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基于Cisco Packet Tracer的VOIP技术教学实验设计与实现

出处:论文网
时间:2015-06-02

基于Cisco Packet Tracer的VOIP技术教学实验设计与实现

  中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2014)09-0002-02

  VOIP电话是指按照国际互联网协议规定的网络技术内容开通的电话业务,英语全称为Voice over Internet Protocol,中文翻译互联网电话或者网络电话。简单来说它的语音传输服务是通过Internet网进行,利用Internet作为媒介进行语音传输。作为一种新的语音通信技术,其特点之一是通信费用低廉,所以也有人称其为经济电话或者廉价电话。所以,了解、学习和使用VOIP技术已经成为计算机网络技术专业课程中的重要知识点。探讨如何利用网络实验室经济、有效的进行VOIP技术的学习,对提高学生计算机网络实践能力具有非常重要的现实意义。

  但是,实际情况是一般现有的网络实验室由于实验室规模、资金投入等各方面因素的制约,硬件网络设备普遍无法满足学生进行VOIP实验的需求。而 Packet Tracer等网络模拟软件就能解决上述的问题。使用软件模拟仿真的方式实现各种网络工程项目,使学生能够独立进行完整的网络工程项目,从项目规划、项目设计、项目实施、项目测试及运行都得到训练。本文主要探讨基于Cisco Packet Tracer配置VOIP电话的教学实验设计与实现。

  一、VOIP简介

  VOIP对传统的模拟语音信号进行一系列处理,如:数字化、压缩、打包,封装成帧等,使语音通过IP网进行承载。广义的VOIP,在数据网络上可以承载语音、数据、图像和传真等多种业务,狭义的VOIP专指进行语音的传输。

  在VOIP的实现中,通过IP语音网关实现将公用电话网(PSTN/ISDN)的模拟信号转换为IP网络上传输的数字信号;或者在被叫侧,将IP网络上传输的数字信号转换为公用电话网(PSTN/ISDN)的模拟信号。

  二、Cisco Packet Tracer模拟软件

  Cisco Packet Tracer是由思科网络公司开发的一个进行网络设计、配置网络设备和排除网络故障的模拟软件。使用者可以直接使用拖曳方法建立网络拓扑,可以查看数据包在网络中的封装过程,可以进行网络设备的配置。Cisco Packet Tracer是一个功能强大的网络仿真软件。

  三、VOIP教学实验

  使用Cisco Packet Tracer软件可以进行网络的模拟和仿真。本文以VOIP的实现为例,介绍Cisco Packet Tracer软件的使用方法,并对VOIP的实现方法进行详解。需要注意,由于模拟软件毕竟不是真是设备,部分设备功能与真实设备有所差异,在本文中以模拟器为准,本文使用的Cisco Packet Tracer软件版本为5.3以上。

  1.搭建VOIP实验拓扑结构图

  首先在模拟软件的工作区域拖拽设备,建立模拟实验的拓扑结构图,并选用合适的线缆进行拓扑接连,如图1所示。在VOIP实验拓扑结构图中,从上到下,从左到右的设备依次为:路由器(型号:Cisco2811)、普通PC、交换机(型号:cisco2960)、无线接入点、语音网关、物理IPhone、模拟器电话、PAD及平板电脑。

  图1 VOIP实验拓扑结构图

  2. VOIP配置

  对于VOIP技术,思科设备使用CallManager解决方案。本实验使用一台Cisco 2811承担Callmanager服务器提供电话号码的注册分配,实现语音的信令控制和通话控制,并扩展使用无线接入点提供移动PDA和平板电脑设备的支持。

  CallManager服务器即Cisco2811服务器的主要配置如下:

  hostname CallmangerSever

  ip dhcp excluded-address 2.2.2.2

  ip dhcp pool voip //DHCP为接入设备分配IP

  network 2.2.2.0 255.255.255.0

  default-router 2.2.2.2

  option 150 ip 2.2.2.2//利用DHCP包中150选项将TFTPIP带给DHCP客户端

  interface FastEthernet0/0

  ip address 2.2.2.2 255.255.255.0

  telephony-service //打开电话服务

  ip source-address2.2.2.2 port 2000 //IP电话注册到Callmanger上通信的IP和端口号

  ephone-dn 1 //配置逻辑电话目录号

  number 1001 //分配电话号码

  ……

  ephone-dn 5

  number 1005

  ephone 1 //配置电话物理参数

  mac-address 0090.217C.C07B //绑定IP电话的MAC

  type CIPC //IPhone电话类型,CIPC是软电话,

  button 1:1 //电话按钮与电话目录号绑定

  ……

  ephone 5

  mac-address 0001.9682.4364   type CIPC

  button 1:5

  注意:在Cisco Packet Tracer中,交换机必须配置Voice VLAN,所以在Cisco 2960交换机上需进行如下配置:

  interface FastEthernet0/3

  switchport mode access

  switchport voice vlan 1

  3.其他设备的配置

  通过3.2 VOIP配置,我们基本完成了路由器和交换机的配置内容,其他设备在Cisco Packet Tracer软件中提供了图形化界面的配置方式,双击设备进入图形化配置界面进行配置。具体如下:

  3.1语音网关的配置,如图2所示,其中server answer地址指向Callmanger服务器的IP地址:2.2.2.2。

  图2 语音网关的配置

  3.2无线接入点的配置,如图3所示。其只要配置内容为Port 1, 配置SSID为:VOIP,Passphrase为:VOIP123。 同时,对于PAD和平板电脑的无线设置与此类似,不再复述。

  图3 无线接入点配置

  4.VOIP实验测试

  4.1在Cisco Packet Tracer软件工作区中分别双击“IP phone0”和“Analog Phone0”并分别选择“GUI”选项卡,则可以看到“IP phone0”分配到“1002”的电话号码,“Analog Phone0” 分配到“1003”的电话号码,如图4所示。

  图4 “IP phone0”和“Analog Phone0”并分别选择“GUI”选项卡

  4.2在“IP phone0”界面 “GUI”选项卡下单击电话手柄,进行“Analog Phone0”拨号,即:拨号“1003”,这时“IP phone0”屏幕显示“Ring Out”如图5所示。

  图5 进行模拟拨号

  4.3查看“Analog Phone0”,在屏幕上显示“The Phone is ringing From:1002”如图6所示。

  图6 “Analog Phone0”拨号成功

  4.4单击“Analog Phone0”界面“GUI”选项卡下单击电话手柄,查看“IP phone0”和“Analog Phone0”的屏幕显示“Connected”,说明已经连接,模拟通话实现。如图7所示。

  图7模拟通话实现

  这时,VOIP通话技术实现,“IP phone0”和“Analog Phone0”保持在通话状态,需要中断通话,只需单击一方手柄。

  四、总结

  本文进行了VOIP技术的简单介绍,并基于Cisco Packet Tracer模拟软件实际组建了VOIP拓扑结构,进行了设备配置和实验结果测试,最终实现了基于Cisco Packet Tracer的VOIP技术教学实验设计。同时,也展示了使用模拟软件进行网络实验的高效性和经济性,为今后的网络规划和配置的学习提供了一条新的路径。

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关键字:教学 实现 实验 技术 设计 Tracer
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