Tổng đài IP-PBX ASterisk

TỔNG ĐÀI IP-PBX Asterisk

PHẦN 4 TỔNG ĐÀI

IP-PBX Asterisk

Phần mềm IP-PBX Asterisk

 Asterisk được khởi xướng bởi Mark Spencer (sinh năm

1977) khi đang là sinh viên tại đại học Auburn ở Alabama USA Asterisk

 Năm 1999 Mark thành lập công ty cung cấp dịch vụ hỗ trợ người dùng Linux qua điện thoại Để tiết kiệm chi phí, thay

vì mua tổng đài PBX có sẵn (giá rất đắt), Mark đã quyết

định tự xây dựng phần mềm thực hiện chức năng tổng đài chạy trên PC dùng hệ điều hành Linux và kết quả là

Mark Spencer năm 2008

Sơ đồ tổng quát của IP-BPX Asterisk

IP-BPX Asterisk

http://www.zapatatelephony.org) để thiết kế card

giao tiếp dùng cho PC

 Điều này cho phép với PC gắn thêm card giao tiếp, cài đặt Asterisk là có tổng đài PBX đầy đủ tính

năng Card giao tiếp Zaptel thực hiện tốt việc kết nối máy chủ Asterisk trực tiếp với PSTN

 Asterisk cũng hỗ trợ các giao thức VoIP phổ biến

như SIP (chuẩn IETF), H.323 (chuẩn ITU), MGCP, VoFR

Asterisk PBX Card – 1 FXO

Asterisk PBX Card – 4 FXO/FXS

Công ty Digium

 Với thành công của dự án Zaptel, Mark Spencer

thành lập công ty Digium chuyên phát triển và bán phần cứng Zaptel đồng thời hỗ trợ phát triển phần mềm Asterisk

 Digium là sản xuất card giao tiếp làm việc với

Asterisk, cung cấp các ứng dụng bổ sung cho

Asterisk, hỗ trợ kỹ thuật và tư vấn

Phần mềm mã nguồn mở Asterisk

 Asterisk là một phần mềm mang tính cách mạng, tin cậy, mã nguồn mở và miễn phí mà biến một PC rẻ tiền thông thường chạy Linux thành một hệ thống điện thoại doanh nghiệp mạnh mẽ

 Asterisk là một bộ công cụ mã nguồn mở cho các ứng dụng thoại và là một server xử lý cuộc gọi đầy

Tính năng của phần mềm Asterisk

 Asterisk có đầy đủ tính năng của tổng đài PBX thương mại: phân luồng cuộc gọi, thư thoại, hội đàm, tương tác (menu thoại) , hỗ trợ nhiều giao thức VoIP như SIP và H.323.

 Cung cấp các dịch vụ như Voice mail, Video

conferencing, Call conferencing, Interactive voice

response, Call queue

 Asterisk tích hợp một số công nghệ như TDM và IP

Phone, hoạt động như một softswitch, media gateway, voicemail,audio conference, nó cũng có các chức năng IVR (Interactive Voice Response) và ACD (Automatic

call distribution)

 Asterisk hỗ trợ những kiểu truyền tín hiệu theo chuẩn

của Mỹ và Châu Âu hiện đang tại các doanh nghiệp, cho phép nó bắc cầu giữa những mạng tích hợp thoại - dữ liệu thế hệ kế tiếp với hạ tầng kỹ thuật hiện tại

Asterisk với các thuê bao

Asterisk với các thuê bao (kênh RTP

đi trực tiếp)

IAX – Inter Asterisk eXchange

 Không thích H.323 cồng kềnh, Mark Spencer thiết kế một giao thức khác gọn nhẹ hơn là giao thức IAX Với bốn byte của mào đầu, so sánh với 12 byte mào đầu của SIP hay H.323, bản tin IAX có thể nói là nhỏ hơn rất nhiều IAX hỗ trợ xác thực đối với các cuộc gọi đến và đi

 IAX chuyển tải thoại và báo hiệu trên cùng một kênh(in

band) không giống như giao thức SIP chuyển tải thoại và báo hiệu trên hai kênh khác nhau (out of band),

 IAX có cơ chế chuyển tải nhiều cuộc gọi trên cùng một gói

IP được gọi là trung kế(Trunk) IAX có đoạn mào đầu rất nhỏ IAX giải quyết được vấn đề NAT trong giao thức SIP Mặc khác IAX là giao thức tối ưu trong việc sử dụng băng thông, cho phép nhiều gói dữ liệu thoại trên cùng một IP header,

IAX

Ethernet Ethernet

SIP

Hệ thống chuyển mạch mềm Asterisk

Kiến trúc của Asterisk

 Phần mềm Asterisk được thiết kế dạng môđun Các

thành phần chức năng được thiết kế thành từng môđun riêng biệt và tách rời với phần chuyển mạch lõi, điều này tạo khả năng dễ điều chỉnh và mở rộng cao

 Ưu điểm của Asterisk là phần quản lý extension Từng bước của cuộc gọi được định nghĩa như một ứng dụng Quay số là một ứng dụng; trả lời, phát lại, thư thoại là những ví dụ ứng dụng khác Ta có thể tạo kịch bản thực hiện gọi ứng dụng bất kỳ trên kênh bất kỳ

 Ví dụ, có thể thiết lập một số extension được đổ

chuông cùng lúc ở 2 kênh (có thể nối đến 2 máy điện thoại: 1 analog và 1 digital) trước khi chuyển cuộc gọi đến điện thoại di động, và sau đó chuyển qua hệ

thống thư thoại

Các bộ API dùng cho việc giao tiếp với các modul của Asterisk

 Channel API: cho phép phần lõi PBX giao tiếp với các

nguồn tín hiệu khác nhau, hỗ trợ các giao thức VoIP gồm SIP, H.323 và MGCP.

 Codec Translator API: cung cấp khả năng làm việc với các định dạng âm thanh mã hóa như MP3, GSM, G.7123,

ADPCM

 File Format API: Cho phép đọc và phát âm thanh từ các

định dạng file WAV, MP3 đem đến sự linh hoạt cho các ứng dụng trên nền Asterisk trong việc xử lý âm chuông,

DTMF (âm thanh phát ra khi nhấn phím)

 Application API: Có thể dùng cho ứng dụng thứ ba như thư thoại, hội đàm cho phép viết các ứng dụng mới có thể

tương tác trực tiếp với phần lõi PBX

Kiến trúc của Asterisk

Inbound call

 Cuộc thoại gọi vào (Inbound call): cuộc thoại gọi từ bên ngoài tổng đài qua đường trung kế tới các điện thoại IP trong

 Dịch vụ gọi vào (Inbound Service): Dịch vụ tại Call center

(Trung tâm cuộc gọi) cho phép các điện thoại viên tiếp nhận các cuộc điện thoại của khách hàng gọi tới để giải đáp thông tin, tư vấn cho khách hàng

gửi qua các trung kế

tới các điện thoại

ngoài

 Dịch vụ gọi ra (Outbound service): Dịch vụ tại Call center

(Trung tâm cuộc gọi) cho phép các điện thoại viên sử dụng điện thoại để gọi tới khách hàng với mục tiêu chăm sóc khách hàng, nâng cao hình ảnh và thương hiệu của Công ty.

Quay số của thuê bao

North American Numbering Plan (NANP)

Cuộc gọi Inbound với mạng PSTN

PSTN

Phone1-1

2001 Phone1-22002

User dials 14085552001.

Call setup from PSTN:

DNIS 4085552001

2

Cisco Unified CME Gateway DID 4085552XXX

15125556001

Gateway modifies DNIS to 2001 and routes to voice port.

3

1

Phone1-1 rings.

4

Cuộc gọi Outbound với mạng PSTN

PSTN

Phone1-2 2002

PSTN phone rings.

Q.931 call setup:

DNIS 15125556001 ANI 4085552001

4

Cisco Unified CME Gateway DID: 408555XXXX

H.323 call setup:

DNIS 915125556001

ANI 2001 Gateway modifies DNIS and ANI 2

Đòi hỏi hệ thống cài đặt Asterisk

 Thông thường yêu cầu tối thiểu là máy PIII với

500 MHz, máy > 1.5 GHz cho các hệ thống đa

 Có thể dùng máy ảo VMWare Loader

Cài đặt Asterisk

hành trên máy tính.

 bison, gcc, kernel-source, libtermcap-devel,

ncurses-devel, openssl096b, openssl-devel

 Zaptel, libpri, asterisk, sounds, addones

asterisk-Các gói phần mềm Asterisk

kết giao tiếp với asterisk do Digium phân phối

tiếp trung kế PRI và một số phần cứng khác

 Ngay cả Asterisk không giao tiếp với card PRI

nào chúng ta cũng nên cài đặt gói này bởi một số module của Asterisk yêu cầu thư viện này

format MP3 và ghi CDR vào CSDL MySQL

Một số thư mục chính của Asterisk

 /usr/sbin/asterisk thư mục cài đặt Asterisk

 /var/spool/asterisk/ - chứa nhiều thư mục con bao gồm outgoing/, qcall, tmp/, voicemail/

 Asterisk luôn kiểm qua thư mục outgoing/ và qcall/

vì đây là hai thư mục chứa các file dạng text chứa thông tin yêu cầu cuộc gọi theo cấu trúc quy định

Các file cấu hình Asterisk

 /etc/asterisk/ - chứa các tập tin cấu hình của hệ thống Asterisk, riêng file zaptel.conf về phần

cứng được đặt tại thư mục /etc/

 Extensions.conf là file cấu hình về các luật định tuyến cuộc gọi, luật quay số, các extension trong ngoài và những tính năng đặc biệt khác

 Sip.conf là file cấu hình về các thông tin của các UAC như username, password, IP, type, security, codec, là file lưu giữ thông tin trong Asterisk

 Iax.conf dùng cấu hình các kênh truyền của giao thức IAX, các thông số về IAX (inter-asterisk

protocol) dùng khi kết nối 2 asterisk box với nhau

Các file cấu hình Asterisk

 Voicemail.conf: file cấu hình cho hệ thống mail của asterisk Asterisk có thể dùng lệnh

voice-Sendmail trên CentOS để gởi mail đến cho các địa chỉ được lưu trong file cấu hình này

 Zaptel.conf: File này nằm ngoài /etc, là file chứa thông số index, driver dành cho Linux khi kích

hoạt các thiết bị Telephony cắm trực tiếp vào

Asterisk thông qua cổng PCI\

 Zapata.conf: Cũng thuộc module zaptel, nhưng là file kết nối các thiết bị Telephony đã được khai

báo vào hệ thống chính của Asterisk

 MeetMe.conf: Một chức năng tạo room

conference căn bản

Dialplan

 Dialplan là trái tim của hệ thống asterisk Dialplan

cho biết các cuộc gọi sẽ được xử lý như thế nào qua

hệ thống asterisk

 Dialplan bao gồm tập hợp các dòng lệnh hay các

ứng dụng theo một trình tự nào đó mà hệ thống phải thực hiện để đáp ứng nhu cầu chuyển mạch cuộc

gọi File etc/asterisk/extention.conf

 Dialplan là một tập gồm nhiều extention, khi một cuộc gọi tương ứng với extention nào thì ứng dụng cho

cuộc gọi đó sẽ được thực hiện

 Extension là thành phần mà asterisk thực hiện theo, được kích hoạt khi có cuộc gọi vào extension chính

là con số mà thuê bao đó cần gọi

context là hoàn toàn tách biệt so với các

extension được định nghĩa trong các context khác.

 exten => name,priority,application()

 name : tên của extension tương ứng với số được gọi

 priority: thể hiện thứ tự thực hiện

 application: một chương trình thực hiện một hoạt động nào đó của cuộc gọi

2 là các priorites tức là thứ tự thực hiện các

lệnh

 Khi thuê bao quay số 8051 thì đổ chuông máy

IP SIP 8051 nếu trong vòng 20 giây mà thuê bao không nhấc máy thì kết thúc cuộc gọi.

Trên File extensions.conf

[test-dialplan]

Exten => 101,1,Dial(SIP/101,20) Exten => 102,2,Dial(SIP/102,20) Config trên sẻ cho phép 2 end-point softphone, tương tự bạn có thể thêm vào nhiều ID hơn trong file SIP.conf và tạo dial- plan tương ứng với extensions.conf

Trên File sip.conf:

Contexts - Ngữ cảnh

 Như vậy ngữ cảnh (context) đã được giới hạn trong một tình huống cụ thể, hệ thống có thể có nhiều ngữ cảnh(context) khác nhau.

 Ví dụ:

 Khi gọi đến tổng đài Asterisk có một thông điệp thông báo

“Chào các đã đến trường Đại học CNTT, bấm phím 22 để gặp phòng đào tạo, bấm phím 21 để gặp phòng kế toán …”

 Nếu người gọi chọn phím 22 thì hệ thống sẽ chuyển đến một ngữ cảnh (context) là [phongdaotao] khi người gọi nhấn phím

21 thì hệ thống sẽ định hướng cuộc gọi qua ngữ cảnh

(context) [Phongketoan]

 Mỗi trường hợp hệ thống sẽ có ngữ cảnh khác nhau, ngữ

cảnh được đặt trong dấu []

Visual Dialplan cho Asterisk của APSTEL

Visual Dialplan dùng cho Asterisk

Quản trị và cấu hình Asterisk qua Web

giới trong việc cấu hình tổng đài Asterisk

nhiều công cụ như FreePBX được sử dụng phổ biết.

Gói phần mềm TrixBox

triển bởi cộng đồng phát triển nguồn mở

Asterisk dưới bản quyền GPL

CentOS và những thành phần dành cho việc cấu hình ứng dụng, thống kê tình trạng hoạt động hệ thống, lưu trữ dự phòng, và kết hợp với nhau tạo thành một gói hoàn chỉnh

tính trở thành một tổng đài PBX.

Các thành phần của TrixBox

 Hệ điều hành Linux CentOS

 Phần mềm Asterisk PBX: Thành phần chính của gói TrixBox

 SugarCRM: Hệ thống quan hệ khách hàng CRM

 A2Billing – Là thành phần dành cho việc xây dựng

hệ thống điện thoại trả trước hay còn gọi là điện

thọai thẻ (Calling Card)

 Flash Operator Panel - Bảng điều khiển giám sát

tình trạng hoạt động của các máy điện thoại trong

hệ thống

Các thành phần của TrixBox

thống điện thoại hội nghị.

dành cho việc cấu hình hệ thống Asterisk.

thành phần của TrixBox, cung cấp các công

cụ cần thiết cho việc bảo trì hệ thống.

cho các truy cập qua Web vào hệ thống.

Cài đặt TrixBox

 trixbox-2.8.0.2.iso

 trixbox-2.6.2.3.iso

 Chú ý : dữ liệu trên đĩa cứng sẽ bị xóa sạch để cài đặt TrixBox

Màn hình khởi động TrixBox

Lệnh help-trixbox

Quản trị TrixBox qua Web

trị Asterisk thông qua giao diện web

Màn hình theo dõi hoạt động

Quản trị Asterisk

 Version hiện tại là IAX2, IAX2 làm việc với các luồng video hay bất kỳ loại hình đa phương tiện khác

 Việc sử dụng một cổng UDP 4569, điều này giúp

cho dễ dàng kiểm soát hoạt động của hệ thống

3

Hoạt động của giao thức IAX

Mục đích của giao thức IAX

 Cung cấp khả năng kiểm tra và truyền dữ liệu

 Dùng lệnh ở dạng nhị phân nên tín hiệu truyền đi có

độ trễ rất thấp so với các giao thức khác dùng lệnh bằng bảng mã ASCII

 IAX hỗ trợ việc truyền ngôn ngữ và ngữ cảnh đang

sử dụng trong môi trường Asterisk Đó là một việc đang được quan tâm

 Giao thức có nhiều cơ chế thông minh trong việc xử

lý tín hiệu trong điều kiện băng thông hoặc tín hiệu kém

4

Giao thức IAX

 Khi kết hợp với chuẩn nén G729 và với đường

truyền 1Mbps, IAX có thể truyền đến 103 cuộc gọi, cao gần gấp 3 lần so với các giao thức khác

 Mục tiêu giao thức IAX cũng mong muốn VoIP trở nên đơn giản, cắm một điện thoại IP vào và tiến hành gọi ngay lập tức

 Giao thức IAX, IAX2 mới có một vài tài liệu và tiêu chuẩn chưa được công nhận Tuy vậy giao thức IAX vẫn được nhiều công ty hỗ trợ hoặc mở rộng thiết bị hiện tại để tương thích

Báo hiệu

biệt nhau

đều được xác định trạng thái và được truyền

đi theo 1 dạng xác định

cuộc gọi sẽ ngắt cùng lúc, cho dù không có nhận được báo hiệu

Báo hiệu

một kênh(in band) IAX giải quyết được vấn

đề NAT như giao thức SIP

băng thông, cho phép nhiều gói dữ liệu thoại trên cùng một IP header,

một gói IP được gọi là trung kế(Trunk)

Hoạt động của giao thức IAX

định người gọi và người nhận

chặng, hai định danh duy nhất đánh dấu một chặng

khác, ví dụ như giao thức SIP

6

Call Teardown – can be

started by either side

Call Link Management

and Call Control

Actual media transfer

using full, mini and meta

frames Full frames must

be sent every 65536 ms.

Frame tin cậy (Reliable Frame)

 Còn được gọi là một full frame, có thể mang

hoặc tín hiệu hoặc dữ liệu thoại

 Kiểm soát các hoạt động chính của một cuộc gọi IAX, còn có thể là gói ACK hoặc thích hợp cần thiết

 Chứa thông tin nhận diện đầy đủ - một chỉ số

cuộc gọi cho một cặp nguời gọi/nhận tham gia

 Có đánh dấu thời gian - Số mili giây kể từ khi

truyền dẫn đầu tiên của cuộc gọi

7

Reliable Frame

1kHZ clock used (RTP uses 90 kHz clock) Usually an extension

(e.g 1002)

Frames không bảo đảm

Non-guaranteed frames

 4 octet header, có Source Call Number

 Không có thông tin tín hiệu, phương tiện truyền

thông chỉ có dữ liệu, chỉ chứa tham số cuộc gọi

để nhận diện cuộc gọi

Lower 16 bits

of full timestamp

 Meta-Frames

 Meta Indicator – 15 bits, tất cả các thiết lập là 0

 Meta video frames - mang dữ liệu video với một tiêu đề tối ưu hóa

Frames không bảo đảm

Non-guaranteed frames

Kết nối đường trục

Trunking

 Trunk là một liên kết điểm nối điểm giữa 2 tổng đài thông qua đó trao đổi các kênh truyền

thông bằng cách kết hợp nhiều phương tiện

truyền tải trọng vào một gói tin.

 Có thể xảy ra theo hướng nào giữa thực thể

gọi/nhận, dữ liệu trong kênh được gửi bằng

cách sử dụng Meta Frame

 Chức nội dung của một cuộc gọi, số cuộc gọi Chiều dài của các phương tiện truyền dữ liệu tính bằng octet

Kết nối đường trục Trunking

Bảo mật

chứng thực giữa hai máy chủ

So sánh IAX với giao thức SIP

not many devices can support it.

Standardized by IETF (2002) and many additional

RFCs have also been released

servers and few softswitches

Has been used widely

HẾT PHẦN 4