數據包如此流動？--揭開IP電話的奧秘

齊藤榮太郎 2002/06/12

　　目前，Windows XP中已經標準集成了連動態(tài)圖像都可傳送的IP電話軟件“Windows Messenger”。另外日本軟庫集團也已經開始提供名為“BB Phone”的IP電話服務，最近有關IP電話有很多話題，但是IP電話究竟是如何進行信息交換的呢？在此讓我們使用一下Windows Messenger的IP電話功能——“PC to Phone”，來考證IP電話是如何交換IP數據包的。

　　在打電話的時候，Windows Messenger在所使用的控制協(xié)議(把它稱作呼叫控制協(xié)議)中使用了SIP(會話發(fā)起協(xié)議)。一使用IP電話，該協(xié)議就會首先傳送出去。說起IP電話，也許讀者已經聽說過叫H.323的協(xié)議。它是基于因特網技術，并用于交換文本信息。也就是說，如果要對打電話時的IP數據分組進行分析，那么就必須讀解SIP。

　　但是想了解打給自己家里的IP電話是如何交換數據分組的，則又不是很容易明白。對其內容進行仔細研究以后，就會知道在發(fā)送SIP信息的過程中，TCP(傳輸控制協(xié)議)上使用的是HTTPS(超文本傳輸通信安全協(xié)議)。當然利用呼叫控制協(xié)議交換的是用于收取電話費的重要信息。而如果直接發(fā)送SIP，那么第三者通過分析其內容就有可能冒充用戶。可以說正是為了避免這種情況的發(fā)生才使用HTTPS來對信息進行加密的。

　　試驗中，在不同的Windows Messenger之間使用IP電話，結果發(fā)現(xiàn)SIP的信息并沒有被加密。而且可以清楚看到正在交換的各種信息，包括SIP的版本、打電話的用戶信息以及通話中使用端口等。

　　接著筆者又進行了實際通話。可以看到此時的IP數據分組長度為200個字節(jié)。在IP的高層協(xié)議中使用的是處理量較小的UDP(用戶數據報協(xié)議)。IP報頭為20個字節(jié)，UDP報頭為8個字節(jié)。而且在UDP的上層，使用的是在實時通信中使用的RTP(實時傳輸協(xié)議)。RTP報頭為12個字節(jié)。如果將這些報頭部分去除以后，算起來實際的語音數據部分為160個字節(jié)。

　　在RTP報頭中記錄有將語音轉換成數字數據的語音編碼方式相關信息。對此信息進行確認發(fā)現(xiàn)，所指定的方式為速度為64kbit/秒的PCM(脈沖編碼調制)編碼方式。以64kbit/秒的PCM編碼方式，要生成160個字節(jié)的數字數據需要花費約20毫秒的時間。如果倒過來算一下，就會明白1秒鐘可以發(fā)送50個IP數據分組。不過，這個數字只是單向的分組數量。由于電話可以進行雙向會話，因此在網絡上1秒鐘實際上可以恒定地傳輸100個IP數據分組。 　　如果只是使用Windows Messenger向自已家里打電話，那么傳輸的IP數據分組就只有這些。

　　順便提一下，要想像上面所講的那樣使用PC to Phone功能拔打普通的NTT電話，就必須和提供這種服務的公司簽定合同。這一點請讀者注意！

日經BP社