ارتباطات یکی از نیازهای حیاتی بشریت است و انسان همواره به دنبال ابداع فن آورهائی بوده است  که بتواند با استفاده از آنان با سایر همنوعان خود ارتباط برقرار نماید . در گذشته ای نه چندان دور که انسان استفاده از اینترنت را تجربه نکرده بود ، ارتباطات محاوره ای صرفا” از طریق تلفن و به کمک خطوط PSTN ( برگرفته از  Public Switched Telephone Network ) ، انجام می گردید . در سیستم فوق ، سیگنال های صوتی آنالوگ با استفاده از کابل های مسی حمل و  مبادله داده خصوصا” در مسافت های طولانی گرانقیمت و ارتباطات دوسویه ویدیوئی رویائی بیش نبود ( در آن زمان صرفا” از تلویزیون استفاده می گردید که به عنوان یک رسانه دوسویه محسوب نمی گردد ).

در سالیان اخیر ما شاهد اتفاقات جالبی بوده ایم که هر یک به سهم خود تاثیری غیرقابل انکار در حیات بشریت داشته اند . ابداع کامپیوترهای شخصی ، فن آوری های جدید ارتباطی نظیر تلفن های سلولی و نهایتا” اینترنت نمونه هائی در این زمینه می باشند که باعث شده است انسان بتواند با استفاده از سرویس های جدیدی نظیر نامه الکترونیکی ، چت و مواردی‌ دیگر با سایر افراد ارتباط برقرار نماید .
در حال حاضر می توانیم نظاره گر یک انقلاب واقعی در عرصه ارتباطات باشیم . هر شخص با استفاده از کامپیوتر و اینترنت می تواند با سایر افراد مورد علاقه خود ارتباط برقرار نموده ، داده ئی را مبادله و یا از طریق امکانات نرم افزاری موجود با یکدیگر گفتگو نمایند . ما نمی دانیم دقیقا” در آینده چه اتفاقی خواهد افتاد ولی این را می دانیم که کامپیوتر دارای نقشی محوری و اساسی در این رابطه خواهد بود . اینترنت با سرعت بالا در همه جا استفاده خواهد شد و مردم با یکدیگر به صورت صوتی و  تصویری ارتباط برقرار خواهند نمود .
به هرحال ، رشد بی سابقه اینترنت در سالیان اخیر این نوید را می دهد که بتوان از زیرساخت موجود به عنوان یک گزینه مطلوب به منظور ارتباطات استفاده نمود .

VoIP چیست ؟

VoIP ( برگرفته از Voice over internet protocol  ) که با نام IP تلفنی نیز از آن یاد می شود ، امکان استفاده از اینترنت به منظور مکالمات تلفنی را فراهم می نماید . در مقابل استفاده از خطوط تلفن سنتی ، VoIP از فن آوری دیجیتال استفاده می نماید و نیازمند یک اتصال broadband نظیر DSL است . هم اینک شرکت های متعددی سرویس فوق را در اختیار علاقه مندان قرار می دهند .
در واقع ، با استفاده از فن آوری VoIP  صدای انسان توسط بسته های اطلاعاتی IP و از طریق اینترنت ارسال می گردد . VoIP می تواند به منظور تامین خواسته فوق از سخت افزارهای شتاب دهنده استفاده نماید و یا از آن در یک محیط مبتنی بر کامپیوترهای شخصی استفاده گردد .

VoIP  چگونه کار می کند ؟

در گذشته ای نه چندان دور ، پیشگامان عرصه های علمی به این نتیجه رسیدند که می توان یک سیگنال را به صورت دیجیتال و در یک مسافت طولانی ارسال نمود . بدین منظور می بایست قبل از ارسال سیگنال ، آن را با استفاده از یک مبدل آنالوگ به دیجیتال(ADC) ، دیجیتال و سپس ارسال و در نقطه پایانی انتقال،با استفاده از یک مبدل دیجیتال به آنالوگ(DAC) مجددا” آن را به آنالوگ تبدیل نمود .
فن آوری VoIP نظیر آنچه اشاره گردید کار می کند . در ابتدا ، صدای دیجیتال شده در بسته های اطلاعاتی قرار می گیرد و پس از ارسال در مقصد مجددا” به صوت تبدیل می گردد. با ذخیره اطلاعات به فرمت دیجیتال می توان بر روی آنان کنترل بهتری را اعمال نمود . مثلا” می توان آنان را فشرده ، مسیر آنان را تعیین و یا آنان را به یک فرمت جدید دیگر تبدیل نمود .
شبکه های مبتنی‌ بر پروتکل TCP/IP از بسته های اطلاعاتی IP تشکیل می گردند که شامل یک هدر ( برای کنترل ارتباطات ) و یک paylaod به منظور مبادله داده می باشند . فن آوری VoIP از بسته های اطلاعاتی IP به منظور حرکت در شبکه و رسیدن به مقصد نهائی استفاده می نماید .

Voice (source) – > ADC – - – Internet – - – DAC – > Voice (dest)
 

مزایای استفاده از VoIP نسبت به PSTN

در زمان استفاده از خطوط PSTN ، کاربران عملا” هزینه زمان استفاده شده توسط شرکتی که  مدیریت خط PSTN را  برعهده دارد ،‌ پرداخت می نمایند و هر اندازه که بیشتر با تلفن صحبت نمایند هزینه بیشتری را نیز می بایست پرداخت نمایند. علاوه بر این ، نمی توان بطور همزمان با بیش از یک شخص گفتگو نمود .
در فن آوری VoIP می توان هر زمان و با هر شخص گفتگو نمود . کافی است که در آن مقطع زمانی سایر افرادی که شما می خواهید با آنان گفتگو نمائید نیز به اینترنت متصل شده باشند .  مکالمه برقرار شده تا زمان دلخواه ( مستقل از هزینه های مربوطه ) می تواند ادامه یابد. علاوه بر این ، می توان در یک زمان با چندین نفر گفتگو نمود . در زمان گفتگو با سایر افراد و بطور همزمان می توان با آنان داده ئی ( نظیر تصاویر ، نمودارها و تصاویر ویدیوئی )  را نیز مبادله نمود .

چرا تاکنون از این فن آوری در ابعاد گسترده ای استفاده نشده است ؟

در این بخش لازم است به برخی مسائل حاصل از  ائتلاف بین معماری VoIP و اینترنت اشاره گردد. مبادله داده صوتی می بایست به صورت بلادرنگ و بدون توقف انجام گردد و این موضوع  با معماری نامتجانس اینترنت که ممکن است از تعدادی روتر ( ماشین هائی که مسیریابی بسته های اطلاعاتی را انجام می دهند ) به منظور مسیریابی بسته های اطلاعاتی استفاده نماید، همخوانی نداشته و می تواند باعث بروز مسائل خاصی نظیر افزایش زمان RTT ( برگرفته Round Trip Time ) گردد . بنابراین ، می بایست با اعمال تغییرات لازم و بکارگیری فن آوری های دیگر ، زمینه استفاده موثر از فن آوری VoIP  را فراهم نمود .

نحوه ایجاد یک اتصال VoIP

برای ایجاد یک ارتباط مبتنی بر VoIP ،‌ می بایست مراحل زیر را دنبال نمود ( تمامی مراحل می بایست به صورت بلادرنگ انجام گردد).

تبدیل سیگنال آنالوگ به دیجیتال : تبدیل سیگنال صوتی آنالوگ به سیگنال دیجیتال ( مجموعه ای از صفر و یک ) توسط یک مبدل آنالوگ به دیجیتال ( ADC )

فشرده سازی سیگنال دیجیتال :   پس از تبدیل سیگنال صوتی به دیجیتال ، بیت های موجود می بایست بر اساس یک فرمت مناسب فشرده تا آماده ارسال گردند . در این رابطه از پروتکل های متعددی استفاده می گردد .  PCM و استاندارد   ITU-T G.711 نمونه هائی در این زمینه می باشند .

استفاده از یک پروتکل بلادرنگ : در این مرحله ، بسته های صوتی در بسته های اطلاعاتی و با استفاده از یک پروتکل بلادرنگ ( عموما” RTP بر روی UDP  ) قرار می گیرند.

استفاده از یک پروتکل سیگنالینگ : در این مرحله لازم است از یک پروتکل سیگنالینگ به منظور فراخوانی کاربر استفاده گردد . پروتکل ITU-T H323 نمونه ای دراین زمینه می باشد .

تبدیل سیگنال دیجیتال به آنالوگ : در سمت گیرنده ، می بایست بسته های اطلاعاتی  از یکدیگر مجزاء ، داده ها استخراج و به سیگنال های صوتی آنالوگ تبدیل و  در نهایت برای کارت صدا  و یا تلفن ارسال گردند .

دربخش دوم به بررسی چالش های امنیتی فن آوری VoIP خواهیم پرداخت .