基于Cisco语音路由器的内网VoIP实现

张玲丽

武汉职业技术学院电子信息工程学院，湖北武汉，430074

基于Cisco语音路由器的内网VoIP实现

张玲丽

武汉职业技术学院电子信息工程学院，湖北武汉，430074

主要研究了如何在内网里利用Cisco语音路由器来实现VoIP 的问题。简要分析了VoIP实现中涉及的关键技术，并对实际的例程作仿真，利用Cisco Packet Tracer仿真软件完成真实网络工程项目从分析、设计、配置、测试到运行维护等一系列的过程。给出了主要的配置语句，并有正确的测试结果。对于经费相对匮乏的现实组网需求或在实验设备短缺的相关课程实训中有一定的指导和借鉴意义。

语音配置；VoIP实现；语音路由器

1 问题的提出

近年来，通讯市场快速发展，固网运营商正在面临越来越大的压力，移动通讯、VoIP通讯、Internet的沟通方式都对固网运营商形成极大的影响。随着软交换技术、高速路由技术、大容量光传送技术、宽带接入技术等飞速发展，“Everything over IP, ip over everything”最终实现统一通信或融合通信，业务的种类是多样化的，但语音通信仍然是其中非常重要的部分，VoIP是Voice over Internet Protocol的简称，意为在Internet(因特网)上传输话音。VoIP技术又常被称为网络电话、IP电话或Internet电话技术。VoIP最基本的功能是提供基于Internet的、费用低廉的语音和传真服务，因此VoIP就是一种提供IP电话业务和一些以此为基础的增值业务的技术。具体来说，VoIP采用的是计算机通信的分组化、数字化传输技术，先对语音数据进行压缩编码处理，然后把数据按IP等相关协议打包，数据包通过IP网络传输到接收地之后再重新串起来，经过解码解压恢复成原来的语音信号[1]。与传统的语音业务相比，VoIP能在同样带宽条件下使通话数量成倍增加，因此可以低成本地实现语音传输、传真等传统电信业务。

VoIP在上世纪90年代就有应用，但之所以没能大规模地取代PSTN网络，原因是多方面的，如运维体系和业务队伍重建，技术、终端成本、网络互通、VoIP自身服务质量、QoS先天缺陷、业务合法性争议等[1]，当然,此处仅讨论技术层面问题。

2 解决的关键技术

VoIP的关键技术包括信令技术、编码技术、实时传输技术、QoS保证技术以及网络传输技术等，当然，这些技术里，有些已经是比较成熟的，但是要把这些技术都整合在一起，对整个网络进行维护和管理，让各个部件协调一致、有条不紊地工作，仍然有较多技术层面的问题要解决，如网络地址、安全问题、供电等。

在一个基本的VoIP架构中，大致包含4个基本元素：扮演将语音讯号封装成IP数据包角色的媒体网关器MG(Media Gateway)；负责管理讯号传输与转换的媒体网关控制器，又称之为网守(Gate Keeper)或呼叫服务器(Call Sever)；提供电话通不通、占线或忙音的语音服务器(Voice Sever)；在交换过程中进行相关控制，以决定通话建立与否，以及提供相关应用的增值服务的信号网关器(Signaling Gateway)[2-4]。其实，在很多时候，尤其是应用于内网时，很多厂家提供了集多种功能于一身的产品，如Cisco的多款路由器都可以配备语音功能模块，其18、28、38系列也都具备相应功能，只需要在上面做少量的配置，就可以实现VoIP，在中小型企事业单位和集团内部有广泛的应用前景，而且相比较于购买昂贵的PBX(小型专用程控交换机)和昂贵话费，的确比较经济。

3 VoIP实现拓扑图的搭建

在内部网络之间实现VoIP通话，可采用基于Cisco独有的Callmanager解决方案。用一台Cisco的2811作为Callmanager服务器，提供电话号注册分配，完成电话的信令控制和通话控制等功能[5]。为了更直观地分析问题和检验配置结果，此处是在思科的Cisco Packet Tracer软件里仿真。尽管是仿真，但配置过程和要点如真实环境中的如出一辙，具体拓扑图如图1所示。此环境里2811是最核心的设备，绝大部分配置都是建立在其上的。由于路由器的端口很宝贵，此处选择了一款普通的二层交换机2950，它价格便宜，而且能提供较多的接口。此处的电话种类较多，有IP电话、模拟电话以及安装在PC机和PDA上的软电话[6]。PC和IP电话可直接连向交换机，但模拟电话需要接入网关才能连向交换机(采用无线AP来提供移动办公或支持软IPhone的PDA设备，很灵活地接入网络中，与内部网络各处电话通话)。

图1 VoIP实现拓扑图

4 配置过程

4．1 交换机上做透传语音VLAN的配置

值得注意的是，在Cisco Packet Tracer模拟器中，物理Iphone接交换机的时候，交换机必须配置Voice Vlan才能通，具体命令如下。

Switch(config)#interface range fa0/1-6//批量进入所使用到的交换机2950的端口

Switch(config-if-range)#switchport mode access//配置端口的模式为A口

Switch(config-if-range)#switchport voice vlan 1//将端口fa0/1-6划入VLAN 1，做配置使其透传语音

4.2 配置CallmanagerSever(路由器2811)

因为有些终端设备是无法配置静态IP的，如7960和接入网关及PDA设备，故只能将2811配置成DHCP的服务器[7]，形成一个地址池，而所有终端和路由器之间的联系都要通过路由器和交换机的连接接口，最终它也将成为下游网络的网关，其具体过程如下。

(1)配置路由器和交换机的连接接口：

CallmangerSever r(config)#int fa0/0//进入接口

CallmangerSever (config-if)#ip addr 192.168.1.254 255.255.255.0//配置IP地址和掩码

CallmangerSever (config-if)#no shutdown//启用配置

CallmangerSever (config-if)#exit

(2)创建一个DHCP地址池(存放分配的IP)：

CallmangerSever (config)#ip dhcp pool voip//创建名为voip的地址池，此名称为自定义的

(3)创建池内的IP地址范围：

CallmangerSever (dhcp-config)#network 192.168.1.0 255.255.255.0

(4)创建分配的网关IP：

CallmangerSever (dhcp-config)#default-router 192.168.1.254

(5)创建分配的TFTP的IP：

CallmangerSever (dhcp-config)#option 150 ip 192.168.1.254

4.3 配置语音电话

(1)启用语音服务：

CallmangerSever (config)#telephony-service

(2)配置支持最大的电话和号码数量：

CallmangerSever (config-telephony)#max-ephones 10//电话数

CallmangerSever (config-telephony)#max-dn 20//号码数

(3)配置语音网关的IP和Port:

CallmangerSever (config-telephony)#ip source-address 192.168.1.254 port 2000

(4)创建语音配置文件(供电话机下载):

CallmangerSever (config-telephony)#create cnf-files

(5)创建电话号码:

CallmangerSever (config)#ephone-dn 1//进入号码1

CallmangerSever (config-ephone-dn)#number 8001//配置号码

CallmangerSever (config)#ephone-dn 2//进入号码1

CallmangerSever (config-ephone-dn)#number 8002//配置号码

(6)用如下命令查看MAC地址:

CallmangerSever# show ip dhcp binding

(7)绑定电话机和号码(根据MAC地址):

CallmangerSever (config) #ephone 1//电话物理参数配置

CallmanagerSever(config-ephone) #mac-address 0090.217C.C07B//绑定IP电话的MAC

CallmanagerSever(config-ephone) #type CIPC//IPhone电话类型，CIPC是软电话，7960是Cisco物理IP电话，ata是模拟的。

CallmanagerSever(config-ephone) # button 1:1//电话按钮与电话目录号绑定

CallmangerSever (config) #ephone 2

CallmanagerSever(config-ephone) #mac-address 00D0.9747.7959

CallmanagerSever(config-ephone) #type 7960

CallmanagerSever(config-ephone) #button 1:2

5 实现结果测试

经过以上配置,所有电话均能注册成功,并获取到分别的电话号码，然后进行拨号测试,所有终端语音通信正常，测试结果如图2、3所示。

6 结束语

此呼叫的典型历程是：呼叫由网络里的某部电话发起，通过交换机接入到CallmangerSever路由器2811，CallmangerSever分析被叫号码后，进行查询被叫的IP地址，验证主被叫身份的合法性，并根据网络资源情况来判断是否应该建立连接。如果可以建立连接，则将被叫的IP地址通知给主叫，主叫在获取了被叫的IP地址后，通过IP网络与对方建立起呼叫连接，并由CallmangerSever向被叫用户振铃，被叫摘机后，话音通道被连通，双方利用协议进行能力协商，确定通话使用的编解码，完成后即可开始通话。

图2 模拟电话和IP电话间的连通效果图图3 软电话和IP电话间的连通效果图

配置的关键步骤也是遵循上述历程的，因为要在CallmangerSever上放号，或者说建立号码簿，然后将号码绑定到响应终端电话。此过程与实际的语音通信配置过程是相仿的，在实验设备缺乏的某些场合，让初学者学会搭建网络、设备选型、规划IP和电话号码、做具体的配置、直观地验证实验结果、查找问题、总结配置过程等，上述配置过程对VoIP的实现也是有一定的借鉴作用，在此基础上，还可以做更加深入的研究。

[1]雷震洲.IMS 与 VoIP[J].电信网技术,2007,(5):32-35

[2]张文雅.Cisco统一CME系统级功能的配置过程分析[J].信息通信,2009(4):27-29

[3]王宏群，尹向兵.基于Packet Tracer的VoIP实训教学设计[J].宿州学院学报,2012，27(11):92-94

[4]倪云霞.基于软交换体系下的VoIP 技术实现[J]. 信息安全与通信保密, 2008(8):55-56

[5]Wallace K.Cisco VoIP(CVOICE).学习指南[M].3版.北京:人民邮电出版社,2010:1-2

[6]袁占亭.基于 VoIP 的电话终端设备的研究与设计[J].微计算机信息,2003(9)：21-23

[7]Andrew S.Tanenbaum.计算机网络[M].北京：清华大学出版社，2004：125-128

(责任编辑：汪材印)

2014-03-21

张玲丽(1980-)，女，湖北武汉人，硕士，讲师，主要研究方向:通信工程

10.3969/j.issn.1673-2006.2014.07.026

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1673-2006(2014)07-0084-03