专利名称：基于重叠网技术的企业VoIP服务加速系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及信息技术领域，具体地说是综合互联网络技术、重叠网技术和VPN 技术提出的企业VoIP服务加速系统。
背景技术：
VoIP (Voice Over IP and VoIP Protocols)，即指在 IP 网络上使用 IP 协议以数 据包的方式传输语音。使用VoIP协议，不管是因特网、企业内部互连网还是局域网都可以 实现语音通信。一个使用VoIP的网络中，语音信号经过数字化，压缩并转换成IP包，然后 在IP网络中进行传输。这种技术最初只是一种互联网上的增值应用，形式也较为简单。随 着互联网的普及，其在商业运营中的应用价值被人们发现，很多新兴的电信运营商将VoIP 技术引入到电信运营中，并在上个世纪的最后几年内取得了爆炸式的增长。VoIP的最大的优势是能广泛地采用hternet和全球IP互连的环境，把语音和数 据集成在一张网里，这意味着只需要建设和维护一个网络就可以提供以前多个网络支持的 业务，建设和运维的成本都降低了。VoIP具备语音压缩、带宽统计复用的能力，相对于传统 网络带宽利用率更高，节约了传输成本。由于IP是用来传输数据的，所以它不能提供实时性保证，只能提供最有效的服 务。为使用户可以接受IP上的语音通信，数据包延时需要小于一个极限值。但现在IP承 载网络的质量尚有很多没有解决，因此VoIP的语音质量也无法得到完全保证。
发明内容本实用新型的目的是为企业VoIP服务提供一种降低延迟，提高语音通话质量的 互联网加速系统。本实用新型的目的是这样实现的一种基于重叠网的企业VoIP服务加速系统，特点式该系统包括数个接入服务 器、用户终端、企业VoIP网关和企业VoIP用户，所述数个接入服务器之间通过互联网相连 构成重叠网，用户终端通过互联网与数个接入服务器建立虚拟专用网通道；所述用户终端 包含两个标准接口，其中一个接口与互联网相连，另一个接口与企业VoIP网关相连。所述重叠网由多台接入服务器在底层网络的基础上通过节点之间单播机制两两 相连。所述各用户终端(103)与数个接入服务器(101)之间通过VPN相连。所述任意两个企业VoIP用户(105)之间的VoIP连接分为三段，一是用户终端 (103)与接入服务器(101)之间的VPN通道，二是重叠网(102)提供的优化路径，三是另一 端的接入服务器(101)与对应的用户终端(103)之间的VPN通道。 本实用新型采用了以下技术 1、重叠网(Overlay Network，也称覆盖网、叠加网)技术，重叠网是一个位于一个 或者多个已存在的网络之上独立的虚拟网络，即在底层网络的基础上通过节点之间单播机制将主机两两相连，形成一个虚拟、独立的网络，就好像在原有的网络上叠加了一层新的网 络。可以认为hternet就是一种重叠网，因为hternet是建立在各类局域网(如以太 网)之上，给所有的包增加互联网协议头，用以连接各个局域网中的主机，所形成一层新的 网络。2、虚拟专用网技术(VPN，Virtual Private Network), VPN 利用 hternet 或是其 它互联网的基础设施为用户创建隧道，利用加密、认证等技术来保证VPN网络的安全性，从 而能够提供与专用网络一样的安全和功能保障。本实用新型由用户终端、互联网络、接入服务器和互联网应用服务器组成。其中接 入服务器之间通过互联网络进行互联，接入服务器之间通过建立安全隧道两两互联，构成 特定结构的重叠网(Overlay Network)。用户终端安装在用户网络中，通过互联网络与接入 服务器建立VPN连接，从而通过接入服务器接入到重叠网中。本实用新型中的接入服务器可以位于互联网的任意位置，每个接入服务器都探测 它和其他接入服务器之间的hternet路径的质量，通过检测结果建立包括丢包率、时延和 吞吐量等参数在内的路径质量表。用户从重叠网的任意一点接入时，该接入服务器会根据 接入用户的不同的目的应用服务器，从先前建立好的路径质量表中选择合适的路径，然后 用户的数据流便可以根据选定的路径进行转发，由最后一个接入服务器把数据递交给互联 网应用服务器。本实用新型的接入服务器采用性能可靠的服务器硬件，安装Windows操作系 统或Unix/Linux操作系统，同时安装用于提供VPN接入服务的软件和用于构建重叠网 (Overlay)的软件。本实用新型中的所有接入服务器都可以作为VPN Server，接受用户终端的连接请 求。由于所有的接入服务器之间已经通过安全隧道建立起重叠网，因此重叠网也可以看作 是一种完全分布式的VPN网络。这样的结构实现了接入服务器之间负载平衡，提高了 VPN 网络吞吐率。同时在某个接入服务器需要维护、升级或是出现故障无法工作的时候，其它接 入服务器之间可以正常通信，从而解决了基于用户传统VPN Server单点故障，提高了整个 VPN网络的健壮性和可靠性。用户终端与接入服务器之间的连接采用了安全密钥管理技术，两者都具备控制中 心颁发的X. 509数字证书，在连接之前要进行数字证书验证，只有通过验证才能建立连接， 然后才能进行数据传输，用户终端与接入服务器之间传输的数据都经过SSL加密。这些安 全措施可以保证用户的数据安全性。该实用新型的用户终端采用嵌入式设计，使用专用的高速嵌入式芯片，高度集成、 紧凑的电子电路设计，设置有两个标准RJ45接口。该用户终端预装嵌入Linux系统，内嵌 ffebService，可通过浏览器进行远程管理，同时采用TCP/IP协议进行信息传输，使用简单， 具有很强的现场运行高可靠性和极高的性价比。本实用新型可以降低企业分支机构之间的VoIP数据传输延迟，提高企业VoIP通
话质量。
图1是本实用新型结构示意图。[0022]图2是本实用新型的应用示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的结构原理和工作原理进行详细说明。参阅图1、图2，本实用新型是基于互联网络架构的。在企业的各分支机构中，用户 终端103以串联的方式接入企业用户的VoIP网关104与互联网之间。用户终端103设置有 两个标准的RJ-45接口，其中的一个作为局域网(LAN)接口，与企业VoIP网关104相连，另 一个口作为广域网(WAN)接口，与互联网相连。用户终端103工作在透明网桥模式下，因此 用户不必重新设定和修改路由，用户原有网络中的VoIP网关104也不需要进行任何修改， 在配置过程中不会影响网络的正常使用。在完成必要的配置之后，安装在各企业各分支机 构的用户终端103会自动与重叠网102建立VPN连接。用户终端103与重叠网102的连接是通过与就近的接入服务器101建立VPN连接 来完成的，连接过程如下1)用户终端103自动检测与各接入服务器101的连接速度，然后选择连接速度最 快的接入服务器，向该接入服务器提出接入请求，同时提供用户终端的数字证书；2)接入服务器101接收到用户终端103的接入申请后对用户数字证书进行验证， 若验证不通过则拒绝用户接入请求，若通过则向用户终端发送接受接入应答；3)用户终端103接收到接受应答后与接入服务器101建立VPN连接。当企业分支机构A的用户105A通过VoIP网关104A呼叫企业分支机构B时，企业 VoIP网关104A会将语音信号转换为IP数据包，并通过用户终端103A与接入服务器IOlA 之间的VPN通道传输至重叠网102中。重叠网102在确定被呼叫的分支机构B的用户终端 103B连接的是接入服务器IOlB之后，会在重叠网内为IOlA与IOlB这两台接入服务器之 间规划一条数据传输延迟最低的路径，将语音IP数据包从IOlA传输至101B。然后语音IP 数据包通过接入服务器IOlB与分支机构B的用户终端10 之间的VPN通道传输至分支机 构B的VoIP网关104B，由其将IP数据包转换成为语音信号，最终实现企业分支机构之间的 VoIP通话。由于语音IP数据包传输所采用的是重叠网102所规划的延迟最低的路径，因此可 以大大降低企业分支机构之间的VoIP通话延迟，从而使VoIP的通话质量得到提高。
权利要求1.一种基于重叠网的企业VoIP服务加速系统，其特征在于该系统包括数个接入服务 器(101)、用户终端(103)、企业VoIP网关(104)和企业VoIP用户(105)，所述数个接入服务 器(101)之间通过互联网相连构成重叠网(102)，用户终端(103)通过互联网与数个接入服 务器(101)建立虚拟专用网(VPN)通道；所述用户终端(103)包含两个标准接口，其中一个 接口与互联网相连，另一个接口与企业VoIP网关(104)相连。
2.根据权利要求1所述的基于重叠网的企业VoIP服务加速系统，其特征在于重叠网 (102)由多台接入服务器(101)在底层网络的基础上通过节点之间单播机制两两相连。
3.根据权利要求1所述的基于重叠网的企业VoIP服务加速系统，其特征在于各用户终 端(103)与数个接入服务器(101)之间通过VPN相连。
4.根据权利要求1所述的基于重叠网的企业VoIP服务加速系统，其特征在于任意两个 企业VoIP用户(105)之间的VoIP连接分为三段，一是用户终端(103)与接入服务器(101) 之间的VPN通道，二是重叠网(102)提供的优化路径，三是另一端的接入服务器(101)与对 应的用户终端(103)之间的VPN通道。
专利摘要本实用新型公开了一种基于重叠网的企业VoIP服务加速系统，它包括数个接入服务器、由数个接入服务器连接构成的重叠网、用户终端、企业VoIP网关及企业VoIP用户。用户终端通过互联网与重叠网建立VPN连接。用户终端包含两个标准接口，其中一个接口与互联网相连，另一个接口与企业VoIP网关相连。采用本实用新型可以降低企业分支机构之间的VoIP数据传输延迟，提高企业VoIP通话质量。
文档编号H04L12/56GK201846361SQ20102059372
公开日2011年5月25日 申请日期2010年11月5日 优先权日2010年11月5日
发明者袁佳宁, 黄海 申请人:缆信网络有限公司