Đang tải... (xem toàn văn)
NGHIÊN CỨU HOẠT ĐỘNG VÀ TRIỂN KHAI MẠNG IP PBX ASTERISK
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG CƠ SỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ------oOo------ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Ngành: Điện tử - Viễn thông Hệ: Hoàn chỉnh Đại học Chính quy Niên khóa: 2006 - 2008 Đề tài: NGHIÊN CỨU HOẠT ĐỘNG VÀ TRIỂN KHAI MẠNG IP PBX ASTERISK Mã số: 08406360117 Giáo viên hướng dẫn: Ths. Phạm Đình Nguyên Sinh viên thực hiện: Trần Hoàng Vinh Lớp: Đ06VTH1 Năm 2008 LỜI MỞ ĐẦU Trong giai đoạn phát triển hiện nay, nhiều doanh nghiệp đã thay đổi và phát triển nhiều chi nhánh với địa bàn hoạt động rộng lớn. Cùng với sự phát triển của các giải pháp IP, sự phát triển của hệ thống mạng truyền dữ liệu đặc biệt là Internet. Tất cả đã tạo điều kiện để những giải pháp trên nền IP hình thành và phát triển. Một trong số đó là giải pháp IP PBX Asterisk cung cấp cho doanh nghiệp giải pháp điện thoại trên nền VoIP, phù hợp với chi phí và yêu cầu hoạt động của doanh nghiệp. Khoá luận tốt nghiệp nghiên cứu về hoạt động và cách triển khai tổng đài IP PBX Asterisk. Được chi làm 5 chương chính: Chương 1: Tổng quan về tổng đài IP PBX Asterisk: trình bày các khái niệm chung cơ bản liên quan đến tổng đài IP PBX Asterisk. Chương 2: Cài đặt tổng đài IP PBX Asterisk: hướng dẫn để cài đặt thành công một tổng đài IP PBX Asterisk, các công cụ hỗ trợ trong việc cấu hình và vận hành tổng đài. Chương 3: Tìm hiểu cách cấu hình Asterisk: nghiên cứu sâu hơn về cách cấu hình các chức năng trong tổng đài IP PBX Asterisk. Chương 4: Xây dựng một tổng đài thực tế: các bước xây dựng một tổng đài IP PBX Asterisk thực tế xuất phát từ yêu cầu của một doanh nghiệp. Chương 5: Đánh giá chung và hướng mở của đề tài. Khi viết cuốn Khóa luận tốt nghiệp này em đã hết sức cố gắng để được hoàn chỉnh, nhưng do kiến thức còn hạn chế trong môi trường Linux và tổng đài Asterisk nên chắc chắn sẽ không tránh khỏi thiếu sót, vì vậy em rất mong nhận được sự góp ý của quý Thầy Cô và các bạn. Em xin chân thành cảm ơn các Thầy Cô giáo của Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông - Cơ sở Tp. Hồ Chí Minh, đặc biệt là khoa Viễn thông 2 đã đào tạo, giáo dục em học hỏi được nhiều kiến thức quan trọng và bổ ích. Em cũng xin gởi lời cảm ơn chân thành đến Thầy Phạm Đình Nguyên, người Thầy đã định hướng và giúp đỡ em rất nhiều để hoa ̀ n thành cuốn khóa luận này. TPHCM, ngày 30 tháng 9 năm 2008 Sinh viên thực hiện Trần Hoàng Vinh MỤC LỤC CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ TỔNG ĐÀI IP PBX ASTERISK .10 1.1 Giới thiệu Asterisk - Asterisk là gì? 10 1.1.1 Vai trò của Digium đối với Asterisk 10 1.1.2 Dự án Zapata và các mối quan hệ của nó với Asterisk 11 1.2 Vì sao chọn Asterisk? .11 1.2.1 Giảm chi phí một cách mạnh mẽ .11 1.2.2 Môi trường phát triển nhanh chóng và dễ dàng .11 1.2.3 Giàu tính năng 12 1.2.4 Nội dung động trên điện thoại 12 1.2.5 Kiểu quay số linh hoạt và mạnh 12 1.2.6 Mã nguồn mở chạy trên nền Linux .12 1.2.7 Các giới hạn trong kiến trúc của Asterisk 12 1.3 Kiến trúc của Asterisk .12 1.3.1 Các kênh 13 1.3.2 Codec và chuyển dịch codec .14 1.3.3 Các giao thức 14 1.3.4 Các ứng dụng 14 1.4 Mô tả tổng quan tổng đài IP PBX Asterisk 15 1.5 So sánh giữa các loại tổng đài 16 1.5.1 Điện thoại sử dụng mô hình PBX/Softswitch cũ .16 1.5.2 Điện thoại dùng hệ thống Asterisk 16 1.6 Xây dựng một hệ thống kiểm tra 17 1.6.1 Một FXO, một FXS .17 1.6.2 Nhà cung cấp dịch vụ VoIP, ATA .17 1.6.3 Board FXO không đắt tiền, ATA .17 1.7 Một số ứng dụng của Asterisk .18 1.7.1 IP PBX 18 1.7.2 Sử dụng IP trong các tổng đài PBX cũ .19 1.7.3 Bỏ qua chi phí gọi điện thoại đường dài 20 1.7.4 Server ứng dụng (IVR, điện thoại hội nghị, Voicemail) 20 1.7.5 Media Gateway .21 1.7.6 Trung tâm giao tiếp chăm sóc khách hàng - Contact Center Platform (Call Center) .22 1.8 VoIP với Asterisk .22 1.8.1 Các ưu điểm của VoIP 22 1.8.1.a Tính hội tụ .22 1.8.1.b Chi phí cơ sở hạ tầng 23 1.8.1.c Tiêu chuẩn mở .23 1.8.1.d Sự tích hợp giữa máy tính và điện thoại 23 1.8.2 Kiến trúc VoIP của Asterisk 23 1.8.3 Các giao thức VoIP và mô hình OSI .24 1.8.4 Làm sao để chọn một giao thức? 25 1.8.4.a SIP - giao thức thiết lập phiên 25 1.8.4.b IAX - Inter Asterisk eXchange 25 1.8.4.c Giao thức điều khiển cổng phương tiện MGCP .26 1.8.4.d H.323 .26 1.8.4.e Bảng so sách các giao thức 26 1.8.5 User, Peer và Friend .26 1.8.6 Các codec và chuyển đổi codec 27 1.8.7 Làm sao để chọn một codec phù hợp 27 1.8.8 Phần mào đầu do phần Header của giao thức .27 1.8.9 Kỹ thuật lưu lượng 28 1.8.9.a Sự đơn giản hoá 28 1.8.9.b Phương pháp Erlang B .28 1.8.10 Giảm băng thông yêu cầu cho VoIP .29 1.8.10.a Nén RTP Header .29 1.8.10.b IAX2 trunk mode .30 1.8.10.c Giảm VoIP tải .30 CHƯƠNG 2: CÀI ĐẶT TỔNG ĐÀI IP PBX ASTERISK .31 2.1 Cái đặt từng phần .31 2.1.1 Cài đặt hệ điều hành CentOS .31 2.1.2 Cài đặt các gói trong tổng đài Asterisk 36 2.1.2.a Chuẩn bị các tập tin trước khi cài đặt .36 2.1.2.b Compiling và cài đặt các gói 37 2.1.2.c Cài đặt Asterisk-GUI 40 2.2 Giới thiệu Trixbox các thành phần .41 2.2.1 Cài đặt Trixbox .41 2.3 Các hỗ trợ trong vận hành và cấu hình Asterisk .44 2.3.1 Một số lệnh chính trong CLI của Asterisk 44 2.3.1.a Các lệnh chung .44 2.3.1.b Các lệnh cho SIP 44 2.3.1.c Quản trị Server 44 2.3.2 Các công cụ hỗ trợ vận hành và cấu hình Asterisk 45 2.3.2.a Phần mềm Putty 45 2.3.2.b Phần mềm WINSCP 46 CHƯƠNG 3: TÌM HIỂU CÁCH CẤU HÌNH ASTERISK .47 3.1 Tìm hiểu các tập tin cấu hình trong Asterisk .47 3.2 Ngữ pháp của Asterisk .47 3.2.1 Nhóm đơn 48 3.2.2 Các tùy chọn đối tượng kiểu ngữ pháp thừa kế 48 3.2.3 Dạng thực thể phức hợp .49 3.3 Tìm hiểu cấu hình một giao tiếp PSTN .49 3.3.1 Cài đặt X100P .50 3.3.2 Cài và cấu hình driver card X100P 50 3.4 Tìm hiểu cấu hình điện thoại IP SIP .50 3.4.1 Phần chung [general] .50 3.4.2 Phần Client .51 3.5 Tim hiều sơ đồ quay số .52 3.5.1 Số nội bộ (Extensions) 52 3.5.1.a Một số mẫu số (pattern) 52 3.5.1.b Các ví dụ về số nội bộ (extensions) 53 3.5.2 Số ưu tiên (Priorities) .53 3.5.3 Ứng dụng (Applications) .53 3.5.4 Ngữ cảnh (Contexts) .54 3.6 Tìm hiểu cách tạo một sơ đồ quay số 55 3.6.1 Ví dụ cơ bản 55 3.6.2 Một ví dụ khác .55 3.6.3 Các kênh cầu nối sử dụng ứng dụng dial() .56 3.7 Tìm hiểu cách tạo một hệ thống IVR 57 3.7.1 Ứng dụng background() 57 3.7.2 Ứng dụng record() .57 3.7.3 Ứng dụng playback() .58 3.7.4 Ứng dụng read() 58 3.7.5 Ứng dụng gotoif() .58 3.8 Xây dụng một hệ thống IVR 58 3.8.1 Thu âm lời chào 59 3.8.2 Tạo ra hệ thống IVR 59 CHƯƠNG 4: XÂY DỰNG MỘT TỔNG ĐÀI THỰC TẾ .60 4.1 Mô tả các bước thực hiện .60 4.2 Mô tả chức năng và hoạt động của tổng đài .60 4.3 Cấu hình phần cứng .60 4.4 Cài đặt tổng đài Asterisk .60 4.5 Chuẩn bị và cài đặt các thiết bị FXS, FXO .60 4.6 Cấu hình các thông số trong tổng đài .64 4.7 Thiết lập các Client và kiểm tra cuộc gọi 65 CHƯƠNG 5: ĐÁNH GIÁ CHUNG VÀ HƯỚNG MỞ CỦA ĐỀ TÀI .66 5.1 Đánh giá chung .66 5.1.1 Ưu điểm .66 5.1.2 Những điểm hạn chế .66 5.1 Hướng mở của đề tài 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO .68 MỤC LỤC CÁC HÌNH Hình 1: Kiến trúc của Asterisk 4 Hình 2: Tổng quan tổng đài IP PBX Asterisk .6 Hình 3: Điện thoại sử dụng mô hình PBX/Softswitch cũ .7 Hình 4: Điện thoại dùng hệ thống Asterisk .7 Hình 5: Hệ thống Asterisk 1x1 8 Hình 6: Tổng đài IP PBX 9 Hình 7: Sự tích hợp Asterisk với hệ thống tổng đài PBX cũ .10 Hình 8: Bỏ qua chi phí gọi điện thoại đường dài .11 Hình 9: Asterisk như một server ứng dụng .11 Hình 10: Asterisk như một media gateway 12 Hình 11: Asterisk hoạt động như một Trung tâm giao tiếp 13 Hình 12: Kiến trúc VoIP của Asterisk .15 Hình 13: VoIP trong mô hình OSI 15 Hình 14: Cài đặt CentOS - Khởi động việc cài đặt 22 Hình 15: Cài đặt CentOS - Giao diện bắt đầu cài đặt CentOS 22 Hình 16: Cài đặt CentOS - Chọn ngôn ngữ 23 Hình 17: Cài đặt CentOS - Chọn kiểu bàn phím 23 Hình 18: Cài đặt CentOS - Cấu hình thiết lập ổ cứng và phân vùng ổ cứng .23 Hình 19: Cài đặt CentOS - Phân vùng ổ cứng cho CentOS .24 Hình 20: Cài đặt CentOS - Thiết lập địa chỉ IP 24 Hình 21: Cài đặt CentOS - Chọn múi giờ .25 Hình 22: Cài đặt CentOS - Nhập password Console cho hệ thống 25 Hình 23: Cài đặt CentOS - Chọn cách cài đặt 25 Hình 24: Cài đặt CentOS - Chọn các gói hỗ trợ cho Asterisk 26 Hình 25: Cài đặt CentOS - Chọn kiểu loader khởi động 26 Hình 26: Cài đặt CentOS - Chuẩn bị cài đặt .27 Hình 27: Cài đặt CentOS - Quá trình cài đặt .27 Hình 28: Tải các gói cài đặt Asterisk .28 Hình 29: Khi chạy configure cho compile 29 Hình 30: Tuỳ chọn menu sau khi tạo menu bằng lệnh make menuselect .29 Hình 31: Sau khi dùng lệnh make install thành công .30 Hình 32: Tạo các tập tin cấu hình mẫu .30 Hình 33: Tạo các tài liệu chương trình của Asterisk 30 Hình 34: Cài đặt asterisk-addons 31 Hình 35: Giao diện bắt đầu cài đặt Trixbox .33 Hình 36: Chọn loại bàn phím 33 Hình 37: Chọn Vủng thời gian cho hệ thống 33 Hình 38: Password để cấu hình Asterisk 34 Hình 39: Tiến trình cài đặt Trixbox 1 .34 Hình 40: Tiến trình cài đặt Trixbox 2 .34 Hình 41: Giao diện cấu hình qua Web của Trixbox .34 Hình 42: Giao diện phần mềm Putty - Đăng nhập .36 Hình 43: Giao diện phần mềm Putty - Cửa sổ lệnh 36 Hình 44: Giao diện phần mềm WINSCP - Đăng nhập 37 Hình 45: Giao diện phần mềm WINSCP - Sử dụng 37 Hình 46: TDM400P card 52 Hình 47: FXO module (S100M - màu đỏ), FXS Module (X100M - màu xanh) 52 Hình 48: Thiết lập các thông số X-lite 56 MỤC LỤC CÁC BẢNG Bảng 1: Bảng so sách các giao thức .17 Bảng 2: Các kiểu ngữ pháp trong Asterisk .39 Bảng 3: Danh sách tham khảo các driver của Digium .53 TỪ VIẾT TẮT ACD Automatic call distribution Phân phối cuộc gọi tự động CTI Computer telephony integration Thiết bị kết hợp máy tính điện thoại DSP Digital Signal Processors Bộ xử lý tín hiệu số GPL General Public License Bản quyền thuộc cộng đồng IVR Interactive Voice Response Đáp ứng tương tác thoại LCR Least Cost Routing Định tuyến chi phí thấp MGCP Media Gateway Control Protocol Giao thức điều khiển cổng phương tiện RTP Real Time Protocol Giao thức thời gian thực TCP Transmission Control Protocol Giao thức điều khiển truyền tải UDP User Data Protocol Giao thức gói dữ liệu người dùng CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ TỔNG ĐÀI IP PBX ASTERISK CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ TỔNG ĐÀI IP PBX ASTERISK 1.1 Giới thiệu Asterisk - Asterisk là gì? Asterisk là một “phần mềm mã nguồn mở” được cài đặt một lần trên một máy tính PC có các giao tiếp tương ứng đi kèm với phần cứng, có thể được sử dụng như là một PBX với đầy đủ tính năng cho người sử dụng gia đình, công ty, các nhà cung cấp dịch vụ VoIP và viễn thông. Asterisk còn là một cộng đồng mã nguồn mở và là một sản phẩm thương mại của Digium. Sử dụng miễn phí và thay đổi tự do để phù hợp với các yêu cầu của mình. Asterisk cho phép khả năng kết nối thời gian thực giữa mạng PSTN và các mạng VoIP. Vì Asterisk có nhiều tính năng hơn một tổng đài PBX, ta không chỉ có những nâng cấp cho tổng đài PBX đang tồn tại mà còn có thể có nhiều thứ mới như: Kết nối các nhân viên làm việc từ nhà đến một văn phòng PBX thông qua mạng Internet. Kết nối nhiều văn phòng ở nhiều nơi khác nhau trên nền mạng IP, mạng riêng hay ngay cả mạng internet. Cho phép các nhân viên có thể tích hợp Web và email với Voicemail. Xây dựng các ứng dụng giống như IVR cho phép các kết nối đến hệ thống hàng đợi của bạn hay các ứng dụng khác. Cho phép các nhân viên làm việc di động truy cập vào PBX của công ty từ bất kỳ nơi nào với chỉ một kết nối băng thông rộng hay kết nối VPN. Và nhiều thứ khác nữa… Asterisk bao gồm nhiều tài nguyên cao cấp chỉ tìm thấy trong các hệ thống cao cấp ví dụ như: Nhạc chờ cho các khách hàng khi đang đợi trong các hàng đợi cuộc gọi, dòng hỗ trợ phương tiện và các file MP3. Các hàng đợi cuộc gọi, nơi mà một nhóm agent có thể trả lời các cuộc điện thoại và giám sát các hàng đợi. Tích hợp với văn bản qua giọng nói và nhận dạng thoại. Các dữ liệu chi tiết được chuyển đổi từ dạng tập tin văn bản và các cơ sở dữ liệu SQL. Khả năng kết nối PSTN thông qua cả 2 dạng đường dây số và tương tự. 1.1.1 Vai trò của Digium đối với Asterisk Digium một công ty ở Huntsville Alabama là người tạo ra và là nhà phát triển chính của Asterisk. Bên cạnh việc trở thành nhà tài trợ chính của sự phát triển của Asterisk. Digium còn sản xuất ra các card giao tiếp điện thoại và những phần cứng khác cho các tổng đài PBX Asterisk. Digium đưa ra Asterisk với 3 dạng bản quyền khác nhau: + Asterisk bản quyền thuộc cộng đồng (General Public License GPL). Đây là dạng được sử dụng nhiều nhất. Nó bao gồm tất cả các tính năng, miễn phí trong sử dụng và tự do thay đổi tuân theo các luật bản quyền mà GPL đưa ra. - Trang 10 - [...]... IP PBX Asterisk IP Phones Analog Phones Server Asterisk Softswitch Media Gateway Voicemail ĐT Hội Nghị Nhạc Chờ Telcos, PBX Hình 2: Tổng quan tổng đài IP PBX Asterisk Asterisk là một mã nguồn PBX mở hoạt động giống như một PBX lai, các công nghệ tích hợp như TDM1 và điện thoại IP Asterisk sẵn sàng cho đáp ứng tương tác thoại IVR (Interactive Voice Response) và phân phối cuộc gọi tự động ACD (Automatic... distribution) nó phát triển mở các ứng dụng mới Trong hình bên trên, ta có thể thấy rằng các kết nối Asterisk đến telcos và các tổng đài PBX đang tồn tại sử dụng các giao tiếp tương tự và số và cũng hỗ trợ điện thoại tương tự và IP Nó có thể hoạt động như là một softswitch, media gateway, voicemail, thoại hội nghị và nhạc chờ - Trang 15 - CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ TỔNG ĐÀI IP PBX ASTERISK 1.5 So sánh giữa... VOFR – Hình 12: Kiến trúc VoIP của Asterisk ISDN – SIP – H323 Modem Thoại, ThiếtSIP và IAX H.323 không thuộc Tiếp theo chúng ta sẽ mô tả chi tiết kiến trúc của bị khách hàng, Asterisk, nhưng nó luôn sẵn sàng như một phần thêm vào (add-on) 1.8.3 Các giao thức VoIP và mô hình OSI Hình 13: VoIP trong mô hình OSI - Trang 24 - CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ TỔNG ĐÀI IP PBX ASTERISK VoIP tương ứng với một tập các... PBX Hình 6: Tổng đài IP PBX - Trang 18 - CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ TỔNG ĐÀI IP PBX ASTERISK 1.7.2 Sử dụng IP trong các tổng đài PBX cũ Hình 7: Sự tích hợp Asterisk với hệ thống tổng đài PBX cũ Hình bên trên mô tả cách thông dụng nhất được sử dụng trong việc thiết lập Những công ty lớn thường không muốn nhiều nguy cơ khi phải đầu tư vào những công nghệ mới và cùng thời điểm lại muốn không phải đầu tư vào... dụng Asterisk và cơ chế ACD của nó để thực hiện giải pháp hỗn hợp 1.8 VoIP với Asterisk 1.8.1 Các ưu điểm của VoIP 1.8.1.a Tính hội tụ Ưu điểm chính của VoIP là tính kết hợp dữ liệu và thoại trong mạng để giảm chi phí (tính hội tụ) Tuy nhiên, nếu sự phân tích chỉ là việc giảm chi phí cho thoại không thì có - Trang 22 - CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ TỔNG ĐÀI IP PBX ASTERISK thể không đủ để thực hiện VoIP Việc... VỀ TỔNG ĐÀI IP PBX ASTERISK 1.2.3 Giàu tính năng Asterisk có hàng loạt các chức năng mà không thể tìm thấy hoặc là tùy chọn trong các tổng đài PBX truyền thống (ví dụ như voicemail, CTI, ACD, IVR, nhạc chờ và ghi âm) 1.2.4 Nội dung động trên điện thoại Asterisk được lập trình trên ngôn ngữ C và các ngôn ngữ thông thường khác trong môi trường phát triển ngày nay Khả năng cung cấp nội dung động hầu như... VoIP H.323/ SIP T1/Analog Nhà Cung Cấp VoIP Ethernet SIP Proxy Khách Hàng Hình 10: Asterisk như một media gateway Hầu hết các nhà cung cấp VoIP sử dụng SIP chuyển đến máy chủ tất cả những đăng ký, thông tin khu vực và sự xác thực của người dùng SIP Dù sao chăng nữa họ phải gởi cuộc gọi đến PSTN một cách trực tiếp hay định tuyến nó thông qua một cuộc gọi xác định nhà cung cấp sử dụng kết nối VoIP SIP... trong Asterisk giống như voicemail và cuộc gọi hội nghị được thực hiện như là các ứng dụng Ta có thể thấy các - Trang 14 - CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ TỔNG ĐÀI IP PBX ASTERISK ứng dụng Asterisk bằng cách sử dụng lệnh “show applications” trong console, có thể thêm các ứng dụng từ các phần Asterisk- addons từ nhà cung cấp thứ ba hoặc ngay cả một vài ứng dụng cũng làm được 1.4 Mô tả tổng quan tổng đài IP PBX Asterisk. .. riêng 1.5.2 Điện thoại dùng hệ thống Asterisk IP Phone Unified Messaging PSTN Gateway Softswitch POTS Telephony Gateway Telco PBX Hình 4: Điện thoại dùng hệ thống Asterisk - Trang 16 - CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ TỔNG ĐÀI IP PBX ASTERISK Trong hệ thống Asterisk các chức năng mới đều được tích hợp trong hệ thống Asterisk và không cần phải đầu tư thêm nhiều để sử dụng và vận hành những tính năng này 1.6 Xây... SIP - giao thức thiết lập phiên SIP là một chuẩn IETF mở, được định nghĩa rõ ràng trong RFC 3261 Hầu hết các nhà cung cấp dịch vụ VoIP hiện tại sử dụng SIP và nó trở thành một chuẩn VoIP phổ dụng nhất Sức mạnh của SIP là trở thành một chuẩn dựa vào IETF SIP thì nhỏ gọn nếu đem so sánh với giao thức H.323 Điểm yếu chính của SIP là NAT tranversal, một khó khăn cho hầu hết các nhà cung cấp dịch vụ VoIP
