Embedded Asterisk PBX

Full text

(1)ˇ – Technicka´ univerzita Ostrava VSB Fakulta elektrotechniky a informatiky Katedra telekomunikaˇcn´ı techniky. ´ Diplomova´ prace Embedded Asterisk PBX. 2012. Josef Stoklasa.

(2)

(3) Prohlašuji, že jsem tuto diplomovou práci vypracoval samostatně. Uvedl jsem všechny literární prameny a publikace, ze kterých jsem čerpal..

(4) ˇ akovi Ph.D. za odborné Rád bych na tomto m´ıstˇe podˇekoval panu Doc.Ing. Miroslavu Vozn´ konzultace, bez nichˇz by tato práce nikdy nevznikla a také Ing. Janu Rozhonovi za asistenci pˇri zátˇezˇ ovych ´ testech Asterisk PBX..

(5) Abstrakt VoIP telefonie je nyn´ı v dobách expanze a je stále cˇ astˇeji pouˇz´ıvanou technologi´ı pro real´ redna (dále jen PBX) na izaci firemn´ı, ale i soukromé telefonie. Softwarová poboˇcková ustˇ bázi Asterisk je dnes velmi obl´ıbenou variantou pro rˇ eˇsen´ı firemn´ı telefonie a to pˇrede˚ na zˇr´ızen´ı. Nese vˇsak s sebou nemalé náklady na vˇs´ım d´ıky velmi n´ızkym ´ nákladum ´ erné provoz a to hlavnˇe co do spotˇreby elektrické energie. Náklady jsou tedy pˇr´ımo umˇ elektrickému pˇr´ıkonu daného hardware na nˇemˇz Asterisk PBX provozujeme. Tato Diplomová práce pojednává o minimalizaci nákladu˚ na provoz PBX s ohledem na co moˇzná ´ rednejmenˇs´ı ztrátu vypoˇ a zárovenˇ moˇznosti rozˇsiˇritelnosti takového ustˇ ´ cetn´ıho vykonu ´ ny jako celku v komplexn´ı s´ıt’ovy´ miniserver, jenˇz je dále nazyv´ a n jako HomeRouter. ´ C´ılem této práce je navrhnout a zrealizovat uceleny´ minimalisticky´ systém zvládaj´ıc´ı ˚ vˇsechny bˇezˇ né funkce softwarové PBX, pˇriˇcemˇz je kladen duraz právˇe na minimáln´ı energetickou nároˇcnost. Takováto zaˇr´ızen´ı se dnes bˇezˇ nˇe nazyvaj´ ´ ı term´ınem SOHO (Small Office/Home Office). V posledn´ı cˇ a´ sti této práce budou také zm´ınˇeny moˇzné rozˇs´ırˇ en´ı uceleného minimalistického systému o dalˇs´ı serverové aplikace uˇz´ıvané miniserverem HomeRouter jako je HTTP server, FTP server, SMB server, VPN koncentra´ tor a dalˇs´ı. ˇ a´ slova: SOHO, Asterisk PBX, VoIP telefonie, Alix.2D13, Voyage Linux, protokol Kl´ıcov SIP, x86 architektura, Ethernet, Wi-fi, QoS,. Abstract VoIP is currently at the time of expansion and is still more frequently used technology for real-time communication. Software branch exchange (PBX) based on Asterisk is very popular solution for corporate telephony at this time. Because Asterisk is open-source software, in that case gratis, therefor is his running related only with energy cost. Energy cost in this case is direct proportional for power consumption of hardware where Asterisk PBX is running. Therefor this theses is focused on minimalisation of energy cost needed for Asterisk PBX running with reference to minimal lost of computational power. Also is this project focused on chances of additional network services running also on this PBX, and thus create complex mini-server which is further named as HomeRouter. Specific of this project is emphasization for minimal energy cost related with network services running on specified hardware. This devices are usually named as SOHO (Small Office/Home Office). In last section of this theses is also described howto implement.

(6) additional network services running on HomeRouter as HTTP, FTP, SMB server, VPN concentrator and so on. Keywords: SOHO, Asterisk PBX, VoIP telephony, Alix.2D13, Voyage Linux, protocol SIP, x86 architecture, Ethernet, Wi-fi, QoS,.

(7) Seznam pouˇzitych ´ zkratek a symbolu˚ ACD ATM DiffServ DTMF FTP GNU GPL HTML HTTP IntServ ISP IVR NAT PBX QoS RTD SIP SMB SOHO SSH SSL VoIP VPN Wi-fi WINS. – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – –. Automatic Call Distribution Asynchronous Transfer Mode Differentiated Services Dual-Tone Multi-Frequency File Transfer Protocol GNU’s Not Unix General Public Licence Hyper Text Markup Language Hyper Text Transfer Protocol Integrated Services Internet Service Provider Interactive Voice Response Network Address Translate Private Branch eXchange Quality of Service Round-Trip Delay Session Initiation Protocol Server Message Block Small Office/Home Office Secure Shell Secure Socket Layer Voice over Internet Protocol Virtual Private Network Wirelless Fidelity Windows Internet Naming Service.

(8) 1. Obsah 1. ´ Uvod 1.1 Motivace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2 Náplnˇ práce . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 6 6 6. 2 Projekt Asterisk 7 ˇ e sluˇzby Asterisku . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1 Doplnov´ 8 2.2 Popis podporovanych ´ rozhran´ı, kanálu˚ a kodeku˚ v Asterisk . . . . . . . . 11 2.3 Architektura Asterisku . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 2.4 Priorizace toku dat, metody obsluhy paketovych ´ front a podpora znaˇckován´ı provozu v Asterisku . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 3 HW platforma ALIX a green computing 3.1 Platforma ALIX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2 Green Computing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 26 26 33. 4 Implementace Asterisku na HW ALIX 4.1 Voyage Linux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2 Instalace Voyage Linux na ALIX.2D13 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3 Instalace a nastaven´ı Asterisku . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 37 37 38 41. 5 Posouzen´ı energetické nároˇcnosti a porovnán´ı se souˇcasnymi systémy ´ 5.1 Porovnán´ı spotˇreby vzorové PC sestavy a desky ALIX.2D13 . . . . . . . . 5.2 Kalkulace návratnosti investice do Embeded Asterisk PBX . . . . . . . . .. 47 47 48. 6 Zhodnocen´ı dosaˇzenych u˚ ´ vysledk ´ 6.1 Mˇerˇ en´ı datové propustnosti Embedded Asterisk PBX . . . . . . . . . . . . 6.2 Mˇerˇ en´ı poˇctu souˇcasnˇe obslouˇzenych ´ SIP hovoru˚ . . . . . . . . . . . . . . 6.3 Moˇznosti rozˇs´ırˇ en´ı Embedded Asterisk PBX na miniserver HomeRouter .. 50 50 51 55. 7 Závˇer. 60. 8 Reference. 61. Pˇrı´lohy. 64. A Konfigurace a návody A.1 Postup pro instalaci voayge linux z LiveCD . . . . . . . . . . . . . . . . . . A.2 Nastaven´ı souboru sip.conf pro testován´ı pomoc´ı SIPP . . . . . . . . . . . A.3 Soubor extensions.conf pro testován´ı pomoc´ı SIPP bez souˇcasného nahráván´ı hovoru˚ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A.4 Soubor extensions.conf pro testován´ı pomoc´ı SIPP se souˇcasnym ´ nahráván´ım hovoru˚ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A.5 Konfigurace extensions.conf pro funkci podm´ınˇeného nahráván´ı . . . . . .. 65 65 66 67 67 68.

(9) 2. A.6 Nastaven´ı souboru˚ interfaces a hostapd.wlan0.conf pro vytvoˇren´ı AP . . . . A.7 Nastaven´ı souboru dnsmasq.conf pro funkci DHCP serveru . . . . . . . . . A.8 Nastaven´ı souboru vsftpd.conf pro funkci FTP serveru . . . . . . . . . . . . A.9 Nastaven´ı souboru lighttpd.conf pro funkci HTTP serveru . . . . . . . . . . A.10 Nastaven´ı souboru smb.conf pro sd´ılen´ı v s´ıt´ıch Windows . . . . . . . . . . A.11 Nastaven´ı souboru config.xml pro sd´ılen´ı multimédi´ı pomoc´ı UPnP/DLNA A.12 Nastaven´ı souboru mpd.conf pro funkci s´ıt’ovˇeho pˇrehrávaˇce hudby . . . . A.13 Nastaven´ı konfiguraˇcn´ıch souboru˚ pro funkci VPN koncentrátoru . . . . .. 68 69 69 70 70 71 74 74.

(10) .

(11) , 6 9 ' +.

(12)

(13) . !

(14) . "# $ %# %

(15) &&& '()*(( . + "# $ !

(16) - ". /00

(17) 12

(18) 34 . + 5$

(19) #

(20) ) %# . , 7-

(21) 0 8 0343% 3 . , "# $ !

(22) - 8 . /0 30 . ,

(23) -

(24) 0 /:; . 9 <30 -

(25) $ 3 0 3-= . +. ( > 7 $ . 0 0- >3 $ % . ,9 > 7 > $ . 0 0- >3 (? % .@ . ,9 > 7 &7

(26)

(27)

(28) /0 30 =; >3 (? % .@ . ,' . - > 7A !. &7

(29)

(30)

(31) /0 30 =;. . ,' , B3# #03 0> 7 433. . ,+ >3 $ 03 003 &7

(32)

(33)

(34) /0 30 =; . (.

(35) 4. ´ u˚ Seznam obrazk 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18. Blokové schéma architektury Asterisku (pouˇzito se souhlasem autora [3]) 16 Vliv variability zpoˇzdˇen´ı - jitter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Srovnán´ı rámcu˚ ISL a 802.1Q (pouˇzito se souhlasem autora [10]) . . . . . . 18 IP záhlav´ı s poˇzit´ım a bez pouˇzit´ı DiffServ (pouˇzito se souhlasem autora [10]) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 Princip obsluhy paketovych ´ front metodou MDRR (pouˇzito se souhlasem autora [11]) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Princip obsluhy paketovych ´ front metodou WFQ (pouˇzito se souhlasem autora [11]) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 AMD Geode LX 800 (500MHz) CPU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 Blokové schéma architektury AMD Geode LX [21] . . . . . . . . . . . . . . 32 Test vykonosti AMD Geode LX800 uvádˇen vyrobcem [21] . . . . . . . . . 34 ´ ´ ALIX.2D13 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 Logo Voyage Linux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 ´ Uvodn´ ı obrazovka LiveCD Voyage Linux v emulátoru Qemu . . . . . . . 40 Grafické rozhran´ı Asterisku . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 Vysledek práce - Embedded Asterisk PBX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 ´ Testován´ı Asterisk PBX nástrojem SIPP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 Graf vyt´ızˇ en´ı CPU v závislosti na poˇctu souˇcasnych ´ hovoru˚ . . . . . . . . 53 Vyt´ızˇ en´ı CPU procesem asterisk pˇri 40-ti souˇcasnych ´ hovorech bez a s nahráván´ım hovoru˚ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 GMPC - Klient pro ovládán´ı MPD serveru . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58.

(36) 5. ´ ´ Seznam vypis ´ u˚ zdrojoveho kodu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23. Pˇr´ıkaz pro mapován´ı Linux socket priority na 802.1p CoS . . . . . . . . . . Parametry v konfiguraˇcn´ım souboru iax.conf pro nastaven´ı ToS a CoS . . . Parametry v konfiguraˇcn´ım souboru sip.conf pro nastaven´ı ToS a CoS . . . Instalace virtuáln´ıho stroje Qemu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Staˇzen´ı posledn´ı verze Voyage MPD pˇres pˇr´ıkazovou rˇ a´ dku . . . . . . . . Kontrola identifikátoru disku . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Spuˇstˇen´ı Qemu pro zaveden´ı Voyage Linux ze staˇzeného LiveCD . . . . . Instalace Voyage Linuxu na CF kartu - krok 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . Instalace Voyage Linuxu na CF kartu - krok 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . Instalace Voyage Linuxu na CF kartu - krok 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . Ovˇerˇ en´ı korektn´ıho zavádˇen´ı systému . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Instalace Asterisku ve Voyage Linux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Instalace grafického rozhran´ı pro Asterisk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Nastaven´ı souboru http.conf potˇrebná pro správnou funkci Asterisk GUI . Nastaven´ı v souboru manager.conf potˇrebná pro správnou funkci Asterisk GUI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Nastaven´ı v souboru sip.conf potˇrebná pro základn´ı zprovoznˇen´ı SIP telefonie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Nastaven´ı v souboru extensions.conf potˇrebná pro základn´ı zprovoznˇen´ı SIP telefonie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Nastaven´ı monitorován´ı hovoru v souboru extensions.conf . . . . . . . . . Mˇerˇ en´ı TCP propustnosti v rámci jedné pods´ıtˇe . . . . . . . . . . . . . . . Mˇerˇ en´ı TCP propustnosti mezi dvˇema pods´ıtˇemi . . . . . . . . . . . . . . . Mˇerˇ en´ı CPU nástrojem top . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zvyˇ ´ sen´ı priority procesu asterisk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bezdrátové rozhran´ı wlan0 po zapojen´ı karty CM9 . . . . . . . . . . . . . .. 24 25 25 39 39 39 39 40 41 41 41 41 42 43 43 44 44 45 51 51 53 54 56.

(37) 6. 1. ´ Uvod. 1.1 Motivace ˇ Zijeme v dobˇe kdy internetová komunikace vládne svˇetu. Na dneˇsn´ım telekomuˇ ıc´ı jakoukoliv komunikaci v reálném nikaˇcn´ım trhu se pohybuje nemálo aplikac´ı umoˇznuj´ cˇ ase, at’ uˇz komunikaci textovou, hlasovou cˇ i komunikaci s moˇznost´ı videopˇrenosu. Ne˚ jrychlejˇs´ım a zpravidla nejv´ıce pouˇz´ıvanym komunikace ve firemn´ı svérˇ e vˇsak ´ zpusobem ˚ avá komunikace hlasová a to pˇredevˇs´ım d´ıky mobiln´ım telefonum. ˚ stále zust´ Dennˇe za˚ nemalé pen´ıze. mˇestnanci firem protelefonuj´ı stovky minut, za nˇezˇ firma plat´ı operátorum ˚ zeme s vyuˇzit´ım VoIP telefonie uˇsetˇrit Zamˇerˇ´ıme-li se na odvˇetv´ı pevné telefonn´ı s´ıtˇe, muˇ ´ cty. Proto je také potˇreba zohlednit náklady na i v´ıce neˇz dvˇe tˇretiny nákladu˚ za telefonn´ı uˇ ˚ ejˇs´ı rˇ eˇsen´ı. Nemus´ıme vˇsak zustat ˚ provoz takto rˇ eˇsené telefonie a hledat nejschudnˇ jen u odvˇetv´ı pevné telefonn´ı s´ıtˇe, jelikoˇz naprostá vˇetˇsina dnes dostupnych ´ tzv. chytrych ´ telefonu˚ (SmartPhone) má obvykle VoIP klienta instalovaného bud’to nativnˇe, cˇ i pˇr´ıpadnˇe ˇ ıc´ı tento zpuzob ˚ existuj´ı dodateˇcné aplikace umoˇznuj´ telefonován´ı v mobiln´ım telefonu. Z vyˇ ´ se uvedeného tedy vyplyv´ ´ a, zˇ e hlavn´ı myˇslenkou této práce je navrhnout a zrealizovat komplexn´ı minimalisticky´ systém nahrazuj´ıc´ı dnes bˇezˇ nˇe pouˇz´ıvané systémy, avˇsak s rˇ a´ dovˇe nˇekolikanásobnˇe menˇs´ı spotˇrebou elektrické energie.. ´ nˇ prace ´ 1.2 Napl Jak jiˇz bylo pˇredesláno, tato práce pojednává o vytvoˇren´ı minimalistického systému provozuj´ıc´ıho Embedded Asterisk PBX. Tento Embedded Asterrisk PBX realizuje softwarovou PBX, pˇriˇcemˇz jej lze následnˇe rozˇs´ırˇ it také o dalˇs´ı s´ıt’ové sluˇzby jako VPN koncentrátor, SMB server, FTP server atd. Tento minimalizovany´ server provozuj´ıc´ı nˇekolik s´ıt’ovych ´ sluˇzeb souˇcasnˇe je potom ve zbytku práce, resp. v kapitole 6.3 nazyv´ ´ an Home˚ ˚ pˇriˇcemˇz je optimaliRouter. Duraz je zde kladen na minimalizaci provozn´ıch nákladu, zován tak aby byl jeho vypoˇ pro poˇzadované sluˇzby dostateˇcny´ a mohl tedy ´ cetn´ı vykon ´ v SOHO segmentu trhu nahradit bˇezˇ nˇe bouˇz´ıvané PC systémy. Vypoˇ tˇechto ´ cetn´ı vykon ´ bˇezˇ nˇe uˇz´ıvanych ´ PC systému˚ je mnohdy vyuˇzit jen z nepatrné cˇ a´ sti, avˇsak jejich spotˇreba ˚ ze pohybovat v rˇ a´ dech pˇeti aˇz deseti násobku spotˇreby elektrické elektrické energie se muˇ energie rˇ eˇsen´ı HomeRouter, jak je popsáno v kapitole 5..

(38) 7. 2 Projekt Asterisk Projekt Asterisk byl napsán roku 1999 Markem Spencerem, ktery´ je mimo jiné také ˚ autorem projektu˚ Pidgin messenger, cˇ i L2TP daemon. Puvodnˇ e vznikl jako nadˇsenecky´ projekt, jehoˇz zámˇerem zpoˇca´ tku nebylo vytvoˇrit robustn´ı a komplexn´ı open-source PBX ´ esˇ nˇe konkuruj´ıc´ı komerˇcn´ım rˇ eˇsen´ım. Jak uvád´ı nˇekteré prameny [13] pˇri vzniku Asuspˇ terisku byl Mark Spencer cˇ erstvym ´ absolventem Auburn University v Alabamˇe, a tehdy ´ se rozhodl napsat vlastn´ı PBX nam´ısto zakoupen´ı komerˇcn´ıho rˇ eˇsen´ı na které udajnˇ e ˚ Marku Spancerovi se pozdˇeji podaˇrilo naj´ıt kolegu jménem Jim nebylo dost prostˇredku. Dixon jenˇz naopak vyv´ıjel open-source hardware [4]. Jejich prvn´ım spoleˇcnym ´ krokem bylo vytvoˇren´ı open-source T1 karty. Podaˇrilo se jim tedy spoleˇcnˇe poloˇzit základn´ı stavebn´ı kámen pro budouc´ı open-source PBX nesouc´ı jméno Asterisk. Mark Spencer je pozdˇeji zaoˇzil firmu Digium, která dodává hardware urˇcen pˇr´ımo pro Asterisk (napˇr. T1/E1 /FXO/FXS) a také financuje jeho vyvoj. Asterisk si postupem cˇ asu z´ıskal takovou ´ oblibu, zˇ e je v dneˇsn´ı dobˇe bezesporu nejpopulárnˇejˇs´ım rˇ eˇsen´ım VoIP telefonie v kat˚ egorii open-source. Co do podpory ruznorodosti komunikaˇcn´ıch hlasovych protokolu˚ ´ nab´ız´ı velice sˇ irokou sˇ kálu. Podporuje protokoly SIP, IAX (vytvoˇren spociálnˇe pro Asterisk), MGCP, H.323 i Cisco proprietárn´ı protokol Skinny (SCCP). Mezi tˇemito protokoly je dnes nejhojnˇeji pouˇz´ıvanym hardwaru pro ´ protokolem protokol SIP, ktery´ je vyrobci ´ VoIP obl´ıben pˇredevˇs´ım pro moˇznost jednoduché implementace. V tˇesném závˇesu pak, pˇredevˇs´ım v korporátn´ıch prostˇred´ıch, nalezneme Cisco proprietárn´ı hlasovy´ protokol Skinny. Projekt Asterisk at’ uˇz jako celek, nebo jeho cˇ a´ sti, lze provozovat pod licenc´ı GNU General Public License (GPL) a to na platforma´ ch operaˇcn´ıch systému˚ Linux a Unix. ˚ ze plnit ruzn´ ˚ e funkce v dané VoIP infrastruktuˇre, pˇriˇcemˇz je pouˇz´ıván pˇredevˇs´ım Muˇ ´ celum: ˚ k následuj´ıc´ım uˇ • VoIP gateway pro protokoly MGCP, SIP, IAX, H.323, nebo gateway do PSTN ´ redna (PBX) • Poboˇcková ustˇ • Voicemail sluˇzby s adresárˇ em • IVR server ´ redna (Softswitch) • Softwarová ustˇ • Konferenˇcn´ı server • Packet voice server ˇ • Sifrov´ an´ı telefonn´ıch nebo faxovych ´ volán´ı • Pˇreklad cˇ ´ısel • Aplikace Calling card • Prediktivn´ı voliˇc (Predictive dialer).

(39) 8 ˇ • Razen´ ı volán´ı do front se vzdálenym ´ zprostˇredkovatelem • Vzdálené kancelárˇ e“ pro existuj´ıc´ı PBX ” ˚ ze snadno naj´ıt uplatnˇen´ı v Call centrech, veˇrejné s´ıti Projekt Asterisk pak tedy muˇ Internet u jednotlivych ISP poskytuj´ıc´ıch VoIP sluˇzby, ve firmách vˇsech velikost´ı jako ´ hlavn´ı PBX, cˇ i gateway do PSTN, a v neposledn´ı rˇ adˇe také jako PBX pro odlehlá firemn´ı pracoviˇstˇe, cˇ i kancelárˇ e. Právˇe na posledn´ı ze zm´ınˇenych ´ variant je zamˇerˇ ena tato diplo˚ ˚ mová práce, pˇriˇcemˇz klade duraz na minimalizaci s sebou nesouc´ıch nákladu.. ˇ e´ sluˇzby Asterisku 2.1 Doplnov ˇ Asterisk nab´ız´ı nesˇcetné mnoˇzstv´ı doplnkov ych které ´ sluˇzeb klasickych ´ i pokroˇcilych, ´ ˇ jsou obvykle poskytovány pouze nákladnymi komerˇcn´ımi PBX. Jako doplnkov´ e sluˇzby ´ a funkce nab´ız´ı Asterisk napˇr´ıklad následuj´ıc´ı [13]: ´ cely tarifován´ı.Volaj´ıc´ı pˇred volbou cˇ ´ısla vloˇz´ı • ACCOUNT CODE, pouˇz´ıvá se pro uˇ ˚ kod. ´ Do CDR (Call Detail Recording) se zaznamenávaj´ı udaje ´ svuj o délce hovoru, volaném cˇ ´ısle, cenˇe, atd... • AUTOMATED ATTENDANT, volaj´ıc´ı je pˇrepojen na poˇzadovanou poboˇcku bez ´ casti spojovatelky. uˇ ˚ zeme ini• AUTOMATIC HOLD, pokud chceme provést hovor druhy´ hovor, tak muˇ cializovat bez zavˇesˇ en´ı pˇredchoz´ıho a Asterisk prvn´ı hovor automaticky podrˇz´ı, ˚ zeme zpˇetnˇe vrátit. pˇriˇcemˇz se k nˇemu muˇ • BLACKLIST, seznam neˇza´ douc´ıch cˇ ´ısel, které jsou jako pˇr´ıchoz´ı hovory odm´ıtnuty. • CALL TRANSFER, jedná se o pˇredán´ı hovoru. • BLIND TRANSFER, je pˇredán´ı hovoru na jinou poboˇcku bez sledován´ı toho, zda hovor nˇekdo pˇrijme, hovor je pˇredán i s vyzvánˇen´ım. • CALL DETAIL RECORD, záznam hovoru˚ uskuteˇcnˇenych v PBX, ktery´ obsahuje ´ volaj´ıc´ı cˇ ´ıslo, volané cˇ ´ıslo, datum, délku hovoru a pˇr´ıpadnˇe dalˇs´ı informace. • CALL FORWARDING ON BUSY, pˇr´ıchoz´ı hovor je automaticky pˇresmˇerován za podm´ınky, zˇ e je volané cˇ ´ıslo obsazeno. • CALL FORWARDING ON NO ANSWER, pˇr´ıchoz´ı hovor je automaticky pˇresmˇerován jen tehdy, pokud volané cˇ ´ıslo neodpov´ıdá, tzn. po urˇcitém cˇ ase. • CALL FORWARDING UNCONDITIONALLY, jedná se o okamˇzité pˇresmˇerován´ı bez podm´ınek. • CALL MONITORING, evidence pˇr´ıchoz´ıch, odchoz´ıch a zmeˇskanych ´ volán´ı, pˇr´ı´ ctu. stup pˇres web, uˇzivatel po autentizaci vid´ı seznam volán´ı, které se tykaj´ ´ ı jeho uˇ.

(40) 9. ´ ziˇstˇe s moˇznost´ı jeho vyzved• CALL PARKING, odloˇzen´ı hovoru do virtuáln´ıho uloˇ nut´ı stejnou nebo jinou poboˇckou. ˇ • CALL QUEUING, umoˇznuje rˇ adit pˇr´ıchoz´ı hovory do fronty a vyzvedávat je dalˇs´ım ´ castn´ıkem konkrétn´ı skupiny. volnym ´ uˇ ˇ • CALL RECORDING, umoˇznuje zaznamenávat hovory, zaznamenané hovory jsou uloˇzeny v poˇzadovaném formátu (napˇr. PCM cˇ i GSM) a nab´ıdnuty k pˇrehrán´ı oprávnˇenému uˇzivateli, pˇrihlásˇ en´ı prob´ıhá pˇres https a po zadán´ı hesla jsou nab´ıdnuty pouze hovory tykaj´ ´ ıc´ı se konkrétn´ı poboˇcky autentizovaného uˇzivatele. ˚ ze pˇrevz´ıt volán´ı. • CALL RETRIEVAL, funkce vyvolá osobu, která muˇ • CALL ROUTING, je provolen´ı na poboˇcku (DDI – Direct Dialing In, provolba). ˇ ˚ • CALL SNOOPING, umoˇznuje odposlouchávat urˇcenou skupinu telefonu. • CALLER ID, je funkce zobrazen´ı cˇ ´ısla volaj´ıc´ıho a jména volaj´ıc´ıho. • CALLER ID BLOCKING, hovor je odm´ıtnut na základˇe identifikace volaj´ıc´ıho. • CALL WAITING, je upozornˇen´ı na cˇ ekaj´ıc´ı volán´ı bˇehem sestaveného spojen´ı, po jeho pˇrijet´ı je moˇzné stˇr´ıdán´ı mezi obˇema hovory. • CALL ID ON CALL WAITING, je identifikace dalˇs´ıho volaj´ıc´ıho pˇri prob´ıhaj´ıc´ım hovoru. ˚ ych • CONFERENCE BRIDGING. vytvoˇr´ı konferenci mezi terminály ruzn ´ typu˚ jako ´ castn´ıkem, VoIP spojen´ım, apod... lokáln´ı poboˇckou, vzdálenou linkou, mobiln´ım uˇ • DATABASE STORE / RETRIEVAL, ukládá informace o hovorech do DB pro pozdˇejsˇ´ı vyuˇzit´ı. ˇ • DATABASE INTEGRATION, Asterisk umoˇznuje poskytován´ı informac´ı o volaj´ıc´ım ´ castn´ıkovi volanému pˇred pˇrijmut´ım volán´ı nebo bˇehem hovoru. uˇ • DIAL BY NAME, nam´ısto cˇ ´ısla je moˇzné volit i jméno (jako alias). • DISTINCTIVE RING, jedná se o rozd´ılny´ typ vyzvánˇen´ı zaloˇzeny´ na identifikaci volaj´ıc´ıho. • DUNDI (Distributed Universal Number Discovery), je distribuovany´ systém smˇer˚ e servery ován´ı, ktery´ v s´ıti Asterisku˚ umoˇzn´ı jednak rozloˇzen´ı zátˇezˇ e mezi ruzn´ a jednak zvyˇ nˇekterého z Asterisk serveru˚ (cluster – ´ sen´ı odolnosti pˇri vypadku ´ ˚ které se navenek tvárˇ´ı jako jeden velky´ softswitch). nˇekolik Asterisku, • DO NOT DISTURB, aktivac´ı funkce neruˇsit je volán´ı pˇresmˇerováno na ohlásˇ en´ı, spojovatelku nebo jinou poboˇcku, apod....

(41) 10. • ENUM, Asterisk podporuje vyhledáván´ı telefonn´ıch cˇ ´ısel pˇres DNS, kde je realizováno mapován´ı telefonn´ıch cˇ ´ısel na jmenné identifikátory (URI), pokud je spojen´ı na vyhledanou URI adresu nedostupné, tak se pouˇzije dalˇs´ı pravidlo (napˇr. smˇerován´ı pˇres PSTN). ˇ ´ castn´ıkovi interak• INTERACTIVE DIRECTORY LISTING, umoˇznuje volaj´ıc´ımu uˇ tivn´ı vyhledán´ı volaného podle jeho jména v korporátn´ım adresárˇ i. • INTERACTIVE VOICE RESPONSE, IVR je pokroˇcily´ systém pro obsluhu pˇr´ıchoz´ıch volán´ı, volaj´ıc´ı procház´ı hlasovym ´ menu a pomoc´ı volby cˇ ´ısel vol´ı moˇznosti spojen´ı. ´ castn´ık se muˇ ˚ ze pomoc´ı své identifikace • LOCAL AND REMOTE CALL AGENTS, uˇ ˚ vlastn´ı (tzn. s vlastn´ım pˇrihlásit na kterékoliv telefonu a pouˇz´ıvat ho jako svuj cˇ ´ıslem, nastaven´ım sluˇzeb, atd.) • MUSIC ON HOLD, hudba na pˇridrˇzené lince, pˇriˇcemˇz audio soubory lze vytvárˇ et ˚ jednoduchym ´ zpusobem. • PREDICTIVE DIALER, funkce je pouˇz´ıvaná odchoz´ımi centry volán´ı, spojen´ı se sestavuje na základˇe statistického modelu, ktery´ urˇcuje, kdy bude volaná strana dostupná. ´ pro vzdáleny´ pˇr´ıstup zablokován (viz. LO• PRIVACY MANAGER, jestliˇze je kod CAL AND REMOTE CALL AGENTS), potom ruˇcn´ım zadán´ım cˇ ´ısla Privacy Manager zkontroluje, zda je cˇ ´ıslo na Black listu nebo White listu a podle toho volbu povol´ı nebo zam´ıtne. ˇ • PROTOCOL CONVERSION, umoˇznuje spojen´ı mezi s´ıtˇemi pouˇz´ıvaj´ıc´ımi rozd´ılné protokoly. ˇ • REMOTE CALL PICKUP, umoˇznuje vyzvednout hovor, ktery´ vyzván´ı na jiné poboˇcce. ˇ • REMOTE OFFICE SUPPORT, umoˇznuje pˇrihlásit telefon z jiné PBX tak, zˇ e má vlastnosti lokáln´ı poboˇcky. ´ • ROAMING EXTENSIONS, jednotlivé osoby jsou vybaveny cˇ ´ıslem poboˇcky a kodem, pomoc´ı kterého se mohou pˇrihlásit na kterémkoliv poboˇckovém telefonu, tato sluˇzba je odliˇsná od LOCAL AND REMOTE CALL AGENTS t´ım, zˇ e cˇ ´ıslo poboˇcky, pokud se zrovna nepouˇz´ıvá, neexistuje v Dialplan. ˇ • VOICEMAIL, umoˇznuje nahrát vzkaz pro volaného, zpˇr´ıstupnit nahrané vzkazy z telefonu,pˇres web anebo odeslat vzkaz do poˇstovn´ı schránky uˇzivatele jako email. • ROUTE BY CALLER ID, hovor je smˇerován na základˇe cˇ ´ısla volaj´ıc´ıho na poboˇcku, ´ castn´ıku˚ (Ring Group). do fronty nebo do skupiny uˇ.

(42) 11. ˇ ˇ • SMS MESSAGING, Asterisk umoˇznuje pomoc´ı SMS upozornovat napˇr. zmeˇskaná ˚ ze to byt volán´ı a zanechané vzkazy, SMS se pos´ılaj´ı pˇres SMS bránu (muˇ ´ GSM modem lokálnˇe pˇripojeny´ k Asterisku). ˇ • SPELL/SAY, funkce umoˇznuje pˇreˇc´ıst text, napˇr. email. • SUPERVISED TRANSFER, je pˇredán´ı volán´ı rˇ´ızené automatickym ´ zaˇr´ızen´ım (napˇr. Voice Response Unit), které vyhodnot´ı vysledek pˇredán´ı – pˇrijato, obsazeno, ne´ vyzvednuto. • TALK DETECTION, funkce um´ı detekovat hovor (rozezná záznamn´ık od osoby). ´ castn´ıku, ˚ je moˇzné ovˇsem dˇelat i konfer• THREE-WAY CALLING, je konference tˇr´ı uˇ ´ castn´ıku˚ (na Asterisku otestováno do 30-ti) s vyuˇzit´ım ence o nˇekolika des´ıtkách uˇ konferenˇcn´ı m´ıstnosti (Meet-Me). • TIME AND DATE, funkce cˇ te cˇ as a datum volaj´ıc´ımu. ˇ ˚ ymi • TRANSCODING, Asterisk umoˇznuje konverzi mezi ruzn kodeky. ´ • TRUNKING, je funkce pˇripojen´ı do klasické telefonn´ı s´ıtˇe pomoc´ı intern´ı karty v Asterisku. Nejnovˇejˇs´ı stabiln´ı verze 1.8 je doplnˇena napˇr´ıklad o funkce jako Podpora spolupráce s kalendárˇ i, Integrace Jabber/XMPP funkc´ı, Call Event Logging (CEL), Call Completion Supplementary Services (CCSS), Advice of Charge (AOC-S, AOC-D, AOC-E), zlepˇsená podpora TDM a T.38 faxován´ı atd. [14]. ´ u˚ a kodeku˚ v Asterisk 2.2 Popis podporovanych ´ rozhran´ı, kanal Asterisk je od základu navrˇzen jako modulárn´ı systém ktery´ nab´ız´ı moˇznost snadné ˇ rozˇsiˇritelnosti. Umoˇznuje implementovat nové technologie, pˇriˇcemˇz je jeho c´ılem podporovat nejen vˇsechny aktuálnˇe dostupné, ale i budouc´ı technologie pouˇz´ıvané v prostˇred´ı telefonie. Pouˇzitelná rozhran´ı jsou rozdˇelena do tˇr´ı základn´ıch skupin[1]: • Zaptel hardware • non-Zaptel hardware • packet voice 2.2.1 Zaptel hardware Zaptel hardware vznikl jako open-source alternativa k tehdy dostupne´ mu hardware ˚ ´ TDM, pˇriˇcemˇz jeho tvorba nebyla vubec jednoduchym Bˇezˇ nˇe dostupny´ TDM ´ ukolem. hardware (napˇr. Dialogic, pozdˇeji majetkem Intelu) byl totiˇz patentován a nav´ıc byl pˇr´ıliˇs.

(43) 12. drahy. ´ Pro dosaˇzen´ı vymezeného c´ıle bylo pˇristoupeno ke zcela inovativn´ı metodˇe. Nam´ısto zpracováván´ı TDM hardwarovˇe, byl pˇridán hostitelsky´ procesor a Asterisk pracoval vyhradnˇ e s t´ımto procesorem. Jak se postupem cˇ asu stávaly CPU stále rychlejˇs´ımi a ´ rychlejˇs´ımi, zaˇcalo byt ´ rozumnˇejˇs´ı pro toto TDM zpracován´ı ponechat software vyuˇz´ıvat hlavn´ı CPU poˇc´ıtaˇce. Po pˇridán´ı TDM podpory do Asterisku zaˇcala s revoluˇcn´ımi zmˇenami v oblasti telefonie firma Zapata Telephony a to vyrobou pseudo TDM rozhran´ı, které ´ nazvala Zaptel. Inspirac´ı pro Zapata Telephony se stal mexicky´ revolucionárˇ generál Emiliano Zapata, jelikoˇz firma Zapata se stejnˇe jako on rozhodla provést revoluˇcn´ı zmˇeny. Pseudo-TDM architektura poskytuje témˇerˇ stejnou kvalitu jako klasické TDM a real-time schopnosti jakou má hardware TDM. Podstatnym ´ rozd´ılem je vˇsak podstatnˇe niˇzsˇ´ı cena a vyˇssˇ´ı flexibilita. Zaptel rozhran´ı dodává napˇr. firma Digium (hrad´ı vyvoj Asterisku) a to ´ ˚ e varianty s´ıt’ovych pro ruzn´ ´ rozhran´ı vˇcetnˇe PSTN, POTS, T1, E1, PRI, PRA, EM a mnoho dalˇs´ıch.[1] 2.2.2 Non-Zaptel hardware Následuj´ıc´ı rozhran´ı poskytnou moˇznost propojen´ı s ostatn´ımi telefonn´ımi sluˇzbami, nepodporuj´ı ale pseudo-TDM komutován´ı [2]: • ISDN4Linux - základn´ı ISDN rozhran´ı pro Linux • OSS/Alsa - rozhran´ı zvukové karty • Linux Telephony Interface (LTI) • Phonejack/Linejack • Dialogic hardware - standardnˇe nen´ı Asteriskem podporován, ale je k dispozici za poplatek a to jako doplnˇek pro zákazn´ıky s hardwarem Intel/Dialogic 2.2.3 Packet voice Zat´ımco rozhran´ı Zaptel slouˇz´ıc´ı pro spojen´ı serveru pˇr´ımo k PSTN jiˇz pracovalo spolehlivˇe, bylo nutno vyˇreˇsit komunikaci cˇ istˇe pˇres IP, pozdˇeji Frame Relay. Jednalo se o pˇr´ıpad, kdy zaˇca´ tek nebo konec hlasové relace vznikl nˇekde jinde, tak jako v pˇr´ıpadech standardn´ıch protokolu˚ pro komunikaci pˇres paketové s´ıtˇe IP a Frame Relay. Zde jsou vyuˇz´ıvána rozhran´ı, která nepoˇzaduj´ı specializovany´ hardware ale pracuj´ı s hardware navrˇzenym ´ pro vyˇ ´ se zm´ınˇené paketové s´ıtˇe. Jelikoˇz autor Asterisku Mark Spencer nemˇel ˚ v pˇr´ıliˇsné oblibˇe standardizovany´ protokol H.323, rozhodl se navrhnout a realizovat svuj vlastn´ı protokol. Vysledkem je protokol IAX (Inter Asterisk eXchange) jenzˇ se stará o sig´ nalizaci a transport packet voice mezi dvˇemi pˇripojenymi uzly. Aˇckoliv název naznaˇcuje ´ ˚ ze ve skuteˇcnosti spojit kaˇzdé pˇr´ıtomnost Asterisku na obou konc´ıch komunikace, IAX muˇ dva koncové body podporuj´ıc´ı tento protokol bez nutné pˇr´ıtomnosti Asterisku. Následnˇe byla pˇridána podpora souˇcinnosti s ostatn´ımi VoIP systémy a podpora pro dalˇs´ı packet voice protokoly. Jedná se o protokoly SIP, H.323, MGCP (Media Gateway Control Protocol), VoFR (Voice over Frame Relay) a také SCCP. S takovouto podporou se Asterisk stává.

(44) 13. v souˇcasné dobˇe ideáln´ı PBX na bázi IP pro prostˇred´ı s rozmanitymi typy pouˇz´ıvanych ´ ´ telefonu˚ [2]. ´ ´ v Asterisku 2.2.4 Zachazen´ ı s kanaly ˚ e formáty komunikace. Kanály jsou Prostˇrednictv´ım kanálu˚ vstupuj´ı do systému ruzn´ ˚ ze Asterisk vyuˇz´ıvat logická spojen´ı se signalizaˇcn´ımi a pˇrenosovymi cestami, které muˇ ´ ˚ Asterisk nerozliˇsuje typy kanálu FXO (Fork vytvárˇ en´ı a spojován´ı jednotlivych ´ hovoru. eign eXchange Office) a FXS (Foreign eXchange Station), nerozliˇsuje tedy mezi telefonn´ımi linkami a telefony. Kaˇzdy´ hovor je um´ıstˇen na odliˇsném kanále. Asterisk s tˇemito ˚ kanály zacház´ı jako s pˇr´ıpojnymi body, jejichˇz vzájemné pusoben´ ı a pravidla se definuj´ı ´ v Dial-plánu extensions.conf. Je dobré si uvˇedomit, zˇ e i kdyˇz se kanály liˇs´ı v rámci pouˇzité ˇ technologie a typu rozhran´ı, Asterisk umoˇznuje zacházet se vˇsemi shodnˇe. V souˇcasnosti napˇr´ıklad existuje nˇekolik nezávislych ´ implementac´ı kanálu H.323 do systému Asterisk (h323, oh323,ooh323). Vlastn´ı kanál je pouˇzit pochopitelnˇe i pro SIP a IAX. Konfigurace kanálu˚ pro protokol IAX se provád´ı modifikac´ı souboru iax.conf. Kanál chan local je pseudokanál, jeˇz se pouˇz´ıvá pro vytvoˇren´ı smyˇcky, která volá zpˇet do Di˚ ych ˚ ze byt alplánu v ruzn ´ kontextech. Uˇziteˇcné muˇ ´ napˇr´ıklad rekurzivn´ı smˇerován´ı, které je schopno vracet se do Dialplánu po ukonˇcen´ı volán´ı. Kanálovy´ modul pro SIP umoˇzn´ı ´ rednami. Konfigurace SIP kanálu/klient ˚ Asterisku VoIP komunikaci se SIP telefony a ustˇ u˚ se provád´ı modifikac´ı souboru sip.conf. ZAP kanálovy´ modul poskytne mezivrstvu (anglicky interface layer) mezi Asteriskem na stranˇe jedné a Zaptel a/nebo ZapHFC ovladaˇci rozhran´ı na stranˇe druhé. Konfigurace ZAP kanálu˚ provád´ıme modifikac´ı souboru zap˚ zitˇejˇs´ı konata.conf. Dialplan je konfigurován v souboru extensions.conf. Jedná se o nejduleˇ ˚ figuraˇcn´ı soubor v celém systému. Pomoc´ı definovanych ovládán´ı a ´ pravidel rˇ´ıd´ı zpusob smˇerován´ı pˇr´ıchoz´ıch a odchoz´ıch volán´ı [13]. 2.2.5 Podporovane´ kodeky Asterisk standardnˇe podporuje tyto kodeky: • ADPCM • G.711 u-law • G.711 a-law • G.723.1 • G.726 • G.729 • GSM • iLBC (internet Low Bitrate Codec).

(45) 14. • LPC10 • Speex Z vyˇ ´ se uvedenych ´ zde pop´ısˇ i nejpopulárnˇejˇs´ı kodeky pouˇz´ıvané nejen v Asterisk, ale VoIP telefonii obecnˇe [1]: ´ • G.711 je základn´ı PCM kodem, ktery´ se vyuˇz´ıvá také v bˇezˇ né telefonn´ı s´ıti PSTN a tedy i kvalita hovoru je stejná jako kvalita v s´ıt´ıch PSTN. MOS má hodnotu 4.2, rámec trvá 0,125 ms; ´ • G.723.1 standardnˇe pouˇz´ıvá bud’to kodov´ an´ı MP-MLQ anebo ACELP, pˇriˇcemˇz prv´ n´ı typ kodov´ an´ı vyuˇz´ıvá sˇ´ırˇ ku pásma 6,3 kbps a druhy´ typ 5,3 kbps. Standardn´ı ´ zpoˇzdˇen´ı u tohoto typu kodeku je 30 ms. MOS je pak 3,9 pˇri pouˇzit´ı kodov´ an´ı MPMLQ a 3,65 pˇri pouˇzit´ı ACELP; ´ • G.726 kodek pouˇz´ıvá kodov´ an´ı ADPCM, pˇriˇcemˇz potˇrebná sˇ´ırˇ ka pásma je 16, 24, 32 ˚ ze zpracovávát bloky ruzn´ ˚ e délky v závislosti na poˇzadovaném a 40 kbps. Kodek muˇ ´ 3,85; zpoˇzdˇen´ı. Pro 32 kbps se uvád´ı MOS skore ´ • G.728 pouˇz´ıvá kodov´ an´ı LD-CELP a potˇrebná sˇ´ırˇ ka pásma kterou tento kodek zkon´ je hodnoceno známkou 3,6; zumuje je 16 kbps, pˇriˇcemˇz MOS skore ´ • G.729 vyuˇz´ıvá kodov´ an´ı CS-ACELP (Conjugate Structure Algebraic Code Excited Linear Prediction). Potˇrebná sˇ´ırˇ ka pásma je 8 kbps, pˇriˇcemˇz zpoˇzdˇen´ı rámce je 10 ms. MOS je stanoven na 3,92; • GSM konzumuje sˇ´ırˇ ku pásma pˇribliˇznˇe 13 kbps a je mnohem rychlejˇs´ı neˇz metody zaloˇzené na slovn´ıku CELP. MOS je uvádˇeno 3,5; • iLBC kodek iLBC(internet Low Bitrate Codec) byl vyvinut firmou Global IP Sound ´ pro uzkop´ asmovy´ hovor. Vyuˇz´ıvá algoritmu Block Independent Linear Predictive Coding a pracuje s sˇ´ırˇ kou pásma 13,33 kbps s rámcem 30 ms nebo 15,2 kbps s rámcem 20 ms. Pro druhy´ ze zm´ınˇenych ´ pˇr´ıpadu˚ je uvádˇeno MOS 4,14; ˚ zeme vidˇet srovnán´ı jednotlivych V tabulce 1 muˇ kodeku˚ rˇ azenych dle parametru ´ ´ MOS (Mean Option Score)..

(46) 15. Kodek. Typ. G.711 G.723.1 G.723.1 G.726 G.728 G.729 ´ G.729 x 2 kodov´ an´ı ´ G.729 x 3 kodov´ an´ı. PCM MP-MLQ ACELP ADPCM LD-CELP CS-ACELP CS-ACELP CS-ACELP. Rychlost [kbps] 64 5.33 6.4 32 16 8 8 8. MOS. MIPS. 4,2 3,65 3,90 3,85 3,61 3,92 3,27 2,68. 0,1 16 16 12 33 20 20 20. Tabulka 1: Srovnán´ı kodeku˚ podle MOS a MIPS U popisu jednotlivych kodeku˚ jsou uvádˇeny nároky na sˇ´ırˇ ku pásma, ty jsou také ´ porovnány v tabulce 2. Tato sˇ´ırˇ ka pásma je vˇsak uvaˇzována pro kanálovˇe propojované s´ıtˇe, proto je potˇreba m´ıt na pamˇeti, zˇ e v Ethernetu je nutno pˇripoˇc´ıst velikosti jedno´ tlivych an pˇr´ısluˇsnym ´ záhlav´ı spojové a s´ıt’ové vrstvy. Hlas je na stranˇe odes´ılatele kodov´ ´ ˚ Pokud tedy chceme kodekem a následnˇe paketizován do bloku˚ o velikosti 20 aˇz 160 bajtu. uvaˇzovat sˇ´ırˇ ku pásma v Ethernetu tak pˇriˇcteme alesponˇ 66 B bez obsahu VLAN záhlav´ı a 68 B s pouˇzit´ım VLAN znaˇckován´ı. Pak je potˇreba pro pˇrenos v plnˇe duplexn´ım Ethernetu uvaˇzovat následuj´ıc´ı sˇ´ırˇ ky pásma: • G.711 - pˇribliˇznˇe 90 kbps • G.723.1/ACELP kbps - pˇribliˇznˇe 23 kbps • G.723.1/MP-MLQ - pˇribliˇznˇe 24 kbps • G.729 - pˇribliˇznˇe 35 kbps • GSM - pˇribliˇznˇe 40 kbps ´ ´ Vezmeme-li tedy v uvahu 25 souˇcasnych an´ım PCM, tedy pˇri pouˇzit´ı ´ hovoru˚ s kodov´ kodeku G.711, pak minimáln´ı sˇ´ırˇ ka pásma potˇrebná pro pˇrenos tˇechto hovoru˚ je 2,25 Mbps. Kodek. Typ. Rychlost [kbps]. G.711 G.723.1 G.723.1 G.726 G.728 G.729A. PCM MP-MLQ ACELP ADPCM LD-CELP CS-ACELP. 64 5.33 6.4 32 16 8. Paketizaˇcn´ı perioda [ms] 20 30 30 20 30 20. Velikost rámce [ms] 0.125 30 30 10 0.625 10. Algoritmické zpoˇzdˇen´ı [ms] 0 7.5 7.5 0 0 5. Tabulka 2: Srovnán´ı parametru˚ nejpouˇz´ıvanˇejˇs´ıch kodeku˚. Kodekové zpoˇzdˇen´ı [ms] 0.125 37.5 37.5 10 0.625 15.

(47) 16. Obrázek 1: Blokové schéma architektury Asterisku (pouˇzito se souhlasem autora [3]) Pro spolehlivy´ pˇrenos hlasu pˇres Ethernetovou s´ıt’ je potˇrebá m´ıt na pamˇeti jakym ´ ˚ zpusobem Ethernet funguje, pˇresnˇeji jaky´ typ obsluhy paketovych ´ front se nativnˇe vyuˇz´ıvá. To je podrobnˇeji rozebráno v podkapitole Priorizace toku dat, metody obsluhy paketovych ´ front a podpora znaˇckován´ı provozu v Asterisku.. 2.3 Architektura Asterisku ˚ zeme Kolem systému centráln´ıho jádra PBX jsou definovány specifické API jak muˇ vidˇet na obrázku 1. Toto jádro ovládá vnitˇrn´ı propojen´ı PBX resp. specifické protokoly, ˇ kodeky a HW rozhran´ı telefonn´ıch aplikac´ı. To umoˇznuje v Asterisku pouˇz´ıt libovolnou ´ celem vykonán´ı základn´ıch funkc´ı vhodnou technologii a HW (nyn´ı i v budoucnu) za uˇ propojován´ı HW a aplikac´ı. Jádro Asterisku ovládá tyto poloˇzky [13]: • PBX spojován´ı (PBX Switching), hlavn´ım c´ılem Asterisku je jistˇe propojován´ı v PBX, ´ spojován´ı mezi uˇzivateli a automatizovanymi ulohami. Pˇrepojovac´ı jádro pˇr´ısluˇsnˇe ´ ˚ ych spojuje pˇr´ıchoz´ı volán´ı na ruzn ´ HW a SW rozhran´ıch. • Spouˇstˇecˇ aplikac´ı (Application Launcher) spouˇst´ı aplikace zajiˇst’uj´ıc´ı sluˇzby jako jsou hlasová poˇsta, pˇrehrán´ı souboru, vypis adresárˇ e a dalˇs´ı. ´ ´ • Pˇrekladaˇc kodeku˚ (Codec Translator) pouˇz´ıvá moduly kodeku˚ pro kodov´ an´ı a de´ ˚ ych kodov´ an´ı ruzn ´ zvukovych ´ kompresn´ıch formátu˚ pouˇz´ıvanych ´ v telefonni..

(48) 17. Obrázek 2: Vliv variability zpoˇzdˇen´ı - jitter • Plánovaˇc a I/O manaˇzer (Schedule and I/O manager) slouˇz´ı k ovládán´ı n´ızko´ ˇ ych ´ urov nov a systémového rˇ´ızen´ı pro optimáln´ı vykon odpov´ıdaj´ıc´ı m´ırˇ e za´ ´ uloh t´ızˇ en´ı.. 2.4 Priorizace toku dat, metody obsluhy paketovych ´ front a podpora znaˇ ´ ı provozu v Asterisku ckov an´ ˚ Pˇri pruchodu paketu s´ıt´ı vzniká nˇekolik druhu˚ zpoˇzdˇen´ı, pˇres zpoˇzdˇen´ı serializaˇcn´ı, dobu cˇ ekán´ı v paketové frontˇe, kodekové zpoˇzdˇen´ı atd. Tato zpoˇzdˇen´ı se pak na pˇrij´ımac´ı stranˇe projev´ı tak, zˇ e cˇ asovy´ interval mezi pˇrij´ımanymi pakety z daného RTP streamu, ´ nen´ı konstatnt´ı. Odbornˇe je tento jev nazyv´ ´ an variablita zpoˇzdˇen´ı, anglicky jitter. Pro eliminaci variability zpoˇzdˇen´ı má také Asterisk implementován tzv. de-jitter buffer, ktery´ ˚ ymi pakety pˇricházej´ıc´ı s ruzn ´ cˇ asovymi ´ rozestupy ukládá do zásobn´ıku (anglicky buffer), cˇ ´ımˇz pakety m´ırnˇe zpoˇzd’uje a následnˇe je odes´ılá smˇerem k pˇr´ıjemci s konstatnt´ım cˇ asovym ´ rozestupem. T´ım je dosaˇzeno faktu, zˇ e se na pˇrij´ımac´ı stranˇe v ideáln´ım pˇr´ıpadˇe ˚ variabilita zpoˇzdˇen´ı vubec neprojev´ı. Pro lepˇs´ı porozumˇen´ı je variabilita zpoˇzdˇen´ı znázornˇena v obrázku 2. 2.4.1 Priorizace toku dat na L2 Nyn´ı si tedy pop´ısˇ eme podporu nástroje QoS v jednotlivych ´ technologi´ıch na druhé vrstvˇe RM OSI modelu. U technologie ATM je pouˇz´ıváno jednobitové pole CPL (Cell ˇ nesouc´ı duleˇ ˚ zitá data. Jak vyplyv´ Loss Priority) pro priorizaci bunek ´ a z dvojkové logiky, ˚ ze m´ıt pouze 2 sˇ kálovatelnost typu provozu je zde nulová, jelikoˇz jednobitové pole muˇ.

(49) 18. Obrázek 3: Srovnán´ı rámcu˚ ISL a 802.1Q (pouˇzito se souhlasem autora [10]) ˇ hodnoty. Bunky které maj´ı byt ´ priorizovány maj´ı nastavenu hodnotu pole CPL na log´ ˇ ickou urove nˇ 0 a naopak bunky, které maj´ı nastavenu hodnotu pole CPL na 1 mohou byt ´ v pˇr´ıpadˇe pˇreplnˇen´ı linky zahozeny. V s´ıt´ıch Frame Relay je pouˇz´ıváno taktézˇ jednobitového pole v záhlav´ı rámce Frame Relay. Toto pole se nazyv´ ´ a Discard Eligibility (DE) a filozofie jeho pouˇzit´ı je shodná s pouˇzit´ım v s´ıt´ıch ATM, tedy logická 0 znaˇc´ı prioritn´ı provoz, zat´ımco logická 1 znaˇc´ı provoz s niˇzsˇ´ı prioritou. Kdyˇz se zamˇerˇ´ıme na rámec technologie Ethernet je zˇrejmé, zˇ e v základn´ı podobˇe Ethernetovy´ rámec nepodporuje priorizaci toku na druhé vrstvˇe. Toto je moˇzno pouze v pˇr´ıpadˇe pouˇzit´ı enkapsulace 802.1q nebo ISL na druhé vrstvˇe. Pˇridá se tedy nové záhlav´ı urˇcené pˇrevázˇ nˇe pro oddˇelen´ı jednotlivych VLAN. V tomto záhlav´ı se nacház´ı tˇr´ıbitové pole Priority Code ´ Point (PCP). To je také cˇ asto nazyv´ ´ ano jako Class of Service (CoS) pro ISL enkapsulaci cˇ i User priority pro enkapsulaci 802.1Q. Srovnán´ı je vidˇet na obrázku 3. Dle doporuˇcen´ı IEEE 802.1q jsou stanoveny hodnoty pole CoS/User Priority pro urˇcité typy provozu, viz tabulka 3. 2.4.2. Priorizace toku na L3. Pro znaˇckován´ı provozu na tˇret´ı vrstvˇe RM OSI modelu je vyuˇz´ıváno pol´ı Type of Service, resp. Differentiated Services Code Point (ToS/DSCP). Znaˇckován´ı provozu dle ToS je starˇs´ım standardem, ktery´ se dnes stále pouˇz´ıvá, avˇsak pˇri novych implemen´ tac´ıch je obvykle návrh realizován dle standardu Differentiated Services. Rozd´ıly v jednotlivych ´ hlaviˇckách jsou zˇrejmé z obrázku 4. Zat´ımco u starˇs´ıho modelu je k odliˇsen´ı typu provozu pouˇzito tˇr´ıbitové pole IP precedence a pro specifikaci pozˇ adavku˚ na propustnost, zpoˇzdˇen´ı, spolehlivost a cenu cˇ tyˇrbitové pole ToS, u novˇejˇs´ıho modelu dle Diff-.

(50) 19. ˚ Serv je pouˇzito sˇ esti bitové pole DSCP kde jsou specifikovány poˇzadavky na zpusob tˇr´ıdˇen´ı a znaˇcen´ı paketu˚ dle standardu˚ Assured Forwarding (AF) a Expedited Forwarding (EF) definovanych ´ v RFC2597 a RFC2598. Standard Assured Forwarding (AF) tˇr´ıd´ı pakety do cˇ tyˇr tˇr´ıd, kterym ´ pˇr´ısluˇs´ı v kaˇzdém smˇerovaˇci cˇ tyˇri paketové fronty [9]. Priorita 1 0 (nejniˇzsˇ´ı) 2 3 4 5 6 7 (nejvyˇssˇ´ı). Zkratka BK BE EE CA VI VO IC NC. Typ provozu Background Best Effort Excellent Effort Kritické aplikace Video, zpoˇzdˇen´ı a variabilita < 100 ms Hlas, zpoˇzdˇen´ı a variabilita < 10 ms Internetwork Control Network Control. Tabulka 3: Doporuˇcené znaˇckován´ı provozu dle IEEE 802.1Q-2005 V kaˇzdé z tˇechto tˇr´ıd se se pakety dále rozdˇeluj´ı do tˇr´ı kategori´ı podle pravdˇepodobnosti zahozen´ı mechanizmem, ktery´ brán´ı pˇreplnˇen´ı fronty - obvykle WRED (Weighted ˚ ych Random Early Detection). Pro AF se tedy celkem pouˇz´ıvá dvanáct ruzn ´ hodnot DSCP rozdˇelenych ´ jako AFxy, kde x je cˇ ´ıslo tˇr´ıdy a y je cˇ ´ıslo kategorie - cˇ ´ım menˇs´ı cˇ ´ıslo kategorie, t´ım niˇzsˇ´ı pravdˇepodobnost zahozen´ı. Hodnoty DSCP jsou znázornˇeny v tabulce 4 [10]. Pravdˇepodobnost zahozen´ı Tˇr´ıda 1 Tˇr´ıda 2 Tˇr´ıda 3 Tˇr´ıda 4. N´ızká. Stˇredn´ı. Vysoká. Název/dek./bin. AF11/10/001010 AF21/18/010010 AF31/26/011010 AF41/34/100010. Název/dek./bin. AF12/12/001100 AF22/20/010100 AF32/28/011100 AF42/36/100100. Název/dek./bin. AF13/14/001110 AF23/22/010110 AF33/30/011110 AF43/38/100110. Tabulka 4: Doporuˇcené hodnoty DSCP pro Assured Forwarding Tˇr´ıda provozu zvaná Expedited Forwarding (EF) je urˇcena pro provoz náchylny´ na ˚ Tato tˇr´ıda vyuˇz´ıvá paketovou zpoˇzdˇen´ı, variabilitu zpoˇzdˇen´ı (jitter) a ztrátovost paketu. frontu s nejvyˇssˇ´ı prioritou a v produkci se bˇezˇ nˇe pouˇz´ıvá vyhradnˇ e pro hlasové sluˇzby. ´ Hodnota DSCP je pro EF dekadicky 46, binárnˇe 101110. Dalˇs´ı nástroj QoS popisuje starˇs´ı model IntServ, jeˇz disponuje moˇznost´ı rezervace pˇrenosového pásma na dané trase. K rezervaci pˇrenosového pásma vyuˇz´ıvá protokol RSVP (Resource Reservation Protocol), ktery´ mus´ı podporovat vˇsechna zaˇr´ızen´ı (vˇetˇsinou smˇerovaˇce) na pˇrenosové trase. V pˇr´ıpadˇe, zˇ e nˇektery´ ze smˇerovaˇcu˚ nepodporuje pro˚ ze jeho zprávy jen pˇrepos´ılat, pˇr´ıpadnˇe lze v této cˇ a´ sti s´ıtˇe provozotokol RSVP, muˇ vat mapován´ı z IntServ na DiffServ. IntServ dnes nen´ı pˇr´ıliˇs pouˇz´ıván, jelikoˇz jeho ap˚ zeme setkat s kombinac´ı obou likace v rozsáhlych ´ s´ıt´ıch je obt´ızˇ nˇe pouˇzitelná. Sp´ısˇ e se muˇ.

(51) 20. Obrázek 4: IP záhlav´ı s poˇzit´ım a bez pouˇzit´ı DiffServ (pouˇzito se souhlasem autora [10]) ˚ pˇresnˇeji IntServ pro provoz náchylny´ na zpoˇzdˇen´ı - napˇr. VoIP a DiffServ pro osmodelu, tatn´ı tˇr´ıdˇen´ı provozu. S priorizac´ı toku na tˇret´ı vrstvˇe RM OSI modelu nutnˇe souvis´ı také metody obsluhy paketovych ´ front, na nihˇz závis´ı moˇznost priorizace toku náchylného na zpoˇzdˇen´ı. 2.4.3 Metody obsluhy paketovych ´ front Je bezesporu, zˇ e dnes nejpouˇz´ıvanˇejˇs´ı technologi´ı v LAN (Local Area Network) s´ıt´ıch je Ethernet. Ethernet ve své základn´ı podobˇe vyuˇz´ıvá metody pro obsluhu paketovych ´ front FIFO. FIFO je zkratkou anglickych slov First-In First-Out. Jedná se tedy o kla´ sicky´ posuvny´ registr, ve kterém nikterak moˇzno priorizovat urˇcity´ typ provozu. Pravda, vyuˇz´ıváme-li, dnes pro vˇetˇsinu LAN s´ıt´ı obvykly, ´ plnˇe duplexn´ı Ethernet, nemus´ı nás metoda obsluhy paketovych ´ front pˇri rychlosti 100 Mbps a vyˇ ´ se pˇr´ıliˇs trápit. Nicménˇe i pˇresto je nˇekdy potˇreba provoz v LAN s´ıt´ıch znaˇckovat a tedy i zmˇenit metodu obsluhy ˚ ejˇs´ıch databázovych paketovych ´ front, pˇredevˇs´ım v pˇr´ıpadech pouˇzit´ı nejruznˇ ´ systému˚ v LAN s´ıti, které obvykle kladou velké nároky na sˇ´ırˇ ku pˇrenosového pásma. Uvaˇzujeme-li pˇrenos hlasu, cˇ i jiného provozu náchylného na zpoˇzdˇen´ı v s´ıt´ıch WAN, je potˇreba si uvˇedomit, zˇ e Ethernet je dnes ve WAN s´ıt´ıch stále pouˇz´ıván minoritnˇe. V nekorporátn´ı svérˇ e, tedy internet pro domácnosti, pˇrevládaj´ı bezdrátová pˇripojen´ı dle standardu˚ 802.11a/b/g/n, cˇ i technologie ADSL. U korporátn´ıch uˇzivatelu˚ jsou to pak cˇ asto sériové linky s enkapsulac´ı Frame Realay, PPP, cˇ i HDLS, pˇr´ıpadnˇe také SDSL/ADSL, popˇr´ıpadˇe i bezdrátové pˇripojen´ı v licencovanych ´ pásmech. Dnes nejˇcastˇeji pouˇz´ıvanou metodou obsluhy paketovych ´ front, v pˇr´ıpadˇe, zˇ e je aplikován nástroj QoS, je bezesporu Class-Based Weighted Fair Queuing(CBWFQ), popˇr´ıpadˇe Low Latency Queuing(LLQ). N´ızˇ e v textu si ale pop´ısˇ eme vˇsechny metody obsluhy paketovych se v ´ front, se kterymi ´ ˚ zeme setkat [11]. praxi muˇ.

(52) 21. Obrázek 5: Princip obsluhy paketovych front metodou MDRR (pouˇzito se souhlasem ´ autora [11]) 2.4.3.1 Priority Queuing(PQ) ˚ Metoda Priority Queuing vyuˇz´ıvá cˇ tyˇri fronty s ruznou prioritou - vysoká, stˇredn´ı, normáln´ı, n´ızká. Paket z v´ıce prioritn´ı fronty má vˇzdy pˇrednost v obslouˇzen´ı, pˇred paketem z ménˇe prioritn´ı fronty. T´ım pádem hroz´ı moˇznost tzv. vyhladovˇen´ı“ front s niˇzsˇ´ı ” prioritou v pˇr´ıpadˇe, zˇ e ve frontách s vyˇssˇ´ı prioritou bude stále provoz. Na pakety ve frontách s niˇzsˇ´ı prioritou se tedy pak nemus´ı dostat, nebo na nˇe pˇr´ıjde rˇ ada aˇz ve chv´ıli kdy uˇz napˇr. nejsou nesená data potˇrebná (pˇr´ıpad vyprˇsen´ı cˇ asového limitu TCP relace). 2.4.3.2 Custom Queuing(CQ) Pouˇz´ıvá aˇz sˇ estnáct uˇzivatelem definovanych ´ paketovych ´ front, které jsou cyklicky obsluhovány jedna zadruhou. Z kaˇzdé fronty se vyb´ıraj´ı pakety tak dlouho, dokud nen´ı pˇrekroˇcen limit poˇctu bajtu˚ pro danou frontu, nebo dokud zbyv´ ´ a ve frontˇe nˇejaky´ paket. ˚ ˚ Pak se shodnym obslouˇz´ı dalˇs´ı fronty. T´ımto zpusobem lze garantovat jed´ zpusobem notlivym ´ frontám urˇcité procento z pˇrenosové rychlosti daného rozhran´ı.V pˇr´ıpadˇe, zˇ e ˚ zbyvaj´ jsou nˇekteré fronty doˇcasnˇe bez paketu, ´ ıc´ı fronty si automaticky pˇrerozdˇel´ı nevyuˇzité pˇrenosové pásmo. Custom Queuing vˇsak narozd´ıl od Priority Queuing nedokázˇ e dostateˇcnˇe upˇrednostnit provoz náchylny´ na zpoˇzdˇen´ı. 2.4.3.3 Modified Deficit Round-Robin(MDRR) MDRR je modifikac´ı CQ, s t´ım rozd´ılem, zˇ e rˇ eˇs´ı problém s nepˇresnym ´ pˇrerozdˇelen´ım ˚ pˇrenosové rychlosti mezi frontami v dusledku moˇznosti pˇrekroˇcen´ı limitu poˇctu bajtu˚ u jednotlivych ´ front. Bajty poslané nav´ıc v jednom cyklu obsluhy dané fronty odeˇctou v.

(53) 22. následuj´ıc´ım cyklu od limitu poˇctu vyb´ıranych ´ bytu˚ pro tuto frontu. Pro lepˇs´ı pochopen´ı ˚ zete princip MDRR vidˇet na obrázku 5. Garantované procento z sˇ´ırˇ ky pásma daného muˇ rozhran´ı pro urˇcitou frontu je pˇresnˇe dáno pod´ılem limitu poˇctu bajtu˚ pro danou frontu a souˇctu limitu˚ poˇctu bajtu˚ vˇsech front. Tato metoda je obvykle vyuˇz´ıvána u páteˇrn´ıch ˚ gigabitovych ´ smˇerovaˇcu. 2.4.3.4 Weighted Fair Queuing(WFQ) WFQ pouˇz´ıvá pro kaˇzdy´ datovy´ tok, tedy data ze zdrojové IP adresy a portu aplikace na c´ılovou IP adresu a port aplikace, samostatnou frontu. Poˇcet front se tedy velice rychle mˇen´ı podle toho jak jednotlivé datové toky vznikaj´ı a zase zanikaj´ı. Nen´ı proto nutná ˚ Kaˇzdá fronta má pˇridˇeleno vázˇ ené procento z celkové pˇrenosové klasifikace paketu. rychlosti rozhran´ı, které závis´ı na poˇctu datovych toku˚ v daném okamˇziku. Váha je ´ odvozena od hodnoty v poli IP precedence. Napˇr´ıklad pˇrenosová rychlost datového toku s IP precedence 7 je osmkrát vˇetˇs´ı neˇz pˇrenosová rychlost datového toku s IP precedence 0: (7+1)/(0+1) = 8. Popis je vysvˇetlen na obrázku 6. 2.4.3.5 Class-Based Weighted Fair Queuing(CBWFQ) ˚ ze CBWFQ kombinuje vyhody CQ a WFQ. Provoz je rozdˇelen do front, kterych ´ ´ muˇ byt ´ aˇz 64, jako u CQ avˇsak narozd´ıl od CQ je kaˇzdé frontˇe garantováno dané procento z pˇrenosové rychlosti rozhran´ı. V rámci jednotlivych ´ front se pouˇz´ıvá bud’ FIFO nebo WFQ. Fronty se vyˇclen´ı pro typy provozu, kterym ´ budeme garantovat urˇcitou pˇrenosovou rychlost. Tyto prioritn´ı fronty vyuˇz´ıvaj´ı metodu FIFO. Zbytek provozu se um´ıst´ı ˚ avá stále nedostaˇcuj´ıc´ı do jiné fronty, která vyuˇz´ıvá metodu WFQ. Nedostatkem zust´ moˇznost upˇrednostnˇen´ı provozu citlivého na zpoˇzdˇen´ı. CBWFQ je vˇsak v tomto ohledu lepˇs´ı neˇz dˇr´ıve uvedené metody s vyjimkou PQ. CBWFQ je cˇ asto pouˇz´ıvanou metodou a ´ vyuˇz´ıvá se napˇr´ıklad u CE, pro optimáln´ı priorizaci toku dat. 2.4.3.6 Low Latency Queuing(LLQ) ˇ LLQ jen doplnuje metodu CBWFQ o frontu, popˇr.v´ıce front, ve ktéré maj´ı data náchylná na zpoˇzdˇen´ı absolutn´ı pˇrednost pˇred ostatn´ım provozem. Tato fronta se oznaˇcuje jako LLQ fronta. Funkce fronty LLQ je témˇerˇ shodná s funkc´ı fronty s vysokou priori˚ ze tou u metody PQ. Aby nedoˇslo k tzv. vyhladovˇen´ı“ ostatn´ıch front, jak se tomu muˇ ” stát u PQ, definuje se pro LLQ maximáln´ı pˇrenosová rychlost po jej´ımˇz pˇrekroˇcen´ı se pˇrebyvaj´ ´ ıc´ı pakety zahod´ı. Proto je tˇreba tuto rychlost vhodnˇe stanovit s ohledem potˇreby uˇzivatelu˚ s´ıtˇe. Vhodné je také pouˇzit´ı QoS nástroje pro rˇ´ızen´ı pˇrijet´ı hovoru˚ (Call Admission Control). Metoda obsluhy paketovych ´ front LLQ je nejˇcastˇeji pouˇz´ıvanou metodou u tˇech CE smˇerovaˇcu˚ v s´ıt´ıch poskytovatelu˚ MPLS VPN, kde je potˇreba dostateˇcnˇe upˇrednostnit hlasovy´ provoz. ˇ ´ ı provozu v Asterisk 2.4.4 Podpora znackov an´ Asterisk podporuje oba druhy klasifikace provozu, tedy na druhé i na tˇret´ı vrstvˇe RM OSI modelu. Podpora znaˇckován´ı provozu je v Asterisku dostupná jak pro signalizaci.

(54) Obrázek 6: Princip obsluhy paketovych ´ front metodou WFQ (pouˇzito se souhlasem autora [11]). 23.

(55) 24. ˚ ze tak pro samotny´ hovor (RTP stream). U vˇsech paketu˚ odcházej´ıc´ıch z Asterisk PBX muˇ byt ´ nastaveno pole ToS v záhlav´ı IP paketu. Protoˇze je Asterisk nativnˇe provozován na ˚ ze také znaˇckovat odchoz´ı provoz na druhé vrstvˇe, dle 802.1p, tedy pole CoS Linuxu, muˇ ve VLAN záhlav´ı rámce. Toto je uˇziteˇcné pˇredevˇs´ım v korporátn´ı svérˇ e, kdy se vyuˇz´ıvá priorizace VoIP hovoru˚ v rámci dané LAN pˇred ostatn´ım provozem. Asterisk vˇsak nastav´ı pouze prioritu pro Linuxovy´ soket, ktery´ je potˇreba dále mapovat na samotné VLAN záhlav´ı. Toto mapován´ı je moˇzné provést pˇr´ıkazem ve vypisu 1 [12]: ´ root@HomeRouter# vconfig set egress map [vlan−device] [skb−priority] [vlan−qos]. Vypis 1: Pˇr´ıkaz pro mapován´ı Linux socket priority na 802.1p CoS ´ Následuj´ıc´ı tabulky 5 a 6 ukazuj´ı vˇsechny kanálové ovladaˇce a pˇr´ıdavné moduly Asterisku, které podporuj´ı nastaven´ı QoS pro odchoz´ı provoz. Také je zobrazen typ provozu, ktery´ je podporován jednotlivymi moduly. ´ chan sip chan skinny chan mgcp chan unistm chan h323 chan iax2. Signalizace Ano Ano Ano Ano Ne Ano. Audio Ano Ano Ano Ano Ano Ne. Video Ano Ano Ne Ne Ne Ne. Text Ano Ne Ne Ne Ne Ne. Tabulka 5: Kanálové ovladaˇce podporuj´ıc´ı QoS znaˇckován´ı dundi.conf iaxprov.conf. Signalizace Ano Ano. Audio Ne Ne. Video Ne Ne. Text Ne Ne. Tabulka 6: Konfiguraˇcn´ı soubory podporuj´ıc´ı nastaven´ı pole ToS pro signalizaci Podporované hodnoty pole ToS jsou: CS0, CS1, CS2, CS3, CS4, CS5, CS6, CS7, AF11, AF12, AF13, AF21, AF22, AF23, AF31, AF32, AF33, AF41, AF42, AF43 a EF (expedited forwarding). ToS parametry je moˇzno zadat také v cˇ ´ıselné podobˇe - napˇr. EF=184, AF41=136 atd. ˚ ze toto pole nabyvat Protoˇze 802.1p pouˇz´ıvá 3 bity z VLAN hlaviˇcky, muˇ hodnot od ´ 0 do 7. Doporuˇcené hodnoty pro znaˇckován´ı provozu pˇr´ımo v Asterisku jsou uvedeny v tabulce 7. Signalizace Audio Video Text. ToS cs3 ef af41 af41. CoS 3 5 4 3. Tabulka 7: Doporuˇcené hodnoty ToS a CoS pro odchoz´ı provoz z Asterisku.

(56) 25. Poznámka 2.1 Pokud chceme v Asterisku vyuˇz´ıvat ToS znaˇckován´ı provozu, mus´ı byt ´ Asterisk spuˇstˇen pod uˇzivatelem root, nebo mus´ı byt ´ zkompilován s knihovnou libcap ˇ ´ ı provozu v konfiguracn´ ˇ ıch souborech Asterisku 2.4.4.1 Povolen´ı znackov an´ Pro ativaci znaˇckován´ı signalizace protokolu IAX je nutno v konfiguraˇcn´ım souboru iax.conf povolit tos parametr a pˇriˇradit mu hodnotu. T´ımto tedy globálnˇe aktivujeme doporuˇcovanou hodnotu znaˇckován´ı (viz tabulka 7) pro IAX pakety generované kanálem chan iax2. Jelikoˇz IAX spojen´ı kombinuj´ı signalizaci, audo i video do jednoho UDP streamu, nen´ı moˇzné nastavit hodnotu ToS pro kaˇzdy´ typ provozu samostatnˇe. Pro globáln´ı povolen´ı znaˇckován´ı provozu v konfiguraxn´ım souboru iax.conf je potˇreba odkomentoˇ vat rˇ a´ dky ToS pro tˇret´ı vrstvu RM OSI modelu a CoS pro druhou vrstvu zminovan´ eho modelu - viz vypis 2. ´ ; See qos.tex or Quality of Service section of asterisk .pdf for a description of these parameters. tos=ef cos=5. Vypis 2: Parametry v konfiguraˇcn´ım souboru iax.conf pro nastaven´ı ToS a CoS ´ V konfiguraˇcn´ım souboru sip.conf jsou dostupné cˇ tyˇri parametry pro znaˇckován´ı provozu a to signalizace, audia, videa i textu. Parametr tos sip nastavuje ToS hodnotu pro signalizaci. Parametry tos audio, tos video a tos text pak nastavuj´ı ToS hodnoty pro RTP pakety nesouc´ı audio, video, cˇ i text. V souboru sip.conf jsou také dostupné cˇ tyˇri parametry pro znaˇckován´ı na druhé vrstvˇe RM OSI modelu, dle 802.1p CoS: cos sip, cos audio, cos video and cos text. Pro tyto parametry plat´ı stejná pravidla jako pro parametry nastavuj´ıc´ı ToS. Ve vypisu 3 jsou uvedeny pˇr´ıklady konfigurace ToS a CoS. ´ tos sip=cs3 tos audio=ef tos video=af41 cos sip=3 cos audio=5 cos video=4 cos text=3. ; ; ; ; ; ; ;. Sets TOS for SIP packets. Sets TOS for RTP audio packets. Sets TOS for RTP video packets. Sets 802.1p priority for SIP packets. Sets 802.1p priority for RTP audio packets. Sets 802.1p priority for RTP video packets. Sets 802.1p priority for RTP text packets.. Vypis 3: Parametry v konfiguraˇcn´ım souboru sip.conf pro nastaven´ı ToS a CoS ´ ˚ Asterisk podporuje vˇsechny Jak je patrné z vyˇ ´ se uvedenych ´ konfigurac´ı a pˇr´ıkazu, potˇrebné nástroje pro znaˇckován´ı provozu, které k bezchybnˇe funkˇcn´ı VoIP infrastruktuˇre neodmyslitelnˇe patˇr´ı. Stává se proto vhodnym ´ a mocnym ´ nástrojem pro firemn´ı telefonii i v tˇech nejrozsáhlejˇs´ıch korporátn´ıch s´ıt´ıch..

(57) 26. 3 HW platforma ALIX a green computing Hardwarová platforma nesouc´ı název ALIX, dˇr´ıve WRAP, je vyv´ıjena a distribuována nyn´ı sˇ vycarskou firmou PC Engines. Firma PC Engines byla zalozˇ ena roku 1995 Pascalem ´ Dornierem ve Spojenych Roku 2002 potom pˇrenesla svou vyrobu ´ státech Americkych. ´ ´ ˇ do Svycarska pod novym ´ ´ jménem PC Engines GmbH, pod kterym ´ na trhu vystupuje dodnes. Firma PC Engines se dnes zamˇerˇ uje vyhradnˇ e na vyrobu Embedded systému, ´ ´ konkrétnˇe na vyrobu komplexn´ıch minimalizovanych ´ ´ základn´ıch desek pracuj´ıc´ıch na architektuˇre x86 a nesouc´ıch název ALIX (dˇr´ıve WRAP). Jej´ı zakladatel Pascal Dornier je ˚ mnohdy souvisej´ıc´ıch právˇe s myˇslenkou co nejefekdrˇzitelem nˇekolika des´ıtek patentu, tivnˇejˇs´ıho vyuˇz´ıván´ı elektrické energie v poˇc´ıtaˇcovych ´ systémech [17]. Dnes se tato vˇetev vyvoje Embedded systému˚ nazyv´ ´ ´ a Green Computing. Desky ALIX vyuˇz´ıvaj´ı vlastn´ıho BIOSu pro zavádˇen´ı systému a POST testy. Tento BIOS nese název tinyBIOS, je vyv´ıjen firmou PC Engines a je distribuován pod licenc´ı CPL (Common Public License). Licence CPL je obecnou verz´ı licence IBM Public License. Jak vyrobce sám v dokumentu o tiny´ BIOSu prezentuje - tinyBIOS je urˇcen pro pouˇzit´ı s open-source operaˇcn´ımi systémy, nikoli Microsoft Windows [16]: tinyBIOS was written from the ground up to meet the requirements of embedded PC systems, ” based on my experience in the PC industry and with embedded PC applications. tinyBIOS is designed for use with open source operating systems, not Microsoft Windows.“ Z vyˇ ´ se uvedené charakteristiky tedy vyplyv´ ´ a, zˇ e nejen projekt tinyBIOS, ale produkty firmy PC Engines obecnˇe jsou urˇceny pˇredevˇs´ım pro s´ıt’ové, pˇr´ıpadnˇe miniserverové systémy sp´ısˇ e, neˇz pro desktopy - aˇckoli existuje produktová rˇ ada desek ALIX urˇcenych ´ pro desktopové prostˇred´ı, viz podkapitola Platforma ALIX.. 3.1 Platforma ALIX Firma PC Engines v souˇcasnosti nab´ız´ı sˇ irokou sˇ kálu desek ALIX, které se v´ıce cˇ i ménˇe liˇs´ı svymi ´ hardwarovym ´ komponenty. Spoleˇcnym ´ rysem vˇsech nab´ızenych ´ modelu˚ ˚ je procesor AMD Geode LX800 a tinyBIOS (s vyj´ımkou dvou ”desktopovych”model u, ´ které vyuˇz´ıvaj´ı Award BIOS). Dalˇs´ım spoleˇcnym desek ´ parametrem dnes nab´ızenych ´ je velikost operaˇcn´ı pamˇeti 256 MB, coˇz je pro aplikaci v prostˇred´ı poˇc´ıtaˇcovych s´ıt´ı ´ rozhodnˇe dostateˇcná velikost. Pˇrehled vyrábˇenych ´ modelu˚ je v tabulce 8 [17]..

No results found