VoIP mit Asterisk unter Linux

VoIP mit Asterisk
unter Linux
Thomas Will
xinux e.K.

XINUX e.K.
gegründet 1999 von Thomas Will
Training
Networks
Security
Database
Consulting
http://www.xinux.com

Allgemeines zu Asterisk
Geschichte von Asterisk
Funktionen und Standards
Hardware und VoIP­Protokolle
Installation und Starten
Aufbau und Wählplan
Überblick
Konfigurationsdateien und Command Line Interface
Asterisk im Netzwerk
Asterisk­Linux­Distributionen

Allgemeines zu Asterisk
Asterisk ist eine Open Source PBX (Telefonanlage)
für das Linux­Betriebssystem unter der GNU/GPL Lizenz
Protokolle SIP, H.323, IAX2 (Inter­Asterisk­Exchange), MGCP,
SCCP, Analog, ISDN (BRI und PRI)
Codecs G.711, GSM, G.729, G.726, iLBC und Speex
Telefax, Text2Speech und AGI möglich
Stellt viele Applikationen bereit (ENUM, Konferenzen,
Voicemail, Warteschlangen, ...)
Ist das Swiss­Army­Knife der Telefonie!
Skaliert von einem Anrufbeantworter ­> Carrier Netz

Geschichte von Asterisk
1999 aus Geldmangel von Mark Spencer entwickelt
Integration des Zapata Projekts
Komplette Lösungen aus einer Hand
Spezialisierte Asterisk Linux Distribution
Appliance Lösungen
Inzwischen bei den meisten VoIP Providern im Einsatz

Funktionen und Standards
Sprachdienste
� Anrufbeantworter, Telefonkonferenzen, Sprachdialoge
VoIP­Protokolle
� InterAsterisk eXchange (IAX)
� Session Initiation Protocol (SIP)
� H.323

Funktionen und Standards
für öffentliche Telefonanbieter und Callcenter genauso
geeignet wie für den Privathaushalt.
Viele VoIP­Provider sind mittels Asterisk aufgebaut.
Asterisk unterstützt diverse Audio­Codecs wie GSM,
ADPCM, ILBC und das Dekomprimieren von MP3.
mittels Asterisk lässt sich die Telefonanlage nahezu
beliebig konfigurieren und erweitern.

Hardware
Linux (empfohlen Kernel > 2.6)
FreeBSD, NetBSD, OpenBSD
MacOS
Windows (Cygwin oder COLinux)
Bevorzugt x86

Hardware
ISDN Karten mit HFC­Chips (HDLC­FIFO­Controller­Chips)
stellen die notwendigen Funktionen für die Anbindung
interner Endgeräte zur Verfügung, da diese im NT­Modus
betrieben werden können.

Hardware
Ein Asterisk­System kann ohne weitere Hardware nur mit
VoIP­Endgeräten und VoIP­Telefonprovidern betrieben
werden
Für die Verbindung zum herkömmlichen Telefonnetz sowie
den Anschluss von analogen Telefonen benötigt man
zusätzlich Steckkarten oder ATAs.

IAX ­ InterAsterisk eXchange
VoIP­Protokolle
� Für den Signalisierungprozess und für die Übertragung des
Audiostream wird nur ein Port benötigt, welcher von Seite des
Clients offengehalten wird.
� keine NAT­ bzw. Firewall­Probleme
� Bandbreitennutzung von ca. 38 kBit/s in Sende­Richtung
� kann durch eine einzelne UDP­Verbindung Steuersignale und
mehrere Gespräche bzw Videobotschaften zwischen zwei
Computern bzw. Endgeräten übertragen

SIP ­ Session Initiation Protocol
VoIP­Protokolle
� lehnt sich an das Hypertext Transfer Protokoll an, ist zu
diesem aber nicht kompatibel.
� ist ein Netzprotokoll zum Aufbau, zur Steuerung und zum
Abbau einer Kommunikationssitzung zwischen zwei und
mehr Teilnehmern
� Unterstützung findet SIP bereits in vielen Geräten diverser
Hersteller und es scheint sich zum Standard­Protokoll für
Voice over IP (VoIP) zu entwickeln

H.323
VoIP­Protokolle
� ist ein Protokoll der H.32X­Serie, die auch die
Kommunikation über öffentliche Telefonnetze und ISDN
enthält.
� hat seinen Ursprung als Protokoll für die
Videokommunikation über TCP/IP
� wird zunehmend vom SIP­Protokoll ersetzt
� basiert auf dem ISDN Protokoll Q.323

Aufbau

Schedular
Aufbau
� Umsetzen der pseudoparallelen Verarbeitung um
zur Sprachübertragung in Echtzeit
� Planung des Aufgabenabaus ohne grosse Verzögerung
� Gute Auslastung der Betriebsmittel

I/O Manager
Aufbau
� Zentrale Vermittlungstelle zwischen Treibern und
Devicenodes
� Queueing und Bufferingverfahren zur flüssigen
Sprachübertragung

Transcoder
Aufbau
� Entkomprimierung der ankommenden Sprache
� Komprimierung der abgehenden Sprache

Dynamic Modul Loader
Aufbau
� Hinzufügen von Modulen zur Laufzeit
� Entladen von Modulen zur Laufzeit
� Ähnlich wie Linuxkernelsystem
� Kein Neustarten notwendig

API
APIs
� Channel ­ Schnittstelle für die verschiedenen Standards
(SIP, H.323 oder CAPI)
� Codec ­ Schnittstelle für die Kompressionsverfahren
� Application ­ Schnittstelle für die Anwendungen
(Beispielsweise Unterprogramm für Musik on Hold)

cd /usr/src/
Installation und Starten
wget http://ftp.digium.com/pub/asterisk/asterisk­1.4­current.tar.gz
tar ­xvzf asterisk­1.4­current.tar.gz
cd asterisk­1.4.x
./configure
make
make install
make sample
asterisk oder asterisk ­r

Wählplan
zentrales Steuerelement von Asterisk.
� wohin wird ein Anrufer weitergeleitet
� was passiert, wenn dort niemand abnimmt oder es
besetzt ist
� welcher Anrufbeantworter/welche Mailbox soll informiert
werden
� welche Eingaben werden akzeptiert
� welche Aktion wird durch eine Eingabe ausgelöst

Wählplan
gliedert sich in mehrere Abschnitte
Bezeichnungen werden in eckigen Klammern gefasst
Ein Abschnitt ist bis zur nächsten öffnenden Klammer bzw.
bis zum Dateiende gültig
Innerhalb der Abschnitte wird jeweils eine bestimmte
Gruppe (Nebenstelle) und damit zusammenhängende
Reihenfolgen, Aktionen und Verhalten behandelt

Wählplan
Die Abschnitte „[general]“ und „[globals]“ sind vordefinierte
Abschnitte
Alle anderen Abschnitte werden auch als Kontexte
bezeichnet
� Kontexte bestimmen einen geschlossenen Bereich und
somit einen definierten Sicherheitsbereich
� Ein Kontext kann den Sicherheitsbereich des anderen
Kontext erlangen, indem er in diesen Kontext über die
Anweisung „include“ eingebunden wird
Ist für eine Nebenstelle kein Kontext definiert, so wird diese
über den Standardkontext „[default]“ behandelt

Konfigurationsdateien
/etc/asterisk/misdn.conf
� teilt Asterisk mit, wie die einzelnen HFC Karten genutzt werden
/etc/asterisk/sip.conf
� SIP­Benutzer und Zugänge von SIP­Providern
/etc/asterisk/extensions.conf
� Hauptkonfigurationsdatei; der Dreh und Angelpunkt einer jeden
Asterisk Installation
/etc/asterisk/providers.conf
� sip­provider konfigurationsdatei
/etc/asterisk/queues.conf
�

Konfigurationsdateien
/etc/asterisk/voicemail.conf
� Konfiguration eines Anrufbeantworters
/etc/asterisk/musiconhold.conf
� Konfiguation der Wartemusik

Command Line Interface
Interaktiv – (asterisk ­r) ­ Beispiel
� vermittlung*CLI>help
� vermittlung*CLI>restart now
� vermittlung*CLI>show queues
� vermittlung*CLI>sip set debug
� vermittlung*CLI>sip set debug off

Command Line Interface
Shell Skripts – (asterisk ­rx) ­ Beispiele
� asterisk ­rx 'core show version'
� asterisk ­rx 'misdn show ports stats'
� asterisk ­rx 'misdn restart port 2'
� asterisk ­rx 'logger reload'

Asterisk im Netzwerk

Asterisk mit Analogen Endgeräten

Asterisk mit WLAN­Endgeräten

Asterisk mit ISDN­Telefon­Anlage

Interne Anrufe

Rufweiterleitung ins Internet

Rufweiterleitung ins Telefonnetz

VoIP­Einwahl von extern

Asterisk­spezialisierte Linux­
Distributionen
Die Linux­Distribution Eisfair bietet eine menügesteuerte,
zentrale und vereinfachte Konfigurationsschicht und
ermöglicht so die gleichzeitige Einrichtung aller Asterisk­
Konfigurationsdateien
Die Distribution AstLinux legt Wert auf eine
ressourcenschonende Zusammenstellung, die auch von
etwa 30 MB großen Flash­Speicher­Medien aus gestartet
werden kann

Asterisk­spezialisierte Linux­
Distributionen
Asterisk@Home war eine frei verfügbare Kombination von
Telefonanlage und Distribution. Asterisk@Home ging dann
Ende Mai 2006 in das Projekt
Trixbox über.
PoundKey (engl. Raute Taste), auch bekannt als rPath
Linux, ist der Name einer Distribution und eines Projekts,
das Digium zusammen mit rPath ins Leben gerufen hat.
AsteriskNow entstand aus PoundKey, ist seit dem 22.
November 2006 und nun in der Version Beta 4 verfügbar.

Asterisk­spezialisierte Linux­
Distributionen
VoIPonCD ist auch eine frei verfügbare Kombination von
Telefonanlage und Distribution.
elastix ist auch eine neue Asterisk­Distribution. Sie
beinhaltet Asterisk (PBX), FreePBX und andere Software
und stellt zur Zeit ein Fork der trixbox dar.

Kommerzielle­Asterisk­
Appliance­Lösungen
Starface (Vertico, Karlsruhe)
Telman (B&S Computers, Homburg/Saar)

Vielen Dank für Ihre
Aufmerksamkeit!
Eine Päsentation von
xinux e.k.

[general]
bridging=yes
/etc/asterisk/misdn.conf
method=standard
append_digits2exten=yes
stop_tone_after_first_digit=yes
debug=2
tracefile=/var/log/misdn.log
[default]
context=default
language=de
nationalprefix=0
internationalprefix=049
rxgain=0.8
txgain=0.8

[ISDN­TE]
/etc/asterisk/misdn.conf
context=isdn_incoming
ports=2
[ISDN­NT]
context=default
ports=1

[general]
/etc/asterisk/sip.conf
context=default ; Default context for incoming calls
bindport=5060 ; UDP Port to bind to (SIP standard port is 5060)
bindaddr=0.0.0.0 ; IP address to bind to (0.0.0.0 binds to all)
srvlookup=yes ; Enable DNS SRV lookups on outbound calls
videosupport=yes ; Turn on support for SIP video
musicclass=default ; Sets the default music on hold class for all SIP calls
language=de ; Default language setting for all users/peers
dtmfmode = rfc2833 ; Set default dtmfmode for sending DTMF. Default:
rfc2833
localnet=192.168.0.0/255.255.0.0; All RFC 1918 addresses are local networks
canreinvite=yes
language=de
externhost=myhost.mydomain.de
externip=194.129.4.6

allow=alaw
allow=alaw
allow=ulaw
allow=g729
allow=gsm
allow=slinear
qualify=no
/etc/asterisk/sip.conf
register => 123456789:passwort@sipgate.de/700
[user1]
type=friend ; Friends place calls and receive calls
secret=passwort
language=de ; Use German prompts for this user
host=dynamic ; This peer register with us
dtmfmode=rfc2833 ; Choices are inband, rfc2833, or info
username=user1 ; Username to use in INVITE until peer registers
allow=ulaw ; dtmfmode=inband only works with ulaw or alaw!
allow=gsm ; GSM consumes far less bandwidth than ulaw

[sipgate]
type=friend
/etc/asterisk/sip.conf
insecure=very ; otherwise I get authentication errors
nat=yes
username=123456789
fromuser=123456789
fromdomain=sipgate.de
secret=passwort
host=sipgate.de
qualify=yes
dtmfmode=info
tos=0x18
[700]
type=friend
username=700
secret=passwort
host=dynamic

[general]
static = yes
/etc/asterisk/extensions.conf
writeprotect = no
[default]
include => sip1
include => sip100
include => sip200
include => sip300
include => sip400
include => sip500
include => isdn_incoming
include => isdn_outgoing
include => mailbox
include => isdn_auerswald

[sip100]
/etc/asterisk/extensions.conf
exten => 100,1,Dial(SIP/user1,20,rt)
;exten => 100,2,SetCallerID(123456)
;exten => 100,2,Dial(misdn/g:ISDN­TE/01711234567|30,rt)
;exten => 100,2,Voicemail(100,u)
[isdn_incoming]
exten => 123457,1,Queue(gruppe1)
exten => 123457,n,Hangup
exten => 123458,1,Dial(mISDN/1/38,rt)
exten => 123458,n,Hangup
exten => 123456,1,Queue(gruppe1)
exten =>123456,n,Hangup
;#### user1 von extern ####

[isdn_outgoing]
/etc/asterisk/extensions.conf
exten => _0.,1,SetCallerID(123456)
exten => _0.,2,Dial(mISDN/2/${EXTEN:1},rt)
exten => _0.,n,Hangup
[isdn_auerswald]
exten => _8.,1,SetCallerID(999)
exten => _8.,2,Dial(mISDN/1/${EXTEN:1},rt)
exten => _8.,n,Hangup
;
[mailbox]
exten => 101,1,VoicemailMain(s100)
;
[sipgate]
exten => _9.,1,SetCallerid,123456789

[sipgate]
/etc/asterisk/providers.conf
providername = sipgate
providerlogo =
protocol = sip
providerdesc =
hasiax = no
hassip = yes
registeriax = no
registersip = yes
host = sipgate.de
fromdomain = sipgate.de
insecure = port,invite
fromuser =
contact =

[general]
[default]
[gruppe1]
music=default
strategy=ringall
timeout=120
retry=1
/etc/asterisk/queues.conf
member => mISDN/1/
member => SIP/user1

[general]
/etc/asterisk/voicemail.conf
format = wav49|gsm|wav
serveremail = asterisk
attach = no
skipms = 3000
maxsilence = 10
silencethreshold = 128
maxlogins = 3
emaildateformat = %A, %B %d, %Y at %r
maxmsg = 100
minmessage = 0
maxmessage = 60
saycid = no
sayduration = no
emailonly = no

[zonemessages]
/etc/asterisk/voicemail.conf
eastern = America/New_York|'vm­received' Q 'digits/at' IMp
central = America/Chicago|'vm­received' Q 'digits/at' IMp
central24 = America/Chicago|'vm­received' q 'digits/at' H N 'hours'
military = Zulu|'vm­received' q 'digits/at' H N 'hours' 'phonetic/z_p'
[default]
maxmsg = 50
100 => 1234,thomas,thomas@xinux.de
200 => 1234,alexander,alexander@xinux.de
300 => 1234,patrick,patrick@xinux.de
400 => 1234,tina,tina@xinux.de
500 => 1234,martin,martin@xinux.de

[default]
mode=files
/etc/asterisk/musiconhold.conf
directory=/var/lib/asterisk/moh