Tesi Asterisk: CONFIGURAZIONE DI UN SERVIZIO VOIP CON ASTERISK
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UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI CASSINOFACOLTÀ DI INGEGNERIA
Tesi di laurea in Ingegneria delle Telecomunicazioni
Configurazione di un servizio VoIP con AsteriskConfigurazione di un servizio VoIP con Asterisk
RELATORERELATORE
Prof. Ciro D’EliaProf. Ciro D’Elia
CANDIDATOCANDIDATORiccardo GallettiRiccardo Galletti
Matr. 1265Matr. 1265
ANNO ACCADEMICO 2005 - 2006ANNO ACCADEMICO 2005 - 2006
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Obiettivi
Realizzazione di un test per la semplice configurazione di un servizio per il Voice Over IP, utilizzando il gateway PBX Open Source Asterisk
Integrare e ampliare il sistema telefonico interno al laboratorio LIT Sfruttare i vantaggi del VoIP per la creazione di un sistema di videocomunicazioni tra studenti e docenti Effettuare videolezioni e videoconferenze e dare avvio alla didattica a distanza Test-bed per la videocomunicazione con telefonia mobile
COS’E’ IL VOICE OVER IP?
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VoIP è la tecnologia che consente di comunicare attraverso la rete IP, anziché attraverso la tradizionale linea telefonica.
Economicità e maggiore efficienza nell’uso della rete Libertà di utilizzo e possibilità di sviluppo di nuovo hardware e software grazie all’uso dello standard non proprietario IP Semplificazione delle infrastrutture Diffusione a larga scala di videoconferenza e videotelefonia
Best effort, dunque nessuna garanzia Minore affidabilità
Chiamate d’emergenza difficili da effettuare Reti e protocolli eterogenei e
necessità dell’uso di Internet Telephony Gateway
Voice Over IP
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Reti circuit switching
Quando due host desiderano comunicare, la rete stabilisce un circuito dedicato end-to-end tra essi
PRO: latenza bassa e non variabilePRO: latenza bassa e non variabile
CONTRO: spreco di risorse CONTRO: spreco di risorse
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I messaggi vengono suddivisi in pacchetti.
Fra sorgente e destinazione ciascun pacchetto attraversa link di comunicazione e router.
PRO: miglior utilizzo delle risorse trasmissive PRO: miglior utilizzo delle risorse trasmissive
CONTRO: ritardi, jitter e maggior latenza causati dal multihopCONTRO: ritardi, jitter e maggior latenza causati dal multihop
Reti packet switching
A B C
A B C
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Standardizzazione
• SIPSIP (W3C, IETF)
Principali protocolli • • H.323H.323 (ITU)
• • IAXIAX (Digium)
TELEFONIA INTERNET
Nel VoIP convergono:
ITUITU International
Telecommunications Union
ETSIETSI European Telecommunications
Standard Institute
IETFIETF Internet Engineering Task Force
W3CW3C World Wide Web Consortium
Enti commerciali
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È una raccomandazione ITU – T che specifica il modo in cui il traffico multimediale deve essere trasmesso in reti a commutazione di pacchetto che non prevedono qualità del servizio (in particolare la rete IP).
Questo standard si occupa delle segnalazioni e del controllo delle chiamate, la trasmissione e il controllo di informazioni multimediali e il controllo di ampiezza di banda nelle conferenze in tempo reale punto – punto e multipunto.
Protocolli VoIP:H.323
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I terminali Il gateway
Il gatekeeper Multipoint Control Unit
Protocolli VoIP:H.323
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Il SIP (Session Initiation Protocol) è un protocollo del livello applicazione con una struttura client-server, che nasce in ambito IETF come alternativa più semplice al sistema H.323, ed è utilizzato per attivare, gestire e chiudere le sessioni multimediali.
Protocolli VoIP:SIP
Indirizzamento:[email protected] integrazione col Web
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Il SIP (Session Initiation Protocol) è un protocollo del livello applicazione con una struttura client-server, che nasce in ambito IETF come alternativa più semplice al sistema H.323, ed è utilizzato per attivare, gestire e chiudere le sessioni multimediali.
Protocolli VoIP:SIP
UserAgentClient
chiamante
UserAgentServer
UserAgentServer
chiamato
UserAgentClient
UserAgentClient
Proxy
UserAgentClient
UserAgentServer INVITE
INVITE
ACK BYE
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INVITE sip:[email protected] SIP/2.0
Via: SIP/2.0/UDP 134.102.18.1
From: <sip:[email protected]>; tag = 4711 ''//identifica l'originatore della richiesta ''
To: Michele <sip:[email protected]> ''//identifica la destinazione logica di una richiesta''
Call-Id: [email protected] ''//è un valore costante che identifica l'invito''
Cseq: 49 Invite ''//ordina le transazioni (..la prossima richiesta avrà Cseq=50)''
Content-Length: 117 ''//il body consiste in 117 byte ''
Content-Type: application /sdp ''//tipo di media descritto secondo il protocollo [[SDP]]''
Subject: felicitazioni! ''//l'oggetto del messaggio''
Contact: sip:[email protected]:4050 ''//l'indirizzo al quale si desidera ricevere richieste''
transport = udp ''//specifica il protocollo di trasporto, nell'esempio UDP''
v = 0 ''//indica la versione in uso''
o = jack 7564657 9823872 IN IP4 134.102.18.1 ''//l'owner della risorsa con un ID di sessione''
c = IN IP4 134.102.18.1 ''//tipo di rete, la versione del protocollo IP e l'IP stesso ''
t = 0 0 ''//tempo di start e di stop''
m = audio 4754 RTP/AVP 0 ''//tipo di media, num. di porto, protocollo di trasporto e formato ''
a = rtpmap: 0 PCMU/8000 ''//attributi audio\video.. se ce ne fossero ''
s = festa ''//subject della sessione''
SIP: Esempio di messaggio Invite
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IAX (Inter Asterisk eXchange) è il protocollo binario de facto utilizzato da Asterisk. Minimizza la larghezza di banda necessaria per la comunicazione, triplicando il n° di chiamate possibili rispetto ad H.323 o SIP
Protocolli VoIP:IAX
HOST A HOST BNEWNEW
ACCEPTACCEPT
ACKACK
RINGINGRINGING
ACKACK
ANSWERANSWER
ACKACK
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Asterisk È un GATEWAY PBX Open Source ibrido tra le tecnologie TDM e Packet Voice (Voice over IP)
Dal simbolo ‘jolly’ * che in UNIX e DOS rappresenta ogni file.Analogamente Asterisk interfaccia qualsiasi apparato telefonico hardware e software.
Realizzato dalla DigiumCompletamente Open Source
Scritto in C, su piattaforma LinuxLicenza GNU GPL
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Asterisk
Supporta le tradizionali tecnologie TDM (reti circuit switching) Linee e telefoni analogici Linee e telefoni ISDN (Basic Rate and Primary Rate)
Supporta il packet voice (VoIP – reti packet switching)
PBX (Private Branch Exchange) Ampie funzionalità come centralino telefonico
È un GATEWAY PBX Open Source ibrido tra le tecnologie TDM e Packet Voice (Voice over IP)
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Funzioni avanzate
Funzionalità complete VoIP + autenticazione + protezione
Segreteria telefonica + servizi di posta elettronica
Funzioni giorno/notte/festivo/pausa
Risposta automatica con operatore virtuale (IVR)
Caselle vocali e annunci vocali personalizzati
Supporto del CallerID (identificativo del chiamante) anche sulle chiamate in attesa
Gestione delle chiamate in attesa
Gestione di servizi di call-back
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Funzioni avanzate
LCR (Least Cost Routine: instradamento delle chiamate verso l’operatore più economico per orario e tipo di chiamate)
Conversazione a tre
Possibilità di gestione fax server
Funzioni di telemanutenzione per ridurre al minimo la necessità di interventi in sede
Possibilità di sviluppo di nuove funzionalità con minimo sforzo grazie alla piattaforma aperta su cui si basa il sistema
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Architettura
Asterisk Application API
Codec Translator Scheduler
and I/OManagerApplication
Launcher
PBXSwitching
CoreDynamicModule Loader
Asterisk File form
at API
Asterisk Channel API
Cod
ec T
rans
lato
r API
Connessione delle chiamate tra i vari utenti
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Architettura
Carica i moduli codec, e li traduce per far dialogare tra loro canali che utilizzano codec diversi
Asterisk Application API
Codec Translator Scheduler
and I/OManagerApplication
Launcher
PBXSwitching
CoreDynamicModule Loader
Asterisk File form
at API
Asterisk Channel API
Cod
ec T
rans
lato
r API
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Il dialplanÈ l’entità che instrada ogni chiamata nel sistema, passando per le varie applicazioni.
È organizzato in contesti, cioè insieme di estensioni (istruzioni)
[incoming]exten => 100,1,Wait(1)exten => 100,2,Answerexten => 100,3,Playback(welcome)exten => 100,4,Hangup
[local]exten => 250,1,Dial(SIP/utente1) exten => utente1,1,Dial(SIP/utente1) include => demo
[laboratorio]exten => 2000,1,Dial(IAX/2000)exten => 2000,2,Voicemail(u2000)exten => 2001,1,Dial(ZAP/1)exten => 2001,2,Voicemail(u1)
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Il dialplan
Le estensioni comprendono priorità (ordine delle istruzioni)
exten => 100,1,Wait(1)
exten => 100,2,Answer
exten => 100,3,Playback(demo-congrats)exten => 100,4,Hangup ( )
exten => 100,1,Wait(1)
exten => 100,2,Answer ( )
e applicazioni
Esempi : Answer(), Playback(), Dial(), Goto (), Voicemail(), Hangup()…
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exten => 100/4006619, 1, Congestionexten => 100, 1, Dial(Zap/1,20)exten => 100, 2, Voicemail(u100)exten => 100, 102, Voicemail(b100)exten => 100, 103, Hangup ()include => demo
Il dialplan ESTENSIONE CON “ANTI – EX – GIRLFRIEND”
4006619
altri utenti
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Esempi di network
PBX 1x1
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Esempi di network
un piccolo ufficio 8x16
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asterisk –vvvgc
InstallazioneS.O.: Linux CentOS 2.4 kernel 2.6.9-34.EL
Pacchetti: zaptel-1.2.9.1.tar.gz libpri-1.2.3.tar.gz asterisk-1.2.12.1.tar.gz
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SoftphoneÈ un software che realizza funzionalità telefoniche su di un dispositivo non telefonico, come un PC o un palmare.
SJPHONE
KAPANGA
SIP, H.323 VIDEOCHIAMATA (SIP)
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ConfigurazioneDialplan: sip.conf (creazione nuovi utenti)
+ extensions.conf (estensioni per la chiamata o videochiamata, voicemail, riaggancio)
Softphone e telefoni IP: nuovo profilo (parametri di autenticazione) + registrazione
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[general]videosupport=yes . . .[riccardo]type=friend ; host=dynamic ; dtmfmode=rfc2833 ; username=riccardo ; secret=pass ;context=tesi ;
SIP.CONF
EXTENSIONS.CONF[tesi]exten => 6000,1,Dial(SIP/riccardo) ;exten => riccardo,1,goto(6000,1) ; exten => 100,2,Voicemail(u6000) ;exten => 100,102,Voicemail(b6000) ;include => demo ;
Configurazione
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Sono state analizzati i vantaggi e le problematiche del Voice Over IP
E’ stata descritta la struttura e le caratteristiche dei protocolli H.323, SIP e IAX
E’ stato illustrata l’architettura e le funzionalità del gateway Asterisk
E’ stato effettuato un test di configurazione del diaplan di Asterisk per la realizzazione di un semplice servizio VoIP sfruttando softphone e telefoni IP
Conclusioni…
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Integrazione ed espansione dell’esistente sistema telefonico interno al laboratorio LIT
Creazione di sistemi di videocomunicazioni e conferenze a basso costo interno alla facoltà, allo scopo di migliorare l’attività didattica e di rendere più semplici i contatti tra studenti e corpo docente
Analisi e implementazione di aspetti riguardanti la sicurezza di Asterisk
Relazione tra Asterisk e LDAP per la creazione e la gestione automatica di nuovi utenti
…e sviluppi futuri
G r a z i e … ;-)