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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:nomeutente@dominio.comMaggiore 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:MIchele@dominio.com SIP/2.0

Via: SIP/2.0/UDP 134.102.18.1

From: <sip:riccardo@riccardogalletti.com>; tag = 4711 ''//identifica l'originatore della richiesta ''

To: Michele <sip:michele@dominio.com> ''//identifica la destinazione logica di una richiesta''

Call-Id: 12345678@134.102.18.1 ''//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:riccardo@134.102.18.1:4050 ''//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 … ;-)