Come avevo già scritto precedentemente, sono al lavoro per la progettazione e successiva realizzazione di un sistema VoIP piuttosto grande. Dopo aver realizzato diversi PBX Asterisk, con limitato numero di interni (10-20), indubbiamente la mia predisposizione era fortemente indirizzata verso software libero. Tuttavia Asterisk, come confermato anche da esperti del settore, non è adatto a sopportare un elevato numero di interni (si parla di 1000-2000 telefoni) perché offre tutta una serie di servizi avanzati e di transcoding non sempre necessari. Per la semplice gestione della registrazione e gestione del routing è sufficiente un SIP proxy, molto più snello di un completo sistema PBX come Asterisk. Moltissimi, compresi appliances commerciali, hanno scelto OpenSIPS:
OpenSIPS (Open SIP Server) is a mature Open Source implementation of a SIP server. OpenSIPS is more than a SIP proxy/router as it includes application-level functionalities. OpenSIPS, as a SIP server, is the core component of any SIP-based VoIP solution. With a very flexible and customizable routing engine, OpenSIPS ‘unifies voice, video, IM and presence services in a highly efficient way, thanks to its scalable (modular) design.
What OpenSIPS has to offer, comes in a reliable and high-performance flavour – OpenSIPS is one of the fastest SIP servers, with a throughput that confirms it as a solution up to enterprise or carrier-grade class.
Premetto che un forte supporto e aiuto nella comprensione del tutto mi è stata data dal libro “Building Telephony Systems with OpenSIPS 1.6”, disponibile anche su Amazon.it.
Senza voler ripetere le basi già descritte nel mio precedente post (OpenSIPS: l’Installazione), il contesto nel quale lavoreremo in questo post è composto da:
- Linux BOX con OpenSIPS installato e funzionante
- Linux BOX con Asterisk e scheda Digium TDM 400(4 porte FXO) installato e funzionante 8come ho descritto in questo post: Primi passi con il VoIP – Debian, Asterisk e FreePBX)
Per quanto riguarda l’installazione di Asterisk ho scelto di NON mettere FreePBX e di configurare manualmente il tutto. Asterisk, soprattutto in questa prima fase, servirà esclusivamente come gateway con la rete telefonica tradizionale.
Vediamo velocemente la configurazione di Asterisk. In particolare ho dovuto modificare i files sip.conf:
[voip-trunk] type=peer fromdomain=voip.unisi.it host=voip.unisi.it insecure=invite disallow=all allow=alaw
e extensions.conf:
[macro-from-pstn-1] exten => s,1,Noop(Entering macro-from-pstn-1 with DID = ${DID} and setting to: 2617) exten => s,n,Set(DNID=2617) [macro-from-pstn-2] exten => s,1,Noop(Entering macro-from-pstn-2 with DID = ${DID} and setting to: 2650) exten => s,n,Set(DNID=2650) [from-pstn] exten => _X.,1,Set(DID=${EXTEN}) exten => _X.,n,Goto(s,1) exten => s,1,Noop(Entering from-dahdi with DID == ${DID}) exten => s,n,Ringing() exten => s,n,Set(DID=${IF($["${DID}"= ""]?s:${DID})}) exten => s,n,Noop(DID is now ${DID}) exten => s,n,Set(CHAN=${CHANNEL:6}) exten => s,n,Set(CHAN=${CUT(CHAN,-,1)}) exten => s,n,Macro(from-pstn-${CHAN},${DID},1) exten => s,n,Noop(Returned from-pstn-${CHAN}) exten => s,n,Dial(SIP/${DNID}@voip-trunk,20); exten => s,n,Hangup() [from-voip] exten=s,1,NooP("from-voip: ${EXTEN}") exten=>_[0-9].,1,Dial(DAHDI/g0/${EXTEN}) exten=>_[0-9].,2,hangup()
Notare che in questo caso ho solamente 2 canali PSTN configurati all’interno del gruppo 0 (DAHDI/g0). Queste impostazioni si gestiscono nel file dahdi-channels.conf:
; Span 1: WCTDM/4 "Wildcard TDM400P REV I Board 5" (MASTER) ;;; line="1 WCTDM/4/0 FXSKS" signalling=fxs_ks callerid=asreceived group=0 context=from-pstn channel => 1 ...
Adesso passiamo al cuore del sistema: OpenSIPS. In questo caso deve occuparsi del routing, dell’accounting e della registrazione/autenticazione dei telefoni VoIP. Ho scelto di basare il tutto su database MySQL, creando le opportune tabelle.
Per semplificarne la gestione ho fatto configurare una VLAN sulla rete e ho messo un server DHPC che, oltre a fornire l’indirizzo IP e la configurare di rete, invia anche l’opzione 66, “tftp-server-name“, per la configurazione automatica dei telefoni (autoprovisioning). Nel nostro caso si tratta di telefoni Yealink SIP-T20P che supportano l’autoprovisioning: inviando tale opzione DHCP, i telefoni tentano di scaricare la configurazione attraverso il server TFTP indicato. Ovviamente la configurazione di ogni singolo apparecchio deve essere salvata in un file dal nome [mac-address].cfg ma anche questo dipende dal modello del telefono e dalle specifiche del produttore.
Tornando all’OpenSIPS, usato come SIP proxy, ecco la configurazione:
####### Global Parameters ######### debug=4 log_stderror=no log_facility=LOG_LOCAL7 fork=yes children=4 # default db_url to be used by modules requiring DB connection db_default_url="mysql://opensips:xxx@localhost/opensips" port=5060 listen=udp:172.20.0.1:5060 ####### Modules Section ######## mpath="/usr/lib/opensips/modules/" loadmodule "db_mysql.so" loadmodule "signaling.so" loadmodule "sl.so" loadmodule "tm.so" loadmodule "rr.so" loadmodule "maxfwd.so" loadmodule "usrloc.so" loadmodule "registrar.so" loadmodule "textops.so" loadmodule "mi_fifo.so" loadmodule "uri.so" loadmodule "acc.so" loadmodule "auth.so" loadmodule "auth_db.so" loadmodule "alias_db.so" loadmodule "domain.so" loadmodule "presence.so" loadmodule "permissions.so" # ----------------- setting module-specific parameters --------------- modparam("mi_fifo", "fifo_name", "/tmp/opensips_fifo") modparam("rr", "append_fromtag", 1) modparam("registrar", "max_contacts", 10) modparam("usrloc", "db_mode", 2) modparam("usrloc", "db_url","mysql://opensips:xxxx@localhost/opensips") modparam("uri", "use_uri_table", 0) modparam("acc", "early_media", 1) modparam("acc", "cdr_flag", 1) modparam("acc", "report_cancels", 1) modparam("acc", "detect_direction", 1) modparam("acc", "failed_transaction_flag", 3) modparam("acc", "log_flag", 1) modparam("acc", "log_missed_flag", 2) modparam("acc", "db_flag", 1) modparam("acc", "db_missed_flag", 2) modparam("acc", "db_table_acc", "acc") modparam("acc", "db_url", "mysql://opensips:xxx@localhost/opensips") modparam("acc", "db_extra", "from_uri=$fU; to_uri=$tU; ip=$si; ua=$hdr(User-Agent)") modparam("auth_db", "calculate_ha1", yes) modparam("auth_db", "password_column", "password") modparam("auth_db", "db_url","mysql://opensips:xxx@localhost/opensips") modparam("auth_db", "load_credentials", "") modparam("auth_db", "use_domain", 1) modparam("alias_db", "db_url","mysql://opensips:xxxx@localhost/opensips") modparam("domain", "db_url","mysql://opensips:xxx@localhost/opensips") modparam("domain", "db_mode", 1) # Use caching modparam("auth_db|usrloc|uri", "use_domain", 1) modparam("presence", "db_url","mysql://opensips:xxx@localhost/opensips") modparam("presence", "presentity_table", "presentity") modparam("presence", "active_watchers_table", "active_watchers") modparam("presence", "watchers_table", "watchers") modparam("presence", "db_update_period", 100) modparam("presence", "notify_offline_body", 1) modparam("permissions", "db_url", "mysql://opensips:xxxx@localhost/opensips") modparam("permissions", "address_table", "address") modparam("permissions", "grp_col", "grp") modparam("permissions", "ip_col", "ip") modparam("permissions", "mask_col", "mask") modparam("permissions", "port_col", "port") modparam("permissions", "proto_col", "proto") modparam("permissions", "info_col", "context_info") ####### Routing Logic ######## route{ if (!mf_process_maxfwd_header("10")) { sl_send_reply("483","Too Many Hops"); exit; } if (has_totag()) { if (loose_route()) { if (is_method("BYE")) { setflag(1); # do accounting ... setflag(3); # ... even if the transaction fails } else if (is_method("INVITE")) { record_route(); } route(1); } else { if (is_method("SUBSCRIBE") && $rd == "172.20.0.1") { # in-dialog subscribe requests route(2); exit; } if ( is_method("ACK") ) { if ( t_check_trans() ) { # non loose-route, but stateful ACK; must be an ACK after # a 487 or e.g. 404 from upstream server t_relay(); exit; } else { # ACK without matching transaction -> # ignore and discard exit; } } sl_send_reply("404","Not here"); } exit; } # CANCEL processing if (is_method("CANCEL")) { if (t_check_trans()) t_relay(); exit; } t_check_trans(); if (!(method=="REGISTER") && is_from_local()) { if(!check_source_address("0")){ if (!proxy_authorize("", "subscriber")) { proxy_challenge("", "0"); exit; } if (!db_check_from()) { sl_send_reply("403","Forbidden auth ID"); exit; } consume_credentials(); # caller authenticated } } # preloaded route checking if (loose_route()) { xlog("L_ERR", "Attempt to route with preloaded Route's [$fu/$tu/$ru/$ci]"); if (!is_method("ACK")) sl_send_reply("403","Preload Route denied"); exit; } # record routing if (!is_method("REGISTER|MESSAGE")) record_route(); # account only INVITEs if (is_method("INVITE")) { setflag(1); # do accounting } if (!is_uri_host_local()) { append_hf("P-hint: outbound\r\n"); route(1); } if( is_method("PUBLISH|SUBSCRIBE")) route(2); if (is_method("PUBLISH")) { sl_send_reply("503", "Service Unavailable"); exit; } if (is_method("REGISTER")) { # authenticate the REGISTER requests if (!www_authorize("", "subscriber")) { www_challenge("", "0"); exit; } if (!db_check_to()) { sl_send_reply("403","Forbidden auth ID"); exit; } if (!save("location")) sl_reply_error(); exit; } if ($rU==NULL) { # request with no Username in RURI sl_send_reply("484","Address Incomplete"); exit; } # apply DB based aliases alias_db_lookup("dbaliases"); # do lookup with method filtering if (!lookup("location","m")) { switch ($retcode) { case -1: # no contact - forward to the call to Asterisk PSTN gateway route(4); exit; case -3: # internal error t_newtran(); t_reply("404", "Not Found"); exit; case -2: # method not supported sl_send_reply("405", "Method Not Allowed"); exit; } } # when routing via usrloc, log the missed calls also setflag(2); route(1); } route[1] { # for INVITEs enable some additional helper routes if (is_method("INVITE")) { t_on_branch("2"); t_on_reply("2"); t_on_failure("1"); } if (!t_relay()) { sl_reply_error(); }; exit; } # Presence route route[2] { if (!t_newtran()) { sl_reply_error(); exit; }; if(is_method("PUBLISH")) { handle_publish(); } else if( is_method("SUBSCRIBE")) { handle_subscribe(); } exit; } route[4] { # Forward call to Asterisk rewritehostport("172.20.0.5:5060"); route(1); } branch_route[2] { xlog("new branch at $ru\n"); } onreply_route[2] { xlog("incoming reply\n"); } failure_route[1] { if (t_was_cancelled()) { exit; } }
Utilizzando ngrep (ngrep -W byline -td any . port 5060) vediamo la fase di REGISTER all’accensione di un telefono (2617):
U 2012/06/08 12:18:23.083810 172.20.0.10:5062 -> 172.20.0.1:5060 REGISTER sip:voip.unisi.it SIP/2.0. Via: SIP/2.0/UDP 172.20.0.10:5062;branch=z9hG4bK1849514868. From: "2617" <sip:2617@voip.unisi.it>;tag=1735972936. To: "2617" <sip:2617@voip.unisi.it>.
U 2012/06/08 12:18:24.916666 172.20.0.1:5060 -> 172.20.0.10:5062 SIP/2.0 200 OK. Via: SIP/2.0/UDP 172.20.0.10:5062;branch=z9hG4bK1844770290.
Alla registrazione di un telefono, OpenSIPS memorizza il relativo numero (oltre ad altri dati tecnici), nella tabella “location“:
Quando dall’interno 2617 chiamo un altro numero “interno” (ad es. 2650), inteso come registrato sul medesimo proxy, ecco il flusso delle segnalazioni:
U 2012/06/08 12:32:32.512136 172.20.0.10:5062 -> 172.20.0.1:5060 INVITE sip:2650@voip.unisi.it SIP/2.0. Via: SIP/2.0/UDP 172.20.0.10:5062;branch=z9hG4bK1302839294. From: "2617" <sip:2617@voip.unisi.it>;tag=533584413. To: <sip:2650@voip.unisi.it>
U 2012/06/08 12:32:32.611392 172.20.0.1:5060 -> 172.20.0.10:5062 SIP/2.0 100 Giving a try. Via: SIP/2.0/UDP 172.20.0.10:5062;branch=z9hG4bK836251423. From: "2617" <sip:2617@voip.unisi.it>;tag=533584413. To: <sip:2650@voip.unisi.it>.
U 2012/06/08 12:32:32.611712 172.20.0.1:5060 -> 172.20.0.12:5062 INVITE sip:2650@172.20.0.12:5062 SIP/2.0. Record-Route: <sip:172.20.0.1;lr;ftag=533584413>. Via: SIP/2.0/UDP 172.20.0.1;branch=z9hG4bK6231.d78da302.0. Via: SIP/2.0/UDP 172.20.0.10:5062;branch=z9hG4bK836251423. From: "2617" <sip:2617@voip.unisi.it>;tag=533584413. To: <sip:2650@voip.unisi.it>.
U 2012/06/08 12:32:32.790067 172.20.0.12:5062 -> 172.20.0.1:5060 SIP/2.0 180 Ringing. Via: SIP/2.0/UDP 172.20.0.1;branch=z9hG4bK6231.d78da302.0. Via: SIP/2.0/UDP 172.20.0.10:5062;branch=z9hG4bK836251423. Record-Route: <sip:172.20.0.1;lr;ftag=533584413>. From: "2617" <sip:2617@voip.unisi.it>;tag=533584413. To: <sip:2650@voip.unisi.it>;tag=379428395.
U 2012/06/08 12:32:32.792249 172.20.0.1:5060 -> 172.20.0.10:5062 SIP/2.0 180 Ringing. Via: SIP/2.0/UDP 172.20.0.10:5062;branch=z9hG4bK836251423. Record-Route: <sip:172.20.0.1;lr;ftag=533584413>. From: "2617" <sip:2617@voip.unisi.it>;tag=533584413. To: <sip:2650@voip.unisi.it>;tag=379428395.
Se il 2650 non risponde e il chiamante decide di rinunciare, ecco che parte una segnalazione CANCEL e si chiude la chiamata:
U 2012/06/08 12:32:37.588802 172.20.0.1:5060 -> 172.20.0.10:5062 SIP/2.0 200 canceling. Via: SIP/2.0/UDP 172.20.0.10:5062;branch=z9hG4bK836251423. From: "2617" <sip:2617@voip.unisi.it>;tag=533584413. To: <sip:2650@voip.unisi.it>;tag=643c56a457061490c918aea728c07866-83f3.
U 2012/06/08 12:32:37.589140 172.20.0.1:5060 -> 172.20.0.12:5062 CANCEL sip:2650@172.20.0.12:5062 SIP/2.0. Via: SIP/2.0/UDP 172.20.0.1;branch=z9hG4bK6231.d78da302.0. From: "2617" <sip:2617@voip.unisi.it>;tag=533584413. Call-ID: 1123041723@172.20.0.10. To: <sip:2650@voip.unisi.it>.
Quando l’interno 2617 chiama un numero esterno, esempio 2169, ecco che OpenSIPS reindirizza la chiamata all’Asterisk:
U 2012/06/08 12:38:37.068478 172.20.0.10:5062 -> 172.20.0.1:5060 INVITE sip:2169@voip.unisi.it SIP/2.0. Via: SIP/2.0/UDP 172.20.0.10:5062;branch=z9hG4bK1064669372. From: "2617" <sip:2617@voip.unisi.it>;tag=969196503. To: <sip:2169@voip.unisi.it>.
U 2012/06/08 12:38:37.072909 172.20.0.1:5060 -> 172.20.0.10:5062 SIP/2.0 100 Giving a try. Via: SIP/2.0/UDP 172.20.0.10:5062;branch=z9hG4bK1064669372. From: "2617" <sip:2617@voip.unisi.it>;tag=969196503. To: <sip:2169@voip.unisi.it>.
U 2012/06/08 12:38:37.074540 172.20.0.1:5060 -> 172.20.0.5:5060 INVITE sip:2169@172.20.0.5:5060 SIP/2.0. Record-Route: <sip:172.20.0.1;lr;ftag=969196503>. Via: SIP/2.0/UDP 172.20.0.1;branch=z9hG4bKe413.748e1db.0. Via: SIP/2.0/UDP 172.20.0.10:5062;branch=z9hG4bK1064669372.
U 2012/06/08 12:38:37.077108 172.20.0.5:5060 -> 172.20.0.1:5060 SIP/2.0 100 Trying. Via: SIP/2.0/UDP 172.20.0.1;branch=z9hG4bKe413.748e1db.0;received=172.20.0.1. Via: SIP/2.0/UDP 172.20.0.10:5062;branch=z9hG4bK1064669372.
Se accade l’opposto, ovvero dalla rete PSTN (es. numero 2169) chiamano un numero interno 2617:
U 2012/06/08 12:41:27.002715 172.20.0.5:5060 -> 172.20.0.1:5060 INVITE sip:2617@voip.unisi.it SIP/2.0. Via: SIP/2.0/UDP 172.20.0.5:5060;branch=z9hG4bK1fce9b73;rport. Max-Forwards: 70. From: "asterisk" <sip:asterisk@voip.unisi.it>;tag=as49579a42. To: <sip:2617@voip.unisi.it>. Contact: <sip:asterisk@172.20.0.5>.
Su Asterisk ho:
-- Starting simple switch on 'DAHDI/1-1' -- Executing [s@from-pstn:1] NoOp("DAHDI/1-1", "Entering from-dahdi with DID == ") in new stack -- Executing [s@from-pstn:2] Ringing("DAHDI/1-1", "") in new stack -- Executing [s@from-pstn:3] Set("DAHDI/1-1", "DID=s") in new stack -- Executing [s@from-pstn:4] NoOp("DAHDI/1-1", "DID is now s") in new stack -- Executing [s@from-pstn:5] Set("DAHDI/1-1", "CHAN=1-1") in new stack -- Executing [s@from-pstn:6] Set("DAHDI/1-1", "CHAN=1") in new stack -- Executing [s@from-pstn:7] Macro("DAHDI/1-1", "from-pstn-1,s,1") in new stack -- Executing [s@macro-from-pstn-1:1] NoOp("DAHDI/1-1", "Entering macro-from-pstn-1 with DID = s and setting to: 2617") in new stack -- Executing [s@macro-from-pstn-1:2] Set("DAHDI/1-1", "DNID=2617") in new stack -- Executing [s@from-pstn:8] NoOp("DAHDI/1-1", "Returned from-pstn-1") in new stack -- Executing [s@from-pstn:9] Dial("DAHDI/1-1", "SIP/2617@voip-trunk,20") in new stack == Using SIP RTP CoS mark 5 -- Called 2617@voip-trunk -- SIP/voip-trunk-0000006b is ringing
Ho ovviamente rimosso tutte le segnalazioni di ACK e di OK non necessarie alla comprensione del flusso di funzionamento. Credo comunque che sia piuttosto chiaro il flusso delle segnalazioni SIP. Importante citare che la voce viene inviata via RTP da telefono a telefono pertanto considerate che, a meno di prevedere proxy RTP, tutti gli apparecchi devono essere raggiungibili sulla rete.
Ovviamente queste sono da considerarsi note di lavoro e sono, pertanto, soggette a errori, imprecisioni e omissioni.