Ко дню связи: история IP-телефонии

Kroll

Administrator
Команда форума
7 мая День радио и связи отмечают тысячи связистов и заинтересованных лиц по всей России и б. СССР. В этот день странно для постороннего звучат тосты: «за соединение без брака», «за соединение без единого разрыва», «за чистоту контактов и чистоту частот», и тост за состояние полупроводника . Поздравляем всех связистов и близких, а заодно предлагаем прочитать наше длинное чтение по истории «новой связи», IP-телефонии, в воскресенье вечером.
Вообще, первая передача голоса по Интернет-протоколу (Voice over IP, VoIP) произошла в 1973 году во время тестирования экспериментального сетевого голосового протокола, разрабатываемого для ARPANET. Но никаких больших шагов до 1995 года сделано не было... Ну это по официальной версии и той огромной базе источников, которую нам предлагают интернет и библиотеки. Однако без нескольких историй не было бы основной истории.

637

«Доисторическая» эпоха IP-телефонии

Технологические основы VoIP были заложены в 1925-1928 годах, когда в недрах телекоммуникационной компании AT&T был создан электронный синтезатор речи, он же вокодер. Устройство проанализировало звуки, создаваемые человеком, и воссоздало аналог человеческой речи, которая не является примитивной пакетной передачей данных. Вокодер активно использовался для передачи секретной информации во время Второй мировой войны.

638

1988 год также стал знаковым — те, кто занимается IP-телефонией, не будут переоценивать: появился первый широкополосный аудиокодек, знаменитый кодек G.722, с качеством, сравнимым с речью, передаваемой по ТфОП. Этот широкополосный кодек имел битрейт в два раза выше предыдущего G.711 и выдавал отличный по тем временам звук.
В 1991 году основатель Autodesk Джон Уокер создает схему для VoIP, требующую пропускной способности всего 32 кбит/с (норма в то время была 64 кбит/с) и делает публичный релиз программы NetFone (позже переименованной в Speak Freely), которая стала первой в мире. VoIP-телефон. Хотя поначалу NetFone использовался только для связи внутри компании Уокера.
В 1993 году появилась первая система видеоконференцсвязи Telepresence System, которую создатели назвали просто... Teleport (Телепорт), но быстро переименовали в TeleSuite.

VoIP расправил плечи

Появление и распространение Интернета практически сразу привело к желанию пользователей общаться один на один. Сначала появилась электронная почта, затем на вершину технологий поднялась компания AOL, которая впоследствии купила ICQ в 1998 году и предоставила миру возможность обмена мгновенными текстовыми сообщениями. Не хватало голосовой связи. В ответ на запросы миллионов потенциальных пользователей примерно в 1995 году появился VoIP — пакетный (а не канальный, как в традиционной телефонии) протокол передачи голоса. Пакеты перемещались с одного IP-адреса на другой с использованием Интернет-протокола. Так появилась IP-телефония.
Не будем вдаваться в технические подробности, об этом много написано на Хабре, просто опишем процесс передачи голоса "для тех, кто в танке". VoIP передает голосовой сигнал между двумя IP-адресами. На выходе сигнал разбивается на небольшие порции данных (пакеты), в которых определяются параметры передачи и маршрутизации (заголовки пакетов). Пакеты отправляются один за другим, а затем снова собираются на другом конце, несущем голос. Фактически сигнал сжимается (кодируется), а затем «распаковывается» (декодируется) для принимающего устройства. Конечно, точное воспроизведение практически невозможно, есть потеря данных, вибрация и т.д.
Изначально IP-телефония рассматривалась лишь как дешевая альтернатива междугородной и международной связи. Однако он быстро стал востребован частными пользователями и бизнесом для любых, прежде всего локальных, сеансов связи.
1993 - 1994 Чарли Клайн создал Maven, первую программу для ПК, которая могла передавать голос по сети. Примерно в то же время приобрела популярность программа видеоконференций CU-SeeMe, разработанная в Корнельском университете для компьютеров Macintosh. Оба этих приложения приобрели буквально космическую популярность — с их помощью на Земле транслировался полет космического корабля «Индевор». Maven передавал звук, а CU-SeeMe передавал изображение. Через некоторое время программы были объединены.

639

1995 г. VoIP был впервые разработан израильской компанией VocalTec, которая в 1995 г. создала первый доступный для масс Интернет-телефон, который назывался просто InternetPhone (можно сократить до IPhone).

640

Для использования этого софтфона требовалось относительно немного: модем, полнодуплексная звуковая карта, динамики и микрофон. Это было тогда, когда Internet Explorer был рекомендуемым браузером для работы с интернет-телефоном. Кстати, по ссылке можно посмотреть скриншоты и прочитать живое и немного ностальгическое описание InternetPhone.

641

После первоначального успеха VocalTec продолжил разработку систем связи для IP-телефонии и уже в 1996 году объединил свои усилия с Microsoft NetMeeting, программным обеспечением для видеоконференций от Microsoft. Сегодня VocalTec занимается знаменитым телефонным адаптером MagicJack, который в 2010 году объединился со своим создателем YMAX.
В 1996 году была опубликована первая версия стандарта H.323 для голосовой и видеосвязи через Интернет, и началась работа над SIP как открытым стандартом для IP-телефонии. Изначально SIP был разработан для соединения нескольких человек в режиме конференции и не имел ничего общего с VoIP. Первый SIP-проект знал только одну команду — сделать звонок, и только через три года освоил шесть команд. Но уже тогда было понятно, что по масштабируемости и возможностям он превзойдет H.323 (кстати, оба протокола используются до сих пор).
В этом же году появилось первое физическое оборудование для IP-телефонии — первые IP-коммутаторы, отвечающие за маршрутизацию вызовов. Несмотря на такие технические прорывы, с 1998 года вызовы VoIP не достигли даже 1% всего голосового трафика. В 2000 г. этот показатель составлял всего 3%, но в 2003 г. произошел резкий скачок – до 25%. Телефонные звонки по IP-протоколу быстро приобрели имидж бесплатных и очень дешевых звонков по всем направлениям, независимо от расстояния. Раньше коммерческие компании пользовались этой свободой и могли размещать рекламу в начале или во время звонка в качестве «платы» за бесплатный звонок. Позднее эта практика была прекращена.
В 1999 году появляется первая IP-АТС (виртуальная АТС специально для VoIP, так как несколькими годами ранее была создана виртуальная АТС для ТфОП) - Asterisk. Как это часто бывает, Asterisk родилась из-за потребности компании в продукте, который она не могла купить или которая ей не нравилась. Так, Марк Спенсер, у которого есть своя компания технической поддержки Linux, понял, что ему срочно нужна мощная АТС для колл-центра, но на тот момент это оборудование стоило баснословных денег. Поэтому он построил свою собственную IP-АТС с открытым исходным кодом. После того, как Asterisk приобрела популярность, Спенсер перепрофилировал компанию для поддержки и разработки оборудования для Asterisk. До сих пор Asterisk очень популярен среди разработчиков и предприятий. Так, например, когда мы интегрировали IP-телефонию с нашей CRM-системой RegionSoft, мы выбрали Asterisk в качестве основной виртуальной АТС.
2000 год. Сегодня Cisco является одним из ведущих мировых поставщиков коммуникационных технологий. В 2000 г. она инициировала внутреннюю корпоративную миграцию на IP-телефонию из штаб-квартиры в Калифорнии (Сан-Хосе). За один год на IP-телефонию было переведено 55 зданий и 20 000 человек. Это был один из крупнейших проектов в отрасли. Этот опыт отразился и на профиле компании — Cisco предлагает уникальные мощные решения в области IP-телефонии и управления сетями.
2005 год. Calypso Wireless выпустила телефон C1250i, первый в мире сотовый телефон, который мог переключаться между вышкой сотовой связи GSM и доступной сетью Wi-Fi 802 с использованием точки доступа Cisco Aironet и собственной технологии ASNAP Calypso Wireless. Это позволило пользователям создавать видеоконференции и совершать VoIP-звонки. Формально этот телефон считался смартфоном под Windows Mobile.

642

В 2006 году было выпущено первое мобильное приложение IP-телефонии Truphone. Приложение изначально разрабатывалось для мобильных телефонов Nokia, но вскоре было выпущено для платформ iPhone, Android и BlackBerry. Приложение может совершать бесплатные звонки внутри своей сети, отправлять SMS в другую сеть, включая Skype, и звонить в PSTN. Приложение использовало SIP и звонило через Wi-Fi, а не через GSM. Впоследствии компания выпустила несколько софтфонов и в настоящее время занимается выгодными туристическими SIM-картами.

643

Skype — эпоха внутри эпохи

В 2003 году свою бета-версию запускает Skype и сразу получает огромное внимание всех категорий пользователей. Но этому предшествовала небольшая история. Несколько программистов из Эстонии разработали peer-to-peer клиент для обмена файлами — Kazaa. Он, как и файлообменная пиринговая сеть Napster, использовался миллионами человек для обмена музыкальными файлами (в основном, пиратскими), видео и софтом (не менее пиратским). Пиринговые сети обеспечивали беспрецендентную по тем временам скорость обмена данными. Kazaa был выкуплен у создателей Николасом Зеннстромом из Швеции (кстати, сотрудник Tele2) и Янусом Фриисом из Дании (Niklas Zennstrom и Janus Friis). Новые владельцы доработали софт и к 2003 году Kazaa стал одним из самых скачиваемых приложений. Однако парни продали компанию, во многом из-за нескончаемых правовых проблем и повесток в суд, и занялись разработкой Skype (тогда он ещё назывался skyper = sky (небо) + peer (равный, отсылка к P2P), но был переменован в Skype потому что доменной имя skyper.com оказалось занятым).
Компания оставила продукт в альфа-версии и, естественно, не заработала. В 2003 году она просто не могла платить зарплату разработчикам. Создатели программы (а их было уже шестеро) давно вынашивали вопрос, сделать все звонки платными или нет. В те дни это был проект, который казался инвесторам очередным доткомом без конкретного и убедительного бизнес-плана. Однако несколько инвесторов все же нашлось, они вложили свои миллионы в проект, который окупился за три года более чем в тысячу раз. В начале осени 2003 года вышла первая бета-версия: в первый день Skype скачали 10 000 человек, а за несколько месяцев — 1 млн. Рынок был готов к такому предложению, он его ждал. На фоне дорогих услуг традиционной МГ/международной связи и тогда ещё дорогих минут для мобильных телефонов Skype был, без преувеличения, бомбой.
В своей новой идее разработчики использовали тот же принцип одноранговой сети, но для голосовой связи: чем больше пользователей было у приложения, тем надежнее должно было быть соединение. При этом все звонки совершались абсолютно бесплатно по всем направлениям и по всему миру. Skype, построенный на основе одноранговой сети, пользуется большим количеством пользователей по всему миру. Приложение быстро приобрело возможность мгновенного обмена СМС и видеоконференций.
Примерно в то же время компания нашла способ монетизации: начала взимать плату за звонки на стационарные и мобильные телефоны, которые все еще были низкими по сравнению с традиционными и даже более низкими тарифами сотовой связи.
Однако были и те, кого Skype не устраивал — в первую очередь, это правоохранительные органы, которые не могли перехватить зашифрованные разговоры в приложении. Кстати, именно эта особенность ушла создателям в сторону — программой стали пользоваться преступники и мошенники, которых не удалось обнаружить. Кроме того, у Skype было еще одно существенное преимущество — он быстро устанавливался и легко обходил брандмауэры и NAT.

644

В 2005 году компания eBay купила Skype за 2,6 миллиарда долларов — фантастическая цена для компании, у которой в то время практически не было доходов. Но мы с вами понимаем, что главной ценностью Skype была не выручка и даже не невероятно крутая концепция — и eBay, и позже Microsoft купили огромное количество подписчиков, с которыми знали, что делать. Количество пользователей оценивается более чем в 500 миллионов человек. Особо ярких проектов на eBay не было, есть версия, что просто ждали будущих доходов.
А теперь представьте Skype в мобильных телефонах, онлайн-документах и хотя бы в чатах и переговорах Xbox-игроков... Вот так его представила Microsoft. В начале мая 2011 года корпорация купила Skype за $8,5 млрд, каждый абонент стоил около $12. Кстати, создатели программы крайне негативно отнеслись к такой покупке, назвав ее чуть ли не похоронами Skype. Но история все еще продолжается. Skype остается уникальным в ИТ-среде, не отставая от потребностей, быстро реагируя на новые требования и постоянно развиваясь, теперь под крылом сильной компании Microsoft.
Те, кто знает английский язык, могут прочитать очень живой и увлекательный рассказ о Skype здесь.

Жизнь за пределами Skype

Skype, хотя и был в некотором смысле монополистом, был не одинок на рынке. Начиная с 2004 года стали появляться компании, предлагающие коммерческие услуги на базе VoIP. Фишки были те же, что и сейчас: общение в офисах компаний бесплатное, где бы они ни находились, остальное за деньги. При этом появились различные способы подключения к провайдеру.
Классический вариант: Ethernet и Wi-Fi.
Адаптер аналогового телефона. Телефон подключается к сети с помощью специального разъема.
Софтфоны (позже SIPphone): звонки осуществляются через приложение, имитирующее телефон с дополнительными услугами. Все настройки прописаны в интерфейсе софтфона, из которого также осуществляется набор номера и управление дополнительными услугами.
Постепенно софтфоны научились работать с телефонами PSTN, мобильными телефонами, а также факсами и электронной почтой. Более того, до сих пор в крупных компаниях при тестировании IP-телефонии в план тестирования обязательно входили тесты отправки факсов с устройства на устройство, факса на почту и факса между протоколами SIP, H.323 и SS7.
IP-телефония имеет огромные преимущества, которые сделали ее сверхпопулярной и оставили потенциал для развития:
это дешево - по сути, пользователь получает фиксированную ставку, не зависящую от расстояния
имеет открытые стандарты
это относительно просто для разработчиков и реализаторов
поддерживается многими устройствами и платформами
легко интегрируется со сторонними приложениями и т. д.
Сегодня IP-телефония окружает нас и дома, и в бизнесе. Он буквально перепахал ландшафт мира связи — даже телеком-гиганты были вынуждены снижать цены и искать конвергентные решения для своих клиентов. В истории IP-телефонии много интересных моментов: от шифрования до работы СОРМ в VoIP, от протоколов до нестандартного оборудования. История продолжается и обещает быть захватывающей.
Кстати, День радио и связи мы тоже отмечаем — не потому, что разработали свой софтфон и не потому, что у нас в штате есть связисты, которых нет. Мы гордимся тем, что уже несколько лет облегчаем жизнь радио- и телекомпаниям по всей России, предлагая им специализированную CRM-систему - RegionSoft CRM Media.
Поэтому еще раз поздравляем наших клиентов, наших друзей, всех, кто связан с радио и связью! Вы строите будущее, в котором мы все живем.
Ищу работу в Нижнем Новгороде. Мы в RegionSoft Developer Studio ищем программиста Delphi и веб-разработчика.
Рассмотрим всех, включая молодых разработчиков, которые хотят развиваться в максимально боевых условиях и практиковаться под руководством очень опытного инженера. Вы освоите не только разработку, но и научитесь сопоставлять ее с бизнес-задачами — в общем, корпоративный хардкор.
Пишите, присылайте резюме и портфолио на contact@regionsoft.ru
Для тех, кто учится. Если вас интересует теория связи, ТфОП, IP-телефония, GSM - рекомендуем классические учебники Бориса Гольдштейна и его соавторов. Они немного помогли нам при создании статьи.
 
Верх