專利名稱：基于重疊網(wǎng)技術(shù)的企業(yè)VoIP服務(wù)加速系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及信息技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是綜合互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、重疊網(wǎng)技術(shù)和VPN 技術(shù)提出的企業(yè)VoIP服務(wù)加速系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
VoIP (Voice Over IP and VoIP Protocols)，即指在 IP 網(wǎng)絡(luò)上使用 IP 協(xié)議以數(shù) 據(jù)包的方式傳輸語音。使用VoIP協(xié)議，不管是因特網(wǎng)、企業(yè)內(nèi)部互連網(wǎng)還是局域網(wǎng)都可以 實(shí)現(xiàn)語音通信。一個(gè)使用VoIP的網(wǎng)絡(luò)中，語音信號(hào)經(jīng)過數(shù)字化，壓縮并轉(zhuǎn)換成IP包，然后 在IP網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行傳輸。這種技術(shù)最初只是一種互聯(lián)網(wǎng)上的增值應(yīng)用，形式也較為簡單。隨 著互聯(lián)網(wǎng)的普及，其在商業(yè)運(yùn)營中的應(yīng)用價(jià)值被人們發(fā)現(xiàn)，很多新興的電信運(yùn)營商將VoIP 技術(shù)引入到電信運(yùn)營中，并在上個(gè)世紀(jì)的最后幾年內(nèi)取得了爆炸式的增長。VoIP的最大的優(yōu)勢是能廣泛地采用hternet和全球IP互連的環(huán)境，把語音和數(shù) 據(jù)集成在一張網(wǎng)里，這意味著只需要建設(shè)和維護(hù)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)就可以提供以前多個(gè)網(wǎng)絡(luò)支持的 業(yè)務(wù)，建設(shè)和運(yùn)維的成本都降低了。VoIP具備語音壓縮、帶寬統(tǒng)計(jì)復(fù)用的能力，相對(duì)于傳統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)帶寬利用率更高，節(jié)約了傳輸成本。由于IP是用來傳輸數(shù)據(jù)的，所以它不能提供實(shí)時(shí)性保證，只能提供最有效的服 務(wù)。為使用戶可以接受IP上的語音通信，數(shù)據(jù)包延時(shí)需要小于一個(gè)極限值。但現(xiàn)在IP承 載網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量尚有很多沒有解決，因此VoIP的語音質(zhì)量也無法得到完全保證。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為企業(yè)VoIP服務(wù)提供一種降低延遲，提高語音通話質(zhì)量的 互聯(lián)網(wǎng)加速系統(tǒng)。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種基于重疊網(wǎng)的企業(yè)VoIP服務(wù)加速系統(tǒng)，特點(diǎn)式該系統(tǒng)包括數(shù)個(gè)接入服務(wù) 器、用戶終端、企業(yè)VoIP網(wǎng)關(guān)和企業(yè)VoIP用戶，所述數(shù)個(gè)接入服務(wù)器之間通過互聯(lián)網(wǎng)相連 構(gòu)成重疊網(wǎng)，用戶終端通過互聯(lián)網(wǎng)與數(shù)個(gè)接入服務(wù)器建立虛擬專用網(wǎng)通道；所述用戶終端 包含兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)接口，其中一個(gè)接口與互聯(lián)網(wǎng)相連，另一個(gè)接口與企業(yè)VoIP網(wǎng)關(guān)相連。所述重疊網(wǎng)由多臺(tái)接入服務(wù)器在底層網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上通過節(jié)點(diǎn)之間單播機(jī)制兩兩 相連。所述各用戶終端(103)與數(shù)個(gè)接入服務(wù)器(101)之間通過VPN相連。所述任意兩個(gè)企業(yè)VoIP用戶(105)之間的VoIP連接分為三段，一是用戶終端 (103)與接入服務(wù)器(101)之間的VPN通道，二是重疊網(wǎng)(102)提供的優(yōu)化路徑，三是另一 端的接入服務(wù)器(101)與對(duì)應(yīng)的用戶終端(103)之間的VPN通道。 本實(shí)用新型采用了以下技術(shù) 1、重疊網(wǎng)(Overlay Network，也稱覆蓋網(wǎng)、疊加網(wǎng))技術(shù)，重疊網(wǎng)是一個(gè)位于一個(gè) 或者多個(gè)已存在的網(wǎng)絡(luò)之上獨(dú)立的虛擬網(wǎng)絡(luò)，即在底層網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上通過節(jié)點(diǎn)之間單播機(jī)制將主機(jī)兩兩相連，形成一個(gè)虛擬、獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)，就好像在原有的網(wǎng)絡(luò)上疊加了一層新的網(wǎng) 絡(luò)?？梢哉J(rèn)為hternet就是一種重疊網(wǎng)，因?yàn)閔ternet是建立在各類局域網(wǎng)(如以太 網(wǎng))之上，給所有的包增加互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議頭，用以連接各個(gè)局域網(wǎng)中的主機(jī)，所形成一層新的 網(wǎng)絡(luò)。2、虛擬專用網(wǎng)技術(shù)(VPN，Virtual Private Network), VPN 利用 hternet 或是其 它互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施為用戶創(chuàng)建隧道，利用加密、認(rèn)證等技術(shù)來保證VPN網(wǎng)絡(luò)的安全性，從 而能夠提供與專用網(wǎng)絡(luò)一樣的安全和功能保障。本實(shí)用新型由用戶終端、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)、接入服務(wù)器和互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)器組成。其中接 入服務(wù)器之間通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互聯(lián)，接入服務(wù)器之間通過建立安全隧道兩兩互聯(lián)，構(gòu)成 特定結(jié)構(gòu)的重疊網(wǎng)(Overlay Network)。用戶終端安裝在用戶網(wǎng)絡(luò)中，通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)與接入 服務(wù)器建立VPN連接，從而通過接入服務(wù)器接入到重疊網(wǎng)中。本實(shí)用新型中的接入服務(wù)器可以位于互聯(lián)網(wǎng)的任意位置，每個(gè)接入服務(wù)器都探測 它和其他接入服務(wù)器之間的hternet路徑的質(zhì)量，通過檢測結(jié)果建立包括丟包率、時(shí)延和 吞吐量等參數(shù)在內(nèi)的路徑質(zhì)量表。用戶從重疊網(wǎng)的任意一點(diǎn)接入時(shí)，該接入服務(wù)器會(huì)根據(jù) 接入用戶的不同的目的應(yīng)用服務(wù)器，從先前建立好的路徑質(zhì)量表中選擇合適的路徑，然后 用戶的數(shù)據(jù)流便可以根據(jù)選定的路徑進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，由最后一個(gè)接入服務(wù)器把數(shù)據(jù)遞交給互聯(lián) 網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)器。本實(shí)用新型的接入服務(wù)器采用性能可靠的服務(wù)器硬件，安裝Windows操作系 統(tǒng)或Unix/Linux操作系統(tǒng)，同時(shí)安裝用于提供VPN接入服務(wù)的軟件和用于構(gòu)建重疊網(wǎng) (Overlay)的軟件。本實(shí)用新型中的所有接入服務(wù)器都可以作為VPN Server，接受用戶終端的連接請(qǐng) 求。由于所有的接入服務(wù)器之間已經(jīng)通過安全隧道建立起重疊網(wǎng)，因此重疊網(wǎng)也可以看作 是一種完全分布式的VPN網(wǎng)絡(luò)。這樣的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了接入服務(wù)器之間負(fù)載平衡，提高了 VPN 網(wǎng)絡(luò)吞吐率。同時(shí)在某個(gè)接入服務(wù)器需要維護(hù)、升級(jí)或是出現(xiàn)故障無法工作的時(shí)候，其它接 入服務(wù)器之間可以正常通信，從而解決了基于用戶傳統(tǒng)VPN Server單點(diǎn)故障，提高了整個(gè) VPN網(wǎng)絡(luò)的健壯性和可靠性。用戶終端與接入服務(wù)器之間的連接采用了安全密鑰管理技術(shù)，兩者都具備控制中 心頒發(fā)的X. 509數(shù)字證書，在連接之前要進(jìn)行數(shù)字證書驗(yàn)證，只有通過驗(yàn)證才能建立連接， 然后才能進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，用戶終端與接入服務(wù)器之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)都經(jīng)過SSL加密。這些安 全措施可以保證用戶的數(shù)據(jù)安全性。該實(shí)用新型的用戶終端采用嵌入式設(shè)計(jì)，使用專用的高速嵌入式芯片，高度集成、 緊湊的電子電路設(shè)計(jì)，設(shè)置有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)RJ45接口。該用戶終端預(yù)裝嵌入Linux系統(tǒng)，內(nèi)嵌 ffebService，可通過瀏覽器進(jìn)行遠(yuǎn)程管理，同時(shí)采用TCP/IP協(xié)議進(jìn)行信息傳輸，使用簡單， 具有很強(qiáng)的現(xiàn)場運(yùn)行高可靠性和極高的性價(jià)比。本實(shí)用新型可以降低企業(yè)分支機(jī)構(gòu)之間的VoIP數(shù)據(jù)傳輸延遲，提高企業(yè)VoIP通
話質(zhì)量。

圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。[0022]圖2是本實(shí)用新型的應(yīng)用示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理和工作原理進(jìn)行詳細(xì)說明。參閱圖1、圖2，本實(shí)用新型是基于互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的。在企業(yè)的各分支機(jī)構(gòu)中，用戶 終端103以串聯(lián)的方式接入企業(yè)用戶的VoIP網(wǎng)關(guān)104與互聯(lián)網(wǎng)之間。用戶終端103設(shè)置有 兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的RJ-45接口，其中的一個(gè)作為局域網(wǎng)(LAN)接口，與企業(yè)VoIP網(wǎng)關(guān)104相連，另 一個(gè)口作為廣域網(wǎng)(WAN)接口，與互聯(lián)網(wǎng)相連。用戶終端103工作在透明網(wǎng)橋模式下，因此 用戶不必重新設(shè)定和修改路由，用戶原有網(wǎng)絡(luò)中的VoIP網(wǎng)關(guān)104也不需要進(jìn)行任何修改， 在配置過程中不會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)的正常使用。在完成必要的配置之后，安裝在各企業(yè)各分支機(jī) 構(gòu)的用戶終端103會(huì)自動(dòng)與重疊網(wǎng)102建立VPN連接。用戶終端103與重疊網(wǎng)102的連接是通過與就近的接入服務(wù)器101建立VPN連接 來完成的，連接過程如下1)用戶終端103自動(dòng)檢測與各接入服務(wù)器101的連接速度，然后選擇連接速度最 快的接入服務(wù)器，向該接入服務(wù)器提出接入請(qǐng)求，同時(shí)提供用戶終端的數(shù)字證書；2)接入服務(wù)器101接收到用戶終端103的接入申請(qǐng)后對(duì)用戶數(shù)字證書進(jìn)行驗(yàn)證， 若驗(yàn)證不通過則拒絕用戶接入請(qǐng)求，若通過則向用戶終端發(fā)送接受接入應(yīng)答；3)用戶終端103接收到接受應(yīng)答后與接入服務(wù)器101建立VPN連接。當(dāng)企業(yè)分支機(jī)構(gòu)A的用戶105A通過VoIP網(wǎng)關(guān)104A呼叫企業(yè)分支機(jī)構(gòu)B時(shí)，企業(yè) VoIP網(wǎng)關(guān)104A會(huì)將語音信號(hào)轉(zhuǎn)換為IP數(shù)據(jù)包，并通過用戶終端103A與接入服務(wù)器IOlA 之間的VPN通道傳輸至重疊網(wǎng)102中。重疊網(wǎng)102在確定被呼叫的分支機(jī)構(gòu)B的用戶終端 103B連接的是接入服務(wù)器IOlB之后，會(huì)在重疊網(wǎng)內(nèi)為IOlA與IOlB這兩臺(tái)接入服務(wù)器之 間規(guī)劃一條數(shù)據(jù)傳輸延遲最低的路徑，將語音IP數(shù)據(jù)包從IOlA傳輸至101B。然后語音IP 數(shù)據(jù)包通過接入服務(wù)器IOlB與分支機(jī)構(gòu)B的用戶終端10 之間的VPN通道傳輸至分支機(jī) 構(gòu)B的VoIP網(wǎng)關(guān)104B，由其將IP數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換成為語音信號(hào)，最終實(shí)現(xiàn)企業(yè)分支機(jī)構(gòu)之間的 VoIP通話。由于語音IP數(shù)據(jù)包傳輸所采用的是重疊網(wǎng)102所規(guī)劃的延遲最低的路徑，因此可 以大大降低企業(yè)分支機(jī)構(gòu)之間的VoIP通話延遲，從而使VoIP的通話質(zhì)量得到提高。
權(quán)利要求1.一種基于重疊網(wǎng)的企業(yè)VoIP服務(wù)加速系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括數(shù)個(gè)接入服務(wù) 器(101)、用戶終端(103)、企業(yè)VoIP網(wǎng)關(guān)(104)和企業(yè)VoIP用戶(105)，所述數(shù)個(gè)接入服務(wù) 器(101)之間通過互聯(lián)網(wǎng)相連構(gòu)成重疊網(wǎng)(102)，用戶終端(103)通過互聯(lián)網(wǎng)與數(shù)個(gè)接入服 務(wù)器(101)建立虛擬專用網(wǎng)(VPN)通道；所述用戶終端(103)包含兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)接口，其中一個(gè) 接口與互聯(lián)網(wǎng)相連，另一個(gè)接口與企業(yè)VoIP網(wǎng)關(guān)(104)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于重疊網(wǎng)的企業(yè)VoIP服務(wù)加速系統(tǒng)，其特征在于重疊網(wǎng) (102)由多臺(tái)接入服務(wù)器(101)在底層網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上通過節(jié)點(diǎn)之間單播機(jī)制兩兩相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于重疊網(wǎng)的企業(yè)VoIP服務(wù)加速系統(tǒng)，其特征在于各用戶終 端(103)與數(shù)個(gè)接入服務(wù)器(101)之間通過VPN相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于重疊網(wǎng)的企業(yè)VoIP服務(wù)加速系統(tǒng)，其特征在于任意兩個(gè) 企業(yè)VoIP用戶(105)之間的VoIP連接分為三段，一是用戶終端(103)與接入服務(wù)器(101) 之間的VPN通道，二是重疊網(wǎng)(102)提供的優(yōu)化路徑，三是另一端的接入服務(wù)器(101)與對(duì) 應(yīng)的用戶終端(103)之間的VPN通道。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于重疊網(wǎng)的企業(yè)VoIP服務(wù)加速系統(tǒng)，它包括數(shù)個(gè)接入服務(wù)器、由數(shù)個(gè)接入服務(wù)器連接構(gòu)成的重疊網(wǎng)、用戶終端、企業(yè)VoIP網(wǎng)關(guān)及企業(yè)VoIP用戶。用戶終端通過互聯(lián)網(wǎng)與重疊網(wǎng)建立VPN連接。用戶終端包含兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)接口，其中一個(gè)接口與互聯(lián)網(wǎng)相連，另一個(gè)接口與企業(yè)VoIP網(wǎng)關(guān)相連。采用本實(shí)用新型可以降低企業(yè)分支機(jī)構(gòu)之間的VoIP數(shù)據(jù)傳輸延遲，提高企業(yè)VoIP通話質(zhì)量。
文檔編號(hào)H04L12/56GK201846361SQ20102059372
公開日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2010年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月5日
發(fā)明者袁佳寧, 黃海 申請(qǐng)人:纜信網(wǎng)絡(luò)有限公司