XÂY DỰNG TỔNG đài ELASTIX

XÂY DỰNG TỔNG đài ELASTIX .................................................................. XÂY DỰNG TỔNG đài ELASTIX .................................................................. XÂY DỰNG TỔNG đài ELASTIX .................................................................. XÂY DỰNG TỔNG đài ELASTIX .................................................................. XÂY DỰNG TỔNG đài ELASTIX .................................................................. XÂY DỰNG TỔNG đài ELASTIX ..................................................................

XÂY DỰNG TỔNG ĐÀI ELASTIX

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU IX DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT X

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ VOIP VÀ TỔNG ĐÀI ELASTIX 1

1.1 GIỚI THIỆU 1

1.1.1 Mục đích và nhiệm vụ của đề tài 1

1.1.2 Hướng giải quyết đề tài 1

1.1.3 Hướng nghiên cứu đề tài 1

CHƯƠNG 2 CÔNG NGHỆ VOIP VÀ CÁC GIAO THỨC VOIP 3

2.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ VOIP 3

2.1.1 Khái niệm VOIP 3

2.1.2 Các thành phần cơ bản trong VoIP 4

2.1.3 Các mô hình kết nối trong mạng VoIP 5

2.1.4 Phương thức hoạt động của VoIP 7

2.1.5 Ưu điểm và nhược điểm của công nghệ VoIP 7

2.2 GIAO THỨC SIP 9

2.2.1 Khái niệm về SIP 9

2.2.2 Các thành phần trong giao thức SIP 9

2.2.3 Các loại bản tin SIP 12

2.2.4 Phương thức hoạt động của mạng SIP 15

2.3 GIAO THỨC H.323 18

2.3.1 Giới thiệu giao thức H.323 18

2.3.2 Các giao thức của H.323 18

2.3.3 Các thành phần cơ bản trong giao thức H.323 19

2.3.4 Phương thức hoạt động của H.323 21

2.4 SO SÁNH GIỮA HAI GIAO THỨC SIP VÀ H.323 26

3.3 MÔ HÌNH TỔNG ĐÀI THIẾT KẾ TRONG ĐỀ TÀI 28

3.4 NHỮNG DỊCH VỤ TRONG MÔ HÌNH ELASTIX NÀY 29

CHƯƠNG 4 MÔ PHỎNG CUỘC GỌI TRÊN ELASTIX 30

4.1 GIAO DIỆN PHẦN MỀM VIRTUAL VÀ ELASTIS 30

4.2 KIỂM TRA TIME CONDITION 32

4.3 RUNG CHUÔNG ĐỒNG THỜI – RINGGOUP 34

4.4 RUNG CHUÔNG LẦN LƯỢT – QUEUE 34

4.5 GỌI RA SỐ BÊN NGOÀI – TRUNKS 35

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN 36

5.1 KẾT LUẬN 36

5.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN 36

TÀI LIỆU THAM KHẢO 37

HÌNH 2-2: CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN TRONG VOIP [2] 5

HÌNH 2-3: MÔ HÌNH COMPUTER TO COMPUTER [1] 5

HÌNH 2-4: MÔ HÌNH COMPUTER TO PHONE [1] 6

HÌNH 2-5: MÔ HÌNH PHONE TO PHONE [1] 6

HÌNH 2-6: PROXY SERVER [8] 10

HÌNH 2-7: REDIRECT SERVER [8] 10

HÌNH 2-8: REGISTRAR SERVER [8] 11

HÌNH 2-9: LOCATION SERVER [8] 11

HÌNH 2-10: HOẠT ĐỘNG SIP THÔNG QUA PROXY SERVER 15

HÌNH 2-11: HOẠT ĐỘNG THÔNG QUA REDIRECT SERVER [6] 17

HÌNH 2-12: CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN CỦA H.323 [4] 19

HÌNH 2-13: HOẠT ĐỘNG GATEKEEPER BÁO HIỆU ĐƯỢC ĐỊNH TUYẾN [2]22 HÌNH 2-14: MÔ TẢ HAI BƯỚC ĐẦU QUÁ TRÌNH [3] 23

HÌNH 2-15: GỬI THÔNG ĐIỆP SETUP [3] 23

HÌNH 2-16: GỬI THÔNG ĐIỆP CALL PROCEEDING [3] 24

HÌNH 2-17: GỬI THÔNG ĐIỆP ALERTING VÀ CONNECT [3] 24

HÌNH 3-1: MÔ HÌNH TỔNG ĐÀI ELASTIX CHO DOANH NGHIỆP NHỎ 28

HÌNH 3-2: THÔNG SỐ FILE WAV SỬ DỤNG TRONG ELASTIX 29

HÌNH 4-1: GIAO DIỆN VIRTUAL 30

HÌNH 4-2: KIỂM TRA IP MẠNG SỞ HỮU 30

HÌNH 4-3: GIAO DIỆN ELASTIX 31

HÌNH 4-4: THIẾT LẬP RINGGOUP CHO PHÒNG KỸ THUẬT 31

HÌNH 4-5: THIẾT LẬP QUEUE CHO PNS VÀ PKD 32

HÌNH 4-9: RING GOUP HAI SỐ RUNG CHUÔNG ĐỒNG THỜI 34 HÌNH 4-10: LOG RUNG CHUÔNG LẦN LƯỢT QUEUE 34 HÌNH 4-11: LOG GỌI RA SỐ BÊN NGOÀI 35

BẢNG 2-2: SO SÁNH GIAO THỨC SIP VÀ H323 26 BẢNG 3-1: CÁC DỊCH VỤ SỬ DỤNG TRONG MÔ HÌNH ELASTIX 29

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ VOIP VÀ TỔNG ĐÀI ELASTIX

1.1 Giới thiệu

- Năm 1995, công ty VOCALTEC đưa ra thị trường phần mềm thực hiện cuộcgọi thoại qua Internet đầu tiên trên thế giới Sau đó có nhiều công ty đã tham giavào lĩnh vực này Năm 1996, VOLCALTEC kết hợp với DIALOGIC tung ra thịtrường sản phẩm kết nối mạng PSTN và Internet Sau đó, các nhà sản xuất thoại quamạng máy tính ra đời và thực hiện chuẩn hoá dịch vụ cuộc gọi thoại qua mạngInternet Việc truyền tin thoại qua internet đã gây được chú ý lớn và đã dần đượcứng dụng rộng rãi trong thực tế

1.1.1 Mục đích và nhiệm vụ của đề tài

- Tìm hiểu giao thức SIP và H.323

- Xây dựng tổng đài nội bộ và cuộc gọi

- Mô phỏng bằng phần mềm ảo Virtual box và Elastux on centos

1.1.2 Hướng giải quyết đề tài

- Hiểu được hai giao thức SIP và H.323, so sánh sự khác biệt của hai giao thứcvới những ưu khuyết điểm

- Xây dựng tổng đài nội bộ Elastix với các ứng dụng: IVR (lời chào kháchhàng, định hướng cho cuộc gọi tiếp theo), Ring Group (rung chuông đồng thời),Queue ( Rung chuông lần lượt)

1.1.3 Hướng nghiên cứu đề tài

- Tìm hiểu cơ bản về VOIP, tìm hiểu hai giao thức SIP và H.323

- Tìm hiểu và sử dụng phần mềm Elastux on centos

- Thiết kế xây dựng tổng đài nội bộ gồm có 3 phòng ban và 6 thiết bị, thựchiện mô phỏng cuộc gọi trên phần mềm Elastux

CHƯƠNG 2 CÔNG NGHỆ VOIP VÀ CÁC GIAO THỨC VOIP

1.2 Giới thiệu chung về VOIP

1.1.4 Khái niệm VOIP

- VoIP (Voice over Internet Protocol) là công nghệ cho phép truyền tín hiệu

thoại sử dụng giao thức mạng TCP/IP (Internet Protocol), trên cơ sở hạ tầng sẵn cócủa mạng internet VoIP tạo cuộc gọi dùng kết nối băng thông rộng thay vì dùngđường dây điện thoại tương tự (analog)

- Nguyên tắc hoạt động của VoIP bao gồm việc số hoá tín hiệu tiếng nói, thực

hiện việc nén tín hiệu số, chia nhỏ các gói tin và truyền gói tin này qua mạng, tớinơi nhận các gói tin này sẽ được ráp lại theo đúng thứ tự của bản tin, giải mã tínhiệu tương tự phục hồi lại tiếng nói ban đầu qua giao thức RTP (thời gian thực)

Hình 2-1: Mô hình truyền thoại VoIP từ HN đến HCM [3]

1.1.5 Các thành phần cơ bản trong VoIP

- Gateway: là thành phần giúp chuyển đổi tín hiệu Analog sang Digital (và

ngược lại)

- PBX server: như một Proxy server, máy chủ nội bộ cho phép đăng kí tài

khoản, lưu trữ lập thành danh sách các số nội bộ Khi các phần mềm soflphone hoặcđiện thoại IP đăng nhập vào và muốn thiết lập cuộc gọi, sẽ yêu cầu PBX thiết lậpkết nối

- VoIP server : là các máy chủ trung tâm điều hành 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

- End user equipments (thiết bị đầu cuối): Softphone và máy tính cá nhân

(PC) Các phần mềm miễn phí phổ biến như Skype, Ekiga,

- IP phone : Yealink, Panasonic, Cisco, Grandstream Các IP phone không

cần VoIP Adapter bởi chúng đã được tích hợp sẵn bên trong để có thể kết nối trựctiếp với các VoIP server

Hình 2-2: Các thành phần cơ bản trong VoIP [2]

1.1.6 Các mô hình kết nối trong mạng VoIP

- Mô hình Computer to Computer

 Với 1 kênh truyền Internet có sẵn Người gọi (caller) và người nhận(receiver) chỉ cần sử dụng các ứng dụng VoIP service như: Skype,Yahoo Messenger, Zalo, Facebook là có thể kết nối với nhau vàcuộc hội thoại là không giới hạn

 Mô hình này áp dụng cho các công ty, tổ chức, cá nhân đáp ứng nhucầu liên lạc mà không cần tổng đài nội bộ

Hình 2-3: Mô hình Computer to Computer [1]

- Mô hình Computer to Phone

 Cần phải trả tiền để có một tài khoản và một ứng dụng (VDC, Evoiz,Netnam,…) Với dịch vụ này một máy PC có kết nối tới một máy điệnthoại thông thường ở bất cứ đâu ( tuỳ thuộc phạm vi cho phép trongdanh sách các quốc gia mà nhà cung cấp cho phép) Gateway đóng vaitrò rất quan trọng chuyển mạch mạng PSTN và mạng IP mới có thểgiao tiếp được với nhau

Hình 2-4: Mô hình Computer to Phone [1]

- Mô hình Phone to Phone

 Là một dịch vụ có phí Không cần kết nối Internet mà chỉ cần mộtVoIP adapter kết nối với máy điện thoại Lúc này máy điện thoại trởthành một IP phone hoặc sử dụng mạng Internet làm mạng trung giankết nối với các Gateway chuyển mạch tới các mạng PSTN sau đó đẩyvào các điện thoại

Hình 2-5: Mô hình Phone to Phone [1]

1.1.7 Phương thức hoạt động của VoIP

- Để thực hiện một cuộc gọi trong VoIP:

 Xác định nơi cần gọi đến (mã quốc gia, mã tỉnh,…) và ấn số cần gọiđến

 Kết nối giữa người gọi và người nhận sẽ được thiết lập

 Khi nói vào ống nghe hay microphone, giọng nói sẽ tạo ra tín hiệuđiện từ, đó là những tín hiệu analog Tín hiệu analog được chuyểnsang tín hiệu digital Sau đó giọng nói được chuyển hóa sẽ được đóngthành gói tin và gửi trên mạng IP

 Dữ liệu gói tin sẽ được truyền tải qua kết nối được thiết lập ở lúc banđầu

 Dữ liệu gói tin chứa âm thanh mà người gọi nói sẽ được chuyển hóatrở lại thành tin âm thanh mà người nhận nghe hiểu được

 Cuối cùng âm thanh người gọi nói ra sẽ được phát ra bên phía ngườinhận

1.1.8 Ưu điểm và nhược điểm của công nghệ VoIP

- Ưu điểm:

 Gọi miễn phí nếu sử dụng cùng dịch vụ, cùng thiết bị VoIP hoặc cùngtổng đài IP (gọi nội mạng) Hoặc nếu không thì giá thành cũng rẻđáng kể so với sử dụng cách gọi truyền thống PSTN (Public SwitchedTelephone Network) Giải pháp VoIP cũng làm giảm đáng kể chi phícho việc quản lý bảo trì hệ thống mạng thoại và dữ liệu

 Thiết kế cơ sở hạ tầng tích hợp mạng thoại, mạng số liệu và mạng báohiệu: trong điện thoại IP, tín hiệu thoại, số liệu và cả báo hiệu đềucùng đi trên một mạng IP, giúp tiết kiệm chi phí, nhân lực khi đầu tưxây dựng các mạng riêng lẽ

 Khả năng mở rộng: Các tổng đài điện thoại thường là những hệ thốngkín, rất khó để thêm vào đó những tính năng mới Thoại và Fax là các

ứng dụng khởi đầu cho VoIP, tính linh hoạt của mạng IP tạo ra cáctính năng dịch vụ mới.

 Trong cuộc gọi, người sử dụng có thể vừa nói chuyện vừa sử dụng cácdịch vụ khác như truyền file, chia sẽ dữ liệu hay xem hình ảnh củangười nói chuyện bên kia

 Việc sử dụng đồng thời cả điện thoại bàn thông thường và điện thoại

IP (có dây hoặc không dây), qua hệ thống mạng LAN (Local AreaNetwork), đảm bảo thông tin liên lạc của doanh nghiệp không bị giánđoạn khi xảy ra sự cố

- Nhược điểm

 Kỹ thuật phức tạp: để có được một dịch vụ thoại chấp nhận được, cầnthiết phải có một kỹ thuật nén tín hiệu phải đạt được các yêu cầu: tỉ sốnén lớn, có khả năng suy đoán và tạo lại thông tin của các gói bị thấtlạc, tốc độ xử lý của các bộ codec (Coder and Decoder) phải đủnhanh…

 Chất lượng dịch vụ: Truyền qua đường Internet nên chất lượng cuộc

gọi có thể bị ảnh hưởng trong trường hợp mạng nghẽn hoặc độ trễ lớn.Tính thời gian thực của tín hiệu đòi hỏi chất lượng đường truyền cao

và ổn định Nén dung lượng càng thấp thì kỹ thuật nén càng phức tạp,cho chất lượng thấp đặc biệt thời gian xử lý dài, gây trễ Khi độ trễlớn tiếng vọng gấy ảnh hưởng rất nhiều đến chất lượng thoại, tạo tiếnghú

 Vấn đề bảo mật (Security): Mạng internet có tính rộng khắp và hỗnhợp Trong đó có rất nhiều loại máy tính khác nhau và các dịch vụkhác nhau cùng sử dụng chung một cơ sở hạ tầng Do vậy thông tincủa người sử dụng khó được bảo mật an toàn Các hacker gửi các bảntin với địa chỉ ảo làm tê liệt thiết bị đầu cuối hoặc proxy server

1.3 Giao thức SIP

1.1.9 Khái niệm về SIP

- SIP (Session Initiation Protocol) là giao thức báo hiệu điều khiển lớp ứng

dụng được dùng để: thiết lập, duy trì, kết thúc các phiên truyền thông đa phương

tiện (multimedia) Các phiên truyền thông bao gồm: thoại Internet, hội nghị và cácứng dụng tương tự có liên quan, truyền đạt âm thanh, hình ảnh và dữ liệu.

- SIP sử dụng các bản tin mời (INVITE) để thiết lập các phiên và mang các

thông tin mô tả mang phiên truyền dẫn

- SIP hỗ trợ các phiên đơn bá (unicast) và quảng bá (mutilcast) tương ứng các

cuộc gọi điểm tới điểm và các cuộc gọi đa điểm

- SIP là một giao thức dạng văn bản, rất công khai và linh hoạt Được thiết kế

tương thích với các giao thức khác như: TCP, UDP, IP,… để cung cấp một lĩnh vựcrộng hơn cho dịch vụ VoIP

1.1.10 Các thành phần trong giao thức SIP

- SIP Client: là thiết bị hỗ trợ giao thức SIP

 User Agents (UA): là các đầu cuối trong mạng SIP, đại diện cho phíangười sử dụng để khởi tạo một yêu cầu tới SIP server hoặc User Agentserver

o User Agent Client (UAC): dùng khởi tạo cuộc gọi

o User Agent Server (UAS): dùng trả lời cuộc gọi

- SIP server: là thiết bị trong mạng xử lý các bản tin SIP.

 Proxy server: tiếp nhận, chuyển tiếp các SIP request tới các serverkhác trong mạng Chức năng chính của nó là định tuyến cho các bảntin đến đích, mặt khác cung cấp các chức năng các thực thể trước khicho khác thác các dịch vụ

Hình 2-8: Registrar server [8]

 Location Server: lưu lượng thông tin, trạng thái hiện tại của ngườidùng trong mạng SIP, để lấy thông tin về vị trí của người gọi khi đượcyêu cầu truy xuất dữ liệu

Hình 2-9: Location Server [8]

1.1.11 Các loại bản tin SIP

- REQUEST: được gửi từ client tới server, cho phép UA và proxy có thể xácđịnh người dùng, khởi tạo, sữa đổi, hủy một phiên

- INVITE: yêu cầu bắt đầu thiết lập một cuộc gọi hoặc thay đổi các đặc tínhcủa cuộc gói trước đó bằng cách gửi bản tin mời đầu - cuối khác tham gia.

- ACK: bản tin xác nhận rằng máy trạm (client) đã nhận được các bản tin trảlời bản tin INVITE ACK chỉ có thể được sử dụng kèm với bản tin INVITE

- OPTION: sử dụng để xác định năng lực của máy chủ (server)

- BYE: bản tin yêu cầu kết thúc cuội gọi

- CANCEL: bản tin cho phép người dùng hủy yêu cầu nằm trong hàng đợi

- REGISTER: thiết bị đầu cuối của SIP sử dụng bản tin này để đăng ký vị trívới SIP server

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

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

Bảng 2-1: Các bản tin có mã trả về và ý nghĩa

Response Category Status

Code Response Phrase

413 Request entity too large

414 Request-URI too large

415 Unsupported media type

480 Temporarily not available

481 Call leg/transaction does not exist

Global Failures 604 Does not exist anywhere

Global Failures 606 Not acceptable

1.1.12 Phương thức hoạt động của mạng SIP

- SIP server quản lý các Request vào bằng 2 cách Hoạt động cơ bản là dựatrên việc mời các hệ thống đầu cuối tham gia vào cuộc gọi Hai chế độ hoạt độngcủa SIP server là Proxy server và Redirect server

1.1.1.1 Giữa hai thiết bị SIP thông qua Proxy Server

Hình 2-10: Hoạt động SIP thông qua Proxy Server

- Hoạt động của Proxy server được trình bày như trong hình: SIP Client UAA

(user agent A) gửi bản tin INVITE cho UAB (user agent B) để mời tham gia cuộc

gọi

 UAA gửi bản tin INVITE cho Heisenberg, bản tin này đến Proxy serverSIP

 Proxy server sẽ tham khảo server định vị (Location server) để quyết định

vị trí hiện tại của UAB Từ Proxy server sẽ đến Location server để định vịtrí hiện tại của UAB

 Server định vị trả lại ví trí hiện tại của UAB

 Proxy server gửi bản tin INVITE tới UAB Proxy server thêm địa chỉ của

nó trong một trường của bản tin INVITE

 UAB đáp ứng cho server Proxy với bản tin 200 OK

 Proxy server gửi đáp ứng 200 OK trở về UAA

 UAA gửi bản tin ACK cho UAB thông qua Proxy server

 Sau khi cả hai bên đã đồng ý tham dự cuộc gọi, một kênh RTP/RTCPđược mở giữa hai điểm cuối để truyền tín hiệu thoại.

 Sau khi quá trình truyền dẫn hoàn tất, cuộc gọi bị xóa bằng cách sử dụngbản tin BYE và 200 OK giữa hai điểm cuối

1.1.1.2 Giữa hai thiết bị SIP thông qua Redirect server

Hình 2-11: Hoạt động thông qua Redirect server [6]

 User A gửi bản tin INVITE 1 đến Redirect Server

 Redirect Server xử lý và trả về mã 302 thông báo cho User A

 User A gửi bản tin INVITE 1 đến Redirect Server User

 User A gửi bản tin INVITE 2 tới User B Vì SIP Stateful Proxy nên bảntin INVITE 2 được gửi khác so với bản tin ban đầu nhận từ User A

 User B nhấc máy thì nó gửi bản tin 200 OK theo chiều ngược lại choUser A

 Sau khi User A nhận được bản tin 200 OK, nó sẽ gửi xác nhận ACK tớiUser B

 Luồng RTP trực tiếp giữa hai thuê bao sẽ được thiết lập, cuộc gọi đượckết nối.

1.4 Giao thức H.323

1.1.13 Giới thiệu giao thức H.323

- H.323 là hệ thống giao tiếp dựa trên gói đa phương tiện Là một chuẩn quốc

tế của VoIP được phát triển năm 1996 bởi ITU (International TelecommunicatinonsUnion - Liên Minh Viễn Thông Quốc Tế) Đây là cấu trúc chặt chẽ, phức tạp và phùhợp với việc thực thi các đặc tính thoại truyền thống H.323 thiết kế cho việc truyềnaudio, video và data qua mạng IP

- Sau đó H.323 phát triển thành giao thức truyền tải VoIP cung cấp các dịch vụthông tin multimedia, audio thời gian thực trên thế giới và được sử dụng cho đếnnay