SLOVENSKÁ TECHNICKÁ UNIVERZITA V BRATISLAVE FAKULTA ELEKTROTECHNIKY A INFORMATIKY. TECHNOLÓGIA VoIP S VYUŽITÍM PBX ASTERISK

Transcription

1 SLOVENSKÁ TECHNICKÁ UNIVERZITA V BRATISLAVE FAKULTA ELEKTROTECHNIKY A INFORMATIKY TECHNOLÓGIA VoIP S VYUŽITÍM PBX ASTERISK BAKALÁRSKA PRÁCA EVIDENČNÉ ČÍSLO: FEI Študijný program: telekomunikácie Číslo a názov študijného odboru: telekomunikácie Školiace pracovisko: Katedra telekomunikácií Vedúci záverečnej práce/školiteľ: prof. Ing. Ivan Baroňák, PhD. Bratislava 2010 Ladislav Kočkovič

2 <<< prevzaté zadanie >>>

3 Poďakovanie Ďakujem vedúcemu bakalárskej práce prof. Ing. Ivanovi Baroňákovi, PhD. za ochotu, odbornú pomoc, cenné rady a usmerňovanie pri vypracovávaní bakalárskej práce. Touto cestou by som sa chcel poďakovať mojim rodičom, ktorí ma morálne i finančne podporovali počas celého doterajšieho štúdia. Ďalej by som sa chcel poďakovať mojej láske Janke za prejavenú trpezlivosť, ohľaduplnosť a cenné rady, ktoré mi boli nápomocné pri písaní tejto záverečnej práce. 2

4 Anotácia Názov práce: Technológia VoIP s využitím PBX Asterisk Kľúčové slová: VoIP, kodeky, protokoly, pobočková ústredňa, číslovací plán, softvéroví klienti Táto bakalárska práca sa zaoberá problematikou technológie VoIP a jej využitím. Porovnáva IP telefóniu s klasickou telefóniou. Popisuje použité kodeky i signalizačné a transportné protokoly. Podrobne sa venuje signalizačnému protokolu SIP a jeho architektúre. V práci je popísané uskutočnenie hovoru prostredníctvom SIP proxy servera. V jadre práce sa pojednáva o problematike pobočkovej ústredne Asterisk. Čitateľ je oboznámený s rôznymi možnosťami využitia tejto pobočkovej ústredne. Ďalej sú uvedené podporované kodeky a protokoly. Práca popisuje architektúru softvérovej ústredne Asterisk a taktiež sa venuje požiadavkám, ktoré sú kladené na hardvér a softvér. Zaoberá sa nastavením softvérovej ústredne Asterisk, a to predovšetkým vytvorením a nastavením užívateľských účtov, vytvorením SIP zväzku pre spojenie s bránou do iných sietí a tvorbou jednoduchého číslovacieho plánu. Práca sa venuje i konferenciám s využitím aplikácie MeetMe (). Stručne popisuje firewally a ich jednotlivé druhy. Poskytuje návrh riešenia pre účastníkov za firewallmi. V záverečnej časti práce sú popísaní softvéroví klienti SJphone a Diax. 3

5 Annotation Title: Technology VoIP with using PBX Asterisk Keywords: VoIP, codecs, protocols, PBX, dialplan, software clients This bachelor project deals with VoIP technology and its application. It compares IP telephony with a conventional telephony. It describes the used codecs and signaling and transport protocols. It deals in detail with signaling protocol SIP signaling and his architecture. In this project is described to make a call through a SIP proxy server. In the core of the project deals with the issue PBX Asterisk. The reader is familiar with the different possibilities of using this PBX. Next are listed the supported codecs and protocols. This project describes the architecture of PBX Asterisk and deals with requirements that are imposed on the hardware and software. It deals with setting the Asterisk PBX, in particular the creation and setup user accounts, creating a SIP trunk to connect to the gateway to other networks and the creation of a simple dial plan. The project deals with conferences using application MeetMe (). Briefly describe the firewalls and their concrete types. It provides draft solution for participants in the firewall. In the final part of this project are described software clients SJphone and Diax. 4

6 OBSAH Zoznam použitých skratiek...7 ÚVOD ÚVOD DO VoIP Porovnanie klasickej a IP telefónie Prenos hlasu a kodeky Využitie IP telefónie Protokoly využívané vo VoIP Signalizačné protokoly Protokol H Protokol IAX Protokol MGCP Protokol Skinny Transportné protokoly Protokol UDP Protokol RTP a RTCP Protokol IP Protokol TCP SDP protokol PROTOKOL SIP SIP architektúra a jej prvky User Agent Servery Metódy a odpovede Identifikácia volaného v sieti SIP pomocou URI Uskutočnenie hovoru prostredníctvom proxy servera POBOČKOVÁ ÚSTREDŇA ASTERISK Pobočková ústredňa Úvod do Asterisku Možnosti využitia PABX Asterisk Využitie PABX Asterisk ako brány do iných sietí (MediaGateway) Využitie PABX Asterisk ako hlasovej schránky (Voic ) Využitie PABX Asterisk ako interaktívnej hlasovej odpovede (IVR)

7 3.4 Podporované kodeky a protokoly Architektúra Hardvérové a softvérové nároky Základná konfigurácia softvérovej ústredne Asterisk asterisk.conf modules.conf sip.conf SIP zväzok Definovanie SIP užívateľov Volací plán Extensions Príklad reálneho využitia PABX Asterisk Rozsah telefónnych čísel koncových zariadení Infolinka Konferencie s využitím MeetMe () RIEŠENIE PRE ÚČASTNÍKOV ZA FIREWALLMI Firewally Druhy firewallov Iptables Konfigurácia lokálneho firewallu SOFTVÉROVÍ KLIENTI SIP klient SJphone IAX klient Diax...43 ZÁVER...45 POUŽITÁ LITERATÚRA

8 Zoznam použitých skratiek API Application Programme Interface Aplikačné programovacie rozhranie ANSI American National Standards Institute Americký národný úrad pre normalizáciu ATA Analogue Terminal Adapter Analógový terminálový adaptér BRI Basic Rate Interface Rozhranie základného prístupu DLL Data Link Layer Vrstva dátového spoja DNS Domain Name System Systém doménových mien DTMF Dual-tone multi-frequency Dvojtónová viacfrekvenčná voľba GUI Graphical User Interface Grafické používateľské rozhranie HTTP HyperText Transport Protocol Hypertextový prenosový protokol IAX InterAsterisk exchanche Interný protokol PABX Asterisk ID Identifier Identifikátor IETF Internet Engineering Task Force Riešiteľská skupina rozvoja internetu IP Internet Protocol Internetový protokol ISDN Integrated Services Digital Network Digitálna sieť integrovaných služieb ITU-T International Telecommunications Union Telecommunications Medzinárodná telekomunikačná únia sektor telekomunikácií IVR Interactive Voice Response Interaktívna hlasová odpoveď 7

9 LAN Local Area Network Miestna počítačová sieť MAC Media Access Control Adresa riadenia prístupu k prenosovému prostrediu MCU Multipoint Control Unit Viacbodová riadiaca jednotka MGCP Media Gateway Control Protocol Riadiaci protokol mediálneho sieťového priechodu MOS Mean Opinion Score Priemerný dosiahnutý výsledok prieskumu NAT Network Address Translation Preklad sieťových adries PBX Private Branch Exchange Súkromná pobočková ústredňa PCI Peripheral Component Interconnect Prvok pripojenia periférií POTS Plain Old Telephone Service Pôvodná telefónna služba PRI Primary Rate Interface Rozhranie primárneho prístupu QoS Quality of Services Kvalita služby RAM Random Access Memory Pamäť s náhodným prístupom RFC Request for Comments Žiadosť o pripomienky RSVP Resource Reservation Protocol Protokol rezervovania zdrojov RTCP RTP Control Protocol Protokol riadenia RTP RTP Real-Time Protocol Protokol komunikácie v reálnom čase SDP Session Description Protocol Protokol popisu relácie 8

10 SIP Session Initiation Protocol Protokol na inicializáciu relácie SMTP Simple Mail Transfer Protocol Protokol na prenos elektronickej pošty STUN Simple Mail Transfer Protocol Jednoduchý protokol na prenos pošty TDM Time Division Multiplex Multiplexovanie s časovým delením TCP Transmission Control Protocol Protokol riadenia prenosu UDP User Datagram Protocol Používateľský datagramový protokol URI Uniform Resource Identifier Jednotný identifikátor zdrojov VoIP Voice over Internet Protocol Prenos hlasu internetovým protokolom VTS Verejná telekomunikačná sieť 9

11 ÚVOD Témou našej práce je problematika prenosu hlasu prostredníctvom sietí využívajúcich IP protokol (Voice over IP VoIP) s využitím súkromnej pobočkovej ústredne Asterisk. Cieľom tejto práce je uviesť čitateľa do problematiky VoIP a oboznámiť ho s využívanými protokolmi a kodekmi. Ďalej sa v práci sústredíme na problematiku pobočkovej ústredne Asterisk, konferencie s využitím aplikácie MeetMe () a taktiež popisujeme softvérových klientov SJphone a Diax. Naším cieľom je i poskytnúť riešenie pre účastníkov za firewallmi. V prvých kapitolách sa budeme venovať porovnaniu klasickej telefónnej siete (VTS) a IP telefónie. Popíšeme kodeky, ktoré sú využívané vo VoIP. Budeme sa venovať signalizačným a transportným protokolom. Signalizačné protokoly vytvárajú, udržiavajú a ukončujú spojenie prostredníctvom IP siete. Transportné protokoly umožňujú samotný prenos hlasu po IP sieti. V súčasnosti prebieha rozvoj a šírenie dátových sietí oveľa rýchlejšie ako rozvoj klasickej telefónnej siete. Hovory prenášané prostredníctvom dátových sietí sú ekonomicky výhodné, pretože spoločnosti môžu uskutočňovať prenos hlasu cez vlastné dátové siete, nakoľko väčšina spoločností nimi disponuje. Neoddeliteľnou súčasťou organizácie firiem sa stali pobočkové ústredne. Zohrávajú významnú úlohu v komunikácii s klientmi a tiež vo výmene informácií s detašovanými pracoviskami. V našej práci sa budeme venovať open-source softvérovej pobočkovej ústredni Asterisk, ktorá je určená pre malé a stredné podniky. Popíšeme jednotlivé možnosti využitia PABX Asterisk a jej architektúru. Poskytneme príklad zaoberajúci sa nastavením softvérovej ústredne Asterisk, ktorý bude obsahovať vytvorenie a nastavenie užívateľských účtov, vytvorenie SIP zväzku pre spojenie s bránou do iných sietí a tvorbu jednoduchého číslovacieho plánu. Uvedieme tiež jednoduchý príklad vytvorenia konferencie prostredníctvom MeetMe (). V ďalšej časti práce poskytneme riešenie pre účastníkov za firewallmi. Popíšeme softvérov klientov, a to SIP klienta SJphone a IAX klienta Diax. 10

12 1 ÚVOD DO VoIP V súčasnosti sú klasické telefónne služby stále častejšie nahradzované riešením na báze IP telefónie, ktorá sa v anglickej terminológii označuje skratkou VoIP. VoIP predstavuje technológie, ktoré slúžia na prenos hlasu prostredníctvom dátových sietí postavených na IP technológii. IP protokol je jednotiacim prvkom, vďaka ktorému môžu sieťové zariadenia využívať napriek rozličným užívateľským rozhraniam ( , fax) zjednotenú komunikačnú infraštruktúru. Princíp funkčnosti VoIP si môžeme predstaviť tak, že klasický analógový telefonický hovor skonvertujeme prostredníctvom kodekov do digitálneho formátu a následne dôjde k prenosu s využitím IP paketov. Uvedeným spôsobom sa v súčasnosti uskutočňuje čoraz viac telefonických hovorov i videohovorov. Prostredníctvom VoIP sú realizovateľné okrem bežných hovorov taktiež audio a videokonferencie. 1.1 Porovnanie klasickej a IP telefónie Súčasťou klasickej telefónnej siete sú koncové zariadenia, miestne slučky, telefónne prepínače a okruhy. Na prepájaní okruhov je založené telefonické spojenie uskutočňované prostredníctvom tejto siete. Na druhej strane VoIP spojenie je založené na prepájaní paketov. Ďalšie rozdiely medzi klasickou telefónnou a VoIP službou uvádzame v nasledujúcom porovnaní: 1. klasická telefónia pre prenos je vyhradený celý kanál dôsledkom je zlé využitie kapacity kanálu, avšak dobrá kvalita služby z pohľadu stálosti toku dát, malé a konštantné oneskorenie, vysoká spoľahlivosť služba nie je rušená iným prenosom po tom istom kanále, no môže byť rušená elektricky, komplikované zvýšenie kapacity pre ďalšieho užívateľa je väčšinou nutné priviesť ďalšiu linku, komplikovaná integrácia nových služieb moderné sieťové služby sú väčšinou založené na paketovom prenose 2. IP telefónia efektívne využitie kapacity kanálu jeden kanál sa využíva pre viac prenosov a služieb, možnosť využitia už existujúcej infraštruktúry (dátových sietí), nízke náklady nižšie náklady na zriadenie a kabeláž vďaka využitiu viacerých služieb na jednom kanále, bezproblémové navýšenie kapacity, problematika kvality služieb (QoS) na jednom kanále sa prevádzkuje viacero služieb, je nutné zabezpečiť, aby sa vzájomne neovplyvňovali. [1] 11

13 1.2 Prenos hlasu a kodeky IP telefónia je založená na princípe digitalizácie hlasu. Za týmto účelom sa využívajú hlasové kodeky, komprimujúce hlas, ktoré musia brať do úvahy QoS poskytovanú IP sieťou. Vo všeobecnosti si vieme prenos hlasu po IP sieti predstaviť nasledovne: prevod analógového signálu na digitálny; konverzia digitálneho signálu enkóderom na bitový tok; paketizácia bitového toku; prenos paketov IP sieťou; depaketizácia; rekonštrukcia pôvodného hlasového signálu dekóderom (zrekonštruovaný signál je aproximáciou pôvodného); prenos hlasového signálu do koncového zariadenia (slúchadlo, reproduktor). Obr. č. 1: Prenos hlasu po IP sieti Ako sme spomínali v úvode tejto kapitoly, ku konverzii analógového signálu na digitálny signál dochádza prostredníctvom kodekov. Rozdiely medzi vstupným a výstupným signálom záležia od kvality a stupňa kompresie daného kodeku. So vzrastajúcim bitovým tokom rastie i kvalita hovoru. Kvalita hlasového prenosu sa určuje metódou MOS (Mean Opinion Score). Kodek by mal byť dostatočne robustný, nakoľko musí vziať do úvahy i prípadné stratené pakety. Kvalita zvuku v zaťaženej sieti a v situáciách zahltenia je určená práve touto vlastnosťou, keďže v uvedených situáciách je pravdepodobná strata paketov. V súčasnosti sa najčastejšie využívajú nasledujúce kodeky: Tab. č. 1: Najpoužívanejšie kodeky vo VoIP Kodek Algoritmus GSM - Full Rate GSM - Enhanced Full Rate GSM - Half Rate ilbc ITU G.711 ITU G.722 ITU G ITU G.726 ITU G.728 ITU G.729 RPE-LTP ACELP CELP-VSELP Internet Low Bitrate Codec PCM SBADPCM MP-MLQ alebo ACELP ADPCM LD-CELP CS-ACELP Speex CELP LPC10 DoD CELP LPC CELP Prenosová rýchlosť (kbit/s) /56/64 5.3/6.3 16/24/32/ (NB) (WB)

14 1.3 Využitie IP telefónie V súčasnosti prebieha rozvoj a šírenie dátových sietí oveľa rýchlejšie ako rozvoj klasickej telefónnej siete. Hovory prenášané prostredníctvom dátových sietí sú ekonomicky výhodné, pretože rozsiahle spoločnosti môžu uskutočňovať prenos hlasu cez vlastné dátové siete, nakoľko väčšina spoločností nimi disponuje. Vzhľadom na existujúcu komunikačnú infraštruktúru, prípadné pripojenie operátora poskytujúceho hlasové služby v rámci IP konektivity vedie k nižším cenám. Ďalšou stránkou IP telefónie sú doplnkové služby a nové aplikácie, ktoré využívajú informačné technológie. Snaha o zjednotenie komunikačných štandardov je ďalším dôvodom pre zavádzanie VoIP. Týmto spôsobom dôjde k vytvoreniu sietí poskytujúcich integrované služby, ktoré sú schopné prenosu dát, hlasu alebo videa nad jedinou infraštruktúrou. Kvalita spojenia je závislá od zaťaženia prenosovej siete, ktoré nie je možné ovplyvniť. VoIP telefóny dokážu spájať viacero služieb, ktoré sú dostupné cez internetovú sieť, avšak neposkytujú garanciu QoS. Ide napríklad o prenos dát popri hovore, videokonferencie, správy telefónnych a adresových zoznamov alebo oznamovania online dostupnosti komunikačných partnerov. Mnohé balíky VoIP služieb obsahujú funkcie ako napríklad konferenčné hovory, presmerovanie hovoru, automatické opakovanie vytáčania a pod. Existujú rôzne typy spojenia s využitím IP siete, ako napríklad: spojenie dvoch koncových zariadení na strane IP siete, spojenie dvoch koncových zariadení na strane VTS, spojenie medzi koncovými zariadeniami IP siete a VTS. Pri uvedených typoch spojení sa využívajú rôzne sieťové prvky. K najčastejšie používaným sieťovým prvkom patria: PABX (Private Branch Exchange súkromná pobočková ústredňa) je súkromná telefónna sieť, ktorá sa používa v rámci istého podniku. Spája interné telefóny a pripája ich taktiež k verejnej telefónnej sieti (VTS). Brána (gateway) je v počítačových sieťach uzol, ktorý spája dve siete, využívajúce odlišné protokoly. Smerovač (router) je sieťové zariadenie, ktoré sprostredkováva prenos dát medzi dvomi alebo viacerými počítačovými sieťami. Smerovač analyzuje adresu každého datagramu, ktorý dostane od iného sieťového zariadenia a na základe stavu sietí na iných sieťových rozhraniach rozhoduje, ktorému ďalšiemu sieťovému zariadeniu má datagram poslať, aby sa dostal k bodu určenia. Prepínač (switch) je aktívny prvok počítačovej siete, ktorý spája jej jednotlivé časti. V minulosti sa ako centrálny prvok v sieťach používal rozbočovač (hub). Switch dokáže podľa MAC adresy (identifikačné číslo sieťového adaptéra, ktoré slúži na jednoznačnú identifikáciu sieťového rozhrania v lokálnych počítačových sieťach) rozpoznať, kam majú byť dáta doručené a tak prepínač dáta nepreposiela na všetky porty súčasne, vďaka čomu sa radikálne zníži tok zbytočných dát v sieti. IP telefón môže predstavovať softvérovú aplikáciu alebo môže byť v podobe hardvéru. Z aplikácií, ktoré sú orientované na bežného používateľa, sú to napr. 13

15 MSN Messenger, ICQ, Skype, GTalk, ktoré umožňujú hlasovú komunikáciu medzi dvoma koncovými užívateľmi pripojenými do internetovej siete. 1.4 Protokoly využívané vo VoIP Vo VoIP sa využíva viacero druhov protokolov. Najznámejšie sú signalizačné (H.323, SIP) a transportné (IP, RTP, UDP) Signalizačné protokoly K najvyužívanejším signalizačným protokolom patria H.323, IAX, SIP (bližšie v kapitole 2) a Skinny Protokol H.323 Protokol H.323 je predchodcom protokolu SIP. Je súčasťou širokej skupiny štandardov H.32x, ktoré boli špecifikované v rámci ITU-T v roku V súčasnosti je aktuálna verzia H.323 v7. Zaoberá sa hlasovou komunikáciou cez IP siete, zároveň podporuje video a dátovú komunikáciu. Túto technológiu je možné nasadiť v akejkoľvek sieti, ktorá podporuje IP protokol nakoľko nie je viazaná na konkrétnu topológiu siete. Rozoznávame tieto typy H.323 sieťových zariadení: terminál koncové zariadenie (IP telefón hardvérový/softvérový alebo analógový telefón), ktoré zabezpečuje obojstrannú komunikáciu v reálnom čase s iným H.323 terminálom, bránou alebo MCU; brána (gateway) uzol, spájajúci dve siete, ktoré využívajú odlišné protokoly; ovládač riadenia (gatekeeper) zabezpečuje riadenie prístupu (môže odoprieť hovor), preklad adries a manažment tzv. H.323 zón (zoskupenie všetkých terminálov, brán a jednotiek riadenia viacbodovej prevádzky, ktoré sú v jeho správe); viacbodová riadiaca jednotka (MCU) umožňuje komunikáciu troch a viacerých terminálov a brán prostredníctvom viacbodovej multimediálnej konferencie. H je signalizačný protokol slúžiaci na komunikáciu s ovládačom riadenia. Pokiaľ je v sieti prítomný ovládač riadenia, protokol H definuje správy RAS (Registration/Admission/Status Registrácia/Príjem/Stav) a odosiela ich prostredníctvom UDP transportného protokolu. RAS správy sú napríklad: RRQ správa posielaná od koncového zariadenia k ovládaču riadenia na oznámenie registrácie; RCF kladná odpoveď ovládača riadenia na žiadosť RRQ; RRJ záporná odpoveď ovládača riadenia na žiadosť RRQ; ARQ požiadavka koncového zariadenia na podieľanie sa na hovore; ACF kladná odpoveď ovládača riadenia na žiadosť ARQ; ARJ záporná odpoveď ovládača riadenia na žiadosť ARQ. Po úspešnom procese registrácie je potrebné nadviazať spojenie medzi dvoma terminálmi. Za týmto účelom sa využíva H signalizácia hovorov, ktorá je 14

16 odvodená od štandardu Q.931 (využíva sa za účelom hovorovej signalizácie v ISDN) a je upravená na použitie v paketovo orientovaných sieťach. Niektoré zo správ sú napríklad: Setup správa oznamujúca, že volajúci je pripravený na hovor; CallProceeding správa oznamujúca volajúcemu, že hovor je práve spracovávaný vo volanom termináli; Alerting volaný terminál vyzváňa; Connect správa pre volajúceho o spojení; ReleaseComplete žiadosť o ukončenie hovoru. Na vytváranie logických komunikačných kanálov, zjednotenie parametrov a kontrolu stavu komunikácie koncových bodov (dvoch alebo viacerých) slúži H.245. Jeho správy sú napríklad: TerminalCapabilitySet prvá vyslaná H.245 správa, vysiela sa pri výmene parametrov spojenia; OpenLogicalChannel žiadosť o zaslanie dát; OpenLogicalChannelAck kladná odpoveď na predchádzajúcu žiadosť (obsahuje adresu, na ktorú sa majú poslať dáta). H.323 komunikácia má 4 etapy: 1. SETUP: Terminál 1 sa s použitím RAS zaregistruje u ovládača riadenia. Odošle správu ARQ a prijme správu ACF. Terminál 1 následne odošle H SETUP požiadavku (obsahuje IP adresu, port a alias), ktorou oznámi Terminálu 2, že chce nadviazať komunikáciu. Terminál 2 odpovie správou CALL PROCEEDING, ktorou oznámi pokus o nadviazanie hovoru a tiež sa musí zaregistrovať u ovládača riadenia. Terminál 2 začne zvoniť a nakoniec odošle správu CONNECT, čím oznámi úspešnosť spojenia. 2. CONTROLL SIGNALLING: S použitím H.245 sa obidva terminály dohodnú, ktorý z nich bude nadradený (master) a ktorý podriadený (slave), aké audio a video kodeky sa použijú, prípadne iné parametre spojenia. Následne dôjde k otvoreniu komunikačného kanála. 3. AUDIO: S použitím RTP/RTCP protokolu dochádza k výmene dát. 4. CALL RELEASE: Volajúci i volaný môže spojenie kedykoľvek počas hovoru zrušiť (s využitím správ CloseLogicalChannel a EndSessionComand). Dôjde k ukončeniu spojenia odoslaním správy RELEASE COMPLETE a pomocou RAS je registrácia terminálov u ovládača riadenia vymazaná. 15

17 Obr. č. 2: Priebeh komunikácie H.323 [2] Na rozdiel od SIP protokolu, ktorý je textovo orientovaný, sú správy protokolu H.323 kódované binárne. Protokolu SIP sa budeme podrobnejšie venovať v kapitole 2. Pre väčší prehľad uvádzame v nasledujúcej tabuľke porovnanie protokolov H.323 a SIP: 16

18 Tab. č. 2: Porovnanie protokolov H.323 a SIP [3] SIP Internetové komunity (IETF, 1999) Internet/www textové H.323 ITU-T (1996) využitie v mobilných sieťach 3G áno nie zložitosť architektúra stredná modulárna vysoká monolitická podpora pre IM oneskorenie pri nadväzovaní spojenia rozšíriteľnosť áno 1,5x RTT (Round-Trip Time) otvorený pre nové protokolové prvky nie 1,5x RTT - 7x RTT adresovanie URL, ová adresa, H.323, E.164 UDP (predovšetkým) alebo TCP špecifikácia použitý model kódovanie transportný protokol telefónia (Q.sig) binárne (založené na ASN.1, Abstract Syntax Notation One) výhody SIP určený pre prácu s Internetom textové kódovanie je jednoduchšie z hľadiska porozumenia i riešenia problémov nástup 3G môže znamenať koniec H.323 monolitický návrh robí aktualizácie zložitými a drahými ASN.1 neštandardné zmeny podľa výrobcu iba na preddefinovaných miestach E.164, alias stanice zistený pomocou ovládača riadenia (gatekeeper) UDP alebo TCP UDP je jedno(predovšetkým) duchší Protokol IAX IAX patrí k signalizačným protokolom. Jedná sa o binárny protokol vyvinutý spoločnosťou Digium pre účely open-source PABX Asterisk. Cieľom pri jeho vytvorení bolo minimalizovať potrebnú šírku pásma pre signalizovanie a médiá, poskytnúť internú podporu pre prehľadný preklad sieťových adries, a zároveň zachovať rozšíriteľnosť pre budúce vylepšenia. Protokol IAX poskytuje kontrolu nad prevádzkou toku dát cez IP protokol. [5] V súčasnosti je IAX nahrádzaný aktuálnou verziou IAX2, avšak doposiaľ tento protokol nebol štandardizovaný. Nie sú potrebné žiadne dodatočné nastavenia na to, aby IAX2 mohol prechádzať firewallmi IAX2 je vhodný pre prácu za NAT-om (preklad sieťových adries). NAT prekladá adresu z lokálnej siete na jedinečnú adresu, ktorá slúži pre vstup do inej siete, napr. internetu. 17

19 Namiesto použitia protokolu RTP, ktorý využívajú protokoly SIP, H.323, MGCP, používa IAX2 protokol UDP s využitím internetového portu 4569 na vysielanie a prijímanie signalizácie i médií. Signalizácia sa odohráva na linkovej vrstve. IAX2 prechádza jednoducho cez firewally a používa oveľa menej kontrolných dát ako RTP. IAX môže strojnásobiť počet volaní poslaných cez jeden megabit pri použití komprimovacieho kódovania G.729. Spárenie G.729 s protokolom IAX umožňuje napríklad poslať minimálne 103 volaní cez 1Mbitové pásmo. IAX má štvorbajtovú hlavičku a vyžaduje veľmi malú šírku pásma. Pre viacnásobné volania znižuje IAX veľkosť kontrolných dát každého kanála kombinovaním dát z niekoľkých kanálov do jedného paketu (trunking), čím nielen zmenšuje počet hlavičiek, ale aj počet paketov. [5] Všetky funkcie IP, IAX, rozhranie TDM, rušenie echa a generovanie volacieho ID boli implementované s využitím analógového terminálového adaptéra (ATA). ATA obsahuje ethernetovú a telefónnu koncovku. Umožňuje pripojenie analógového telefónu k IAX serveru. [6] Protokol IAX2 používa adresovanie URI, ktorého schéma je veľmi podobná schéme adresovania URI pri protokole SIP. Jedným z používaných tvarov je: iax2:používateľské_meno@doména:4569/identifikačné_číslo Rozoznávame nasledovné typy IAX sieťových zariadení: terminál koncové zariadenie IAX siete (hardvérový/softvérový IP telefón alebo analógový telefón pripojený k IAX sieti pomocou ATA); IAX server sprostredkováva hovor, vytvára, smeruje, upravuje a ruší spojenie medzi dvoma koncovými bodmi a zabezpečuje prevod medzi paketovo orientovanými sieťami a sieťami s prepájaním okruhov. Obr. č. 3: IAX štruktúra IAX komunikácia má 3 etapy: 1. SETUP: Terminál A ako žiadateľ o spojenie vyšle správu NEW terminálu B, s ktorým chce nadviazať komunikáciu. Terminál B následne odpovie správou ACCEPT, ktorou oznámi, že žiadosť o spojenie prišla a začala sa spracovávať. Terminál A zašle potvrdzovaciu správu ACK. Terminál B odošle správu RINGING v okamihu, keď začne vyzváňať. Túto správu potvrdí terminál A opäť odoslaním ACK. Správa ANSWER je odoslaná, keď užívateľ zdvihne slúchadlo. Terminál B opäť čaká na odpoveď ACK. Po jej prijatí je nadviazané spojenie. 18

20 2. AUDIO: Dôjde k výmene dát s využitím protokolu IAX. 3. TEARDOWN: Strana, ktorá chce ukončiť spojenie odoslaním správy HANGUP. Druhá strana prijatie potvrdí odoslaním ACK. Obr. č. 4: Priebeh IAX komunikácie [4] Protokol MGCP MGCP je signalizačný protokol zabezpečujúci riadenie spojenia. Jedná sa o protokol typu klient-server, ktorý umožňuje kontrolu VoIP brán z externých prvkov VoIP siete. Telekomunikační operátori tento protokol využívajú na ovládanie a kontrolu brány. [7] Protokol Skinny K skupine signalizačných protokolov môžeme zaradiť aj protokol Skinny, ktorý vznikol v rámci organizácie Cisco. Využíva sa medzi Skinny klientmi a aplikáckou Cisco CallManager, pričom CallManager slúži ako proxy server pre signalizačné protokoly (SIP, H.323). Napriek tomu, že Cisco do svojich produktov zavádza SIP protokol, riešenia skladajúce sa výlučne zo Cisco komponentov si vyžadujú použitie Skinny protokolu. [8] Transportné protokoly Ako transportné protokoly sa vo VoIP využívajú: UDP, RTP, IP, TCP. 19

21 Protokol UDP UDP je definovaný v RFC 768. Ide o nespojovo orientovaný protokol, ktorý je možné veľmi ľahko implementovať aj do jednoduchších zariadení. Neposkytuje žiadne potvrdenie prenosu a ani číslovanie paketov, vďaka čomu sa dosahuje nízka hodnota oneskorenia. Pri jeho využití nemusí byť použitá jednoznačná IP adresa Protokol RTP a RTCP RTP umožňuje prenos multimediálnych dát v reálnom čase. Bol vyvinutý korporáciou Audio-Video Transport Working Group IETF a prvýkrát publikovaný ako štandard RFC 1889 v roku Umožňuje kódovanie a segmentáciu multimediálnych dát do paketov a tie vkladá do paketov UDP. Do paketov pridáva informácie o multimediálnom obsahu. Ďalej čísluje pakety, čím uľahčuje detekciu strateného paketu. Pripája tiež časovú známku (timestamp), ktorá obsahuje informáciu o čase vzniku. Pripája tiež informáciu o konkrétnom toku. V jednom prenose RTP sa môže prenášať viacero samostatných tokov. RTCP úzko spolupracuje s RTP. Slúži na zasielanie kontrolných paketov účastníkom hovoru. Jeho hlavnou úlohou je poskytovať spätnú väzbu o kvalite služby protokolu RTP. Podáva informácie o percente stratených paketov, o ich oneskorení a pod. [8] Protokol IP IP je definovaný v RFC 791. Jedná sa o základný prenosový protokol IP sietí, ktorý umožňuje spojenie lokálnych sietí. Rovnako ako pri UDP, aj v prípade IP sa jedná o nespojovo orientovaný protokol. Užívatelia sú v IP sieti identifikovaní na základe IP adries Protokol TCP Protokol TCP je definovaný v RFC 793. Jedná sa o spojovo orientovaný protokol, ktorý zabezpečuje prenos tokov dát po vopred vytvorenom virtuálnom spojení. TCP spája vždy dvoch účastníkov komunikácie. Vytvorené spojenie je full duplexné, čo znamená, že obe strany môžu dáta vysielať aj prijímať súčasne. Dáta sú doručované v správnom poradí SDP protokol Protokol SIP neurčuje, ktorý protokol sa má použiť pri samotnej komunikácii užívateľov. Väčšinou sa za týmto účelom využíva protokol SDP. Jedná sa o štandardizovaný formát popisujúci vlastnosti komunikácie. Bol publikovaný organizáciou IETF a je popísaný v RFC SDP protokol obsahuje informácie o vlastnostiach účastníkov hovoru, teda či je každé zo zariadení schopné účasti na relácii. Týmto spôsobom sa určia kodeky na kódovanie média tak, aby ho všetci účastníci boli schopní dekódovať. SDP slúži výhradne na popis relácií, neobsahuje definíciu požiadavky na transportný protokol. 20

22 2 PROTOKOL SIP Protokol SIP bol vyvíjaný od roku 1996 skupinou MMUSIC, v rámci organizácie IETF. Jeho prvá verzia pod označením 1.0 bola publikovaná v roku Protokol SIP sa stal štandardom v marci roku 1999 a v apríli bol publikovaný v RFC [3] SIP je signalizačný protokol používaný v IP telefónii, ktorý slúži na zostavenie, modifikáciu a ukončenie multimediálneho komunikačného spojenia (hlasové a video hovory, video konferencie, online hry...) medzi dvoma alebo viacerými účastníkmi. SIP je textovo orientovaným protokolom. Jeho správy sú kódované v textovej forme podľa štandardu ANSI a vďaka tomu umožňuje jednoduchšie rozpoznávanie správ a kontrolovanie prevádzky v sieti. Je založený na HTTP protokole. Je podobný tiež protokolu SMTP. Protokol SIP nezabezpečuje samotnú komunikáciu, správy SIP protokolu musia obsahovať správu iného protokolu, ktorý špecifikuje kódovania pre dáta, ich parametre a čísla portov. SIP neurčuje, ktorý z protokolov sa má použiť na prenos multimediálnych správ, ani ktorý z kodekov má byť použitý na komprimovanie signálu. Väčšinou sa za týmto účelom využíva protokol SDP. [3] Pre prenos multimediálnych dát (audio, video, text,...) v reálnom čase sa využíva protokol RTP. Umožňuje kódovanie a segmentáciu dát do paketov a ich prenos cez Internet. Ako transportný protokol sa používa aj UDP, ktorý je možné veľmi ľahko implementovať aj do jednoduchších zariadení. Nevýhodou protokolu SIP je, že neposkytuje službu QoS. Z tohto dôvodu spolupracuje napríklad s protokolom RSVP pre kvalitu audia. [9] 2.1 SIP architektúra a jej prvky User Agent User agent (UA) je koncové zariadenie SIP siete (väčšinou hardvérový alebo softvérový telefón), ktoré sa stará o nadväzovanie spojenia s ostatnými UA. Rozlišujeme User Agent Client (UAC), čo je časť UA vysielajúca požiadavky a prijímajúca odpovede a User Agent Server (UAS), ktorý prijíma požiadavky a vysiela odpovede. Koncové zariadenie obsahuje UAC aj UAS Servery Ich úlohou je sprostredkovať kontakt medzi volajúcimi a volanými. Rozlišujeme tieto typy SIP serverov: 1. Proxy server príjme žiadosť o spojenie od UA alebo od iného proxy servera a sprostredkuje ju ďalšiemu proxy serveru (pokiaľ volanú stanicu nemá vo svojej správe) alebo priamo volanému UA, ktorý je v rámci domény spravovanej týmto serverom. Existujú dva základné typy SIP proxy serverov a to bezstavový (stateless) a s pamätaním stavov (stateful). [9] a) Bezstavový server "preposiela" správy. Nezaoberá sa správnosťou transakcie, takže môže výnimočne dochádzať k nekorektným stavom. Servery tohto typu sú jednoduchšie a zároveň rýchlejšie ako proxy 21

23 servery s pamätaním stavov. Nie sú schopné vykonávať dokonalejšie smerovanie, napr. vetvenie. [9] b) Server s pamätaním stavov po prijatí požiadavky vytvorí stav a udržiava ho až do ukončenia transakcie. Niektoré transakcie, najmä INVITE, môžu trvať pomerne dlho (až kým volaný účastník nezodpovie alebo sa neukončí volanie). Server s pamätaním stavov musí udržiavať stav po celú dobu trvania a jeho výkon je limitovaný. Môže vykonávať vetvenie, jedna prijatá správa môže byť zodpovedaná vyslaním viacerých správ. Môže vykonávať tiež komplikovanejšie metódy nájdenia účastníka (ak sa nehlási, presmerovať volanie na iný cieľ). V súčasnosti je väčšina SIP proxy serverov s pamätaním stavov. [9] 2. Redirect server podobne ako proxy, prijíma žiadosti o spojenie od UA alebo proxy serverov, ale neposiela ich ďalej v smere volaného, posiela žiadateľovi informáciu, komu má poslať žiadosť, aby sa dostala k volanému. Je potom na žiadateľovi, aby žiadosť na takto získanú lokalitu poslal. [9] 3. Registrar server prijíma registračné žiadosti od UA a aktualizuje podľa nich databázu koncových zariadení, ktoré sú v rámci domény spravované. V praxi ide často o jednu aplikáciu, ktorá prijíma registrácie koncových zariadení a podľa konfigurácie sa chová zároveň ako proxy alebo redirect server. [9] Usporiadanie a následná komunikácia prvkov SIP architektúry je znázornená na nasledujúcom obrázku: Obr. č. 5: Prvky SIP architektúry 2.2 Metódy a odpovede SIP je protokol typu klient-server. Klient nadväzuje spojenie so serverom. Jedno zariadenie môže pracovať súčasne ako klient aj server. Napríklad telefón pracuje 22

24 ako klient pre odchádzajúce hovory a ako server pre prichádzajúce hovory. Koncovým zariadením môže byť softvérový alebo hardvérový telefón. Správy protokolu SIP sú dvojakého druhu žiadosti/metódy (requests) a odpovede (responses). Správa typu request pozostáva z troch častí: riadok Request, hlavička, telo správy. Správa typu response pozostáva taktiež z troch prvkov, konkrétne riadok Status, hlavička a telo správy. Riadok Request a hlavička správy definujú druh volania, adresy a vlastnosti protokolu. [9] Medzi šesť základných metód patrí: INVITE žiadosť o nadviazanie spojenia alebo o zmenu parametrov existujúceho spojenia; BYE žiadosť o ukončenie spojenia ACK žiadosť, ktorou klient potvrdzuje, že dostal odpoveď na žiadosť INVITE, na zostavenie relácie používa 3-way hand-shaking, kde volaný periodicky opakuje odpoveď (OK), kým neprijme ACK; REGISTER žiadosť o registráciu klienta na registrar serveri, poskytuje informáciu o lokalizácii a návod na analýzu adresy, obsahuje tiež adresu proxy servera, ktorý vie, ako sa tento účastník dosiahne; CANCEL žiadosť o zrušenie prebiehajúcej žiadosti INVITE, táto správa neukončí volanie, iba nevybavenú požiadavku; OPTIONS žiadosť o zaslanie podporovaných funkcií na serveri; INFO prenos informácií počas hovoru. [10] Ďalšie rozširujúce metódy sú predmetom samostatných RFC. Každá žiadosť, okrem žiadosti ACK, musí byť zodpovedaná. Odpovede na SIP metódy sú správy uvedené číselným kódom, pričom systém kódov je prevzatý z HTTP. Je to celé číslo z rozsahu od 100 do 699. Tieto číselné kódy sú členené do 6 tried: 1xx informačné správy, ktoré sú odoslané na prijaté žiadosti, ale výsledok spracovania ešte nie je známy ( 100 Trying pokus o nadviazanie spojenia, 180 Ringing - vyzváňanie u volaného); 2xx úspešné ukončenie žiadosti ( 200 OK ); 3xx presmerovanie, požiadavku je teda potrebné smerovať inde ( 302 Moved temporarily žiadosť je nutné smerovať inde, 305 Use Proxy ) 4xx chyba v syntaxe požiadavky na strane odosielateľa ( 403 Forbidden zakázaný; 480 Temporarily unavailable dočasne nedostupný) 5xx chyba servera, odoslaná žiadosť bola v poriadku, ale server zlyhal pri jej spracovaní ( 500 Server Internal Error interná chyba servera) 6xx globálne zlyhanie, žiadosť nemôže byť splnená na žiadnom serveri ( 600 Busy everywhere všade obsadený, 604 Does not exist anywhere požadovaný užívateľ neexistuje, 606 Not Acceptable neprijateľná požiadavka). [9] 2.3 Identifikácia volaného v sieti SIP pomocou URI Všetky entity SIP sú identifikované s použitím SIP URI vo formáte: sip:username@domain, pričom domain má formát host:poturi-parameters. 23

25 Časť username identifikuje užívateľa v doméne, ktorá je prezentovaná v časti host. Doména môže byť zadaná pomocou mena alebo IP adresy. Pokiaľ nie je uvedené číslo portu, predpokladá sa použitie všeobecne známeho portu V prípade, že má užívateľ záujem o využitie služby telefonovania prostredníctvom SIP protokolu, potrebuje získať svoje vlastné URI. [9] Prvým krokom k získaniu SIP URI je pre bežného užívateľa registrácia na niektorom z internetových serverov, ktoré umožňujú bezplatné zriadenie účtu. Týmto spôsobom získa svoje telefónne číslo v hore uvedenom formáte. Firemní užívatelia môžu ísť tiež cestou vlastnej inštalácie a využívajú ústredne, akou je napríklad open-source ústredňa Asterisk. Každá centrálne administrovaná entita (napríklad firma) má väčšinou svoj vlastný SIP proxy server, ktorý v rámci tejto entity používajú všetci UA. Predstavme si napríklad firmu A a firmu B. Každá z nich má svoj vlastný proxy server. Zamestnanec Ladislav vo firme A poslal požiadavku na spojenie sekretárke Janke vo firme B. V prvom rade sa musí UA užívateľa zaregistrovať na registrar serveri a jeho údaje sa uložia do lokalizačnej databázy. Do registrar servera je zaslaná správa REGISTER obsahujúca adresu užívateľa. Následne získame z formátu URI sip:janka@b.com formát v tvare sip:janka@ :5060, pričom je IP adresa telefónu a 5060 je číslo IP portu. Registrar server extrahuje túto informáciu a uloží ju do lokalizačnej databázy. V prípade, že nedošlo k žiadnej chybe, registrar server vyšle odpoveď 200 OK a proces registrácie je úspešne ukončený. Lokalizačnú databázu následne využíva proxy server firmy B. 2.4 Uskutočnenie hovoru prostredníctvom proxy servera V tejto časti nadviažeme na príklad z kapitoly 2.3, kde sme uviedli, akým spôsobom dôjde k vytvoreniu SIP URI. Vzhľadom na to, že v spomínanej kapitole sa užívatelia zaregistrovali na registrar serveri, môžeme prejsť k samotnému uskutočneniu hovoru prostredníctvom proxy servera. Na nasledujúcom obrázku je graficky znázornený priebeh lokalizácie a následnej komunikácie medzi užívateľmi vo dvoch rôznych entitách: Obr. č. 6: Uskutočnenie hovoru prostredníctvom proxy 24

26 Pre volanie užívateľa Janka použije užívateľ Ladislav adresu Ladislavov UA sám nevie, ako má smerovať požiadavku, ale je nakonfigurovaný na poslanie všetkých odosielaných žiadostí k SIP proxy serveru svojej firmy proxy.a.com (1.). Tento proxy server zistí, že účastník sip:janka@b.com sa nenachádza v jeho entite. Z tohto dôvodu lokalizuje proxy server firmy B a požiadavku smeruje do tejto entity. Proxy server firmy B proxy.b.com môže byť zadaný staticky v proxy serveri firmy A alebo sa pre jeho lokalizáciu využijú záznamy DNS servera (2.). Po úspešnej lokalizácii (3.) požiadavka smeruje k proxy.b.com (4.). Keď proxy server prijme požiadavku na spojenie so sip:janka@b.com, prehľadá lokalizačnú databázu. Následne lokalizuje užívateľa sip:janka@ :5060 a na danú adresu pošle požiadavku o nadviazanie spojenia INVITE (5.). Vzápätí môže dôjsť k vytvoreniu spojenia (6.). 25

27 3 POBOČKOVÁ ÚSTREDŇA ASTERISK 3.1 Pobočková ústredňa Pobočkové ústredne sa väčšinou nachádzajú v priestoroch firiem a pomocou nich môžu zamestnanci uskutočniť hovory v rámci organizácie a za splnenia určitých podmienok môžu tiež volať a prijímať hovory z iných sietí. Pripojenie pobočkovej ústredne k inej sieti sa najčastejšie realizuje prostredníctvom tzv. prístupovej siete. Vždy sa jedná o sieť, ktorá sa nachádza čo najbližšie k verejnej ústredni. Na Obrázku č. 7 je znázornené bežné pripojenie pobočkovej ústredne k iným sieťam. [11] Obr. č. 7: Spojenie PABX s inými sieťami Princíp funkčnosti pobočkových ústrední je podobný ako pri veľkých ústredniach vo verejných sieťach. Jediným rozdielom sú ich kapacitné možnosti a tiež rozsah služieb ponúkaných účastníkom a služieb, ktoré sa spájajú s obsluhou a riadením daného zariadenia. [11] 3.2 Úvod do Asterisku O vznik Asterisku sa v roku 1999 zaslúžil čerstvý absolvent Auburn University v Alabame Mark Spencer. Neskôr sa stal zakladateľom spoločnosti Digium, ktorá zabezpečuje ďalšie inovácie Asterisku. Softvér Asterisk je k dispozícii zdarma, preto hlavným zdrojom príjmov spoločnosti Digium je technická podpora a predaj hardvéru, ktorý je kompatibilný s Asteriskom. Asterisk je open-source softvérová pobočková ústredňa, čo znamená, že užívatelia majú prístup k zdrojovému kódu tejto ústredne a môžu nainštalovať prídavné moduly, ktorými doimplementujú ďalšie funkcionality potrebné pre ich firmu. Asterisk umožňuje okrem IP telefónie tiež digitálnu ISDN a analógovú telefóniu. Je určený pre malé a stredné podniky. Rozsahom poskytovaných funkcií sa stáva veľkou konkurenciou pre komerčné produkty.dokáže nahradiť komunikačné systémy renomovaných výrobcov a ďalšou jeho výhodou je, že je k dispozícii zdarma. Prípadné úpravy a práce na Asterisku sú však spoplatnené. [12] Existujú viaceré distribúcie založené na jadre softvérovej ústredne Asterisk, ktoré sa líšia 26

28 iba minimálne. Rozdiely medzi jednotlivými distribúciami sú viditeľné predovšetkým v grafickom užívateľskom rozhraní (GUI). Najznámejšie distribúcie sú Asterisk, Free PBX, Asterisk NOW, Trixbox a i. 3.3 Možnosti využitia PABX Asterisk Softvérová ústredňa Asterisk neustále napreduje vo vývoji, o čom svedčí pridávanie nových funkcií, zabezpečovanie kompatibility s novými zariadeniami a odstraňovanie prípadných chýb z predchádzajúcich verzií. Cieľom Asterisku je podpora všetkých možných typov súčasných i budúcich telefónnych technológií. Ako sme uviedli v predchádzajúcej kapitole, Asterisk sa primárne využíva ako softvérová pobočková ústredňa pre malé a stredné firmy. K jeho základným funkciám patrí vytváranie klapiek, zväzkov, skupiny užívateľov, smerovanie hovorov v závislosti od klapiek, skupín, vyťaženosti liniek, sledovanie vyťaženosti, monitorovanie stavu systému, podržanie hovoru (hold), presmerovanie, konferencia a i. Nainštalovaním ďalších modulov môžeme získať doplnkové funkcie. Asterisk môže byť použitý ako MediaGateway, IVR, Voic a spolu s ďalšími jeho distribúciami umožňuje tiež funkciu monitorovania obsadenosti liniek, zväzkov a i Využitie PABX Asterisk ako brány do iných sietí (MediaGateway) Softvérovú ústredňu Asterisk môžeme využiť ako bránu, ktorá slúži na prispôsobenie dvoch sietí s rozdielnou komunikáciou, napr. VoIP a VTS. Pre realizáciu Asterisku ako brány musíme disponovať E1 kartou, ktorá slúži na pripojenie Asterisku k VTS sieti a vyžaduje si doinštalovanie Zapata Telephony ovládačov (Zaptel). Asterisk v tomto prípade zabezpečí preklad kodekov medzi dvoma sieťami. Široká škála podporovaných kodekov, jednoduchá konfigurácia a pomerne nízka cena hardvéru sú dôvodom častého využitia Asterisku ako brány do iných sietí. Podporovaným kodekom sa bližšie venujeme v kapitole Využitie PABX Asterisk ako hlasovej schránky (Voic ) Na zanechanie odkazu v prípade neprítomnosti volaného účastníka alebo v iných špecifických prípadoch slúži, po doinštalovaní prídavného modulu, Asterisk ako hlasová schránka. Na jeho konfiguráciu treba definovať poštovú schránku (mailbox) a pravidlá, kedy má byť hovor presmerovaný. Je potrebné tiež definovať formát a miesto uloženia odkazu. K svojim odkazom má užívateľ prístup po zadaní mena a hesla, vďaka čomu schránka nie je prístupná všetkým užívateľom Využitie PABX Asterisk ako interaktívnej hlasovej odpovede (IVR) IVR umožňuje vytvárať pravidlá na smerovanie hovorov. Je ovládaný s využitím tónovej voľby (DTMF) alebo hlasom. [12] Podporuje skupiny, čakacie rady a mnohé ďalšie. Ak nakonfigurujeme čísla ako skupinu, po vytočení budú zvoniť všetky čísla patriace k tejto skupine. Ak ich nakonfigurujeme ako rady, môžeme určiť, či budú zvoniť všetky čísla, alebo ich postupne vyzvoníme, kým jeden užívateľ neodpovie, alebo vyzvoníme náhodné číslo z radu a pod. 27

29 3.4 Podporované kodeky a protokoly Pobočková ústredňa Asterisk podporuje viaceré kodeky, avšak transkódovanie medzi rôznymi kodekmi má negatívny vplyv na kvalitu hovoru. Pokiaľ je potrebné hovor skomprimovať, možno použiť napríklad kodek ilbc, ktorý je voči stratám paketov odolnejší než kodek G.729. Kodek G.729 je dosť rozšírený, avšak je preň nutné zakúpiť licenciu, nakoľko na rozdiel od Asterisku je spoplatnený. Kodeky, ktoré je možné použiť s pobočkovou ústredňou Asterisk sú: ITU-T G.711 (A-Law a μ-law), G.726, G.723.1, G.729, GSM, ilbc, LPC-10 a Speex. Signalizačné protokoly použiteľné s Asteriskom sú: H.323 (kapitola ); IAX interný protokol Asterisku (kapitola ); SIP v IP telefónii je to najrozšírenejší protokol (kapitola 2); MGCP protokol určený pre rozsiahle verejné siete (kapitola ); Skinny protokol firmy Cisco, ktorý využíva Call Manager (kapitola ). [12] 3.5 Architektúra Architektúra systému Asterisk je odlišná od bežne používaných telefónnych produktov. Asterisk je v podstate stredovým prvkom medzi telefónnou technológiou na jednej strane a telefónnymi aplikáciami na druhej strane. Telefónne technológie zahŕňajú VoIP služby (SIP, H.323, IAX, MGCP) a tiež tradičné TDM technológie (T1, ISDN PRI, ISDN BRI, POTS, VTS). Telefónne aplikácie zahŕňajú napríklad konferencie, presmerovanie hovorov, hlasovú poštu, automatickú obsluhu a i. Obr. č. 8: Asterisk ako stredový prvok V architektúre Asterisku rozlišujeme dve základné časti centrálne jadro a 4 aplikačné rozhrania (API). Centrálne jadro PABX tvoria: Prekladač kodekov používa moduly kodekov na kódovanie a dekódovanie rozličných zvukových formátov, ktoré sa používajú v telefónnom prostredí. Existuje množstvo kodekov a ich kombináciou sa docieli rovnováha medzi kvalitou zvuku a použitou šírkou pásma. Spúšťač aplikácií spúšťa rôzne aplikácie, ktoré zabezpečujú služby (hlasová pošta, prehrávanie súborov, výpis adresára a i.) PABX prepojovacie jadro transparentne spája prichádzajúce volania na rôznych hardwareových a softwareových rozhraniach. Scheduler a I/O manažér ovláda nízkoúrovňové úlohy a podľa stavu zaťaženia zabezpečuje optimálny výkon. Zavádzač dynamických modulov. 28

30 Pre zavádzané moduly sú definované 4 API, ktoré uľahčujú oddelenie hardvéru a protokolov. Vďaka tomuto systému jadro nemusí sledovať, ako sa volajúci pripojí, aké používa kodeky a i. Rozlišujeme teda: API prekladač kodekov zavádza moduly kodekov pre podporu rôznych audio formátov kódovania a dekódovania (GSM, μ law, A law, MP3 a i.) Aplikačné API zaoberá sa rôznymi úlohami, ktoré musia byť splnené s cieľom realizácie funkcií (konferencia, hlasová pošta a i.) API súborových formátov ovláda čítanie a zápis rôznych formátov pre ukladanie dát v súborovom systéme Kanálové API rozlišuje jednotlivé typy prichádzajúcich volaní, teda či sa jedná o VoIP spojenie, ISDN PRI alebo inú technológiu. Používaním týchto API docielime kompletné oddelenie jadra Asterisku od rôznorodých technológií. Aplikačné API poskytujú flexibilné použitie aplikačných modulov pre vykonávanie každej funkcie. Na nasledujúcom obrázku je znázornená bloková schéma Asterisk architektúry. [13] Obr. č. 9: Architektúra PABX Asterisk [13] 3.6 Hardvérové a softvérové nároky Softvér Asterisk je primárne určený pre operačné systémy Linux a Unix, avšak je kompatibilný aj s OS MS Windows a MacOS. Asterisk ako softvérová ústredňa potrebuje na svoju prevádzku hardvér. Pred inštaláciou je potrebné zhodnotiť požiadavky, ktoré budú na softvér a hardvér kladené, napr. počet užívateľov, PCI, miesto na disku potrebné pre hlasové a ďalšie aplikácie a i. Pre profesionálne použitie sa inštaluje na server s dvojjadrovým alebo štvorjadrovým procesorom. Ak chceme Asterisk využívať pre domáce použitie, je možné ho nainštalovať na akýkoľvek počítač. Staršie počítače a servery s procesormi Pentium sú tiež schopné prevádzkovať pobočkovú 29

31 ústredňu Asterisk. Pre optimálne fungovanie PABX Asterisk sa odporúča procesor Pentium minimálne 500 MHz, veľkosť RAM pamäte 1 GB, sieťová karta a tiež karta E1 pre prepojenie s VTS. Pobočková ústredňa Asterisk podporuje širokú paletu telekomunikačného hardvéru. Pokiaľ chceme zostaviť telekomunikačný systém na profesionálnej úrovni, mali by sme hľadať riešenia, ktoré integrujú operátorov a telekomunikačné služby v rámci uceleného systému. Dá sa povedať, že hardvér použiteľný pre Asterisk môžeme rozdeliť na Zaptel ovládače, ktoré sú vyvíjané firmou Digium, prípadne podobné karty od iných výrobcov a na hardvér, ktorý nepoužíva Zaptel knižnice. Takýto hardvér využíva vlastné ovládače. Spoločnosť Digium implementovala do projektu Asterisk Zaptel ovládače a pod týmito ovládačmi vyvíja vlastný hardvér. Vznikajú však aj rôzne napodobeniny, ktoré ponúkajú vo väčšine prípadov priaznivejšiu cenu ako karty Digium a kvalitatívne sú s nimi porovnateľné. Asi najznámejším výrobcom je čínska spoločnosť OpenVox. Existujú výrobcovia, ktorí podporujú vývoj pod univerzálnymi ovládačmi pre Linux a ďalšie VoIP projekty. V tejto oblasti je už dlhodobo aktívna kanadská spoločnosť Sangoma Technologies. Výrobcovia ponúkajú tiež verzie, ktoré potláčajú neželané echo počas hovoru. Najlepšie riešenie hardvérového potlačenia echa ponúka spoločnosť Sangoma, keďže používa 128ms potlačenie echa pre všetky hovorové kanály, kým Digium používa 64ms potlačenie echa. Po prekročení 32 hovorových kanálov je to dokonca iba 16ms. Výrobcovia ponúkajú svoje produkty v prevedeniach pre PCI a PCI Express sloty. Zvlášť pri PCI zbernici pri kartách Digium je nevyhnutné sledovať, aké napätie zbernice podporujú. Digium totiž vyrába samostatne verzie pre 3,3V a samostatne pre 5V zbernicu. Každá karta spoločnosti Sangoma, na rozdiel od spoločnosti Digium, podporuje obe verzie napájania. Spoločnosť Xorcom ponúka rozhranie pre Asterisk pod označením Astribank. Astribank je možné ľahko pripojiť cez USB 2.0 porty na akýkoľvek server Asterisk. Vďaka tejto skutočnosti nie je nutné riešiť otázku hardvérovej kompatibility, PCI slotov, IRQ prerušení a i. Inštalácia Astribank sa dá označiť ako plug-and-play. Rozhranie Astribank je automaticky nakonfigurované pre Asterisk PABX, keďže ovládače pre Astribank sú súčasťou Asterisku a nie je nutná dodatočná inštalácia. [14] 3.7 Základná konfigurácia softvérovej ústredne Asterisk Presný spôsob inštalácie Asterisku závisí od zvoleného operačného systému. Napríklad na linuxovej distribúcii Debian je možné nainštalovať Asterisk príkazom # apt-get install asterisk Východzia konfigurácia Asterisku je obsiahnutá v adresári /etc/asterisk. [15] asterisk.conf Súbor asterisk.conf informuje Asterisk o tom, ktoré adresáre má používať. Základný spôsob asterisk.conf vyzerá nasledovne: 30

32 [directories] astetcdir => /etc/asterisk astmoddir => /usr/lib/asterisk/modules astvarlibdir => /var/lib/asterisk astdatadir => /usr/share/asterisk astrundir => /var/run/asterisk astlogdir => /var/log/asterisk V adresári astetcdir sa nachádzajú ďalšie konfiguračné súbory Asterisku. Jedným z dôležitých konfiguračných súborov je modules.conf, ktorý určuje, aké moduly budú zavedené po spustení Asterisku. Adresár asdtmoddir obsahuje moduly, ktoré môžu byť zavedené pri štarte v závislosti od obsahu modules.conf. Pomocou parametra astvarlibdir je nastavený adresár, v ktorom je fyzicky uložená databáza obsahujúca systémové informácie (napr. zoznam registrovaných telefónov). Vďaka tejto databáze si Asterisk zachová prehľad o registrovaných telefónoch i v prípade reštartu. Adresár astdatadir obsahuje pomocné dátové súbory, z ktorých najdôležitejšie sa nachádzajú v podadresári sounds/. Nachádza sa tu zoznam hlášok, ako napríklad Volané číslo neexistuje. V adresári astrundir je uložený súbor zabraňujúci súčasnému spusteniu viacerých Asteriskov. Adresár astlogdir obsahuje logy modules.conf Nahrávanie modulov je riadené súborom modules.conf. Existuje veľké množstvo modulov a manuálne dopisovanie do súboru modules.conf by bolo nepraktické. Z tohto dôvodu by bolo výhodnejším riešením použiť voľbu autoload=yes a následne vylúčiť moduly, ktoré nechceme použiť. Túto možnosť uvádzame v nasledujúcom príklade. [modules] autoload=yes noload => pbx_gtkconsole.so load => res_musiconhold.so Ďalej by sme si mali uvedomiť, že záleží na poradí nahrávania modulov, a to kvôli ich vzájomným závislostiam. Vďaka príkazu load => res_musiconhold.so bude modul res_musiconhold.so nahraný skôr. [16] sip.conf V súbore sip.conf definujeme SIP zväzok. V tomto súbore sú definovaní všetci SIP užívatelia SIP zväzok Za účelom spojenia s ostatnými telekomunikačnými sieťami je potrebné vytvoriť zväzok (trunk). Pre prepojenie s VTS môže byť využitá niektorá z podporovaných analógových alebo digitálnych kariet. V tomto prípade sa Asterisk stáva bránou do iných sietí. Pokiaľ takúto kartu nemáme k dispozícii, môžeme vytvoriť SIP zväzok na iný server pripojený k VTS, ktorý sa stáva bránou do VTS. Predpokladajme, že 31

33 naša ústredňa i brána do VTS má verejnú IP adresu. Ak chceme zabrániť tomu, aby niekto volal na náš účet, t. j. aby vydával svoje zariadenie za našu ústredňu, je nutné zabezpečiť hovory. Pre tento účel môžeme použiť zabezpečenie na báze IP adresy. Na VTS bráne je v konfigurácii nastavená IP adresa našej ústredne a rozsah našich telefónnych čísel. Ak VTS brána obdrží žiadosť o nadviazanie hovoru, v ktorej je odchodzie telefónne číslo z nášho rozsahu, skontroluje, či požiadavka prišla z IP adresy našej ústredne. V praxi sa tento spôsob často využíva za účelom základného zabezpečenia nielen pre spojenie s VTS, ale aj pre spojenie s inými sieťami. [17] Na nasledujúcom obrázku znázorňujeme princíp uvedeného spôsobu zabezpečenia, pričom naša ústredňa má IP adresu a brána do iných sietí má adresu Obr. č. 10: SIP zväzok medzi Asterisk PABX a bránou do iných sietí Konkrétny príklad definovania zväzku uvádzame v kapitole v sekcii [nas_trunk]. type=peer umožňuje použitie koncového zariadenia pre príchodzie volania. host= nastavuje IP adresu VTS brány, na ktorú budú smerované odchodzie hovory. Ako sme uviedli v kapitole 2.3, v protokole SIP sa používa SIP URI vo formáte sip:username@domain. Asterisk určí doménu podľa parametra fromdomain. V prípade, že nadväzujeme hovor medzi dvoma SIP telefónmi, Asterisk im odošle požiadavku re-invite, ktorá zapríčiní prúdenie hlasových dát priamo medzi telefónmi. Niektoré telefóny reinvite nepodporujú. Voľba canreinvite=no definuje, aby sa po nadviazaní spojenia audio kanál vytvoril medzi volajúcim a volaným tak, že Asterisk sa bude nachádzať v strede spojovacej cesty. Týmto sa zvýši zaťaženie servera a zároveň nám bude poskytnutá väčšia funkcionalita Asterisku, ako napr. nastavenie presmerovania, nahrávanie volaní a i. Parameter context=incoming určuje, ktorá časť súboru extensions.conf sa použije pre spracovanie príchodzích hovorov. 32

34 Niektoré brány môžu vyžadovať, aby sa Asterisk registroval podobne ako telefón. Túto registráciu docielime pridaním riadku register => v sekcii [general] v sip.conf. [17] Za účelom prepojenia s iným serverom môžeme využiť tiež IAX zväzok, ktorý bol prioritne určený pre prepojenie dvoch Asterisk PABX. Pri konfigurácii zväzku je dôležité pamätať na to, že zväzok je potrebné nakonfigurovať vždy obojsmerne. Odchodzí zväzok nakonfigurujeme na Asterisku, pričom na opačnej strane je potrebné nakonfigurovať zväzok smerovaný na Asterisk, čo je nevyhnutné pre obojsmernú dovolateľnosť Definovanie SIP užívateľov Ako sme uviedli v kapitole 3.7.3, v súbore sip.conf sú definovaní všetci SIP užívatelia. Sekcie [general] a [authentication] obsahujú voľby, ktoré ovplyvňujú správanie sa celého Asterisku. V sekcii [general]sa jedná o všeobecné nastavenia platné pre všetky telefóny. Port 5060 je štandardizovaný pre všetkých SIP užívateľov. Asterisk rozlišuje umiestnenie užívateľov do domén (context). V príklade, ktorý uvádzame nižšie použijeme doménu bratislava. Ako sme uviedli v kapitole 3.4, transkódovanie medzi rôznymi kodekmi má negatívny vplyv na kvalitu hovoru. Z tohto dôvodu povolíme iba jeden kodek, a to G.711 u-law. V tejto sekcii špecifikujeme tiež spôsob prenosu DTMF po kanále. [18] Po sekcii [general]nasledujú záznamy registrujúce jednotlivé telefóny. Parameter type=friend umožňuje koncové zariadenie použiť pre odchodzie i príchodzie hovory. Pomocou voľby secret nastavíme heslo. userid priradí volajúcemu meno a telefónne číslo, ktoré sa zobrazí na zobrazovacej jednotke volaného účastníka. Číslo uvedené v zátvorkách < > sa nepoužíva pre smerovanie príchodzích hovorov. Smerovanie sa nastavuje v súbore extensions.conf, kde je uložený volací plán. Smerovaniu hovorov sa venujeme v kapitole Naše koncové zariadenia nemajú nastavenú pevnú IP adresu, a preto host=dynamic informuje Asterisk o tom, že má IP adresu koncového zariadenia určiť z registrácie. Parameter context=internal určuje, ktorá časť súboru extensions.conf obslúži hovory pochádzajúce z týchto koncových zariadení. [16] V nasledujúcom príklade uvádzame nastavenie konfigurácie pre dva telefóny. 33

35 [general] port = 5060 context = bratislava disallow=all allow=ulaw dtmfmode=auto [authentication] [nas_trunk] type=peer host= fromdomain=nasadomena.sk canreinvite=no context=incoming [ladislav] type=friend secret=hesloladislav userid=ladislav Kockovic <520> host=dynamic context=internal [peter] type=friend secret=heslopeter userid=peter Petrik <540> host=dynamic context=internal 3.8 Volací plán Volací plán predstavuje srdce Asterisku. Jedná sa o konfiguráciu, ktorá určuje, ako má Asterisk spracovávať prichádzajúce a odchádzajúce hovory. Nachádza sa v súbore extensions.conf. Tento súbor je nezávislý od technológií, čo predstavuje jednu zo silných stránok Asterisku. Vďaka tejto vlastnosti je Asterisk využiteľný i ako brána do iných sietí Extensions Vo svete telekomunikácií slovo extension zvyčajne poukazuje na číselný identifikátor stanovený pre linku konkrétneho koncového zariadenia. Avšak v Asterisku slovo extension nadobúda širší význam. Definuje sériu krokov (každý krok obsahuje aplikáciu), ktorá bude trvať počas celého volania prostredníctvom Asterisku. V rámci každej sekcie môžeme definovať počet extensions podľa potreby. Keď je volané konkrétne extension, bude Asterisk postupovať podľa pokynov definovaných pre dané extension. Extension teda určí, čo je potrebné urobiť pre volanie určí cestu cez volací plán. 34

36 Z hľadiska číslovacieho plánu sú extensions rozdelené do troch skupín: konštantné extensions po napísaní tvoria číslovací plán; wildcard extensions využívajú vzory alebo pravidlá, ktorým môžu zodpovedať viaceré pobočky. Použitím wildcard extensions môžeme jedným konfiguračným riadkom obslúžiť veľké množstvo pobočiek. V súbore extensions.conf sa meno extension stáva vzorom, ak začína znakom podtržník. Príklady wildcard extensions uvádzame v Tab. č. 3. špeciálne extensions využívame ich pri zvláštnych udalostiach. Príklady špeciálnych extensions uvádzame v Tab. č. 4. Tab. č. 3: Wildcard extensions [13] Wildcard extension X Z N [1236-9]. Popis Ľubovoľná číslica 0 9 Ľubovoľná číslica 1 9 Ľubovoľná číslica 2 9 Ľubovoľná číslica alebo písmeno uvedené v zátvorkách (v našom prípade 1, 2, 3, 6, 7, 8, 9) Ľubovoľná číslica jeden alebo viackrát po sebe Tab. č. 4: Špeciálne extensions [13] Extension S Meno Start I Invalid H T Hangup Time Out F Fax Calls O Operator Popis Ak nie je zadaná žiadna iná číselná extension, bude vykonaná práve táto extension Volajúci vyzvonil extension, ktorá nie je definovaná v aktuálnom kontexte Používa sa, ak užívateľ zruší hovor Ak používateľ nezadá požadovaný vstup do určitého času, bude vykonaná táto extension Ak Asterisk detekuje faxové volanie, volanie bude presmerované na túto extension Syntax pre extension je slovo exten, za ktorým nasleduje šípka tvorená znakom rovnosti a znakom väčší ako. Kompletné extension sa skladá z troch častí, ktoré sú oddelené čiarkami: exten => name,priority,application () name (alebo number) extension meno (alebo číslo) daného extension, ktoré môže byť tvorené ľubovoľnou kombináciou čísel a písmen, pričom môže obsahovať i hviezdičku; priority určuje poradie spracovania jednotlivých krokov. Asterisk najskôr spracuje prioritu 1, potom hľadá prioritu 2, atď. Žiadne číslo priority nesmie byť vynechané. Pokiaľ by sme mali priority 1, 2 a 4, Asterisk by spracoval priority 1 a 2, následne by nenašiel prioritu 3 a v hľadaní priority 4 by nepokračoval. V starších verziách Asterisku, číslovanie priorít spôsobovalo veľa problémov. V prípade, že extension obsahovalo väčšie množstvo 35

37 priorít, a dodatočne sme chceli pridať napríklad krok 2, všetky priority museli byť ručne prečíslované. S príchodom verzie Asterisku 1.2, sa začala v rámci rovnakej hodnoty name využívať priorita n (skratka pre next ). Zadefinujeme prioritu 1 a ostatné nahradíme písmenom n, ktoré označuje prioritu o 1 väčšiu, než bola predchádzajúca. application (alebo command) každá aplikácia (príkaz) vykonáva konkrétne akcie na aktuálnom kanáli, napríklad prehrávanie zvuku, voľby kanálov, ukončenie hovoru, atď. Niektoré aplikácie, ako napríklad Answer () a Hangup (), nepotrebujú žiadne ďalšie pokyny k výkonu ich úlohy. Iné aplikácie si vyžadujú ďalšie inštrukcie arguments, ktoré sú umiestnené v okrúhlych zátvorkách za názvom aplikácie. Zoznam použiteľných príkazov závisí od modulov nahraných pri štarte. [19] Extension môže byť definované nasledovne: exten => 987,1,Answer() 3.9 Príklad reálneho využitia PABX Asterisk Ako sme uviedli v kapitole 3.2, PABX Asterisk je softvérová ústredňa primárne určená pre malé a stredné podniky. Rozhodli sme sa poskytnúť ucelené komunikačné riešenie pre menšiu firmu. Naša spoločnosť PCfirma sa zaoberá predajom, inštaláciou a servisom počítačového hardvéru a softvéru. Predpokladáme, že firma pozostáva z 25 zamestnancov v nasledujúcom zložení: vedenie firmy 2 (riaditeľ a asistentka); učtáreň 2; obchodné oddelenie 8; technické oddelenie 13. Každý zamestnanec našej firmy disponuje hardvérovým alebo softvérovým telefónom. V nasledujúcich kapitolách uvádzame samotný číslovací plán Rozsah telefónnych čísel koncových zariadení Každý zamestnanec bude disponovať vlastným číslom podľa číslovacieho plánu. Zaradíme ich do volacích radov podľa patričného oddelenia. Rozsah telefónnych čísel sme zvolili s koncovým trojčíslím 5xx. Trojčíslie 555 môžeme využiť ako číslo infolinky, z dôvodu ľahkej zapamätateľnosti. Pre vedenie firmy bude číselný rozsah od 500 do 509 a pre učtáreň od 510 do 519. Rozsah čísel od 520 do 539 sme zvolili pre pracovníkov obchodného oddelenia. Pracovníci technického oddelenia budú disponovať číslami z rozsahu od 540 do 569. Rozsah je väčší než počet pracovníkov z dôvodu, že v budúcnosti pravdepodobne budeme potrebovať väčší počet čísel, nakoľko predpokladáme rozšírenie firmy o ďalších zamestnancov. V kapitole sme definovali SIP užívateľov [ladislav] a [peter]. Obdobným spôsobom nadefinujeme všetkých užívateľov našej firmy. Rozhodli sme sa nadviazať na uvedený príklad. Užívateľ [ladislav] bude reprezentantom skupiny obchodného oddelenia a užívateľ [peter] bude reprezentovať skupinu technického oddelenia. Smerovanie čísel 520 a 540 na užívateľov [ladislav] a [peter] vykonáme nasledujúcimi príkazmi: 36

38 [internal] exten => 520,1,Dial(SIP/ladislav) exten => 540,1,Dial(SIP/peter) Ako sme uviedli v kapitole , pre spojenie s inými telekomunikačnými sieťami využívame bránu do iných sietí, ku ktorej sa pripájame prostredníctvom SIP zväzku. Pre hovory smerované na bránu sme v sekcii [internal]pridali riadok exten => _XXXXXXXXX,1,Dial(SIP/421${EXTEN}@nas_trunk) Z uvedeného vyplýva, že sme použili šablónu, pričom každý znak X je symbolom pre číslice od 0 po 9. Číslo 421 je medzinárodný kód Slovenskej republiky. Špeciálny symbol ${EXTEN}je premenná, ktorá obsahuje práve volané číslo. Asterisk vždy nahradí ${EXTEN}aktuálne volaným číslom. Pre príchodzie volania zadáme v sekcii [incoming], ktorá sa nachádza v súbore sip.conf nasledovné príkazy: [incoming] exten => ,1,Dial(SIP/ladislav) exten => ,1,Dial(SIP/peter) Obdobným spôsobom nakonfigurujeme príchodzie hovory pre všetkých zamestnancov nášho podniku. Pri každej zmene číslovacieho plánu je nutné opätovne načítať číslovací plán príkazom dialplan reload, aby sa uskutočnené zmeny prejavili: astest*cli> dialplan reload Dialplan reloaded. astest*cli Infolinka V predchádzajúcej kapitole sme určili, že infolinka našej spoločnosti sa bude nachádzať pod číslom 555. Infolinka je vlastne IVR, ktorá našim zákazníkom poskytne odpovede na najčastejšie kladené otázky. Po prijatí hovoru smerovaného na číslo infolinky sa najskôr vykoná kontrola, ktorá zistí, či zákazník volá v pracovných hodinách. Ak nie, prehrá sa hláška Dobrý deň, dovolali ste sa do spoločnosti PCfirma mimo pracovných hodín, po zaznení signálu môžete zanechať odkaz. a následne dôjde k automatickému presmerovaniu na hlasovú odkazovú schránku našej spoločnosti. V prípade, že zákazník volá v pracovných hodinách, prehrá sa uvítacia hláška Dobrý deň, dovolali ste sa do spoločnosti PCfirma. Pre spojenie s obchodným oddelením stlačte 1. Pre spojenie s technickým oddelením stlačte 2. Pre najčastejšie kladené otázky stlačte 3. Podľa tónovej voľby je zákazník presmerovaný na obchodné, technické oddelenie alebo sa prehrá hláška s najčastejšie kladenými otázkami, ktorá bude poskytovať zákazníkom ďalší výber prostredníctvom tónovej voľby. Po presmerovaní hovoru na obchodné alebo technické oddelenie dôjde k postupnému vyzvoneniu dostupných užívateľov patriacich do daného volacieho radu. Ak žiadny z užívateľov neodpovie do dvoch minút, hovor bude presmerovaný do hlasovej odkazovej schránky príslušného oddelenia. V prípade zanechania odkazu 37

39 v hlasovej odkazovej schránke infolinky alebo niektorého z oddelení bude zaslaný informačný mail na zadanú mailovú adresu (technicke_oddelenie@pcfirma.sk) Konferencie s využitím MeetMe () Aplikácia MeetMe () umožňuje vytvorenie konferencií. Medzi jej hlavné funkcie patria: statické alebo dynamické vytváranie konferencií; správa konferencie; možnosť vytvoriť heslo, ktoré chráni konferencie; možnosť stlmenia všetkých, alebo jedného účastníka. Možnosti konfigurácie pre systém konferencie MeetMe sú uvedené v súbore meetme.conf. Vo vnútri konfiguračného súboru môžeme definovať konferenčné miestnosti a voliteľné číselné heslo. [19] Ďalej uvádzame príklad vytvorenia konferencie s využitím MeetMe (). V súbore meetme.conf najskôr vytvoríme konferenčnú miestnosť 800, ktorej zatiaľ nepriradíme žiadne heslo. [rooms] conf => 800 Po zmene konfigurácie musíme reštartovať Asterisk, aby došlo k opätovnému načítaniu súboru meetme.conf. Následne pridáme do MeetMe () číslovacieho plánu podporu pre konferenčné miestnosti. MeetMe () má tri argumenty: názov konferenčnej miestnosti, ktorý je definovaný v meetme.conf, skupinu možností a heslo, ktoré musí užívateľ zadať pre začatie konferencie. V nasledujúcom riadku vytvoríme pomocou jednoduchej konferenčnej miestnosti 800, možnosť i, ktorá nám oznamuje, kedy užívatelia vstúpia alebo vystúpia z konferencie, a heslo Keď volajúci zadá číslo 800, bude vyzvaný na zadanie hesla. Ak ho zadá správne, bude pridaný do konferencie. exten => 800,1,MeetMe(800,i,12345) Ďalšou užitočnou aplikáciou je MeetMeCount (), ktorá spočíta počet užívateľov v konkrétnej konferenčnej miestnosti. [19] exten => 801,1,Playback(conf-thereare) exten => 801,2,MeetMeCount(800) exten => 801,3,Playback(conf-peopleinconf) Nasledujúcim spôsobom obmedzíme počet účastníkov konferencie na 10: exten exten exten exten => => => => 800,1,MeetMeCount(800,CONFCOUNT) 800,2,GotoIf($[${CONFCOUNT} <= 10]?3:100) 800,3,MeetMe(800,i,12345) 800,100,Playback(conf-full) 38

40 4 RIEŠENIE PRE ÚČASTNÍKOV ZA FIREWALLMI 4.1 Firewally Firewall je sieťové zariadenie alebo softvér, ktorého úlohou je oddeliť siete s rôznymi prístupovými právami (napr. Internet a Intranet) a kontrolovať tok dát medzi týmito sieťami. Kontrola údajov prebieha na základe aplikovania pravidiel, ktoré určujú podmienky a akcie. Podmienky sa stanovujú pre údaje, ktoré možno získať z dátového toku (napr. zdrojová, cieľová adresa, zdrojový alebo cieľový port a rôzne iné). Úlohou firewallu je vyhodnotiť podmienky, a ak je podmienka splnená, vykoná sa akcia. Dve základné akcie sú "povoliť dátový tok" a "zamietnuť dátový tok". Po vykonaní takejto akcie firewall prestane paket spracovávať. Existujú však aj iné akcie, ktoré neurčujú osud paketu a slúžia napr. na logovanie hlavičiek paketu, zmenu hlavičiek paketu a podobne. [20] Obr. č. 11: Firewall Druhy firewallov Rozlišujeme niekoľko druhov firewallov: 1. paketový filter z hľadiska bezpečnosti sa radí do najnižšej kategórie. Na základe zdrojovej a cieľovej IP adresy prípadne TCP/UDP portu dokáže blokovať jednotlivé pakety. Paketové filtre sú jednoduché, rýchle, bezstavové a transparentné. 2. stavový firewall podobne ako paketový filter, pracuje s hlavičkami jednotlivých paketov. Na rozdiel od paketového filtra zaraďuje jednotlivé pakety do určitých spojení a na základe toho sa rozhoduje. Dokáže odhaliť napr. spoofing (útok založený na vracaní sa paketov odoslaných útočníkom do siete). 3. firewall aplikačnej vrstvy zaujíma sa priamo o obsah sieťovej komunikácie. Medzi komunikáciu klient-server sa stavia ako proxy server, pričom obe strany komunikujú výlučne s firewallom. Medzi hlavné výhody patrí nemožnosť skrytia žiadneho sieťového toku. Nevýhodou je, že je pomalý, viazaný na aplikácie a musia sa mu prispôsobiť aj klientské aplikácie. [21] 4.2 Iptables Iptables je užívateľská aplikácia určená pre OS Linux a Unix, ktorá umožňuje jednoducho nastavovať a obsluhovať samotný firewall nachádzajúci sa v jadre. 39

41 Iptables sa skladá z viacerých tabuliek, ktoré obsahujú rozhodovacie pravidlá. Každá tabuľka ďalej obsahuje niekoľko sérií pravidiel chains, ktoré môžu byť predvolené alebo vytvoríme nové. Pre podrobnejšie informácie o aplikácii Iptables a jej použití odkazujeme na [21]. 4.3 Konfigurácia lokálneho firewallu Nakoľko Asterisk je primárne určený pre použitie na OS Linux a Unix, rozhodli sme sa poskytnúť riešenie pre užívateľov uvedených OS. Pokiaľ využívame Iptables na rovnakom počítači ako Asterisk, môžeme zadať nasledujúce príkazy s cieľom otvoriť port 5060 pre SIP signalizáciu, a porty až pre prevádzku RTP. Môžeme taktiež zúžiť rozsah portov RTP v rtp.conf súbore, ktorý je umiestnený v /etc/asterisk. # iptables -I RH-Firewall-1-INPUT -p udp --dport j ACCEPT # iptables -I RH-Firewall-1-INPUT -p udp --dport 10000: j ACCEPT # service iptables save V prípade, že komunikujeme s využitím protokolu IAX, ktorý využíva port 4569, firewall môžeme nakonfigurovať nasledovne: # iptables -I RH-Firewall-1-INPUT -p udp --dport j ACCEPT # service iptables save [19] PABX Asterisk je funkčná i na ďalších operačných systémoch. Najpoužívanejším je MS Windows. V tomto prípade môžeme po otvorení okna lokálnej firewall v pokročilých nastaveniach povoliť porty pre IAX (4569), SIP (5060) a RTP (10000 až 20000). 40

42 5 SOFTVÉROVÍ KLIENTI 5.1 SIP klient SJphone SJphone je softvérový VoIP telefón podporujúci SIP a H.323 štandardy. Umožňuje i telefonovanie s účastníkmi na strane VTS. Je k dispozícii zdarma a funkčný na PDA, Linuxe, Windowse, Mac OS a funguje tiež s NATom. SJphone si vyžaduje širokopásmové internetové pripojenie. V našej práci sa venujeme verzii SJphone 1.65, ktorá vyžaduje nainštalovaný OS MS Windows 2000/XP, avšak existujú i verzie pre Linux či Mac OS. SJphone sme bezplatne stiahli zo stránky a následne sme ho nainštalovali na osobný počítač s OS Windows XP. Po spustení inštalácie sa otvorilo okno sprievodcu, v ktorom sme stlačením tlačidla Next > prešli na ďalší krok týkajúci sa odsúhlasenia licenčných podmienok. Obr. č. 15: SJphone uvítacie okno Keďže sme chceli pokračovať v inštalácii programu, označili sme I accept the license agreement, a stlačili sme tlačidlo Next >. Následne sa zobrazil priebeh samotnej inštalácie programu. Po úspešnej inštalácii sa zobrazilo okno, v ktorom sme stlačili tlačidlo Finish a inštalácie bola ukončená. Po prvom spustení programu sa otvorilo okno Audio Wizard, ktoré nám umožnilo nastavenie zvukovej karty. Pred stlačením tlačidla Next > bolo potrebné ukončiť všetky aplikácie, ktoré prehrávajú hudbu a ubezpečiť sa, či sú reproduktory a mikrofón správne zapojené a funkčné. 41

43 Obr. č. 16: Okno Audio Wizard V druhom kroku nás aplikácia informovala o možnosti použitia DirectX, ktorá zmenší čas medzi prijatím dát a prehraním zvuku. Túto možnosť sme označili, nakoľko nemáme problémy s prehrávaním zvuku pomocou programu Windows Media Player. V opačnom prípade by bolo možné, že DirectX by nebol kompatibilný s našou zvukovou kartou. Stlačením tlačidla Next > sme prešli na ďalší krok. V zobrazenom okne bolo potrebné zvoliť zariadenie, ktoré bude prehrávať hovor, teda to, čo počujeme (Playback), ktoré bude nahrávať hovor, teda to, čo hovoríme (Recording) a ktoré bude zvoniť (Ringing). Nakoľko nemáme problémy s prehrávaním zvukov pomocou aplikácie Windows Media Player, ponechali sme pôvodné nastavenia a stlačením tlačidla Next > sme prešli na ďalší krok. V ďalšom okne sme posunutím ukazovateľa nastavili hlasitosť prehrávaného zvuku. Po zvolení hlasitosti sme prehrali testovací zvuk stlačením tlačidla Test. Následne sme tlačidlom Next > prešli k ďalšiemu kroku, v ktorom sme hovorili do mikrofónu, nakoľko SJphone automaticky nastavuje citlivosť mikrofónu. Je však možné použiť aj ručné nastavenia. Tlačidlom Next > sme prešli k ďalšiemu kroku, v ktorom sme stlačením tlačidla Record nahrali 10-sekundový test, ktorý sme si po nahratí vypočuli stlačením tlačidla Play. Stlačením tlačidla Next > sa zobrazilo okno, ktoré nás upozornilo, v akých prípadoch je potrebné opätovne spustiť Audio Wizard (výmena zvukovej karty v počítači a i.). Pre ukončenie sme stlačli tlačidlo Finish. Po úspešnom ukončení aplikácie Audio Wizard sa zobrazilo hlavné okno aplikácie SJphone. 42

44 Obr. č. 17: Hlavné okno aplikácie SJphone Pre vytvorenie nového profilu sme klikli na Menu a v ňom na položku Options.... Zobrazilo sa okno, v ktorom sme vybrali záložku Profiles a klikli sme na tlačidlo New.... V zobrazenom okne položka Profile name: označuje ľubovoľné pomenovanie nášho profilu. Súčasne s položkou Profile name: sme vyplnili aj položka File name:, ktorá obsahuje názov konfiguračného súboru. Položku Profile type: bolo potrebné zmeniť na Calls through SIP Proxy. Po úspešnom vyplnení uvedených položiek sme klikli na tlačidlo OK. Otvorilo sa okno Profile Options, kde v prvej záložke bol uvedený názov profilu a konfiguračného súboru. Záložka Initialization obsahovala políčka týkajúce sa informácií, ktoré budú zaznamenané pre daný profil. V položke Doamin/Realm, ktorá sa nachádza v záložke SIP Proxy, bolo potrebné uviesť názov alebo IP adresu telefónnej ústredne. Záložka SIP Registration obsahuje informácie o registrácii programu SJphone. Suggested expiration, teda odporúčaný čas registrácie, sme ponechali predvolený, teda 900 sekúnd. Záložka Advanced obsahovala ďalšie nastavenia potrebné pre vykonanie hovorov. Záložka DTMF obsahovala nastavenia pre posielanie informácií o stlačení tlačidiel počas hovoru. Odporúčané nastavenie DTMF je na RFC Posledná záložka STUN hovorí o špeciálnej službe SIP telefónov, ktoré sú za firewallom. V prípade správne nastaveného modemu/routera nie je táto služba potrebná. 5.2 IAX klient Diax Diax je plnohodnotný IAX softvérový telefón určený pre Microsoft Windows. Táto aplikácia je distribuovaná ako freeware pre osobné použitie. Diax podporuje výlučne protokol IAX2 a viaceré audio kodeky (alaw, ulaw, GSM, ilbc, Speex). Môže fungovať ako vzdialená brána pre Asterisk server. Umožňuje registráciu s maximálne ôsmimi servermi a nezávislú konfiguráciu audio kodeku pre každý registračný server. Umožňuje nastaviť oneskorenie zvuku, úpravy mikrofónu a hladiny reproduktorov počas hovoru (vrátane MUTE). Dokáže prijať URL počas počas hovoru a otvoriť túto stránku v predvolenom prehliadači. Disponuje počítad- 43

45 lom hovorov a vzhľadom a rozhraním pre Windows XP. Umožňuje prepínanie medzi dvoma hovormi. Samozrejmosťou je tiež register hovorov. [22] Počnúc verziou Diax f sú pre stiahnutie k dispozícii súbory v troch (.zip) archívoch: diax.zip základný balík; diaxhlp.zip balík s pomocníkom; diaxusb.zip DLL používané pre USB telefóny. Všetky súbory musia byť uložené v rovnakom adresári. Pokiaľ nie je k dispozícii pomocník, pri snahe o jeho spustenie sa zobrazí chybové hlásenie. Ak nie sú k dispozícii USB DLL, nebude poskytnutá možnosť vybrať ľubovoľný USB telefón v menu konfigurácie. Diax je však plne funkčný i v základnom balíku. Program bol testovaný na Windows XP/2000/98SE/Millennium. Po rozbalení archívu stačí pre inštaláciu otvoriť diax.exe. Ako bolo uvedené vyššie, pre podporu USB telefónov (napr. ATCOM U-100, Yealink, Eutectics) je potrebné v rovnakom adresári rozbaliť archív diaxusb.zip. Pre jednotlivé telefóny sa používajú nasledujúce knižnice DLL: ATCOM U-100: CM_HID.dll; Yealink: ylwrap.dll, YLUSBTEL.dll; Eutectics: EUSBi2cHook.dll, EUSBControl.dll, EusbEvent.dll. [22] Nastavenie registračných údajov pre pripojenie k ústredni Asterisk je zobrazené na nasledujúcom obrázku: Obr. č. 18: Základné prostredie DIAX a registrácia k ústredni Asterisk [13] 44