• Thứ Sáu, 09/01/2004 11:40 (GMT+7)

    ENUM - Hệ thống đánh số điện thoại internet


    “ENUM cho phép khách hàng chỉ cần gọi số điện thoại là có thể sử dụng được tất cả các dịch vụ của viễn thông và internet. Công nghệ này mang tính đột phá trong sự hoà nhập viễn thông và công nghệ thông tin (ICT) nói chung và internet nói riêng. Liên minh viễn thông thế giới ITU và một số  nước châu Âu, châu Mỹ, châu Á như Hàn quốc, Trung quốc... hiện đang nghiên cứu triển khai ENUM”

    Ngày 31 tháng 5 năm 2002, Liên minh viễn thông thế giới ITU và Uỷ ban kiến trúc mạng internet IAB đã cơ bản đồng ý xvề thủ tục triển khai thử nghiệm hệ thống đánh số điện thoại internet (ENUM). Đây là công nghệ cho phép nối mạng điện thoại công cộng (PSTN) và mạng interner, ENUM cho phép khách hàng sử dụng một số thoại duy nhất để truy nhập tới nhiều loại đầu cuối và dịch vụ như thoại, fax, e-mail, nhắn tin, thoại di động, truyền số liệu, web hay bất kỳ một loại hình dịch vụ nào có sử dụng địa chỉ IP kể cả VOIP trên internet.

    ENUM là một giao thức do Uỷ ban kỹ thuật internet IETF nghiên cứu nhằm chuyển đổi số điện thoại thông thường ở mạng thoại công cộng PSTN sang tên miền, một trong những nhận dạng thống nhất trên mạng internet được gọi là URI (Uniform Resource Identifier). Do đó, ENUM vừa tuân theo khuyến nghị về số điện thoại công cộng E164 của ITU vừa làm việc theo cấu trúc hệ thống tên miền DNS trên internet.

     

    Khuyến Cáo E164
    Khuyến cáo này quy định một số điện thoại gồm một dãy số tối đa là 15 chữ số, trong đó bao gồm mã nước, mã vùng và số thuê bao. Như vậy một số điện thoại đầy đủ ở Hà nội theo E164 có 10 chữ số như sau: +84 - 4 - 8226115. Đặc điểm của mạng viễn thông bao gồm cả thoại lẫn truyền số liệu (Circuit Switched Network - CSN) là các cuộc gọi được kết nối trên một tuyến định sẵn. Khi thực hiện cuộc gọi quốc tế, bảng định tuyến tại tổng đài quốc tế đã định sẵn các hướng đi cho từng mã nước.

    Các tuyến định sẵn có thể là trung kế được mở trực tiếp giữa các quốc gia hoặc cuộc gọi phải chuyển tiếp (transit) qua một nước thứ 2, thứ 3... Để có được những lựa chọn này các nhà khai thác viễn thông quốc tế cần thoả thuận thống nhất với nhau.

     

    Cấu Trúc Và Phûơng Pháp Kết Nối Của Hệ Thống Máy Chủ Tên Miền - Dns Trên Internet


    Cấu trúc của hệ thống máy chủ tên miền

    Trên internet thì ngược lại, khách hàng không bao giờ biết đến các dãy số của địa chỉ IP mặc dù để thực hiện được các cuộc gọi, mạng internet vẫn phải cần biết địa chỉ đến. Thay vì cho số gọi, khách hàng sử dụng tên miền; địa chỉ thư điện tử, địa chỉ website... Các cuộc gọi trên internet được kết nối  không trên một tuyến định sẵn mà bao giờ cũng qua hai giai đoạn; hỏi đường đi và thực hiện kết nối. Đặc điểm này đã tạo nên sự khác nhau cơ bản giữa mạng viễn thông và internet. Khi mạng internet của một quốc gia đã được các IXP nối với internet toàn cầu thì các ISP không cần phải lo nghĩ về việc đàm phán mở hướng quốc tế, các cuộc gọi sẽ tự động tìm đến địa chỉ đích dù nó ở đâu. Phương pháp kết nối không trên một tuyến định sẵn của internet phải dựa trên nguyên lý hoạt động của giao thức TCP/IP và cấu trúc phân cấp của hệ thống (DNS) trên phạm vi toàn cầu.

    Cấu trúc DNS

    Cấp trên cùng là root node tập hợp của nhiều máy chủ gốc gọi là root server. Cấp thứ nhất là các top-level node, tập hợp các máy chủ quản lý các tên miền cấp 1 dùng chung gTLD (generic Top Level Domains) như .com, .net hay tên miền của các quốc gia ccTLD (country code Top Level Domains) như .vn, .jp ... Cấp thứ hai là những node quản lý tên miền cấp 2 dưới .com, .net hay dưới tên miền của các quốc gia như com.vn hoặc co.jp ... và cứ thế tiếp tục đến cấp thứ 3, thứ 4... Máy chủ tên miền cấp thứ hai quản lý các tên miền quốc gia đều do các quốc gia quản lý và vận hành khai thác.

    Hình 2 cho chúng ta thấy rõ cấu trúc của hệ thống tên miền hiện tại: các  top-level node ở cấp thứ nhất quản lý các tên miền cấp 1 bao gồm gTLDs, ccTLD... do Internic và IANA của tổ chức internet quốc tế ICANN quản lý. Những cấp tiếp theo do từng quốc gia quản lý, ví dụ hệ thống tên miền quốc gia của Việt Nam do trung tâm thông tin mạng internet Việt Nam VNNIC quản lý chung từ tên miền cấp 1 trở xuống đối với  hệ thống tên miền .vn.

    Mỗi một ô của hình 2 được gọi là một vùng tên miền (Zone), vùng tên miền cấp nào do node của cấp đó quản lý. Trong thực tế một node máy chủ có thể quản lý nhiều vùng tên miền. Ví dụ hệ thống máy chủ tên miền quốc gia của VNNIC quản  lý tên miền cấp 1 là .vn, các tên miền cấp 2 dùng chung là com.vn, net.vn, edu.vn...; tên miền của các ISP như vnn.vn, fpt.vn, netnam.vn...; và các tên miền cấp 3 dưới các tên miền cấp 2 dùng chung như vnpt.com.vn hay halong.net.vn... Vùng tên miền cấp 3 của vnpt.com.vn là những tên miền cấp 4 như www.vnpt.com.vn chẳng hạn, do node máy chủ của VNPT quản lý.

     

    Phương pháp kết nối

    Kết nối trên internet được thực hiện qua hai giai đoạn (hình 3). Giai đoạn một là hỏi đường đi và giai đoạn hai là thực hiện kết nối.

    Giai đoạn 1 hỏi đường đi thực chất là tìm địa chỉ IP nơi đến, thứ tự hỏi từ DNS cấp thấp lên dần đến cấp cao nhất (root) nếu cấp DNS trên nó không trả lời được. Giai đoạn 2 khi đã biết địa chỉ đến, hệ thống router sẽ thực hiện kết nối. Tuy nhiên trên thực tế hỏi đường và kết nối để truyền đưa thông tin đều ở dạng gói tin mà giao thức TCP/IP gọi là IP datagram đều do các bộ định tuyến (router) thực hiện.

    Ví dụ:  Ông Bob ở Anh có điạ chỉ thư bob@bt.com.uk gửi thư cho thtc@vnnic.net.vn.

    Giai đoạn 1: Khi ông Bob gửi thư đi, máy chủ mail.bt.com.uk sẽ hỏi lên node máy chủ bt.com.uk xem địa chỉ thư thtc@vnnic.net.vn nằm ở địa chỉ nào (1). Node này không biết nên hỏi tiếp lên node com.uk (2), tiếp tục hỏi lên node ccTLD (3). Node ccTLD quản lý vùng tên miền của các quốc gia sẽ chỉ dẫn cho node com.uk (4) hỏi tới máy chủ tên miền Việt nam (5).

    Node net.vn hỏi node vnnic.net.vn (6) và vì máy chủ vnnic.net.vn và mail.vnnic.net.vn là một nên nó đã trả lời ngay được địa chỉ IP là 203.162.57.115 (7).

    Đường phản hồi (8), (9) và (10) là để báo lại cho node mail.bt.com.uk địa chỉ IP 203.162.57.115.

    Giai đoạn 2: Sau khi biết được địa chỉ IP đích, hệ thống định tuyến router sẽ tự động tìm đến điạ chỉ này để thực hiện kết nối truyền đưa thông tin.

    Nếu địa chỉ của ông Bob là bob@bt.com, máy chủ tên miền dùng chung gTLD của .com  phải hỏi địa chỉ của .vn ở máy chủ gốc rồi máy gốc mới trỏ tới máy chủ ccTLD theo đường đứt đoạn.

     

    Công Nghệ Enum

    Tên miền sử dụng cho ENUM

    Công nghệ ENUM là biến số điện thoại theo E164 thành tên miền internet, kết nối theo nguyên tắc của internet. Trước hết cần một tên miền cấp 1 mới dành cho công nghệ này nằm trong hệ thống tên miền cấp 1 trên internet ngang hàng với .com; .net... Tên miền được chỉ định sử dụng thử là .ARPA (Address and Routing Parameter Area), tên miền cấp 2 là e164.arpa và tiếp tục các cấp dưới.

    Số điện thoại thông thường khi sử dụng ENUM sẽ có một tên miền tương ứng với nó bằng cách đảo lại số thứ tự của dãy số thoại và thêm các dấu chấm vào giữa các chữ số và cuối cùng là .e164.arpa. Ví dụ: số điện thoại 8448226115 sẽ trở thành tên miền: 5.1.1.6.2.2.8.4.4.8.e164.arpa trên internet. Cách biến đổi này vẫn giữ được mã điện thoại quốc gia Việt nam (8.4) mã vùng Hà nội (.4) và số điện thoại 8.2.2.6.1.1.5 vì máy tính xử lý từ phải qua trái.

    Khách hàng có số thoại 8448226115 này muốn sử dụng các dịch vụ khác như mail, web... chỉ cần đăng ký thêm, trong phần mềm ứng dụng dịch vụ có các bản ghi cho mail,  web...

     

    Ví dụ:

    $ORIGIN 5.1.1.6.2.2.8.4.4.8.e164.arpa  

    IN NAPTR 10 10 “u” “sip+E2U”    “!^.*$!sip:thtc@vnnic.net.vn!”.

        IN NAPTR 10 10 “u” “mailto+E2U” “!^.*$!mailto:thtc@vnnic.net.vn!”.

        IN NAPTR 10 10 “u” “http+E2U”   “!^.*$!http://www.vnnic.net.vn!”.

        IN NAPTR 10 10 “u” “tel+E2U”    “!^.*$!tel:+84-4-8226115!”.

     NAPTR là viết tắt cùa Naming Authority Pointer in a DNS  và  +E2U - E164 to Uniform Resource Identifier. Mỗi một dịch vụ đăng ký như trên được gọi một NAPTR resource record.

     

    Cấu trúc E164DNS

    Tương tự như cấu trúc của hệ thống máy chủ tên miền trong hình 1, hình 4 giới thiệu cấu trúc của hệ thống máy chủ tên miền dành cho số thoại E164.

     Node gốc: node dol ITU quản lý (dấu “+” biểu thị số thoại E164)

     Node cấp 1: nodel cho mã điện thoại quốc gia như 1, 84 ...

     Node cấp 2: nodel cho mã vùng như 1-650, 84-4 ...

     

    Thực hiện kết nối cuộc gọi

    Cuộc gọi của các đầu cuối mạng IP (hình 5): Khi 2 đầu cuối đều cùng trên mạng IP và đều sử dụng ENUM, việc thực hiện cuộc gọi để kết nối rất đơn giản.

     (1). Đầu cuối A nhập số điện thoại E164 của đầu cuối B ví dụ 84-4-8226115 vào trường gọi, phần mềm ứng dụng sẽ biến số điện thoại này thành dạng tên miền 5.1.1.6.2.2.8.4.4.8.e164.arpa. và hỏi DNS.

     (2). DNS trả lời tất cả các dịch vụ đã đăng ký liên quan tới tên miền 5.1.1.6.2.2.8.4.4.8.e164. arpa này.

     (3). Người gọi chọn dịch vụ để liên lạc ví dụ như mailto: thtc@vnnic.net.vn


    Cuộc gọi từ mạng VT sang mạng IP (hình 6):

    Trong hình 6 có thuật ngữ SIP - Session Initiation Protocol (giao thức tiến hành phiên làm việc), đây là giao thức cơ bản để thực hiện các dịch vụ liên quan tới số thoại E164:

    (1) Đầu cuối B gọi số thoại E164 của đầu cuối A, ví dụ là 8448226115.

    (2) Tổng đài chuyển mạch thoại chuyển tiếp số gọi này tới gateway (GW) tương ứng.

    (3) a. Gateway biến đổi số thoại thành tên miền 5.1.1.6.2.2.8.4.4. 8.e164.arpa.và hỏi DNS.

    (3) b. NDS trả lời các dịch vụ đã đăng ký của số thoại (tên miền) này.
    Ví dụ như mailto:thtc@vnnic. net.vn.

    (4) a. GW hỏi DNS xem vnnic.net.vn được host ở máy chủ nào, điạ chỉ IP là bao nhiêu.

    (4) b. DNS trả lời địa chỉ IP của vnnic.net.vn.

    (5) Cuộc gọi được chuyển đến SIP server và tiếp tục tới địa chỉ của máy chủ thư vnnic.net.vn

    (6) Quan hệ của SIP server và SIP client sử dụng thủ tục client/server.

    Cuộc gọi thoại từ mạng IP sang mạng VT (hình 7)

    (1) a. Đầu cuối A quay số gọi đầu cuối B 84-4-8226115 ở mạng thoại viễn thông, chương trình máy trạm (SIP client) biến đổi số thoại thành tên miền và hỏi DNS.

    (1) b. DNS trả lời dịch vụ thoại đã được đăng ký với số +8448226115.

    (2) SIP client phát tín hiệu “invite” tới SIP server báo hiệu đã sẵn sàng.

    (3) a. SIP server hỏi địa chỉ của Gateway tương ứng tại máy chủ LS (Location Server).

    (3) b. LS trả lời địa chỉ IP của Gateway đó.

    (4) SIP server chuyển cuộc gọi tới GW.

    (5) GW biến đổi từ giao thức IP sang giao thức làm việc của mạng VT và tổng đài chuyển mạch thoại thực hiện nốt công việc còn lại.


    Cuộc gọi thoại  từ  mạng VT qua mạng IP (hình 8): Nếu 2 máy điện thoại sử dụng công nghệ ENUM với dịch vụ duy nhất là thoại gọi cho nhau thì quá trình thiết lập cuộc gọi cũng tương tự.

    Giả sử máy thoại 1 quay số thoại 8448226115 của máy 2, Gateway 1 biến đổi số thoại đó ra tên miền có đuôi .e164.arpa và hỏi DNS. Hệ thống DNS trả lời dịch vụ đã đăng ký của số thoại 2. Gateway 1 hỏi tiếp DNS Gateway tương ứng với số thoại này có điạ chỉ IP là bao nhiêu. DNS trả lời điạ chỉ IP của Gateway 2. Gateway 1 chuyển cuộc gọi tới Gateway 2 để nó thực hiện nốt phần còn lại của cuộc gọi.

     

    Kết Luận

    ENUM cho phép khách hàng chỉ cần gọi số điện thoại là có thể sử dụng được tất cả các dịch vụ của viễn thông và internet. Xét về kỹ thuật công nghệ, ý tưởng này hoàn toàn khả thi. Vấn đề còn lại là quản lý của con người. Số điện thoại E164 đang do ITU và chính phủ các nước thành viên quản lý, còn tên miền internet lại do tổ chức ICANN của Mỹ quản lý trên nguyên tắc tự điều tiết của thị trường người sử dụng. Đây là  vấn đề chính cần giải quyết khi đưa công nghệ ENUM vào thực tế.

    Tài liệu tham khảo: http://www.itu.int; RFC 2916; RFC 2915...


    N.L.T

    lythuy88@yahoo.com

    ID: A0211_68