PHẦN 4
TỔNG ĐÀI
IP-PBX Asterisk
Phần mềm IP-PBX Asterisk

Asterisk được khởi xướng bởi Mark Spencer (sinh năm
1977) khi đang là sinh viên tại đại học Auburn ở Alabama
USA. Asterisk

Năm 1999 Mark thành lập công ty cung cấp dịch vụ hỗ trợ
người dùng Linux qua điện thoại. Để tiết kiệm chi phí, thay
vì mua tổng đài PBX có sẵn (giá rất đắt), Mark đã quyết
định tự xây dựng phần mềm thực hiện chức năng tổng đài
chạy trên PC dùng hệ điều hành Linux và kết quả là
Asterisk ra đời

Là một gói phần mềm mã nguồn mở được viết bằng ngôn
ngữ C chạy trên HĐH Linux (Linux based) đầy đủ chức
năng của một hệ thống tổng đài IP-PBX với các phần cứng
giao tiếp phù hợp được đóng góp từ những kỹ sư lập trình
phần mềm mã nguồn mở ở khắp nơi trên khắp thế giới.
Mark Spencer năm 2008
Sơ đồ tổng quát của IP-BPX Asterisk
IP-BPX
Asterisk
Phần cứng để kết nối PC với hệ thống
PSTN

Vấn đề quan trọng mà Mark Spencer giải quyết là tìm
phần cứng để kết nối PC với hệ thống PSTN. Mark
hợp tác với Jim Dixon trong dự án Zaptel (hay

Zapatal Telephony Project,
) để thiết kế card giao
tiếp dùng cho PC.

Điều này cho phép với PC gắn thêm card giao tiếp,
cài đặt Asterisk là có tổng đài PBX đầy đủ tính năng.
Card giao tiếp Zaptel thực hiện tốt việc kết nối máy
chủ Asterisk trực tiếp với PSTN.

Asterisk cũng hỗ trợ các giao thức VoIP phổ biến
như SIP (chuẩn IETF), H.323 (chuẩn ITU), MGCP,
VoFR...
Asterisk PBX Card – 1 FXO
Asterisk PBX Card – 4 FXO/FXS
Công ty Digium

Với thành công của dự án Zaptel, Mark Spencer
thành lập công ty Digium chuyên phát triển và bán
phần cứng Zaptel đồng thời hỗ trợ phát triển phần
mềm Asterisk.

Digium là sản xuất card giao tiếp làm việc với
Asterisk, cung cấp các ứng dụng bổ sung cho
Asterisk, hỗ trợ kỹ thuật và tư vấn.

Digium cung cấp những sản phẩm phần cứng và
phần mềm đạt chất lượng cao, với những ứng dụng
telephony bao gồm legacy PBX, IVR, auto attendant,
gateway thế hệ kế tiếp, máy chủ truyền thông, máy
chủ chạy ứng dụng.


Phần mềm mã nguồn mở Asterisk

Asterisk là một phần mềm mang tính cách mạng, tin
cậy, mã nguồn mở và miễn phí mà biến một PC rẻ
tiền thông thường chạy Linux thành một hệ thống
điện thoại doanh nghiệp mạnh mẽ.

Asterisk là một bộ công cụ mã nguồn mở cho các
ứng dụng thoại và là một server xử lý cuộc gọi đầy
đủ chức năng.

Asterisk là một nền tảng tích hợp điện thoại vi tính
hoá kiến trúc mở.

Asterisk thoạt đầu được phát triển trên GNU/Linux
nền x86 (Intel), nhưng giờ đây nó cũng có thể biên
dịch và chạy trên OpenBSD, FreeBSD và Mac OS X
vàMicrosoft Windows.
Tính năng của phần mềm Asterisk

Asterisk có đầy đủ tính năng của tổng đài PBX thương
mại: phân luồng cuộc gọi, thư thoại, hội đàm, tương tác
(menu thoại)..., hỗ trợ nhiều giao thức VoIP như SIP và
H.323.

Cung cấp các dịch vụ như Voice mail, Video
conferencing, Call conferencing, Interactive voice
response, Call queue.....


Asterisk tích hợp một số công nghệ như TDM và IP
Phone, hoạt động như một softswitch, media gateway,
voicemail,audio conference, nó cũng có các chức năng
IVR (Interactive Voice Response) và ACD (Automatic call
distribution)

Asterisk hỗ trợ những kiểu truyền tín hiệu theo chuẩn của
Mỹ và Châu Âu hiện đang tại các doanh nghiệp, cho phép
nó bắc cầu giữa những mạng tích hợp thoại - dữ liệu thế
hệ kế tiếp với hạ tầng kỹ thuật hiện tại.
Asterisk với
các thuê bao
Asterisk với
các thuê bao
(kênh RTP
đi trực tiếp)
IAX – Inter Asterisk eXchange

Không thích H.323 cồng kềnh, Mark Spencer thiết kế một
giao thức khác gọn nhẹ hơn là giao thức IAX. Với bốn byte
của mào đầu, so sánh với 12 byte mào đầu của SIP hay
H.323, bản tin IAX có thể nói là nhỏ hơn rất nhiều. IAX hỗ
trợ xác thực đối với các cuộc gọi đến và đi.

IAX chuyển tải thoại và báo hiệu trên cùng một kênh(in
band) không giống như giao thức SIP chuyển tải thoại và
báo hiệu trên hai kênh khác nhau (out of band),

IAX có cơ chế chuyển tải nhiều cuộc gọi trên cùng một gói
IP được gọi là trung kế(Trunk). IAX có đoạn mào đầu rất

nhỏ. IAX giải quyết được vấn đề NAT trong giao thức SIP.
Mặc khác IAX là giao thức tối ưu trong việc sử dụng băng
thông, cho phép nhiều gói dữ liệu thoại trên cùng một IP
header,
Proprietary API
Media Gateways / Endpoints
MGCP
PCI Bus
Ethernet
SCCPH.323
Asterisk
IAX
Ethernet
Ethernet
SIP
Hệ thống chuyển mạch mềm Asterisk
Kiến trúc của Asterisk

Phần mềm Asterisk được thiết kế dạng môđun. Các
thành phần chức năng được thiết kế thành từng môđun
riêng biệt và tách rời với phần chuyển mạch lõi, điều này
tạo khả năng dễ điều chỉnh và mở rộng cao.

Ưu điểm của Asterisk là phần quản lý extension. Từng
bước của cuộc gọi được định nghĩa như một ứng dụng.
Quay số là một ứng dụng; trả lời, phát lại, thư thoại... là
những ví dụ ứng dụng khác. Ta có thể tạo kịch bản thực
hiện gọi ứng dụng bất kỳ trên kênh bất kỳ.

Ví dụ, có thể thiết lập một số extension được đổ

chuông cùng lúc ở 2 kênh (có thể nối đến 2 máy điện
thoại: 1 analog và 1 digital) trước khi chuyển cuộc gọi
đến điện thoại di động, và sau đó chuyển qua hệ thống
thư thoại.
Các bộ API dùng cho việc giao tiếp với
các modul của Asterisk

Channel API: cho phép phần lõi PBX giao tiếp với các
nguồn tín hiệu khác nhau, hỗ trợ các giao thức VoIP gồm
SIP, H.323 và MGCP.

Codec Translator API: cung cấp khả năng làm việc với các
định dạng âm thanh mã hóa như MP3, GSM, G.7123,
ADPCM...

File Format API: Cho phép đọc và phát âm thanh từ các
định dạng file WAV, MP3.... đem đến sự linh hoạt cho các
ứng dụng trên nền Asterisk trong việc xử lý âm chuông,
DTMF (âm thanh phát ra khi nhấn phím)...

Application API: Có thể dùng cho ứng dụng thứ ba như thư
thoại, hội đàm... cho phép viết các ứng dụng mới có thể
tương tác trực tiếp với phần lõi PBX.
Kiến trúc của Asterisk
Inbound call

Cuộc thoại gọi vào (Inbound call): cuộc thoại gọi từ bên
ngoài tổng đài qua đường trung kế tới các điện thoại IP
trong.


Dịch vụ gọi vào (Inbound Service): Dịch vụ tại Call center
(Trung tâm cuộc gọi) cho phép các điện thoại viên tiếp
nhận các cuộc điện thoại của khách hàng gọi tới để giải
đáp thông tin, tư vấn cho khách hàng
Outbound call

Cuộc thoại gọi ra
(Outbound call):
cuộc thoại gọi từ
các máy nhánh
trong tổng đài ra
ngoài và sẽ được
gửi qua các trung kế
tới các điện thoại
ngoài.

Dịch vụ gọi ra (Outbound service): Dịch vụ tại Call center
(Trung tâm cuộc gọi) cho phép các điện thoại viên sử dụng
điện thoại để gọi tới khách hàng với mục tiêu chăm sóc khách
hàng, nâng cao hình ảnh và thương hiệu của Công ty.
Quay số của thuê bao
North American Numbering Plan (NANP)
-
10-Digit Dial Plan
N X X
-
N X X X X X X
-
5 1 2
-

5 5 5 0 1 0 1
Subscriber
512-555-0101
Local PSTN
Remote PSTN
User dials 512-555-0101
Area Code
Local Exchange
(CO)
Cuộc gọi Inbound với mạng PSTN
PSTN
Phone1-1
2001
Phone1-2
2002
User dials
14085552001.
Call setup from
PSTN:
DNIS 4085552001
2
Cisco Unified
CME Gateway
DID 4085552XXX
15125556001
Gateway modifies
DNIS to 2001 and
routes to voice port.
3
1

Phone1-1 rings.
4
Cuộc gọi Outbound với mạng PSTN
PSTN
Phone1-2
2002
PSTN phone rings.
Q.931 call setup:
DNIS 15125556001
ANI 4085552001
4
Cisco Unified
CME Gateway
DID: 408555XXXX
H.323 call setup: DNIS
915125556001
ANI 2001
Gateway modifies
DNIS and ANI.
2
5125556001
3
Phone1-1
2001
User dials
915125556001
1
Sử dụng mạng PSTN như
một đường dự trữ
San Jose

Austin
Access Code 5
5
1
0
1
2
512-555-1012
1012
5
1
2
-
5
5
5
-
1
0
1
2
PSTN
IP WAN