Đang tải... (xem toàn văn)
Asterisk là hệ thống chuyển mạch mềm, là phần mềm nguồn mở được viết bằng ngôn ngữ C chạy trên hệ điều hành linux thực hiện tất cả các tính năng của tổng đài PBX và hơn thế nữa.
Sách Asterisk – http://my.opera.com/asteriskvnTác Giả Lê Quốc Toàn19Công ty có khả năng tiếp nhận cùng một lúc 10 cuộc gọi như thế cuộc gọi thứ11 gọi đến thì hệ thống giải quyết như thế nào?. Bình thường thì sẽ nghe tín hiệubận nhưng với chức năng phân phối cuộc gọi sẽ đưa thuê bao đó vào hàng đợi đểchờ trả lời, trong khi chờ trả lời cuộc gọi thuê bao có thể nghe những bài hát hay doasterisk cung cấp, trong lúc này nếu 1 trong mười số điện thoại trở về trạng thái rỗithì cuộc gọi đang chờ sẽ được trả lời. Giống như chức năng của dịch vụ 1080 hay116 của Bưu Điện Thành Phố vậy. 2 CÁC KHÁI NIỆM TRONG HỆ THỐNG ASTERISK1 GIỚI THIỆUTrong chương này sẽ giải thích rõ các khái niệm cơ bản liên quan đến hệ thốngasterisk, cung cấp những kiến thức nền tảng, những khái niệm cần thiết để thiết kếtriển khai xây dựng hệ thống điện thoại với Asterisk.2 PBX - Private Branch Exchange PBX hay còn gọi là PABX - Private Automatic Branch Exchange là hệ thốngtổng đài nội bộ được đặt tại nhà thuê bao, từ Automatic ở đây muốn nói đến là hệthống tổng đài điện tử tự động nhưng hiện nay đa số là tổng đài PBX điện tử tựđộng nên từ trên thực sự không còn cần thiết nữa. PBX với mục tiêu chia sẻ nhiều thuê bao nội bộ gọi ra thế giới bên ngoàithông qua một vài đường trung kế hay nói một cách khác PBX là hệ thống trungchuyển giữa các đường dây điện thoại bên ngoài từ công ty điện thoại và máy điệnthoại nội bộ trong tổng đài PBX. Vì thế nên số lượng máy điện thoại nội bộ luônnhiều hơn số đường dây nối đến PBX từ bên ngoài. Sách Asterisk – http://my.opera.com/asteriskvnTác Giả Lê Quốc Toàn20 PBX thực hiện chuyển mạch cuộc gọi các máy điện thoại nội bộ với nhau vàvới các máy điện thoại bên ngoài thông qua đường trung kế. Đồng thời thực hiệnchuyển mạch các cuộc gọi điện thoại từ bên ngoài vào các máy điện thoại nội bộ. Ngoài việc chuyển mạch cuộc gọi PBX cung cấp nhiều tính năng sử dụngcho nhiều mục đích khác nhau của khách hàng mà bản thân các đường dây điệnthoại từ công ty điện thoại kết nối đến không thể thực hiện được, các tính năng nhưtương tác thoại(IVR), Voicemail, phân phối cuộc gọi tự động(ADC)… Hiện nay với việc phát triển mạnh mẽ của công nghệ VoIP, chúng ta còn cóthêm thuật ngữ IP PBX. Đây là hệ thống chuyển mạch PBX với công nghệ Voip.3 VOIP - Voice Over Internet ProtocolVoice over Internet Protocol (VoIP) là một công nghệ cho phép truyền thoạisử dụng giao thức mạng IP, trên cơ sở hạ tầng sẵn có của mạng internet. Voip là mộttrong những công nghệ viễn thông đang được quan tâm nhất hiện nay không chỉ đốivới nhà khai thác, các nhà sản xuất mà còn cả với người sử dụng dịch vụ. Voip có thể vừa thực hiện mọi loại cuộc gọi như trên mạng điện thoại kênhtruyền thống (PSTN) đồng thời truyền dữ liệu trên cơ sở mạng truyền dữ liệu. Docác ưu điểm về giá thành dịch vụ và sự tích hợp nhiều loại hình dịch vụ nên voiphiện nay được triển khai một các 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 nhỏcác gói nếu cần và truyền gói tin này qua mạng, tới nơi nhận các gói tin này đượcráp lại theo đúng thứ tự của bản tin, giải mã tín hiệu tương tự phục hồi lại tiếng nóiban đầu. Sách Asterisk – http://my.opera.com/asteriskvnTác Giả Lê Quốc Toàn21 Các cuộc gọi trong VoIP dựa trên cơ sở sử dụng kết hợp cả chuyển mạchkênh và chuyển mạch gói. Trong mỗi loại chuyển mạch đều có ưu, nhược điểmriêng của nó. Trong kỹ thuật chuyển mạch kênh giành riêng cho một kênh truyềngiữa hai thiết bị đầu cuối thông qua các node chuyển mạch trung gian. Trongchuyển mạch kênh tốc độ truyền dẫn luôn luôn cố định(nghĩa là băng thông khôngđổi) , với mạng điện thoại PSTN tốc độ này là 64kbps, truyền dẫn trong chuyểnmạch kênh có độ trễ nhỏ. Trong chuyển mạch gói các bản tin được chia thành các gói nhỏ gọi là cácgói, nguyên tắc hoạt động của nó là sử dụng hệ thống lưu trữ và chuyển tiếp các góitin trong nút mạng. Đối với chuyển mạch gói không tồn tại khái niệm kênh riêng,băng thông không cố định có nghĩa là có thể thay đổi tốc độ truyền, kỹ thuật chuyểnmạch gói phải chịu độ trễ lớn vì trong chuyển mạch gói không quy định thời giancho mỗi gói dữ liệu tới đích, mỗi gói có thể đi bằng nhiều con đường khác nhau đểtới đích, chuyển mạch gói thích hợp cho việc truyền dữ liệu vì trong mạng truyền dữliệu không đòi hỏi về thời gian thực như thoại, để sử dụng ưu điểm của mỗi loạichuyển mạch trên thì trong voip kết hợp sử dụng cả hai loại chuyển mạch kênh vàchuyển mạch gói.4 PSTN – Public Switched Telephone NetworkPSTN là mạng chuyển mạch điện thoại công cộng hay nói cách khác là mạngkết nối tất cả các hệ thống tổng đài chuyển mạch-mạch.Để hiểu rõ hơn hãy xem xét mạng PSTN với mạng Internet về khía cạnhchuyển thoại trên đó. Chuyển mạch mạch muốn thực hiện cuộc gọi giữa hai thuêbao thì hệ thống phải giành riêng một kênh truyền 64kbps để chuyển tải tín hiệuthoại trên đó, Còn cuộc gọi điện thoại trên mạng Internet thì tín hiệu thoại đượcđóng gói và chuyển đi trên cùng kênh truyền với nhiều dịch vụ khác. Vì lẽ đó chấtlượng cuộc gọi trên mạng PSTN bao giờ cũng tốt hơn trên mạng Internet nhưng đổi Sách Asterisk – http://my.opera.com/asteriskvnTác Giả Lê Quốc Toàn22lại chi phí lại đắc hơn rất nhiều, đặc biệt là các cuộc gọi quốc tế, nên phải cần cânnhắc kỹ khi sử dụng.PSTN được phát triển trên chuẩn ITU(International TelecommunicationUnion) còn mạng Internet được phát triển trên chuẩn IETF(Internet EngineeringTask Force) cả hai mạng trên đều sử dụng địa chỉ để định tuyến cuộc gọi, PSTN sửdụng các con số điện thoại để chuyển mạch cuộc gọi giữa các tổng đài điện thoạitrong khi đó trên mạng Internet, địa chỉ IP sẽ được sử dụng để định tuyến các góithoại.5 TDM – Time Division MultiplexingLà kỹ thuật ghép kênh phân chia thời gian nhiều tín hiệu có thể truyền đồngthời trên một đường truyền, TDM được sử dụng chuyển thoại trong hệ thống mạngPSTN. Có hai chuẩn ghép kênh TDM cơ bản là E1 với 30 kênh thoại trên mộtkhung tốc độ 2Mbps và T1 với 24 kênh thoại tốc độ 1.5Mbps. Sách Asterisk – http://my.opera.com/asteriskvnTác Giả Lê Quốc Toàn23Hình Minh họa ghép kênh phân chia theo thời gian6 Các hình thức báo hiệu giao tiếp TDM.1 FXO và FXS FXO (Foreign Exchange Office) là thiết bị nhận tín hiệu từ tổng đài gửi đếnnhư dòng chuông, tín hiệu nhấc gác máy, tín hiệu mời quay số, gửi và nhận tín hiệuthoại… FXO giống như máy Fax hay modem dial-up 56k vậy. Dùng để kết nối vớiđường dây điện thoại. FXS (Foreign Exchange Station) là thiết bị tại nơi cung cấp đường dây điệnthoại, thiết bị FXS sẽ cung cấp tín hiệu mời quay số(dialtone), dòng chuông, hồi âmchuông(ring tone). Trong đường dây Analog FXS cung cấp dòng chuông và điện ápcho điện thoại hoạt động ví dụ FXS cung cấp điện áp -48VDC đến máy điện thoại Sách Asterisk – http://my.opera.com/asteriskvnTác Giả Lê Quốc Toàn24Analog trong suốt thời gian đàm thoại và cung cấp 90VAC(20hz) để phát điện áprung chuông. Thiết bị FXS phát còn thiết bị FXO nhận. Card TDM sử dụng trong hệ thống asterisk thường tích hợp vừa thiết bị FXOvừa là thiết bị FXS(Giống bộ ATA) FXO để kết nối với đường dây điện thoại cònFXS dùng để kết nối với máy điện thoại analog thông thường dùng để chuyển mạchcuộc gọi TDM qua hệ thống asterisk(Xem thêm trong phần cấu hình cho kênhTDM).Tóm lại cần nắm:· FXS được kết nối với FXO giống với đường dây điện thoại nối với máyđiện thoại.· FXS cung cấp nguồn cho điện thoại FXO(điện thoại Analog) Hình a) Máy điện thoại vai trò FXO kết nối với FXS(PSTN), Hình b) PBXkết nối với FXO và FXS, Hình c) ATA đóng vai trò như FXS để kết nối với máyđiện thoại vai trò FXO. Sách Asterisk – http://my.opera.com/asteriskvnTác Giả Lê Quốc Toàn252 Báo hiệu Analog giữa đầu cuối và tổng đài Khi chúng ta nhấc mấy điện thoại để gọi thì nghe tín hiệu mời quay số, khicuộc gọi gọi đầu bên kia bị bận thì chúng ta nghe tín hiệu bận(busy tone) các loạitín hiệu như vậy gọi là các tín hiệu báo hiệu analog. Các tín hiệu như: Mời quay số,tín hiệu bận, rung chuông, trạng thái nhấc gác máy. Các loại tín hiệu trên được traođổi giữa thiết bị FXO và FXS. Có nhiều phương thức báo hiệu khác nhau ứng với từng nơi sử dụng, vì thếtại nơi kết nối với đường dây điện thoại cần xem xét họ đang sử dụng phương thứcbáo hiệu gì, từ đó chúng ta khai thác loại tín hiệu báo hiệu cho thích hợp, cácphương thức báo hiệu như Loop Start, Ground Start. Một minh họa cho việc sửdụng sai phương thức báo hiệu là khi chúng ta khai báo phương thức báo hiệu giữahệ thống Asterisk và đường dây điện thoại khác nhau thì dẫn đến Asterisk sẽ khôngnhận biết được tín hiệu gác máy, điều này sẽ làm cho asterisk không báo giờ giải tỏađược cuộc gọi để thực hiện cuộc gọi mới.3 Báo hiệu giữa các tổng đài SS7 hệ thống báo hiệu số 7 được phát triển bởi AT&T và ITU là hệ thốngbáo hiệu chuyển các cuộc gọi giữa các tổng đài trong mạng PSTN. Trong hệ thốngbáo hiệu số 7 tín hiệu chuyển tải trên đường trung kế kết nối giữa hai tổng đài gồmcó hai mạch riêng, một cho thoại và một cho báo hiệu, như vậy thoại và báo hiệu cóthể chuyển trên hai kênh vật lý khác nhau.7 Báo Hiệu trên mạng điện thoại VoIP1 SIP Session Initiation Prorocol Sip là giao thức Internet dành cho báo hiệu VoIP được phát triển bởi IETFcung cấp vài chức năng giống hệ thống báo hiệu số 7 nhưng dựa trên nền IP. Mộtchức năng giống báo hiệu số 7 đó là báo hiệu và thoại chuyển tải trên hai kênh Sách Asterisk – http://my.opera.com/asteriskvnTác Giả Lê Quốc Toàn26riêng. Giao thức SIP thực hiện chức năng thiết lập và báo hiệu cuộc gọi, khi nói đếnbáo hiệu cuộc gọi là chỉ định các tín hiệu báo hiệu như: tín hiệu mời quay số, tínhiệu bận… 2 Proxy server Mặc dầu hai thiết bị SIP có thể liên lạc trực tiếp với nhau để khởi tạo cuộcgọi nhưng trong giao thức SIP còn có chức năng Proxy để linh hoạt hơn trong thiếtlập cuộc gọi. Proxy Server sẽ làm nhiệm vụ ghi nhận tất cả các số điện thoại đượcphía client đăng ký đến qua bản tin “Registration”. Khi một client khác thực hiệncuộc gọi thì thực sự Client đó không biết số điện thoại cần gọi đang ở đâu nên thôngqua Proxy server để tìm kiếm thiết lập cuộc gọi. +Hình Đăng ký từ Client đến SIP Proxy, Với Giao thức SIP đường báo hiệu vàthoại riêng.3 RTP vá NAT Các cuộc gọi trên Internet với giao thức SIP được chia thành các gói thoại vàđược chuyển qua giao thức RTP(Real Time Protocol) . RTP là giao thức không chỉthực hiện chuyển các gói thoại qua Internet mà còn có cả video nữa. Một cuộc gọi Sách Asterisk – http://my.opera.com/asteriskvnTác Giả Lê Quốc Toàn27thông thường có hai hướng thông tin là nhận và phát, RTP làm việc chuyển các góidữ liệu thoại cũng trên hai hướng. NAT Network Address Translators là một trở ngại lớn trong giao thức RTP.Mạng sử dụng NAT là một mạng chia sẻ nhiều địa chỉ IP nội bộ với một địa chỉ IPCông cộng để kết nối với thế giới bên ngoài. NAT dùng để chia sẻ nhiều máy tínhtrong mạng LAN nội bộ sử dụng được Internet, nhưng cũng chính vì thế mà các máytính nội bộ gặp khó khăn trong việc thực hiện cuộc gọi VoIP qua Internet. Đó chínhlà vấn để trở ngại khi truyền thoại qua giao thức RTP.Hình Minh họa hoạt động của NATTrong Giao thức RTP như chúng ta đã biết đó là thoại được chuyển trên haiđường khác nhau là đường phát và đường thu, Vấn đề NAT nằm ở chỗ tín hiệuthoại từ bên ngoài vào bên trong qua giao thức RTP không thực hiện được còn chiềungược lại thì thực hiện tốt. Hay nói cách khác vấn đề NAT làm cho các cuộc gọi từ Sách Asterisk – http://my.opera.com/asteriskvnTác Giả Lê Quốc Toàn28Internet đàm thoại vào các máy nội bộ qua NAT thì không nghe được, còn trongtrường hợp các cuộc gọi từ các máy nội bộ ra các máy internet thì nghe tốt. Vấn đề NAT trên được giải quyết trong Asterisk bằng việc khai báo thông sốNAT=yes trong cấu hình kênh giao thức SIP.4 IAX – Inter Asterisk eXchangeIAX là giao thức báo hiệu Voip được phát triển bởi tác giả của phần mềmAsterisk để khắc phục những hạn chế trong giao thức SIP. Không giống như giaothức SIP chuyển tải thoại và báo hiệu trên hai kênh khác nhau (out of band), IAXchuyển tải thoại và báo hiệu trên cùng một kênh(in band). IAX giải quyết được vấnđề NAT đề cập trên phần giao thức SIP. Mặc khác IAX là giao thức tối ưu trongviệc sử dụng băng thông, cho phép nhiều gói dữ liệu thoại trên cùng một IP header,cơ chế chuyển tải nhiều cuộc gọi trên cùng một gói IP được gọi là trung kế(Trunk).Có thể giải thích thêm cơ chế trung kế như sau: Giả sử Tôi cần gửi 5 bức thưtới người bạn của Tôi, Tôi sẽ có hai hình thức để thực hiện, thứ nhất là mỗi bức thưTôi bỏ vào một phong bì vậy tổng cộng tôi phải sử dụng 5 phong bì để gửi đi 5 bứcthư, Cách thứ hai là Tôi bỏ 5 bức thư vào 1 phong bì và gửi đi vậy tổng cộng Tôichỉ tốn 1 phong bì, Qua phân tích trên rõ ràng việc 5 bức thư vào một phong bì sẽtiết kiệm hơn so với 5 bức thư với 5 phong bí. Cơ chế trên cũng giống như nhiềucuộc gọi được đóng thành gói và chuyển đi trên đường trung kế.Tóm lại: IAX là giao thức dành cho VoIP mới nhất cho đến thời điểm này vớinhiều ưu điểm hấp dẫn như:+ Tối thiểu sử dụng băng thông.+ Trong suốt với NAT.+ Hiệu quả với cơ chế trung kế. [...]... 4, ví dụ card TDM22B có nghĩa là có 2 fort FXS và 2 port FXO. Sách Asterisk – http://my.opera.com/asteriskvn Tác Giả Lê Quốc Tồn 31 Hình Card TDM22B gồm 4 port 2 FXS và 2 FXO 4 ATA Analog Telephone Adaptors ATA 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 analog thơng thường cịn RJ-45 để kết nối với... kế. Sách Asterisk – http://my.opera.com/asteriskvn Tác Giả Lê Quốc Toàn 30 2 Softphone 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 khơng bị khóa. Sử dụng softphone với hệ thống Asterisk nên dùng softphone với cơng nghệ giao thức mới dành cho Asterisk. .. nữa. Một cuộc gọi Sách Asterisk – http://my.opera.com/asteriskvn Tác Giả Lê Quốc Toàn 28 Internet đàm thoại vào các máy nội bộ qua NAT thì khơng nghe được, còn trong trường hợp các cuộc gọi từ các máy nội bộ ra các máy internet thì nghe tốt. Vấn đề NAT trên được giải quyết trong Asterisk bằng việc khai báo thơng số NAT=yes trong cấu hình kênh giao thức SIP. 4 IAX – Inter Asterisk eXchange IAX là... bị điện thoại VoIP. Thiết bị ATA sử dụng với giao thức IAX được Digium phân phối là thiết bị ATA được sử dụng rộng rãi với Asterisk có tên gọi là IAXy. Sách Asterisk – http://my.opera.com/asteriskvn Tác Giả Lê Quốc Tồn 32 Hình Thiết bị ATA 9 Codecs Thuật Toán codecs(Compressor/De-compressor) là một tập các quy luật được sử dụng để chuyển đổi các tín hiệu thoại dạng Analog sang tín hiệu số và ngược lại. ... ứng dụng khác. Sách Asterisk – http://my.opera.com/asteriskvn Tác Giả Lê Quốc Tồn 23 Hình Minh họa ghép kênh phân chia theo thời gian 6 Các hình thức báo hiệu giao tiếp TDM. 1 FXO và FXS FXO (Foreign Exchange Office) là thiết bị nhận tín hiệu từ tổng đài gửi đến như dịng chng, tín hiệu nhấc gác máy, tín hiệu mời quay số, gửi và nhận tín hiệu thoại… FXO giống như máy Fax hay modem dial-up 56k vậy. Dùng...Sách Asterisk – http://my.opera.com/asteriskvn Tác Giả Lê Quốc Toàn 26 riêng. Giao thức SIP thực hiện chức năng thiết lập và báo hiệu cuộc gọi, khi nói đến báo hiệu cuộc gọi là chỉ định các tín hiệu báo hiệu như: tín hiệu mời quay số, tín hiệu bận… 2 Proxy server Mặc dầu hai thiết bị SIP có thể liên lạc trực tiếp với nhau để... số(dialtone), dịng chng, hồi âm chng(ring tone). Trong đường dây Analog FXS cung cấp dịng chng và điện áp cho điện thoại hoạt động ví dụ FXS cung cấp điện áp -4 8VDC đến máy điện thoại Sách Asterisk – http://my.opera.com/asteriskvn Tác Giả Lê Quốc Toàn 21 Các cuộc gọi trong VoIP dựa trên cơ sở sử dụng kết hợp cả chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói. Trong mỗi loại chuyển mạch đều có ưu, nhược điểm riêng... khơng địi hỏi về thời gian thực như thoại, để sử dụng ưu điểm của mỗi loại chuyển mạch trên thì trong voip kết hợp sử dụng cả hai loại chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói. 4 PSTN – Public Switched Telephone Network PSTN là mạng chuyển mạch điện thoại cơng cộng hay nói cách khác là mạng kết nối tất cả các hệ thống tổng đài chuyển mạch-mạch. Để hiểu rõ hơn hãy xem xét mạng PSTN với mạng Internet về khía cạnh chuyển... sang tín hiệu số dạng nhị phân (0,1) như G711, GSM, G 729 …Ứng với mỗi thuật tốn có những ưu điểm riêng, đặc biệt là việc tối ưu sử dụng băng thông trên đường truyền. Mục tiêu cuối cùng là các thuật toán đưa ra phải đảm bảo chất lượng cuộc gọi nhất và tiết kiệm băng thơng nhất. G 729 là thuật tốn codec tốt nhất hiện nay trong hệ thống VoIP. Với hệ thống Asterisk để sử dụng thuật toán này cần phải mua bản... tiếp với PSTN Muốn cho phép các máy điện thoại nội bộ trong hệ thống Asterisk kết nối và thực hiện cuộc gọi với mạng PSTN chúng ta cần phải có thiết bị phần cứng tương thích. Thiết bị phần cứng sử dụng cho hệ thống Asterisk do chính tác giả lập cơng ty Digium phân phối, đây cũng chính là ý tưởng lớn trong việc phân phối phần mềm Asterisk là hệ thống nguồn mở sử dụng miễn phí. Thiết bị phần cứng thường . TDM22B có nghĩa là có 2 fort FXS và 2 port FXO. Sách Asterisk – http://my.opera.com/asteriskvnTác Giả Lê Quốc Toàn31Hình Card TDM22B gồm 4 port 2 FXS và 2. thống điện thoại với Asterisk. 2 PBX - Private Branch Exchange PBX hay còn gọi là PABX - Private Automatic Branch Exchange là hệ thốngtổng đài nội bộ được