VoIP监测分析系统的实现

论文摘要

VoIP是基于IP协议的语音传输技术,它是随着Internet的发展而迅速成长起来的。自从1995年以色列的VocalTec公司推出InternetPhone以来,经过10余年的发展,VoIP技术取得了巨大的进步。作为一种新的语音通讯技术,VoIP以其低成本、低价格对传统电信运营商的业务产生了极大冲击,使得我国电信运营商的传统长途语音业务收入大幅下降。此外,VoIP也对电信监管部门的工作形成了新的挑战。而基于国家安全要求,国家安全部门也迫切需要通过新的技术手段对VoIP进行监控。但目前我国尚缺乏对迅速发展的VoIP电话进行有效监督的手段,因此对VoIP的监测分析成为通信运营商的迫切需要。目前VoIP的主流技术标准有ITU-T的H.323和IETF的SIP两种。本文对这两种协议进行了分析,并总结了变种协议的特征,提出了利用BM快速搜索算法对变种协议进行发现的思路。并采用一种快速HASH算法和流特征判别方式,从大量IP并发数据流中识别RTP流。本文根据青岛网通IP城域网的现状,采用数据包捕获过滤技术,分析并设计了一个对IP宽带网络进行旁路监听并分析的业务监测系统。对因特网线路上的VoIP呼叫数据包按特征进行过滤,再进行信令信息分析还原、流媒体数据重构并播放,最后根据运营商的要求进行数据的分析统计。本系统可对千兆或更高速的骨干线路上的VoIP业务进行分析,实现对话务的监测分析、非法话务的阻断、业务流量的统计、趋势分析等功能,经过在运营商的数据网上进行试用,取得了较好的效果,可满足对VoIP呼叫进行监测的目的。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 缩略语
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.1.1 VoIP发展现状
• 1.1.2 青岛地区长途市场现状
• 1.2 VoIP监测系统架构
• 1.3 研究内容
• 1.3.1 VolP业务信令协议的数据包特征过滤方法
• 1.3.2 VoIP业务的信令协议分析还原
• 1.3.3 实时传输协议的流特征分析和还原
• 第2章 VOIP的基础知识
• 2.1 VoIP的起源和发展
• 2.1.1 萌芽阶段
• 2.1.2 起步阶段
• 2.1.3 发展阶段
• 2.2 VoIP的概念
• 2.3 VoIP的通信过程
• 2.3.1 语音信号数字化
• 2.3.2 信号编码分组
• 2.3.3 信号打包传送
• 2.3.4 解包及解压缩
• 2.3.5 数字语音模拟化
• 2.4 VoIP运营架构
• 2.5 VoIP的主要技术标准
• 第3章 数据包特征过滤方法
• 3.1 数据包过滤的硬件平台选择
• 3.2 数据包过滤的软件平台
• 3.2.1 数据包过滤简介
• 3.2.2 winpcap结构简介
• 3.2.3 winpcap驱动优化
• 第4章 VOIP信令协议解码分析
• 4.1 SIP协议分析
• 4.1.1 SIP所提供功能
• 4.1.2 SIP协议呼叫流程
• 4.2 H.323协议分析
• 4.2.1 H.323协议
• 4.2.2 H.323的逻辑组成部分
• 4.2.3 H.323网关向网守注册流程
• 4.2.4 H.323业务呼叫流程
• 4.3 异种协议分析
• 4.3.1 首都在线263通讯协议分析
• 4.3.2 H.323类变种协议分析
• 4.3.3 Skype通讯协议分析
• 4.4 RTSP协议分析
• 4.5 RM文件格式分析
• 4.6 采用BM算法快速查找变种1办议
• 4.7 非法呼叫阻断
• 4.7.1 对H.323务运营商的阻断
• 4.7.2 对SIP类业务运营商的阻断
• 4.7.3 对私有类Skype业务运营商的阻断
• 4.7.4 对私有类263务运营商的阻断
• 4.8 务分析
• 4.8.1 话务信令分析功能模块
• 4.8.2 网间业务综合分析功能模块
• 4.8.3 高端忙户排行榜统计模块
• 4.8.4 用户灰黑名单管理及信息公告栏模块
• 4.8.5 IP话音监控系统的主要功能
• 第5章 RTP/RTCP流媒体的解码分析
• 5.1 引论
• 5.2 会话描述协议SDP分析
• 5.2.1 SDP 1办议
• 5.2.2 SDP在IP电话中的使用
• 5.3 RTP协议分析
• 5.4 采用异或位移哈希算法进行UDP数据流识别
• 5.5 RTP流量判别
• 第6章 总结
• 6.1 研究总结
• 6.2 下一步的研究方向
• 参考文献
• 致谢
• 学位论文评阅及答辩情况表