PJI4-2017-2

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Revisão de 18h27min de 8 de agosto de 2017 por Jorge.loureiro (discussão | contribs) (Resumo de comandos da CLI para o Asterisk)
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Projeto Integrador IV

Professores: Marcelo Maia Sobral (Facebook2.png Facebook) e Jorge Loureiro (jorge.loureiro@ifsc.edu.br)
Encontros: 3a feira/19:00, 6a feira/19:00
Atendimento paralelo: 3a e 6a feira 18:30 h
Coordenadoria pedagógica (Graciane): graciane@ifsc.edu.br (3381-2890, 3381-2842)

Objetivo Geral

  1. Implantar um PABX IP integrado com serviços de telefonia fixa e móvel convencionais.
  2. Prover a infraestrutura de rede necessária para o adequado funcionamento deste PABX IP.
  3. Integrar os serviços de telefonia com outros serviços de rede.

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Avaliações

Aluno(a) Avaliação 1 Avaliação 2 Avaliação 3 Avaliação 4 Nota final

Resumo de comandos da CLI para o Asterisk

  1. O Asterisk pode ser carregado de duas formas:
    • foreground: utilizado para depurar problemas na inicialização do Asterisk, quando ele não puder ser inicializado.
    • background: modo padrão de inicialização
  1. Conectar à CLI do Asterisk carregado
    asterisk -r
    rasterisk
    
  2. Comandos na CLI
    1. Saindo da CLI sem interromper o processo
      exit
      
    2. Carrega canais SIP previamente registrados
      sip reload
      
    3. Mostra canais SIP registrados
      sip show peers
      
    4. Carrega plano de discagem
      dialplan reload
      
    5. Mostra a extensão criada no plano de discagem
      dialplan show default
      
    6. Finalizando processo no Asterisk
      sudo core stop now
      
    7. Ver aplicações disponíveis no Asterisk
      core show applications
      
  3. Iniciando Asterisk em modo background
    sudo service asterisk start
    
  4. Carregar o Asterisk em modo ForeGround
    sudo asterisk -gc
    

28/07: Apresentação da disciplina

Aula 1


O foco do Projeto Integrador IV está na oferta de serviços ao usuário final e na convergência de serviços de telecomunicações, incluindo a integração dos serviços de telefonia fixa, móvel e VoIP. Além disso, também tem como objetivo a integração destes serviços de telecomunicações com outros serviços de rede como servidores Web, Email, Telefonia IP, administração de sistemas e usuários, compartilhamento de recursos, DNS, etc.


Na figura abaixo é apresentado um esboço do cenário que foi desenvolvido durante o Projeto Integrador III. A proposta inicial é integrar a este cenário serviços de telefonia IP e convencional. Além disso, outros serviços podem ser integrados a ambos, como e-mail, DNS, acesso à câmeras IP, etc.

Diagrama-PJI3.png


Uma vez integrados os serviços de rede e de telefonia e tendo em mente que a qualidade de serviço é um ponto sensível à aplicações de telefonia IP, espera-se desenvolver métodos de medição de rede para assegurar seu correto funcionamento.

PBX IP

Um PBX IP funciona como uma central telefônica, porém intermediando chamadas VoIP. Com isso, as chamadas são feitas de um telefone IP em direção ao PBX IP, que a encaminha ao telefone IP de destino de acordo com suas regras de discagem. A figura abaixo ilustra como funciona uma chamada VoIP típica através de um PBX IP.

Voip-call.png


Nas nossas aulas faremos uso de um PBX IP Asterisk, que é um software desenvolvido pela Digium. O Asterisk roda em computadores do tipo PC que possuem sistema operacional baseado em Linux. Sua licença é livre, o que significa que não há custo de licenciamento para utilizá-lo.

PBX IP Asterisk


Asterisk: uma solução completa de PABX baseado em software, permitindo ligar o mundo IP ao mundo da rede pública de telefonia comutada.

Características Básicas: faz tudo que um PABX pequeno e simples faz e pouco mais

  • ˆ Transferência, música de espera, siga-me, etc.
  • Conferência, correio de voz, URA, fila de chamadas, monitoramento de chamadas, integração com o Jabber (Google talk)


Asterisk-ex1.png
Exemplo de cenário de uso do Asterisk



O Asterisk é um software complexo e com muitos recursos. Porém sua função mais elementar, que é intermediar chamadas, pode ser entendida com base em dois elementos importantes desse tipo de PBX. Esses elementos são o plano de discagem e configurações de canais. Na terminologia do Asterisk, um canal pode ser entendido como um ramal ou tronco. Para ter o Asterisk funcionando como uma central simplificada, é suficiente configurar esses dois elementos.

Plano de discagem

O plano de discagem define como cada chamada deve ser processada. As instruções de processamento residem no arquivo de configuração /etc/asterisk/extensions.conf. O fluxo de processamento de chamadas pode ser visto resumidamente abaixo:

Asterisk-fluxo.png


Um exemplo de plano de discagem simples pode ser visto abaixo:

[default]; o nome deste contexto ... default é o contexto predefinido do Asterisk

# Chamadas para o número 101 são feitas via SIP para o canal "maria"
exten=>101,1,Dial(SIP/maria)
same=>n,Hangup()

# Chamadas para "teste" serão atendidas com um som de beep, seguido 
# da reprodução do arquivo de som "hello-world", em seguida outro beep e
# enfim se encerra a chamada.
exten=>teste,1,Playback(beep)
same=>n,Wait(1)
same=>n,Playback(hello-world)
same=>n,Wait(1)
same=>n,Playback(beep)
same=>n,Hangup

A estrutura do plano de discagem é composta por extensões (um termo específico do Asterisk). Cada extensão identifica um número (ou usuário) que pode ser chamado, e como essa chamada deve ser processada. A sintaxe pode ser vista abaixo:

exten=>identificador,prioridade,aplicação
  • identificador: o número ou usuário chamado
  • prioridade: a prioridade da extensão. Isso determina a ordem de execução das extensões que tratam do mesmo identificador.
  • aplicação: uma ação a ser realizada quando a extensão for processada. Por exemplo, a aplicação Dial determina que deve ser encaminhada a outro canal.

Como o processamento de uma chamada usualmente envolve uma sequência de extensões, existe uma sintaxe opcional para simplificar a declaração:

exten=>identificador,prioridade,aplicação
same=>prioridade,aplicação
  • same: declara uma nova extensão com mesmo identificador da extensão imediatamente anterior

Por fim, a prioridade (que define a ordem com que as extensões são processadas) declarada com o valor n equivale à prioridade da extensão imediatamente anterior incrementada em uma unidade:

exten=>101,1,Dial(SIP/101)
same=>n,Hangup; a prioridade aqui terá o valor 2

Canais SIP

Cada telefone SIP deve ter seu identificador cadastrado no Asterisk. O identificador pode tanto ser um número, análogo a um ramal, ou uma string alfanumérica. No terminologia do Asterisk, cada telefone SIP é chamado de canal SIP, e deve estar declarado em /etc/asterisk/sip.conf:

; Canal 2000 (um exemplo)
[2000]
defaultuser=maria ; o nome do usuário para fins de autenticação
secret=kabrum
type=friend ; pode efetuar e receber chamadas
host=dynamic ; pode conectar-se a partir de qualquer endereço IP
insecure=port,invite ; 
disallow=all
allow=gsm ; habilita este codec para o João.
allow=alaw ; outro codec
allow=ulaw ; mais um codec
qualify=yes; monitora o UAC

; Canal 1000 (outro exemplo)
[1000]
defaultuser=joao ; o nome do usuário para fins de autenticação
secret=blabla
type=friend ; pode efetuar e receber chamadas
host=dynamic ; pode conectar-se a partir de qualquer endereço IP
insecure=port,invite ;
disallow=all
allow=gsm ; habilita este codec
allow=alaw ; outro codec
allow=ulaw ; mais um codec
qualify=yes; monitora o UAC

Como se pode notar, a declaração de um canal SIP envolve muitos parâmetros que envolvem autenticação, controle de acesso, localização na rede, codecs e possivelmente outras capacidades. Como os valores de alguns parâmetros podem ser iguais para vários canais, o Asterisk possibilita a declaração de perfis (templates):

; Perfil alunos
[alunos](!);  a sequência "(!)" define isto como um perfil
type=friend ; pode efetuar e receber chamadas
host=dynamic ; pode conectar-se a partir de qualquer endereço IP
insecure=port,invite ; 
disallow=all
allow=gsm ; habilita este codec
allow=alaw ; outro codec
allow=ulaw ; mais um codec
qualify=yes; monitora o UAC

; Canal 2000
[2000](alunos); a sequência "(alunos)" copia as definições do perfil "alunos"
defaultuser=maria ; o nome do usuário para fins de autenticação
secret=kabrum

; Canal joao
[joao](alunos)
defaultuser=joao ; o nome do usuário para fins de autenticação
secret=blabla

Experimento: comunicação entre telefones IP ou softphones por meio de um PBX IP


Para realizar esses exercícios você deve usar o Asterisk na máquina virtual Grafico-2. Para testar as chamadas, use um softphone em seu celular ou em um computador.


1. Criar os seguintes canais SIP: 100 e 101 (escolha usuários e senhas para autenticação)

2. Crie um plano de discagem em que todos podem fazer chamadas para todos (isso é, 100 pode chamar 101, e vice-versa).

3. Configure os softphones de forma que se registrem no PBX Asterisk, usando as contas SIP criadas previamente.

5. A partir de um softphone faça uma chamada para a conta do outro softphone. Verifique se o softphone de destino acusou o recebimento de chamada. Caso isso não tenha ocorrido, verifique seu plano de discagem. Em seguida faça uma chamada em sentido contrário.

6. Execute o comando rasterisk -vvv no computador do Asterisk.

7. Usando o comando sip show peers, visualize os estados dos canais SIP conhecidos pelo Asterisk.

8. Refaça uma chamada entre os softphones, e observe o que aparece na tela do rasterisk.

9. Será possível verificar que chamadas estão em andamento no Asterisk usando o rasterisk ? Pesquise como se pode fazer isso.

10. Use o rasterisk para testar chamadas. Use o comando console dial canal_SIP para chamar um canal SIP (substitua canal_SIP pelo número a ser chamado). Ao final, execute console hangup.

11. Acrescente mais um canal SIP, editando o arquivo sip.conf. Configure um dos softphones para usar esse novo canal.

12. Teste chamadas entre os softphones usando esse novo número.

Possíveis problemas

  1. Em cada softphone crie uma conta SIP, que deve ser identificada por ramal@IP_do_PBX (ex: se o PBX tiver IP 192.168.2.110, as contas de alunos podem ser 100@192.168.2.110 e 101@192.168.2.110).
  2. Após definir as contas, verifique se os telefones indicaram que elas estão disponíveis (online). Você pode fazer essa verificação também no próprio Asterisk. Neste caso execute o seguinte comando para acessar o console do Asterisk:
    sudo rasterisk -vvv
    host*CLI> sip show peers
    host*CLI> sip show peers
    Name/username              Host             Dyn Nat ACL Port     Status     
    101/101                    192.168.2.10       D          11270    OK (6 ms)
    102/102                    192.168.2.210      D          63169    OK (12 ms)
    2 sip peers [Monitored: 2 online, 0 offline Unmonitored: 0 online, 0 offline]
    
  3. Se algum dos telefones não aparecer como OK no console do Asterisk, verifique se o número de ramal e a senha configuradas no telefone são os mesmos declarados em /etc/asterisk/sip.conf. Outro teste que se pode fazer é acessar o console do Asterisk, e depois tentar ativar as contas SIP nos telefones (i.e. colocá-las para indisponível ou offline, e depois reativá-las). O Asterisk irá mostrar algumas linhas informativas sobre os registros dos telefones..
  4. Se as contas SIP estão devidamente registradas no Asterisk, mas ainda assim as chamadas não são realizadas, o problema deve estar no plano de discagem. Neste caso, acesse o console do Asterisk e tente novamente fazer a chamada. Veja se o Asterisk informa na tela o motivo para a chamada não ser realizada. Em seguida, confira se seu plano de discagem (/etc/asterisk/extensions.conf) possui uma extensão que satisfaça a chamada que se deseja realizar. Isso é, se você estiver tentando chamar o ramal SIP 101@192.168.2.110, deve haver uma extensão assim:
    exten=>101,1,Dial(SIP/101)
    same=>n,Hangup
    

DICAS

Comandos válidos no CLI do Asterisk:

  1. Recarregar as configurações do arquivo sip.conf: sip reload</syntaxhighlight>
  2. Recarregar as configurações do arquivo extensions.conf: dialplan reload</syntaxhighlight>
  3. Ver canais SIP criados: sip show peers</syntaxhighlight>
  4. Gerar uma ligação via console: console dial extensão@contexto</syntaxhighlight>

PBX baseados em Asterisk

Existem softwares que implementam interfaces amigáveis para uso do Asterisk. Mais que isso, tais softwares criam um modelo de utilização do Asterisk, articulando seus recursos e funcionalidades de forma prática. Alguns deles são:


Algum deles poderia ser adequado ao projeto ? Ou seria melhor usar o Asterisk diretamente ?

02/08: Interligação de PBX Asterisk

Aula 2

Supondo que cada cliente do provedor tenha seu próprio PBX, pode ser necessário interligar suas centrais com o PBX do provedor. A interligação entre PBX Asterisk pode ser feita via rede de dados usando os protocolos SIP ou IAX2 (porém este segundo está em desuso). No primeiro caso, o encaminhamento de uma chamada entre dois PBX funciona como uma chamada SIP usual, e isso significa que a sinalização é feita com SIP e o áudio flui em separado com RTP. No segundo caso, o protocolo IAX2 (Inter-Asterisk eXchange) encapsula tanto a sinalização quanto os fluxos de áudio, o que simplifica o estabelecimento do tronco.

Modelo-pbx-asterisk.png


Inicialmente criaremos a infraestrutura para chamadas VoIP, a qual aumentaremos gradualmente para podermos reproduzir o modelo aqui descrito.

Tronco SIP

Em um entroncamento SIP (SIP trunking), um PBX pode encaminhar chamadas através de um tronco SIP. Essas chamadas podem ser originadas de diferentes formas, tais como telefones IP ou convencionais. Entre os PBX do entroncamento, as chamadas são sinalizadas com SIP e transmitidas com RTP (mais detalhes sobre esses protocolos serão vistos em aulas posteriores).

Sip-trunk.png

A ativação de um entroncamento SIP entre dois PBX Asterisk pode ser feita seguindo o exemplo abaixo:

PBX sip.conf extensions.conf
Norte
[Sul]
type=user
secret=supersercreta
host=IP_PBX_Norte
disallow=all
allow=ulaw
;canreinvite=no
directmedia=no
context=troncoSIP
qualify=yes

[ParaSul]
type=peer
fromuser=Norte
username=Norte
secret=supersecreta
host=IP_PBX_Sul
disallow=all
allow=ulaw
;canreinvite=no
directmedia=no
qualify=yes
 [troncoSIP]
 ; Ligando para a outra central e, na sequência, o "ramal" de destino
 exten => 4000,1,Dial(SIP/ParaSul/4000)
 same=>n,Hangup
Sul
[Norte]
type=user
secret=supersercreta
host=IP_PBX_Sul
disallow=all
allow=ulaw
;canreinvite=no
directmedia=no
context=troncoSIP
qualify=yes

[ParaNorte]
type=peer
fromuser=Sul
username=Sul
secret=supersecreta
host=IP_PBX_Norte
disallow=all
allow=ulaw
;canreinvite=no
directmedia=yes
qualify=yes
 [troncoSIP]
 ;
 ; Ligando para a outra central e, na sequência, o "ramal" de destino
 exten => 2000,1,Dial(SIP/ParaNorte/2000)
 same=>n,Hangup


Outra forma de fazer um entroncamento SIP é o seguinte:

PBX sip.conf extensions.conf
Central1
[central2]
type=friend
;defaultuser=central1; Canal SIP criado na Central 1
username=central1
host=192.168.25.102 ;ip da Central 2
secret=123
context=alunos
 [alunos]
 ; Ligando para a outra central e, na sequência, o "ramal" de destino
 exten => 4000,1,Dial(SIP/central2/3000)
 same=>n,Hangup
Central2
[central1]
type=friend
;defaultuser=central2; Canal SIP criado na Central 2
username=central2
host=192.168.25.101 ;ip da Central 1
secret=123
context=alunos
 [alunos]
 ;
 ; Ligando para a outra central e, na sequência, o "ramal" de destino
 exten => 2000,1,Dial(SIP/central1/2000)
 same=>n,Hangup

Atividade: estabelecendo chamadas entre diferentes PBX Asterisk

Nesta atividade, vamos realizar chamadas entre softphones registrados em diferentes PBX Asterisk. Isso implica definir um plano de numeração para os ramais da empresa. Sendo assim:

  1. Defina esse plano de numeração
  2. Crie as regras de discagem entre ramais da empresa
  3. Teste as chamadas
  4. Investigue a comunicação através do tronco (use o wireshark)


As centrais das equpes podem ser interligadas de foram distribuída (em malha) ou centralziada. Os diagramas a seguir ilustram essas duas topologias.

Centralizado
Distribuído
PJI4-4pbx-centralizado.jpg PJI4-4pbx.jpg


08/08: Tema do projeto: Portaria Eletrônica

Aula 3


Hoje as equipes devem definir as características e funcionalidades a serem disponibilizadas pela portaria eletrônica VoIP.