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，中文翻译为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。
