XÂY DỰNG TỔNG đài ASTERISK (có code)

XÂY DỰNG TỔNG đài ASTERISK (có code) .......................................... XÂY DỰNG TỔNG đài ASTERISK (có code) .......................................... XÂY DỰNG TỔNG đài ASTERISK (có code) .......................................... XÂY DỰNG TỔNG đài ASTERISK (có code) .......................................... XÂY DỰNG TỔNG đài ASTERISK (có code) ..........................................

MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH VẼ

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

LỜI MỞ ĐẦU

Những năm gần đây, số lượng người sử dụng Internet trên thế giới ngày một caohơn Mạng Internet đã trở thành một mạng số liệu toàn cầu cho phép nhiều loại hìnhdịch vụ, thông tin truyền đi trên đó Các dịch vụ multimedia trên mạng Internetđang ngày càng phát triển, thông tin truyền trên Internet không chỉ là số liệu nữa màbao gồm cả tiếng nói và hình ảnh Mạng Internet và mạng PSTN đang có xu hướnghội nhập lại với nhau Sự hội nhập giữa mạng Internet và mạng PSTN là dịch vụtruyền thoại qua mạng IP Dịch vụ truyền thoại qua mạng IP trong vài năm gần đâyđang rất được phát triển Nó hứa hẹn đem lại nhiều lợi ích bao gồm: giảm chi phícác cuộc gọi đường dài, tích hợp thoại và số liệu vào một mạng duy nhất dựa trêncông nghệ chuyển mạch gói Vì vậy, việc nghiên cứu và nắm bắt công nghệ VoIPđang được nhiều đối tượng quan tâm với chất lượng dịch vụ khá cao mà giá thànhlại hợp lý

CHƯƠNG 1 TỔNG QUANG VỀ VoIP

1.1 Tổng Quan Về VoIP:

1.1.1 Giới thiệu chung về VoIP:

VoIP là công nghệ cho phép truyền thoại sử dụng giao thức trong mạng IP, trên

cơ sở hạ tầng có của mạng Internet VoIP là một trong những công nghệ viễn thôngđược quan tâm nhất hiện nay không chỉ đối với nhà đầu tư, các nhà sản xuất mà còn

cả với người sử dụng dịch vụ

VoIP là dịch vụ điện thoại dải rộng (Broadband Telephony) đang làm thay đổingành điện thoại thế giới Nhiều dịch vụ VoIP cho phép gọi đến người dùng cùngloại dịch vụ, cũng có những dịch vụ cho phép gọi cho các dịch vụ khác dùng số điệnthoại như số nội bộ, đường dài, di động, quốc tế

Nguyên tắc hoạt động của VoIP là việc số hoá tín hiệu tiếng nói, thực hiện việcnén tín hiệu số, chia nhỏ các gói nếu cần và truyền gói tin này qua mạng, tới nơinhận các gói tin này được ráp lại theo đúng thứ tự của bản tin, giải mã tín hiệutương tự phục hồi lại tiếng nói ban đầu

 Chi phí cuộc gọi: Gọi miễn phí nếu sử dụng cùng dịch vụ, cùng thiết bị VoIP

hay cùng tổng đài IP hoặc giá thành cũng rẻ đáng kể so với sử dụng cách gọitruyền thống PSTN

 Tích hợp mạng thoại, mạng số liệu và mạng báo hiệu: trong điện thoại IP,

tín hiệu thoại, số liệu và báo hiệu đều đi trên một mạng IP Điều này sẽ tiếtkiệm chi phí khi đầu tư vào các mạng riêng lẽ

 Khả năng mở rộng: Các tổng PSTN là những hệ thống kín, rất khó để thêm

vào đó những tính năng mở rộng trong khi đó thì các thiết bị trong mạngInternet thường có khả năng thêm vào những tính năng mới

 Khả năng multimedia: Người sử dụng có thể vừa nói chuyện vừa sử dụng

các dịch vụ khác như: truyền file, chia sẻ dữ liệu, hay xem hình ảnh củangười nói chuyện bên kia

1.1.1.2 Nhược điểm:

Bên cạnh những ưu điểm VoIP cũng có các mặt hạn chế sau:

 Kỹ thuật phức tạp: Để dịch vụ thoại chấp nhận được, cần có một kỹ thuật

nén tín hiệu đạt các yêu cầu như: tỉ số nén lớn, có khả năng suy đoán và tạolại thông tin của các gói bị thất lạc, tốc độ xử lý của các bộ codec (Coder andDecoder) phải đủ nhanh…

 Vấn đề bảo mật (Security): Mạng internet là một mạng có tính rộng khắp

và hỗn hợp, có rất nhiều loại máy tính khác nhau và các dịch vụ khác nhaucùng sử dụng chung một cơ sở hạ tầng Vì thế không có thể đảm bảo thôngtin của người sử dụng được bảo mật an toàn tuyệt đối

1.1.2 Các mô hình sử dụng trong VoIP:

1.1.2.1 Sử dụng cùng một ứng dụng VoIP:

Với các thiết bị đều kết nối Internet, dịch vụ được sử dụng miễn phí và rộngkhắp trên thế giới, chỉ cần người gọi và người sử dụng cùng xài chung ứng dụngVoIP (FaceTime, Facebook, Viper,…) và còn có thêm microphone và headphone là

có thể thực hiện cuộc gọi không giới hạn và miễn phí

Mô hình áp dụng cho các cá nhân, tổ chức có nhu cấu liên lạc mà không cần xâydựng một Server

Hình 1-1: Kết nối khi sử dụng Internet

1.1.2.2 Xây dựng tổng đài VoIP:

Các thiết bị không cần kết nối vào Internet để có thể thực hiện được cuộc gọiVoIP Các thiết bị cần phải kết nối với Server được xây dựng sẵn lúc này các thiết bị

sẽ thực hiện cuộc gọi thông qua chuyển mạch của Server đã có

Mô hình áp dụng cho các tổ chức có nhu cầu liên lạc nội bộ và có tính bảo mậttrong mạng nội bộ

Hình 1-2: Mô hình kết nối mạng nối bộ

1.2 Các giao thức trong VoIP:

1.2.1 Giao thức H.323:

1.2.1.1 Giới thiệu:

H.323 là một chuẩn về hội thoại trên mạng được đưa ra bởi hiệp hội viễn thôngquốc tế ITU Chuẩn H.323 xác định các thành phần, các giao thức, các thủ tục chophép truyền các dữ liệu đa phương tiện (Multimedia) âm thanh, hình ảnh và số liệuthời gian thực thông qua mạng IP mà không cần quan tâm tới chất lượng dịch vụ(QoS)

Ưu điểm của H.323:

 Cung cấp các bộ mã hoá đã được chuẩn hoá, tính tương thích cao

 Độc lập về hệ thống mạng, có khả năng hội nghị liên mạng

 Không phụ thuộc vào các hệ điều hành

 Hỗ trợ kết nối đa điểm, nhiều thiết bị đầu cuối

 Quản lý băng thông

1.2.1.2 Các giao thức trong H.323:

H.323 bao gồm:

 H.255 - dùng để thiết lập một kết nối giữa hai điểm đầu cuối, gồm:

• RAS (Registration, Admission, Status) được dùng để tạo sự đăng ký,kiểm tra và chấp nhận giữa các thiết bị đầu cuối

• Q 931 là tín hiệu cuộc gọi

 H.245 - điều khiển đa phương tiện (Media control) gửi thông số kênh âmthanh và video

 G.711 (PCM 64 kbps) ,G722,G.723.1,G728,G.729 - Bộ mã hóa/giải mã âmthanh (audio codec).

 H.261,H.263 - Bộ mã hóa/giải mã hình ảnh (video codec)

 H.235 - Bảo mật và chứng thực

 T.120 - Các chuẩn cho các ứng dụng chia sẻ số liệu

 RTP/RTCP - truyền tải đa phương tiện

Hình 1-3: Mô hình quan hệ giữa các giao thức trong H.323

1.2.1.3 Các thành phần của hệ thống H.323:

Một hệ thống H.323 bao gồm có 4 thành phần chính cho việc truyền tin trênmạng đó là: Terminal, Gateway, Gatekeeper, MCU

Terminal là một thiết bị đầu cuối trong mạng LAN có khả năng truyền thông 2

chiều theo thời gian thực, nó có thể là một PC hoặc là một thiết bị độc lập

Gateway có nhiệm vụ là thực hiện việc kết nối giữa 2 mạng khác nhau.

Gatekeeper là thành phần quan trọng trong mạng H.323 nó được xem như là bộ

não của mạng Gồm các chức năng chính: dịch địa chỉ, điểu khiển băng thông, quản

lý vùng, điều khiển báo hiệu cuộc gọi, hạn chế truy nhập, quản lý cuộc gọi

MCU là hỗ trợ việc thực hiện các cuộc đàm thoại, hội nghị giữa nhiều thiết bị

đầu cuối kết nối với nhau

 Thiết lập các phiên làm việc.

 Quản lý các phiên làm việc

 Thiết lập cuộc gọi, chuyển cuộc gọi và kết thúc

1.2.2.2 Các thành phần trong giao thức SIP:

Cấu trúc SIP gồm 5 thành phần:

User Agents (UA) là các đầu cuối trong mạng SIP UA bao gồm hai loại User

Agent Client (UAC) và User Agent Server (UAS) UAC khởi tạo cuộc gọi và UAStrả lời cuộc gọi

Redirect server tiếp nhận yêu cầu từ UA, kiểm tra tên username của địa chỉ cần

gọi, tìm địa chỉ tương ứng với username ấy thông qua location server, rồi gửi địa chỉ

đó ngược về lại UA để UA thực hiện cuộc gọi

Location Server lưu lượng thông tin, trạng thái hiện tại của người dùng trong mạng

SIP

Proxy server tiếp nhận các yêu cầu, quyết định nơi gửi đến và chuyển chúng sang

server kế tiếp (sử dụng nguyên tắc định tuyến next hop)

Registrar server tiếp nhận đăng ký từ các UA để cập nhật thông tin về vị trí của

chúng

1.2.2.3 Các bản tin trong SIP:

ACK: bản tin này khẳng định máy trạm đã nhận được các bản tin trả lời bản tinINVITE

BYE: bắt đầu kết thúc cuội gọi

CANCEL: hủy yêu cầu nằm trong hàng đợi

INFO: sử dụng để tải các thông tin như âm báo

INVITE: bắt đầu thiết lập cuộc gọi bằng cách gửi bản tin mời đầu cuối khác thamgia

NOTIFY: để gửi một thông báo về sự thay đổi của một sự kiện

OPTION: sử dụng để xác định năng lực của máy chủ

REGISTER: thiết bị đầu cuối của SIP sử dụng bản tin này để đăng ký với máy chủđăng ký

REQUEST: cho phép user agent và proxy có thể xác định người dùng, khởi tạo, sữađổi, hủy một phiên

RETURN: được gửi bởi user agent server hoặc SIP server để trả lời cho một bản tinrequest trước đó

SUBSCRIBE: cảnh báo về sựu thay đổi của một sự kiện

1.2.2.4 Hệ thông SIP:

Mô hình hệ thông SIP:

Hình 1-4: Mô hình thiết lập cuộc gọi giữa 2 user

Các bước thực hiện cuộc gọi từ Phone A đến Phone B:

 Phone A gửi gói INVITE lên Server yêu cầu kết nói cho Phone B

 Tổng đài gửi trả lại gói 100 Trying thông báo đã gửi yêu cầu, cùng lúc đótổng đài sẽ gửi gói INVITE cho Phone B gửi yêu cầu từ Phone A

 Phone B gửi gói 183 Session Progress cho tổng đài để gửi đến Phone Athông báo đã nhận được yêu cầu từ Phone A

 Khi Phone B bắt máy sẽ gửi gói 2000OK cho tổng đài chuyể đến A thôngbáo đã bắt máy

 Phone A gửi gói SIP ACK để xác nhận phương thức truyền là SIP cho PhoneB

 Kết nối đã được tạo ra

 Khi Phone B cúp máy sẽ gửi gói SIP: BYE thông báo cho Phone A là đã cúpmáy

 Phone A gửi lại gói 200OK để xac nhận việc cúp máy, kết nối chấm dứt

•

1.2.3 Bảng so sánh giữa SIP và H.323:

Bảng 1-1: So sánh giữa SIP và H.323

Quan hệ mạng Client-server Ngang cấp (Peer to Peer)Khởi điểm Kê thừa cấu trúc HTTP Kế thừa Q.931, Q.SIGServer -ProxyServer

-Redirect Server-Location Server-Registrar Server

-H323 Gate Keeper

Kiến trúc hoạt động Đơn giản Phức tạp

Báo hiệu SIP thông qua TCP và UDP Q.931 qua TCP,RAS qua

UDP

Báo hiệu quảng bá Có hỗ trợ Không hỗ trợ

Bảo mật Đăng kí tại Registrar server,

có xác nhận đầu cuối và mãhoá

Đăng kí khi trong mạng

có Gatekeeper, xác nhậnvàmã hoá theo chuẩnH.235

Khả năng mở rộng Dễ dàng Hạn chế

CHƯƠNG 2 TỔNG ĐÀI ASTERISK

2.1 Giới thiệu tổng quan:

2.1.1 Giới thiệu chung về Asterisk:

Asterisk là phần mềm thực hiện chức năng của tổng đài PBX Asterisk có chạytrên Linux, Windows (mô phỏng) và OS X nó cung cấp tất cả các tính năng bạnmong chờ từ một tổng đài điện thoại và nhiều hơn nữa, cho phép các điện thoại nội

bộ thực hiện cuộc gọi với nhau và kết nối với các hệ thống điện thoại khác bao gồm

cả mạng điện thoại PSTN Asterisk thực hiện thoại qua VoIP và có thể tương thíchvới hầu như tất cả các thiết bị điện thoại có hỗ trợ giao thức phù hợp Asterisk cóđầy đủ tính năng của tổng đài điện thoại: phân luồng cuộc gọi, hội đàm, gọi hộinghị, thư thoại, tương tác IVR… Đặc biệt, Asterisk còn hỗ trợ nhiều giao thức VoIPnhư ADSI, IAX, SIP và H.323 hoạt động như trạm kết nối giữa các điện thoại IP vàmạng PSTN

Asterisk là hệ thống chuyển mạch mềm với mã nguồn mở được viết bằng ngônngữ C chạy trên hệ điều hành Linux Asterisk miễn phí theo giấy phép GPL TênAsterisk có nguồn gốc từ ký hiệu * được dùng trong Unix và Linux, thể hiện chotùy chọn bất kỳ

Asterisk là hệ thống chuyển mạch tích hợp vừa là công nghệ truyền thống TDMvừa là chuyển mạch gói trong VoIP

Khả năng giao tiếp của hệ thống: giao tiếp với điện thoại Analog thông thường,giao tiếp với thiết bị điện thoại VoIP, ngoài ra còn có thể giao tiếp với mạng PSTN

 Dễ cài đặt và thiết lập cấu hình IP-PBX như phần mềm trên máy tính cóthể tận dụng sức mạnh xử lý và giao diện người dùng.

 Dễ quản lý nhờ giao diện cấu hình trên nền web

 Giảm chi phí đáng kể do không cần đi dây điện thoại riêng nhờ tận dụngchung đường dây mạng

 Cho phép người dùng sử dụng điện thoại của họ ở bất cứ đâu khi có kếtnối với server

 Có thể mở rộng dễ dàng, không cần phải thay thế hệ thống hay thêm các

mô đun đắt tiền, việc đơn giản bạn cần làm chỉ là thêm số lượng điệnthoại

 Việc báo cáo thống kê tốt hơn

 Xem tổng quan về tình trạng hệ thống và các cuộc gọi tốt hơn

Bảng 2-1: So sánh giữa PBX và IP-PBX

Tổng đài PBX Tổng đài IP-PBX

Chi phí đầ Chi phí đầu tư ban đầu : thấp Chi phí đầu tư ban đầu:

khai/bảo trì

trung bìnhChi phí triển khai: cao Chi phí triển khai: trungbìnhChi phí bảo trì: cao Chi phí bảo trì: thấp

Không giới hạn số lượngngười dùng khi nâng cấpChi phí phát sinh từ hạ tầng, nâng

cấp thiết bị : rất cao Bổ sung tích hợp thêm thiếtbị dễ dàng và nhanh chóng

Chi phí phát sinh từ hạtầng, thiết bị: thấpKhả năng nâng

Hoặc phải mượn dịch vụ trung giancủa các Nhà cung cấp Dịch vụ ISP

thống

Tương tác dễ dàng quachuẩn SIP và các giao thức

hỗ trợ qua IP như VoIP,thoại truyền hình hội nghị,Truyền thông đa hợp nhất(UC), MicrosoftOCS/Lync/Exchange

2.2 Tính năng cơ bản của tổng đài Asterisk:

Hệ thông Voicemail:

Aterisk là một hệ thống Voicemail bao gồm đầy đủ các chức năng: hỗ trợ nhiềungữ cảnh Voicemail để nhiều tổ chức có thể truy cập vào được từ cùng server, hỗ trợcác vùng thời gian khác nhau vì vậy các users có thể kiểm tra khi điện thoại của họ

có cuộc gọi vào, cung cấp sự lựa chọn để thông báo nhận các bản tin mới qua mail

Call Forwarding:

Call Forwarding chuyển hướng cuộc gọi là tính năng thường được sử dụng trong

hệ thống Asterisk Chức năng cho phép chuyển một cuộc gọi đến một hay nhiều sốmáy điện thoại được định trước

Caller ID:

Caller ID: hiển thị số điện thoại Chức năng này cho phép số điện thoại củangười gọi đến máy điện thoại của bạn sẽ được hiển thị, nhằm xác định người gọiđến

Hệ thống IVR:

IVR (Interactive Voice Response) là tính năng đáp ứng thoại tương tác Khảnăng và sự linh hoạt của một hệ thống điện thoại dựa vào chương trình đưa đến khảnăng để đáp ứng theo yêu cầu từng khách hàng

Đàm thoại nhiều người (Conference Call)

Cuộc đàm thoại nhiều người được thiết lập cho phép người nhận tham gia đàmthoại xuyên suốt cuộc gọi đó hoặc có thể được thiết lập để người nhận cuộc gọi chỉđược phép nghe mà không được nói

2.3 Các mô hình tổng đài Asterisk:

2.3.1 Tổng đài IP-PBX:

Asterisk được xây dựng thành tổng đài IP-PBX IP-PBX được xây dựng phục vụcho hệ thống nội bộ trong các tổ chức, công ty Thay vì lắp đạt hệ thông PBX phục

vụ cho nhu cầu liên lạc thì lắp đạt hệ thống IP-PBX điều này giúp giảm chi phí điđáng kể

2.3.2 Kết nối IP-PBX và PBX:

Các công ty, tổ chức đã xây dựng sẵn tổng đài PBX ra bên ngoài cũng có thể kếtnối thêm với tổng đài nội bộ với chi phí thấp cũng có thể lắp đạt hệ thôngAsterisk và kết nối với hệ thông PBX đã tồn tại sẵn qua đường E1

Hình 2-1: Kết nối giữa IP-PBX và PBX

2.3.3 Kết nối giữa các Server Asterisk:

Việc kết nối giữa các Server nhằm đảm bảo được sự nội bộ trong tổ chức, công

ty do nằm các vị trí khác nhau mà còn giúp giảm chi phí đáng kể do đường dài

Hình 2-2: Kết nối giữa các Server Asterisk

CHƯƠNG 3 MÔ PHỎNG TỔNG ĐÀI ASTERISK CƠ BẢN

3.1 Các thiết bị và phần mềm sử dụng:

 Tổng đài Asterisk dùng làm Server

 Hệ điều hành Linux CentOS

 VMWare là phần mềm dùng để mô phỏng tổng đài Asterisk trên hệ điều hànhLinux

 SoftPhone sử dụng phần mềm X-Lite có hỗ trợ giao thức SIP để thực hiệncác cuộc trong tổng đài Asterisk

Hình 3-1: Phần mềm X-Lite

Cách cấu hình tài khoảng trên X-Lite:

 SoftPhone -> Account Setting

 Nhập đầy đủ thông tin như đã khai báo trên Server Asterisk

 Nhập đúng địa chỉ IP của Server để kết nối chính xác với Server

Hình 3-2: Tạo Account trên X-Lite

3.2 Các chức năng được mô phỏng:

Bảng 3-1: Các chức năng được mô phỏng

Stt Chức năng Cách sử dụng

1 Hiển thị số thuê gọi đến

2 Thực hiện cuộc gọi SIP Nhấn trực tiếp số điện thoại của thuê bao cần thực hiện cuộc gọi

3 Thực hiện cuộc gọi có kèm nhạc chờ

Nhấn trực tiếp số điện thoại của thuê bao cần thực hiện cuộc gọi, trong khio chờ cuộc gọi Server phát nhạc chờ đượccái đặt sẵn

4 Hệ thống tương tác tự động (IVR)

Nhấn 111 để gọi lên ServerServer sẽ phát ra thông báo lựa chọn thue bao cần gọi đến

5 Quay số tắt (Speed Dial) Nhấn 1 sẽ gọi Mr.ANhấn 2 sẽ gọi Mr.B

Nhấn 3 sẽ gọi Mr.D

Hình 3-3: Mô hình mô phỏng