虚拟通道设计

虚拟通道设计姓名：赵龙学号：1887080230院系：理学院网络工程082班1.如何实现虚拟个人通信系统的设计一个人持有多部电话，能给自己带来方便同时节省话费吗？让我们来分析一下。现代企业已经从单纯地追求短期的经济利益的竞争转向了对稳定、忠诚的客户资源的竞争，因为稳定、忠诚的客户群体对企业未来发展的重要意义。但是，电信运营商如何才能获得更多稳定、忠诚的客户群体呢？回答非常简单：让用户满意。呼叫目标的不确定性可能会影响到客户的忠诚度，从而给电信运行商带来了新的挑战！虚拟个人通信旨在方便电信用户并改善电信运营商的服务质量，通过为申请该项业务的用户分配一个特定的“虚拟号码”以解决被叫目标的不确定性问题，使电信用户不论在何时、何地，都可以呼叫该“虚拟号码”使所有的电话呼叫都“随我行”，而不会使电话主叫方产生不必要的徒劳呼叫，节省了电话主叫方不必要的电话呼叫产生的费用，从而节省了电话通信费用；对于实施了虚拟个人通信的电信运营商来说，由于可以通过虚拟个人通信提供的服务使其服务质量得到提升，不仅可以稳定现有的用户，还可以吸引更多的其他运营商的用户的入网，从而，可以使实施了虚拟个人通信的电信运营商获得更多的用户资源。1.1虚拟个人通信模型从前文的讨论可以看出，产生这种被呼叫目标不确定性主要是由于被呼叫目标同时拥有几个物理号码而造成的，因此，解决被呼叫目标不确定的关键在于能否给每个被呼叫目标赋予一个惟一的呼叫号码，称这个被赋予的惟一的呼叫号码为“虚拟号码”，之所以称之为虚拟号码，因为并没有一个物理电话装置与这个虚拟号码对应。然而呼叫是必须与一个具体的物理电话相关联的，为了建立虚拟号码与物理电话装置的对应关系，可以建立如图1所示的关联模型：即在任何一个特定的时刻或时间段，虚拟号码与一个指定的物理号码相关联，而这种可变的对应关系可由虚拟号码的拥有者根据需要来动态设定，为了表达这种关联，只需在在数据库中建立如表1所示的结构即可。建立了虚拟号码与物理号码的对应关系表之后，对这个虚拟号码的每次呼叫，主叫局交换机将通过特定的号码前缀（该前缀由电信运营商分配）识别本次呼叫为虚拟个人呼叫、并通过从虚拟个人通信系统的数据库查询而获得本次呼叫的虚拟号码所对应的物理号码，然后再进行呼叫路由分析和选择，进而通过SS7（7号信令）或R2（中国一号信令）完成整个呼叫的接续及通话过程，如图2所示：虚拟个人通信的业务呼叫过程如下：（1）主叫用户发起对虚拟个人通信的虚拟号码的呼叫；（2）主叫局交换机通过号码前缀识别到本次呼叫为虚拟个人通信呼叫；（3）主叫局交换机建立与虚拟个人通信系统的SS7链接，并向虚拟个人通信系统发“查询请求”；（4）虚拟个人通信系统向交换机返回“查询结果”；（5）主叫交换机根据查询结果进行路由分析、并选择呼叫路由；（6）主叫局交换机根据第5步的结果与被叫局交换机通过SS7或R2信令完成信令的接续；（7）被叫提机，此处也就是虚拟个人用户提机，主、被叫交换机为主叫用户和被叫用户建立话音通道，主、被叫用户通话；（8）主叫或被叫用户挂机，本次通话结束；利用现有的电信智能网（简称IN，IntelligentNetwork）上的“业务交换点”（简称SSP，ServiceSwithingPoint）所具备的呼叫查询等待功能，通过“智能网应用协议”（简称INAP，IntelligentNetworkApplicationProtocol）对申请了虚拟个人通信业务用户的个人语音呼叫向“业务控制点”（简称SCP，ServiceControlPoint）发起呼叫路由查询，虚拟个人通信将对从SSP送来的虚拟号码从虚拟个人通信的数据库中查询进而获得该用户虚拟号码所对应的真实电话号码，SSP得到SCP的查询结果后，根据有查询得到的真实电话号码来决定最终的呼叫路由选择，进而完成“随我行”业务呼叫。虚拟个人通信可以有效地解决现有电话呼叫中的目标不确定性问题，是电信智能网技术、计算机网技术、数据库技术在电信行业中为解决电信服务中所面临的实际问题而设计的一种可以提升电信运营商竞争能力的电信增值业务系统。虚拟个人通信的组成结构如图3所示：“虚拟个人通信”的组成部分包括：●SS7/智能网网关SS7/智能网网关完成“虚拟个人通信”与电话交换网及智能网的信令及消息接口，将来自固网或移动网络的SS7呼叫信令及INAP消息转换为IP的消息包送到“接入服务器”或业务处理服务器，完成信令的相关转接工作。SS7的链路可工作在任务分担及互为备份的工作模式，从而可增加系统可靠性。●业务处理服务器接收并处理来自智能网网关的INAP协议数据，完成对业务数据库的查询，并通过智能网网关将查询结果返回给SSP；接收从语音服务器、PLMN的短消息系统（SMS，ShortMessageStytem）及Web服务器发来的用户修改虚拟号码的请求，完成身份认证及具体的修改任务。●语音服务器以语音提示的方式，可以使申请了“虚拟个人通信”业务的电信用户方便地修改其虚拟号码对应的目的电话号码。●数据库服务器采用关系型数据库管理系统对业务数据进行管理，包括以下用户数据库表：用户资料库、虚拟号与目的电话号码的对应表、用户计费表、其他用于管理的数据库。●路由器为了方便用户通过Internet修改虚拟号码对应的目的电话号码，增设了该路由器以完成与Internet的连接。●Web服务器为了方便用户通过Internet修改其目的电话号码，增设该Web服务器专门处理来自Internet的服务请求。●管理工作站用于对业务平台的日常运行维护管理，包括系统配置、系统运行监控、用户资料管理、日常运行数据报表的打印等。本文提出了虚拟个人通信的模型及实现的一般原理，它可以作为电信的增值业务系统实现并提供虚拟个人通信服务以解决现有话音通信中存在的目标不确定问题。在具体的实现中，可根据实际情况对网络体系结构中的某些部分进行裁减，例如，若不需要提供通过Internet网对用户虚拟号码的修改，则可以取消网络体系结构中的路由器及Web服务器；同时，应该处理好大容量并发呼叫的问题。2.1什么是虚拟设计虚拟设计是20世纪90年代发展起来的一个新的研究领域，它是计算机图形学、人工智能、计算机网络、信息处理、机械设计与制造等技术综合发展的产物，在机械行业有广泛的应用前景，如虚拟布局、虚拟装配、产品原型快速生成、虚拟制造等。目前，虚拟设计对传统设计方法的革命性的影响已经逐渐显现出来。由于虚拟设计系统基本上不消耗资源和能量，也不生产实际产品，而是产品的设计、开发与加工过程在计算机上的本质实现，即完成产品的数字化过程。与传统的设计和制造相比较，它具有高度集成、快速成型、分布合作等特征。虚拟设计技术不仅在科技界，而且在企业界引起了广泛关注，成为研究的热点。2.2虚拟设计的特点虚拟设计是指设计者在虚拟环境中进行设计，主要表现在设计者可以用不同的交互手段在虚拟环境中对参数化的模型进行修改。就“设计”而言，传统设计的所有设计工作都是针对物理原型(或概念模型)展开的，而虚拟设计所有的设计工作都是围绕虚拟原型展开的，只要虚拟原型能达到设计要求，则实际产品必定能达到设计要求。就“虚拟”而言，传统设计的设计者是在图纸上用线条、线框勾勒出概念设计，而虚拟设计设计者在沉浸或非沉浸环境中随时交互、实时、可视化地对原型进行反复改进，并能马上看到修改结果。一个虚拟设计系统具备三个功能：3D用户界面、选择参数、数据传送机制。(1)3D用户界面设计者不再用2D鼠标或键盘作为交互手段，而是用手势、声音、3D虚拟菜单、球标、游戏操纵杆、触摸屏幕等多种方式进行交互。(2)选择参数设计者用各种交互方式选择或激活一个在虚拟环境中的数据修改原来的数据，参数修改后，在虚拟环境中的模型也随之变成一个新的模型。(3)数据传送机制模型修改后所生成的数据要传送到和虚拟环境协同工作的CAD/CAM系统中，有时又要将数据从CAD/CAM系统中返回到虚拟环境中，这种虚拟设计系统中包含一个独立的CAD/CAM系统，为虚拟环境提供建造模型的功能。在虚拟环境中所修改的模型有时还要返回到CAD/CAM系统中进行精确处理和再输出图形。因此，。这种双向数据传送机制在一个虚拟设计系统中是必要的。2.3虚拟设计的优点(1)虚拟设计继承了虚拟现实技术的所有特点(3I)。(2)继承了传统CAD设计的优点，便于利用原有成果。(3)具备仿真技术的可视化特点，便于改进和修正原有设计。(4)支持协同工作和异地设计，利于资源共享和优势互补，从而缩短产品开发周期。(5)便于利用和补充各种先进技术，保持技术上的领先优势。2.4虚拟设计与传统CAD/CAM系统的区别虚拟设计与传统CAD/CAM系统的区别主要有：(1)在讲区别的同时，应首先重在继承，尤其是继承原有CAD技术的资源和成果；其次，虚拟设计是以硬件的相对的高投入为代价的。(2)CAD技术往往重在交互，设计阶段可视化程度不高，到原型生产出来后才暴露出问题。(3)CAD技术无法利用除视觉以外的其他感知功能。(4)CAD技术无法进行深层次的设计，如可装配性分析和干涉检验等。随着业务的快速发展，企业规模日益扩大，客户分布日益广泛，合作伙伴日益增多，传统企业网基于固定地点的专线连接方式已难以适应现代企业的需求。于是企业对网络的灵活性、安全性、经济性、扩展性等方面提出了更高的要求。虚拟专用网(VPN)以其独特的优势赢得了越来越多的企业的青睐，让企业用户可以不用过多地关注网络的运行与维护，更多地致力于企业商业目标的实现。3.1什么是虚拟专用网VPN这个词，大家或许经常听说，但恐怕真正了解的并不多，而实际上，在网络界它的名声远扬并已广泛应用于企业、政府、金融等各个行业。VPN的英文全称是“VirtualPrivateNetwork”，即虚拟专用网络，顾名思义，我们可以把它理解成是虚拟出来的企业内部专线。它可以通过特殊的加密通讯协议，在连接于Internet上的位于不同地方的两个或多个企业内部网之间建立一条专用的通讯线路，就好比是架设了一条专线一样，但是它并不需要真正地去铺设光缆之类的物理线路（图1）。而且相对Internet这个全球性和开放性的、不可管理的国际互联网络，VPN最大的优势在于企业用户拥有高度控制性，尤其是基于安全基础上的控制。一个内部VPN能使企业对所有的安全认证、网络系统以及网络访问情况进行控制，建立端到端的安全架构，集成和协调现有的内部安全技术。根据不同技术协议标准和应用范围，VPN分为MPLSVPN、VPDN、IPsecVPN、SSLVPN等几种类型。目前比较常见的VPN应用形式包括有企业内部网的连接、企业外部网的连接以及移动工作者到企业的连接，企业实施加密的VPN接入主要采用后两种方式，即IPSecVPN和SSLVPN。IPSecVPN和SSLVPN在不同领域各有优势，在实施固定点到点的VPN和复杂应用的移动用户接入VPN时，一般采用IPSecVPN技术，而在实施普通应用的移动用户接入VPN时，通常采用SSLVPN技术。单就技术角度而论，IPSecVPN的安全性要高于SSLVPN。在具有较多连接的IPSecVPN系统中，如果存在着安全性较低的传输端点，那么整个VPN系统的安全性都要受到威胁。例如，一个企业的子公司网络被攻击者渗透之后，通向总公司的VPN连接就为攻击者提供了一条访问路径，而且该路径可以直接穿透总公司的防火墙等安全设施。要指出的是，无论采用哪种技术方式，都可以满足企业的需要，这不仅能为企业的员工、合作伙伴等提供对内网资源的安全远程访问，同时也可以消除因为远程用户客户端的维护等带来的诸多不便。目前，国内外的网络设备商都相继推出了自己的VPN产品，其中包括思科（Cisco）、华为、ArrayNetworks、F5、天融信等著名设备供应商，产品的形式有的是单独的VPN网关，有的是和其它安全产品整合在一起的，如和防火墙集成在一起。VPN为企业用户带来竞争力对企业而言,VPN技术最吸引人的就是能够节约成本，这也是VPN取胜传统专线网络的关键所在。据行业调查公司的研究报告显示，相比采用租用传统专线