Tìm hiểu về hệ thống tổng đài Asterisk

TÓM TẮT ĐỀ TÀICấu trúc đề tài chia làm 5 chương, nội dung đề tài bao quát đầy đủ các vấn đề cơ bản về tổng đài Asterisk và các ứng dụng. Với nội dung chính của từng chương được mô tả như sau:Chương 1: Tổng quan về VoIP. Chương này nhằm mục đích chuẩn bị cho người đọc một số kiến thức cơ bản về các khái niệm, thành phần, các kiểu kết nối, thiết bị và giao thức mạng có liên quan đến hệ thống tổng đài IP PBX và công nghệ VoIP .Chương 2: Trong chương này, nhóm trình bày về Hệ thống Astersik. Giới thiệu tổng quát về tính năng cơ bản và các ngữ cảnh ứng dụng.Chương 3: Cài đặt phần mềm Asterisk. Chương này hướng dẫn người đọc cách cài đặt Asterisk và softphone phục vụ cho đề tài.Chương 4: Cấu hình Asterisk và thực hiện một số dịch vụ mà tổng đài cung cấp. Chương này sẽ nói cụ thể về các file cấu hình, hướng dẫn cách cấu hình và các dịch vụ mà nhóm đã thực hiện được.Chương 5: Tổng kết và hướng phát triển đề tài.

Trước hết em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc tới thầy giáo TS.Nguyễn Minh Hoàng, đã trực tiếp hướng dẫn , chỉ bảo tận tình trong suốt quá trình em làm đồ án môn học 2

Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong Trường Đại học Bách khoa Thành Phố Hồ Chí Minh đã hết lòng dạy bảo, giúp đỡ em trong những năm học qua, giúp em có những kiến thức và kinh nghiệm quý báu trong chuyên môn và cuộc sống Đ ó là những hành trang vô cùng quý giá để giúp em tới được với những thành công trong tương lai

Cuối cùng, em xin cảm ơn những người thân trong gia đình và bạn bè đã giúp đỡ, động viên

em hoàn thành Đồ án này

TPHCM, tháng 6 năm 2011

Sinh viên

GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI

Ngày nay các dịch vụ viễn thông rất phong phú và đa dạng bao gồm các dịch vụ truyền thống đã tồn tại trong thời gian dài và các dịch vụ mới được phát triển trong thời gian gần đây Tiền đề của nó chính là sự phát triển của công nghệ điện tử và công nghệ mạng Cụ thể hơn, chúng ta có thể nói rằng sự đa dạng của các dịch vụ viễn thông bắt nguồn từ sự phát triển của các công nghệ liên quan như truyền dẫn, xử lý tín hiệu, chuyển mạch và công nghệ phần mềm

Internet đang đi tiên phong trong việc mở ra các hình thức mới cho việc liên lạc của con người như e-mail, nói chuyện tại chỗ (live chat) và news-group Tuy vậy Internet cũng có thể được sử dụng cho các hình thức liên lạc cổ điển như người dùng có thể gọi điện thoại bằng Internet Khi gọi điện thoại qua Internet thì tiếng nói của người gọi và tiếng nói của người nhận sẽ được chia nhỏ thành các gói tin Các gói tin này được chuyển đi qua mạng bằng cách sử dụng giao thức TCP/IP của Internet Đây chính là công nghệ VOIP (Voice Over Internet Protocol) VOIP là một cơ hội tốt để thiết kế các

hệ thống truyền thông Multimedia toàn cầu có thể thay thế mạng viễn thông hiện nay về mặt chức năng mà không làm trở ngại đến di sản công nghệ cũ đã tồn tại từ lâu đời

Trước tình hình trên, chúng em đã tập trung nghiên cứu xây dựng hệ thống bao gồm: Tổng đài thoại IP PBX dựa trên công nghệ VoIP Với hệ thống này, chúng ta có thể tận dụng những thứ sẵn

có như: tổng đài nội bộ, đường truyền internet tốc độ cao… từ đó chúng ta có thể truyền thoại qua mạng internet và mạng điện thoại công cộng (PSTN)

GVHD: TS.Nguyễn Minh Hoàng

TÓM TẮT ĐỀ TÀI

Cấu trúc đề tài chia làm 5 chương, nội dung đề tài bao quát đầy đủ các vấn đề cơ bản về tổng đài Asterisk và các ứng dụng Với nội dung chính của từng chương được mô tả như sau:

Chương 1: Tổng quan về VoIP Chương này nhằm mục đích chuẩn bị cho người đọc một số

kiến thức cơ bản về các khái niệm, thành phần, các kiểu kết nối, thiết bị và giao thức mạng có liên quan đến hệ thống tổng đài IP PBX và công nghệ VoIP

Chương 2: Trong chương này, nhóm trình bày về Hệ thống Astersik Giới thiệu tổng quát về

tính năng cơ bản và các ngữ cảnh ứng dụng

Chương 3: Cài đặt phần mềm Asterisk Chương này hướng dẫn người đọc cách cài đặt

Asterisk và softphone phục vụ cho đề tài

Chương 4: Cấu hình Asterisk và thực hiện một số dịch vụ mà tổng đài cung cấp Chương này

sẽ nói cụ thể về các file cấu hình, hướng dẫn cách cấu hình và các dịch vụ mà nhóm đã thực hiện được

Chương 5: Tổng kết và hướng phát triển đề tài Em tổng kết lại toàn bộ đề tài, các công việc

mà em đã thực hiện thành công trong đề tài này và hướng phát triển đề tài luận văn

Nhận xét của giảng viên hướng dẫn:

………

………

………

………

………

………

………

Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm

Giảng Viên Hướng Dẫn Nhận xét của giảng viên phản biện: ………

………

………

………

………

………

………

Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm

Giảng Viên Phản Biện

GVHD: TS.Nguyễn Minh Hoàng

MỤC LỤC

GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 2

TÓM TẮT ĐỀ TÀI 3

CÁC CHỮ VIẾT TẮT 7

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VOIP 9

1.1 KHÁI NIỆM: 9

1.2 ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA VOIP: 9

1.3 CÁC THÀNH PHẦN TRONG MẠNG VOIP: 10

1.3.1 C ẤU HÌNH CỦA MẠNG ĐIỆN THOẠI IP 10

1.3.2 C ÁC PHẦN TỬ CƠ BẢN CỦA MẠNG ĐIỆN THOẠI IP: 11

1.4 CÁC KIỂU KẾT NỐI SỬ DỤNG VOIP: 11

1.5 THIẾT BỊ VOIP 12

1.6 PHƯƠNG THỨC HOẠT ĐỘNG: 13

1.7 CÁC GIAO THỨC CỦA VOIP: 14

1.7.1 G IAO THỨC H323: 14

1.7.2 G IAO THỨC SIP: 15

CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG ASTERISK 17

2.1 GIỚI THIỆU CHUNG 17

2.2 KIẾN TRÚC ASTERISK 17

2.2.1 T ỔNG QUAN A STERISK 17

2.2.2 M ỘT SỐ CHỨC NĂNG CỦA A STERISK TRONG HỆ THỐNG CHUYỂN MẠCH CUỘC GỌI : 18

2.2.3 M ỘT SỐ TÍNH NĂNG CƠ BẢN CỦA A STERISK : 19

2.2.4 C ÁC NGỮ CẢNH ỨNG DỤNG : 21

3.1 CÀI ĐẶT ASTERISK 24

3.1.1 C ÀI ĐẶT GÓI DAHDI: 24

3.1.2 C ÀI ĐẶT GÓI L IBPRI : 24

3.1.3 C ÀI ĐẶT GÓI A STERISK : 24

3.1.4 C ÀI ĐẶT GÓI A STERISK A DDONS : 24

3.2 CÀI ĐẶT SOFTPHONE 25

S OFTPHONE ĐƯỢC SỬ DỤNG Ở ĐÂY LÀ PHẦN MỀM X-L ITE , 3CX VÀ Z OIPER F REE C ÁC PHẦN MỀM NÀY CÓ THỂ DỂ DÀNG ĐƯỢC TÌM THẤY TRÊN INTERNET 25

CHƯƠNG 4: CẤU HÌNH ASTERISK VÀ THỰC HIỆN MỘT SỐ DỊCH VỤ MÀ TỔNG ĐÀI CUNG CẤP 26

4.1 CẤU HÌNH HỆ THỐNG ASTERISK: 26

4.1.1 C ÁC KIỂU CỦA FILE CẤU HÌNH : 26

4.1.1.1 Simple Group: 26

4.1.1.2 Inherited option object: 26

4.1.1.3 Complex entity object: 27

4.1.1.4 Channel interfaces: 27

4.1.1.5 Các file cấu hình khác: 27

4.2 CẤU HÌNH KHAI BÁO DÙNG GIAO THỨC SIP: 28

4.2.1 P HẦN KHAI BÁO C HUNG 28

4.2.2 K HAI BÁO KÊNH SIP 28

4.2.3 C ẤU HÌNH D IAPLAN : 29

4.2.3.1 Contexts- các ngữ cảnh: 29

4.2.3.2 Extensions: 30

4.2.3.3 Priorities - thứ tự ưu tiên: 30

4.3 CÁC DỊCH VỤ ĐÃ THỰC HIỆN 31

4.3.1 T HỰC HIỆN CUỘC GỌI TRONG MẠNG LAN 31

4.3.1.1 Cấu hình Sip.conf 31

4.3.1.2 Thực hiện cấu hình extensions.conf 31

4.3.2 C HỨC NĂNG THU TIN NHẮN THOẠI 32

4.3.3 N HẠC CHỜ (MOH) 33

4.3.3.1 Giới thiệu 33

4.3.3.2 Cấu hình tính năng MOH 33

4.3.4 C HUYỂN CUỘC GỌI TỨC THỜI 33

4.3.5 H ỘP THƯ THOẠI (V OICEMAIL ) 34

4.3.5.1 Tạo hộp thư trong tập tin voicemail.conf 34

4.3.5.2 Trong file sip.conf khai báo như sau 34

4.3.5.3 Kiểm tra voicemail 35

4.3.6 C HUYỂN CUỘC GỌI CÓ QUẢN LÝ 36

4.3.7 T ƯƠNG TÁC THOẠI ( CHỨC NĂNG IVR) 36

4.4 KẾT NỐI VỚI PSTN 37

CHƯƠNG 5: TỔNG KẾT VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 42

PHỤ LỤC: 45

GVHD: TS.Nguyễn Minh Hoàng

CÁC CHỮ VIẾT TẮT

A

ACK Acknowledgement

AGI Asterisk Gateway Interface

API Application Program Interface

ARP Address Resolution Protocol

F

FXO Foreign exchange office

FXS Foreign exchange station

PBX Private Branch Exchange

PC Personal Computer

PSTN Public Switched Telephone Network

R

RTCP Real Time Control Protocol

RTP Real Time Transport Protocol

S

SCTP Stream Control Transport Protocol

SIP Session Initiation Protocol

GVHD: TS.Nguyễn Minh Hoàng

Chương 1: Tổng quan về VoIP

Ứng dụng VoIP đầu tiên được phát triển năm 1995 bởi một công ty của Israeli tên là VocalTel Ứng dụng này là phần mềm điện thoại internet chạy trên máy tính cá nhân giống như điện thoại PC ngày nay sử dụng card âm thanh, microm loa.Ý tưởng của nó là sử dụng các phương pháp nén tín hiệu thoại rồi chuyển chúng vào các gói IP và truyền qua mạng Internet Ứng dụng VoIP đầu tiên này nói chung còn gặp phải nhiều vấn đề như: trễ, chất lượng còn thấp và không tương thích với các mạng ngoài Mặc dù vậy, sự ra đời của nó cũng là một bước đột phá quan trọng.Kể từ đó đến nay, công nghệ VoIP phát triển ngày càng nhanh

1.1 Khái niệm:

- VoIP viết tắt bởi Voice over Internet Protocol, hay còn được gọi dưới các tên khác như: Internet telephony, IP Telephony, Broadband telephony, Broadband Phone và Voice over Broadband

- Ở điện thoại thông thường, tín hiệu thoại được lấy mẫu với tần số 8 KHz sau đó lượng tử hóa

8 bit/mẫu và được truyền với tốc độ 64 KHz đến mạng chuyển mạch rồi truyền tới đích Ở phía thu, tín hiệu này sẽ được giải mã thành tín hiệu ban đầu

- Công nghệ VoIP cũng không hoàn toàn khác với điện thoại thông thường Đầu tiên, tín hiệu thoại cũng được số hóa, nhưng sau đó thay vì truyền trên mạng PSTN qua các trường chuyển mạch, tín hiệu thoại được nén xuống tốc độ thấp rồi đóng gói, truyền qua mạng IP Tại bên thu, các luồng thoại sẽ được giải nén thành các luồng PCM 64 rồi truyền tới thuê bao bị gọi

- VoIP có thể vừa thực hiện mọi loại cuộc gọi như trên mạng điện thoại kênh truyền thống (PSTN) đồng thời truyền dữ liệu trên cơ sở mạng truyền dữ liệu Do các ưu điểm về giá thành dịch

vụ và sự tích hợp nhiều loại hình dịch vụ nên VoIP hiện nay được triển khai một cách rộng rãi

- Dịch vụ điện thoại VoIP là dịch vụ ứng dụng giao thức IP, nguyên tắc củaVoIP bao gồm việc số hoá tín hiệu tiếng nói, thực hiện việc nén tín hiệu số, chia nhỏ các gói nếu cần và truyền gói tin này qua mạng, tới nơi nhận các gói tin này được ráp lại theo đúng thứ tự của bản tin, giải mã tín hiệu tương tự phục hồi lại tiếng nói ban đầu

1.2 Ưu nhược điểm của VoIP:

- Gọi điện thoại giá rẻ: đây là ưu điểm nổi bật nhất của VoIP Sử dụng công nghệ VoIP

có thể gọi điện thoại đường dài hoặc điện thoại ra nước ngoài với giá rẻ tương đương với giá

gọi nội hạt

- Tính thống nhất: hệ thống VoIP có thể tích hợp cả mạng thoại, mạng số liệu và mạng báo hiệu Các tín hiệu thoại, dữ liệu, báo hiệu có thể cùng đi trên một mạng IP Việc này sẽ giảm đáng kể chi phí đầu tư

- Khả năng mở rộng: hệ thống VoIP có thể được mở rộng thêm nhiều loại dịch vụ, nhiều tính năng mới

1.3.1 Cấu hình của mạng điện thoại IP

Cấu hình chuẩn của mạng điện thoại IP có thể bao gồm các phần tử sau:

 Thiết bị đầu cuối kết nối với mạng IP:

 Softphone và máy tính cá nhân (PC) : bao gồm 1 headphone, 1 phần mềm và

1 kết nối Internet Các phần mềm miễn phí phổ biến như Skype, Ekiga, GnomeMeeting, Microsoft Netmeeting, SIPSet,

 Điện thoại truyền thông với IP adapter: để sử dụng dịch vụ VoIP thì máy điện thoại thông dụng phải gắn với 1 IP adapter để có thể kết nối với VoIP server Adapter

là 1 thiết bị có ít nhất 1 cổng RJ11 (để gắn với điện thoại) , RJ45 (để gắn với đường truyền Internet hay PSTN) và 1 cổng cắm nguồn

 IP phone : là các điện thoại dùng riêng cho mạng VoIP Các IP phone không cần VoIP Adapter bởi chúng đã được tích hợp sẵn bên trong để có thể kết nối trực tiếpvới các VoIP server

 Mạng truy nhập IP: là các loại mạng dữ liệu sử dụng giao thức TCP/IP, phổ biến nhất là mạng Internet

 Gateway: là thành phần giúp chuyển đổi tín hiệu analog sang tín hiệu số (và ngược lại) Có 3 loại gateway:

 Gateway truyền tải kênh thoại

 Gateway điều khiển truyền tải kênh thoại

 Gateway báo hiệu

 VoIP server: là các máy chủ trung tâm có chức năng định tuyến và bảo mật cho các cuộc gọi VoIP

 Trong mạng H.323 chúng được gọi là gatekeeper

 Trong mạng SIP các server được gọi là SIP server

 Mạng chuyển mạch kênh

GVHD: TS.Nguyễn Minh Hoàng

IP Network

PC

Telephone

M¹ng chuyÓn m¹ch kªnh

Telephone PC

Hình 1.1 Cấu hình của mạng điện thoại IP

H.323 Gatekeeper

PPP Access Server

VoIP-H.323 Gateway

DNS Server M¹ng chuyÓn

m¹ch kªnh

IP Network

H.323 Terminal

M¹ng chuyÓn m¹ch kªnh

Telephone

Hub Router

PBX

H.323 Terminal

Telephone

Hình 1.2 Các phần tử cơ bản của mạng điện thoại IP

1.4 Các kiểu kết nối sử dụng VoIP:

 Computer to Computer: Với 1 kênh truyền Internet có sẵn, Là 1 dịch vụ miễn

phí được sử dụng rộng rãi khắp nơi trên thế giới Chỉ cần người gọi (caller) và người nhận (receiver) sử dụng chung 1 VoIP service (Skype,MSN,Yahoo Messenger,…), 2 headphone + microphone, sound card Cuộc hội thoại là không giới hạn

 Computer to phone: Là 1 dịch vụ có phí Bạn phải trả tiền để có 1 account và

software (VDC,Evoiz,Netnam,…) Với dịch vụ này 1 máy PC có kết nối tới 1 máy điện thoại thông thường ở bất cứ đâu ( tuỳ thuộc phạm vi cho phép trong danh sách các quốc

gia mà nhà cung cấp cho phép) Người gọi sẽ bị tính phí trên lưu lượng cuộc gọi và khấu trừ vào tài khoản hiện có

 Ƣu điểm : đối với các cuộc hội thoại quốc tế, người sử dụng sẽ tốn ít

phí hơn 1 cuộc hội thoại thông qua 2 máy điện thoại thông thường Chi phí rẻ,

dễ lắp đặt

 Nhƣợc điểm: chất lượng cuộc gọi phụ thuộc vào kết nối internet +

service nhà cung cấp

 Phone to Phone: Là 1 dịch vụ có phí Bạn không cần 1 kết nối Internet mà chỉ

cần 1 VoIP adapter kết nối với máy điện thoại Lúc này máy điện thoại trở thành 1 IP phone

Là một phần mềm được cài trên máy tính thực hiện tất cả các chức năng giống như thiết

bị điện thoại Voip, cần lưu ý khi sử dụng softphone là máy tính phải có card âm thanh, headphone và firewall không bị khóa

Sử dụng softphone với hệ thống Asterisk nên dùng softphone với công nghệ giao thức mới dành cho Asterisk đó là IAX

Muốn cho phép các máy điện thoại nội bộ trong hệ thống Asterisk kết nối vàthực hiện cuộc gọi với mạng PSTN chúng ta cần phải có thiết bị phần cứng tươngthích Thiết bị phần cứng sử dụng cho hệ thống Asterisk do chính tác giả lập công tyDigium phân phối, đây cũng chính là ý tưởng lớn trong việc phân phối phần mềmAsterisk là hệ thống nguồn mở sử dụng miễn phí.Thiết bị phần cứng thường ký hiệu bắt đầu bằng cụm từ TDMxyB trong đó xlà số lượng port FXS, y là số lượng port FXO giá trị tối đa của x và y là 4, ví dụcard TDM22B có nghĩa là có 2 fort FXS và 2 port FXO

GVHD: TS.Nguyễn Minh Hoàng

ATA Analog Telephone AdaptorsATA là thiết bị kết nối với điện thoại Analog thông thường đến mạng VoIP,một thiết bị ATA gồm có hai loại port: RJ-11 để kết nối với máy điện thoại analogthông thường còn RJ-45 để kết nối với mạng VoIP

ATA thực sự là thiết bị FXS chuyển đổi tín hiệu Analog sang tín hiệu số sửdụng cho mạng VoIP, để tận dụng máy điện thoại Analog nên trang bị thiết bị ATAthay vì phải trang bị điện thoại VoIP

Thiết bị ATA sử dụng với giao thức IAX được Digium phân phối là thiết bịATA được sử dụng rộng rãi với Asterisk có tên gọi là IAXy

1.6 Phương thức hoạt động:

- VoIP chuyển đổi tín hiệu giọng nói thông qua môi trường mạng (IP based network)

Do vậy, trước hết giọng nói (voice) sẽ phải được chuyển đổi thành các dãy bit kĩ thuật số ( digital bits) và được đóng gói thành các packet để sau đó được truyền tải qua mạng IP network và cuối cùng sẽ được chuyển lại thành tín hiệu âm thanh đến người nghe

- Tiến trình hoạt động của VoIP thông qua 2 bước:

 Call Setup: trong quá trình này , người gọi sẽ phải xác định vị trí ( thông qua địa chỉ của người nhận) và yêu cầu 1 kết nối để liên lạc với người nhận.Khi địa chỉ người nhận được xác định là tồn tại trên các proxy server thì các proxy server giữa 2 người sẽ thiết lập 1 cuộc kết nối cho quá trình trao đổi dữ liệu voice

 Voice data processing: Tín hiệu giọng nói (analog) sẽ được chuyển đổi sang tín hiệu số ( digital) rồi được nén lại nhằm tiết kiệm đường truyền (bandwidth) sau đó

sẽ được mã hóa (tính năng bổ sung nhằm tránh các bộ phân tích mạng _sniffer ) Các voice samples sau đó sẽ được chèn vào các gói dữ liệu để được vận chuyển trên mạng Giao thức dùng cho các gói voice này là RTP (Real-Time Transport Protocol) Một gói tin RTP có các field đầu chứa dữ liệu cần thiết cho việc biên dịch lại các gói tin sang tín hiệu voice ở thiết bị người nghe Các gói tin voice được truyền đi bởi giao thức UDP Ở thiết bị cuối, tiến trình được thực hiện ngược lại

- Quá trình thực hiện cuộc gọi giữa hai máy IP phone:

Hình I.4

1.7 Các giao thức của VoIP:

- VoIP cần 2 loại giao thức : Signaling protocol và Media Protocol

 Signaling Protocol điều khiển việc cài đặt cuộc gọi Các loại signaling protocols bao gồm: H.323, SIP, MGCP, Megaco/H.248 và các loại giao thức dùng riêng như UNISTIM, SCCP, Skype, CorNet-IP,…

 Media Protocols: điều khiển việc truyền tải voice data qua môi trường mạng IP Các loại Media Protocols như: RTP ( Real-Time Protocol), RTCP (RTP control Protocol) , SRTP (Secure Real-Time Transport Protocol), và SRTCP (Secure RTCP)

H.323 là chuẩn mở được ITU-T phát triển cho việc điều khiển cuộc gọi ngang hàng, dựa trên cơ

sở của H.320 và ISDN Q.931.H.323 là một cấu trúc chặt chẽ, phức tạp và phù hợp với việc thực thi các đặc tính thoại truyền thống.Tiêu chuẩn H.323 thiết kế cho truyền audio, video và dữ liệu qua mạng IP bao gồm Internet.Tiêu chuẩn H.323 bao gồm báo hiệu và điều khiển cuộc gọi, truyền và điều khiển đa phương tiện và điều khiển băng thông cho hội nghị điểm - điểm và đa điểm

Hình I.5 Giao thức báo hiệu H.323

Nếu xem xét một cách chi tiết thì cuộc gọi giữa hai đầu cuối H.323 được thiết lập như hình III.9

GVHD: TS.Nguyễn Minh Hoàng

Hình I.6 Thiết lập cuộc gọi qua giao thức H.323

- Trước hết cả hai phải được đăng ký tại thiết bị điều khiển cổng kết nối

- Đầu cuối A gửi yêu cầu tới thiết bị điều khiển cổng kết nối đề nghị thiết lập cuộc gọi

- Thiết bị điều khiển cổng nối gửi cho đầu A thông tin cần thiết về đầu cuối B

- Đầu cuối A gửi bản tin SETUP tới đầu cuối B

- Đầu cuối B trả lời bằng bản tin Call Proceeding và đồng thời liên lạc với thiết bị điều khiển cổng nối để xác nhận quyền thiết lập cuộc gọi

- Đầu cuối B gửi bản tin cảnh báo và kết nối

- Hai đầu cuối trao đổi một số bản tin H.245 để xác định chủ tớ, khả năng xử lý của đầu cuối và thiết lập kết nối RTP

SIP (Session Initiation Protocol) được phát triển bởi IETF ( Internet Engineering Task Force), đây là 1 giao thức kiểu diện ký tự, nó đơn giản hơn giao thức H.323 Nó giống với HTTP, hay SMTP Gói tin (messages) bao gồm các header và phần thân ( message body) SIP là 1 giao thức ứng dụng ( applicationprotocol), sử dụng port 5060 để liên lạc và chạy trên các giao thức UDP, TCP và STCP

Hình I.7 Giao thức SIP

 Các thành phần trong SIP network :

Một khía cạnh khác biệt của SIP đối với các giao thức xử lý cuộc gọi IP khác là nó không sử dụng bộ điều khiển Gateway.Nó không dùng khái niệm Gateway/ bộ điều khiển Gateway nhưng nó dựa vào mô hình client/server

 Server SIP có hai loại:

- Proxy server nhận một yêu cầu từ client và quyết định server kế tiếp mà yêu cầu sẽ đi đến Proxy này có thể gửi yêu cầu đến một server khác

- Redirect server hoặc UAS Đáp ứng sẽ được truyền cùng đường với yêu cầu nhưng theo chiều ngược lại Proxy server hoạt động như là client và server Redirect server sẽ không chuyển yêu cầu nhưng sẽ chỉ định client tiếp xúc trực tiếp với server kế tiếp, đáp ứng gửi lại client chứa địa chỉ của server kế tiếp Nó không hoạt động được như là một client, nó không chấp nhận cuộc gọi

 Registrar: là một server chấp nhận yêu cầu REGISTER Một Registrar được xếp đặt với một Proxy hoặc một server gửi lại và có thể đưa ra các dịch vụ định vị Registrar được dùng để đăng ký các đối tượng SIP trong miền SIP và cập nhật vị trí hiện tại của chúng Một miền SIP thì tương tự với một vùng H.323

 UA (Uer Agent): là một ứng dụng chứa cả UAC (User Agent Client) và UAS

- UAC (User Agent Client): đây là phần người sử dụng được dùng để khởi tạo một yêu cầu SIP tới server SIP hoặc UAS

- UAS (User Agent Server): là một ứng dụng server giao tiếp với người dùng khi yêu cầu SIP được chấp nhận và trả lại một đáp ứng đại diện cho người dùng

 Ngoài ra, còn có một số giao thức được sử dụng trong công nghe VoIP, mà trong giới hạn của đồ án 2 em không nêu ra, như: giao thức IAX2, giao thức RTP, giao thức RTCP…

GVHD: TS.Nguyễn Minh Hoàng

Chương 2: Hệ thống Asterisk

Asterisk là phần mềm nguồn mở, được viết bằng ngôn ngữ C, ra đời năm 1999 bởi MarkSpencer, đầu tiên được thiết kế và triển khai trên GNU/Linux nền x86 (của Intel) Hiện nay Asterisk có thể chạy trên các hệ điều hành như: Mac OS X, FreeBSD, OpenBSD và Microsoft Windows

Asterisk được xem như một tổng đài nội bộ riêng-PBX (Private Branch eXchange) Ngoài những tính năng của một tổng đài PBX thông thường, Asterisk còn được tích hợp cả chức năng chuyển mạch TDM và chuyển mạch VoIP, có khả năng mở rộng đáp ứng nhu cầu cho từng ứng dụng như mở rộng giao tiếp với mạng PSTN (Public Switched Telephone Network)

Những tiện lợi của hệ thống: giá cước rẻ, dễ sử dụng, đầy đủ các tính năng của một tổng đài

và còn hơn thế nên đã có nhiều hệ thống Asterisk được cài đặt thành công trên thế giới Nhiều doanh nghiệp, công ty đã và đang triển khai hệ thống tạo liên lạc bên trong và ra cả mạng ngoài thông qua mạng thoại và Internet

Ta có thể thấy được sơ đồ giao tiếp tổng quát của Asterisk qua hình sau

Hình II-1: Sơ đồ giao tiếp tổng quát của Asterisk

Ngoài ra việc tích hợp vào các ứng dụng như CRM làm cho khả năng ứng dụng của Asterisk linh hoạt hơn đáp ứng nhu cầu cần thiết cho người sử dụng điện thoại

Asterisk là thiết bị trung gian dùng để liên kết công nghệ điện thoại và Internet, kết nối điện

thoại, đường dây điện thoại hoặc gói thoại đến một kết nối dịch vụ khác Asterisk có độ tin cậy cao

và dễ dàng triển khai cho các hệ thống (từ hệ thống nhỏ đến các hệ thống lớn)

Asterisk hỗ trợ cho nhiều loại điện thoại có công nghệ khác nhau Các công nghệ điện thoại: VoIP, SIP, H.323, IAX và BGCP (dùng cho điện thoại đi quốc tế) Asterisk có thể kết nối với hầu

hết loại điện thoại truyền thống mạng ISDN qua luồng T1 và E1 Các ứng dụng cho điện thoại: chuyển mạch cuộc gọi, cuộc gọi hội nghị, voicemail, chuyển hướng cuộc gọi…

Hình II-2: Mô hình kiến trúc Asterisk

Một Asterisk server được kết nối tới một mạng vùng nội hạt sẽ điều khiển các điện thoại trong mạng kết nối đến mạng khác, các điện thoại trong mạng có thể thực hiện cuộc gọi và kết nối Internet thông qua Asterisk server

Cổng FXS dùng để Asterisk server điều khiển các điện thoại tương tự trong nội hạt

Cổng FXO được dùng để kết nối giữa Asterisk server với mạng PSTN Thuê bao trong mạng PSTN thực hiện cuộc gọi đến các thuê bao được quản lý bởi Asterisk server, các thuê bao của Asterisk cũng có thể thực hiện cuộc gọi đến thuê bao trong mạng PSTN (Các khái niệm FXO và FXS sẽ được đề cập chi tiết hơn trong các phần tiếp theo)

Khi khởi động hệ thống Asterisk thì Dynamic Module Loader thực hiện nạp driver của thiết

bị, nạp các kênh giao tiếp, định dạng file, thu thập thông tin đầu cuối,codec và các ứng dụng liên quan, đồng thời các hàm API cũng được liên kết nạp vào hệ thống

Hệ thống Asterisk PBX Switching Core chuyển sang trạng thái sẵn sàng thực hiện chuyển mạch cuộc gọi, các cuộc gọi được thực hiện tuỳ vào kế hoạch quay số (Dialplan)

Chức năng Application Launchar để rung chuông thuê bao, kết nối với hộp thư thoại hoặc gọi ra đường trung kế…

Scheduler và I/O Manager đảm nhiệm các ứng dụng nâng cao như: lập thời biểu và quản lý các cuộc gọi đến – đi ra ngoài Đây là các chức năng được phát triển bởi cộng đồng phát triển Asterisk

GVHD: TS.Nguyễn Minh Hoàng

Codec Translator xác nhận các kênh nén dữ liệu ứng với các chuẩn khác nhau có thể kết hợp liên lạc được với nhau

Tất cả các cuộc gọi định hướng qua hệ thống Asterisk đều thông qua các giao tiếp như: SIP, DAHDI hoặc IAX Mọi cuộc gọi vào và ra ngoài đều được thực hiện thông qua các giao tiếp trên.Vì thế hệ thống Asterisk phải đảm trách nhiệm vụ liên kết các giao tiếp khác nhau đó để xử

lý cuộc gọi

 Codec translator API: các hàm đảm nhiệm thực thi và giải nén các chuẩn khác nhau như : G711, GMS, G729…

 Asterisk Channel API: Giao tiếp với các kênh liên lạc khác nhau, đây là đầu mối cho việc kết nối các cuộc gọi tương thích với nhiều chuần khác nhau như SIP, IAX, H323, DAHDI…

 Asterisk file format API: Asterisk tương thích với việc xử lý các loại file có định dạng khác nhau như mp3, wav, gsm…

 Asterisk Aplication API: bao gồm tất cả các ứng dụng được thực thi trong hệ thốngAsterisk như voicemail, callerID…

Ngoài ra, Asterisk còn có thư viện Asterisk Gateway Interface (AGI, tương tự như CGI) là

cơ chế kích hoạt ứng dụng bên ngoài, cho phép viết các ứng dụng phức tạp với một số ngôn ngữ như PHP hay Perl

 Call Forwarding (chuyển cuộc gọi)

Khi không ở nhà, hoặc đi công tác mà người sử dụng không muốn bỏ lỡ tất cả các cuộc gọi đến thì hãy nghĩ ngay đến tính năng chuyển cuộc gọi

Đây là tính năng thường được sử dụng trong hệ thống Asterisk Chức năng cho phép chuyển một cuộc gọi đến một hay nhiều số máy điện thoại được định trước

Đây là tính năng thường được sử dụng trong hệ thống Asterisk Chức năng cho phép chuyển một cuộc gọi đến một hay nhiều số máy điện thoại được định trước

 Caller ID (hiển thị số gọi)

Chức năng này rất hữu dụng khi một ai đó gọi đến và ta muốn biết chính xác là gọi từ đâu và trong một số trường hợp biết chắc họ là ai

Ngoài ra Caller ID còn là chức năng cho phép chúng ta xác nhận số thuê bao gọi đến có nghĩa là dựa vào caller ID chúng ta có tiếp nhận hay không tiếp nhận cuộc gọi từ phía hệ thống Asterisk Ngăn một số cuộc gọi ngoài ý muốn

 Automated attendant (chức năng IVR)

Chức năng tương tác thoại có rất nhiều ứng dụng trong thực tế, khi gọi điệnthoại đến

một cơ quan hay xí nghiệp thuê bao thường nghe thông điệp như “Xin chào mừng bạn đã gọi đến công ty chúng Tôi hăy nhấn phím 1 để gặp phòng kinhdoanh, phím 2 gặp phòng kỹ thuật…” sau đó tuỳ vào sự tương tác của thuê bao gọiđến, hệ thống Asteisk sẽ định hướng

cuộc gọi theo mong muốn

Khi muốn xem điểm thi, muốn biết tiền cước điện thoại của thuê bao, muốn biết tỉ giá ngoại tệ hiện nay như thế nào, hay kết quả sổ số … tất các những mong muốn trên đều

có thể thực hiện qua chức năng tương tác thoại

 Time and Date

Vào từng thời gian cụ thể cuộc gọi sẽ định hướng đến một số điện thoại haymột chức năng cụ thể khác, ví dụ trong công ty giám đốc muốn chỉ cho phép nhânviên sử dụng máy điện thoại trong giờ hành chánh còn ngoài giờ thì sẽ hạn chế haykhông cho phép gọi ra bên ngoài

 Call Parking

Đây là chức năng chuyển cuộc gọi có quản lý Có một số điện thoại trung gianvà hai thuê bao

có thể gặp nhau khi thuê bao được gọi nhấn vào số điện thoại mà thuê bao chủ gọi đang chờ trên đó

và từ đây có thể gặp nhau và đàm thoại

 Remote call pickup

Đây là tính năng cho phép chúng ta từ máy điện thoại này có thể nhận cuộc gọi từ máy điện thoại khác đang rung chuông

 Privacy Manager

Khi một người chủ doanh nghiệp triển khai Asterisk cho hệ thống điện thoại của công ty mình nhưng lại không muốn nhân viên trong công ty gọi đi ra ngoài trò chuyện với bạn b , khi đó Asterisk cung cấp 1 tính năng tiện dụng là chỉ cho phépsố điện thoại được lập t nh

GVHD: TS.Nguyễn Minh Hoàng

sách định sẵn sẽ không thực hiện được cuộc gọi

 Backlist

Backlist cũng giống như Privacy Manager nhưng có một sự khác biệt là nhữngmáy điện thoại nằm trong danh sách sẽ không gọi được đến máy của mình (sử dụngtrong tình trạng hay bị quấy rối điện thoại)

Một số ngữ cảnh ứng dụng thường được sử dụng trong thực tế triển khai hệ thống Asterisk:

 Tổng đài VoIP IP PBX:

Hình II-3 Tổng đài VoIP IP PBX

Đây là hệ thống chuyển mạch VoIP được xây dựng phục vụ các công ty có nhu cầu thực hiện trên nền tảng mạng nội bộ đang triển khai.Thay vì lắp đặt một hệ thống PBX cho nhu cầu liên lạc nội

bộ thì nên lắp đặt hệ thống VoIP điều này sẽ làm giảm chi phí đáng kể Hệ thống có thể liên lạc với

mạng PSTN qua giao tiếp TDM

Hình II-4 Kết nối IP PBX với PBX

 Kết nối giữa các server của Asterisk:

Hình II-5 kết nối giữa các server của Asterisk Phương pháp này được ứng dụng rất hiệu quả cho các Công Ty nằm rải rác ở các vị trí địa lý khác nhau, nhằm giảm chi phí đường dài

Ứng dụng thực hiện các server kết nối với hệ thống PSTN hay tổng đài PBX để triển khai các ứng dụng như tương tác thoại IVR Một ví dụ cho ứng dụng tương tác thoại đó là cho biết kết quả

sổ số hay kiểm tra cước cuộc gọi Ứng dụng Voicemail thu nhận những tin nhắn thoại từ phía thuê bao Còn chức năng điện thoại hội nghị thiết lập cho nhiều máy điện thoại cùng nói chuyện với nhau

Hình II-6 Các ứng dụng IVR, Voicemail, Điện Thoại Hội Nghị

GVHD: TS.Nguyễn Minh Hoàng

Hình 2.7 Chức năng phân phối cuộc gọi tự động ACD

Đây là chức năng ứng dụng cho nhu cầu chăm sóc khách hàng hay nhận phản hồi từ phía khách hàng Giả sử tổng đài một Công ty có khả năng tiếp nhận cùng lúc 10 cuộc gọi Bình thường khi cuộc gọi thứ 11 gọi đến thì sẽ nghe tín hiệu báo bận, nhưng với chức năng phân phối cuộc gọi sẽ đưa thuê bao đó vào hàng đợi để chờ trả lời trong khi chờ trả lời cuộc gọi thuê bao có thể nghe những bài hát hay do asterisk cung cấp, trong lúc này nếu một trong mười số điện thoại trở về trạng thái rỗi thì cuộc gọi đang chờ sẽ được trả lời

Chương 3: Cài đặt Phần mềm

Để cài đặt Asterisk, đầu tiên chúng ta cần phải cài đặt hệ điều hành linux trên máy tính của mình Có thể cài hệ điều hành Linux Fedora , CentOS, Redhat, hoặc Ubuntu Ở đây nhóm chọn hệ điều hành Ubuntu làm nền tảng cho hệ thống tổng đài Asterisk

Download các gói phần mềm DAHDI, lipri, Asterisk Addons và Asterisk theo link: http://www.asterisk.org/downloads

- Giải nén chúng vào thư mục /usr/src/asterisk

# cd /usr/src/asterisk/dahdi

# make clean;make install

# cd /usr/src/asterisk/libpri

#make clean;make install

 Cài đặt các gói phụ trợ

# apt-get install cvs build-essential automake autoconf bison flex libtool libncurses5-dev libssl-dev php5 php5-cli php5-curl php5-gd php5-mysql mysql-server php-pear php-db curl sox apache2 subversion libssl-dev libmysqlclient15-dev libcurl4-gnutls-dev libxml2 libxml2-dev

 Cài đặt Asterisk

#cd /usr/src/asterisk/asterisk

#./configure

#make clean;make install

Sau khi cài đặt thành công ta thực hiện tiếp 2 lệnh sau:

#make samples ;tạo ra những file cấu hình sẵn

#make config ; chạy cùng hệ thống khi khởi động

#cd /usr/src/asterisk/asterisk_addons

#./configure