Introduccion_voip

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  VoIP para el desarrollo  ­ Una guía para crear una infraestructura de voz  en regiones en desarrollo    Autores: Alberto Escudero­Pascual  Louise Berthilson VoIP para el desarrollo ­ Una guía para crear  una infraestructura de voz en regiones en desarrollo   Tabla de Abreviaturas Abreviatura ATA DECT FXO FXS GSM IAX(2) IETF ITU/UIT IVR NAT PBX (PABX) PCM/MIC PSTN/RTB(C) QoS RFC RTP SCCP SIP SS7 TA/ATA UDP VoIP VSAT Descripción Adaptador Telefónico Analógico Comunicación Digital Inalámbrica Mejorada Digital Enhanced Cordless Telecommunications Foreign Exchange Office Foreign Exchange Station Sistema Global para Comunicaciones Móviles Global System for Mobile communication Protocolo de Intercambio de Asterisk (versión 2) Grupo de Trabajo de Ingeniería de la Internet  Internet Engineering Task Force Unión Internacional de Telecomunicaciones International Telecommunications Union Respuesta de Voz Interactiva Respuesta Vocal Interactiva Interactive Voice Response  Traductor de Direcciones de Red Network Address Translator Centralita Telefónica (Automática) Privada Private (Automatic) Branch Exchange Modulación por Impulsos Codificados Pulse Code Modulation  Red de Telefonía Básica (Conmutada)  Public Switched Telephone Network Calidad de Servicio Quality of Service Documento de Trabajo de Estandarización  (Internet) Request For Comment  Protocolo de Tiempo Real Real­time Transport Protocol  Protocolo de Control de Llamadas Skinny Skinny Call Control Protocol Protocolo de Señalización de Sesión(es) Session Initiation Protocol Sistema de Señalización (versión) 7 Signalling System 7  Adaptador Telefónico Telephone Adapter User Data Protocol Voz sobre IP. Telefonía IP Terminal de Pequeña Apertura (Comunicaciones por Satélite) Very Small Aperture Terminal VoIP para el desarrollo ­ Una guía para crear  una infraestructura de voz en regiones en desarrollo   Descripción de las ilustraciones VoIP para el desarrollo ­ Una guía para crear  una infraestructura de voz en regiones en desarrollo Tabla de Contenidos 1. Introducción.....................................................................................................................................................1 2. La poción mágica.............................................................................................................................................2 2.1 VoIP............................................................................................................................................................2 2.2 Estándares Abiertos y Código Libre...........................................................................................................3 2.3 Asterisk.......................................................................................................................................................5 3. La receta..........................................................................................................................................................5 3.1 PBX............................................................................................................................................................5 3.2 PSTN ­ RTB...............................................................................................................................................6 3.3 Señalización en telefonía tradicional...........................................................................................................7 3.3.1 Señalización analógica..........................................................................................................................7 3.3.2 Señalización entre centrales telefónicas................................................................................................8 3.4 Señalización en telefonía IP........................................................................................................................8 3.4.1 Session Initiation Protocol (SIP)..........................................................................................................8 3.4.2 Servidores Proxy..................................................................................................................................9 3.4.3 Protocolos en tiempo real y el  NAT...................................................................................................9 3.4.4 Inter­Asterisk eXchange (IAX)...........................................................................................................10 3.5 Equipamiento para VoIP..........................................................................................................................11 3.5.1 Teléfonos VoIP...................................................................................................................................11 3.5.2 Telefonía  con Software – Soft Phones...............................................................................................11 3.5.3 Tarjetas de interfaz a la RTB.............................................................................................................11 3.5.4 Adaptador para Teléfonos Analógicos (ATA).....................................................................................12 3.6 Codecs.......................................................................................................................................................13 3.7 Calidad de Servicio...................................................................................................................................13 3.7.1 Latencia..............................................................................................................................................13 3.7.2 Jitter – Fluctuaciones de velocidad....................................................................................................14 4. Puesta en práctica – Creando tu propia PBX................................................................................................15 4.1 ¿Qué es lo que necesito?...........................................................................................................................15 4.1.1 Consejos de instalación.......................................................................................................................15 5. Instalando Asterisk.........................................................................................................................................16 5.1 Compilando Asterisk.................................................................................................................................17 5.2 Descargando Asterisk................................................................................................................................18 5.3 Órdenes Básicas en Asterisk.....................................................................................................................18 5.4 Ficheros de configuración..........................................................................................................................19 5.5 Peers, Users y Friends...............................................................................................................................20 6. ESCENARIO A  ­ Red telefónica privada en una comunidad rural..............................................................................................22 6.1 Antecedentes.............................................................................................................................................22 6.2 Configurando los clientes VoIP.................................................................................................................22 6.2.1 Biblioteca Comunitaria.......................................................................................................................22 6.2.2 Hospital Regional...............................................................................................................................23 6.2.3 Escuela Primaria................................................................................................................................24 6.2.4 Asociación de agricultores..................................................................................................................25 6.3 Configurando Asterisk .............................................................................................................................27 7. ESCENARIO B  ­ Conectando la RTB.........................................................................................................................................29 7.1 Incluir el soporte para la tarjeta TDM400P.............................................................................................29 7.1.1 Gestión de llamadas entrantes desde la RTB.....................................................................................31 7.1.2 Gestión de llamadas salientes por la RTB..........................................................................................31 7.2 Añadiendo un terminal analógico a la PBX.............................................................................................32 7.3 Actualización del plan de marcado...........................................................................................................33 8. ESCENARIO C  ­  Conectando comunidades usando VoIP.........................................................................................................34 VoIP para el desarrollo ­ Una guía para crear  una infraestructura de voz en regiones en desarrollo 8.1 Problemas más comunes en enlaces vía satélite ......................................................................................34 8.2 Interconectando dos servidores con Asterisk............................................................................................35 8.2.1 Telecentro ..........................................................................................................................................35 8.2.2 Centro de capacitación.......................................................................................................................36 8.2.3 La función de registro.........................................................................................................................36 9. Para aprender más.........................................................................................................................................37 10. Conclusión....................................................................................................................................................37 11. Agradecimientos...........................................................................................................................................37 Una guía para crear una infraestructura de voz en regiones en desarrollo 1. Introducción 1. Introducción No fue hasta la primavera del año 2004 cuando descubrí un programa libre * que era capaz de  hacer exactamente lo que necesitaba. Por aquel tiempo vivía en Tanzania y tuve que sufrir, no  sólo   que   la   línea   telefónica   era   inestable,   sino  que,   además,   las   tarifas   telefónicas   eran  totalmente desorbitantes. Tan pronto como conseguí un acceso a la Internet empecé a usar una  de esas aplicaciones, tan propietaria como conocida, para hacer mis llamadas a Europa. Pronto  me   di   cuenta   que   el   programa   no   me   daba   la   flexibilidad   que   yo   quería   porque   lo   que  realmente necesitaba era poder hacer llamadas a través de mi línea  telefónica en Suecia y  poder ofrecer esa  conexión de voz a mis vecinos. La idea de usar la Internet como si fuera una red telefónica no era nueva, pero el proyecto que  me daba toda esa flexibilidad era, desde luego, “revolucionario”. El programa que permitía que  mi computadora se convirtiera en una centralita telefónica se llamaba “Asterisk.”1 No necesité  demasiado tiempo para descubrir que Asterisk era capaz de hacer mucho más de lo que nunca  me   pude   imaginar.     Mientras   lo   exploraba   me  daba   cuenta   del   mundo   de   posibilidades   y  oportunidades que ofrecía, especialmente en las regiones en desarrollo. La sensación de aquel  momento era muy parecida a la de mi primera conexión a la World Wide Web en 1994. Sin ningún género de dudas aprender a poner en marcha un sistema con  Asterisk fue una tarea  que  requirió gran  perseverancia  (sí, algunos  me  llaman  obcecado). Empecé  a  escribir estas  líneas de introducción a la voz IP porque, aunque ya existen algunos libros muy buenos sobre  el tema, no he encontrado un documento que describa los conceptos más básicos en palabras  que la mayoría de los mortales puedan entender. Esta “guía” pretende describirte los conceptos  esenciales de la telefonía sobre IP y darte unos ejemplos concretos de su potencialidad   en  regiones en desarrollo. Como el reto al escribir este documento era crear un documento breve  sin pecar de simplismo, una gran parte del esfuerzo   ha sido intentar ser lo más pedagógico  posible.  Ten paciencia. La persistencia es la clave del aprendizaje de un autodidacta.  Antes de describir cómo puedes crear tu propio sistema de telefonía, introducimos lo conceptos  básicos de telefonía sobre Internet (Secciones 2 y 3). Dedícale tiempo a leer estas dos secciones  – a largo plazo, entender los conceptos es mucho más importante que instalar un programa u  otro.  Las dos siguientes secciones están dedicadas a aquellos que quieran poner la teoría en práctica:  montar tu propia centralita (Sección 4) e instalando y configurando los programas (Sección 5).  En   lugar   de   listar   todas  las   órdenes   y   configuraciones   posibles,   hemos   seleccionado   tres  escenarios prácticos como ejemplos ilustrativos. Recuerda que el objetivo de este documento es  ayudarte en tus primeros pasos. Los tres escenarios que hemos elegido son: • • Telefonía privada en una comunidad rural  (Sección 6) Conectando una red local telefónica a la RTB (Sección 7) 1.  Asterisk es un proyecto de código libre basado en las ideas del “Proyecto de Telefonía Zapata” http://www.asteriskdocs.org/modules/tinycontent/index.php?id=10 1 Una guía para crear una infraestructura de voz en regiones en desarrollo 1. Introducción • Interconectando dos comunidades remotas  (Sección 8) Para terminar hemos incluido algunas referencias útiles a algunos recursos que te ayudarán a  aprender más (Sección 9). 2. La poción mágica Tres  son  los elementos  que  te permitirán desplegar una  infraestructura de  telefonía:  VoIP,  estándares abiertos y los programas libres y abiertos.   2.1 VoIP Una definición general de Voz sobre IP (también conocida como telefonía IP) es la posibilidad  de transportar conversaciones telefónicas en paquetes IP. Cuando hablamos de “VoIP”,  nos  referimos a “la telefonía en Internet” en el sentido más amplio de la expresión. El término VoIP  no se refiere a ninguno de los mecanismos concretos que existen para llevar las señales de voz  de un sitio a otro en la red. Existen docenas de tecnologías que permiten hablar por la red.  Las alternativas tecnológicas de VoIP se pueden dividir de una manera sencilla en dos grandes  grupos: tecnologías cerradas­propietarias y sistemas abiertos. En el primer grupo de tecnologías  nos   encontramos   con   el   conocido   Skype   o   el   ya   legendario   Cisco   Skinny   (SCCP).2    En  el  segundo grupo de tecnologías nos encontramos con los estándares abiertos basados en SIP,3  H.3234 o IAX.5  H.323 es un protocolo desarrollado por la UIT que cobró cierta fama porque era el más usado  por los grandes operadores en sus redes troncales. SIP ha incrementado su popularidad cuando  las tecnologías de VoIP se han hecho más presentes en el ”bucle local.”6  Últimamente hemos  presenciado el nacimiento y el fuerte crecimiento de una nueva alternativa conocida como IAX.  IAX2 (por ser la versión 2) está fuertemente influido por el modelo comunitario de desarrollo  abierto y tiene la ventaja de haber aprendido de los errores de sus predecesores. IAX2 resuelve  muchos de los problemas y limitaciones de H.323 y SIP. Aunque IAX2 no es un estándar en el  sentido más oficial de la palabra (RFC),7 no sólo tiene el gran reconocimiento de la comunidad  sino todos los pre­requisitos para convertirse en el remplazo (de facto) de SIP.  Una de las características esenciales de todos los protocolos tradicionales de voz sobre IP es el  derroche de ancho de banda. Ese exceso de bits en la red es debido a la necesidad de enviar  2.  Skinny es un protocolo de control para terminales. Originalmente desarrollado por Selsius Corporation y ahora  bajo el control y diseño de Cisco Systems, Inc. Uno de los clientes más famosos de Skinny es la serie Cisco 7900  de teléfonos IP. 3.  El protocolo de inicio de sesión (SIP) es el resultado del trabajo del IETF y define el manejo de sesiones entre  uno o  más participantes. 4.  H.323 es un conjunto de recomendaciones de la UIT­T que define un grupo de protocolos para ofrecer sesiones  audiovisuales en una red conmutada de paquetes. El H.323 se usa en el famoso programa Netmeeting.  5.  IAX2 es un protocolo de comunicación de voz IP que se usa en Asterisk, una centralita de código abierto y libre.  IAX2 permite conexiones entre servidores Asterisk y clientes IAX2. 6.  El bucle de área local es un enlace físico que conecta al cliente con la terminación de la red de telefonía del  proveedor de servicios de telecomunicaciones.  7.  El Request for Comments (RFC) (en castellano: solicitud de comentarios) es una serie de documentos numerados  e informales  que buscan construir consensos en favor de la estandarización de protocolos y servicios para la  Internet. 2 Una guía para crear una infraestructura de voz en regiones en desarrollo 2. La poción mágica información adicional en cada una de las cabeceras de los paquetes IP. Este problema tiene  especial importancia en regiones en desarrollo donde el acceso a ancho de banda es limitado y  los costes de conexión a Internet pueden llegar a ser hasta 100 veces mayor que en Europa o  Norteamérica.8 Para que te hagas una idea del gasto adicional de ancho de banda necesario para enviar voz  sobre Internet podemos citar como ejemplo que un audio comprimido de 5.6 kbit/seg necesita  de hasta 18 kbit/seg. La diferencia entre los 5.6 y los 18 kbit/seg son esos bits en las cabeceras  de   los   paquetes.   Las   cabeceras   son     toda   esa   información   adicional   que   es   necesaria   para  encaminar correctamente cada uno de los paquetes de voz al receptor. Una de las ventajas de  IAX2   es   que   ha   sido   capaz   de   reducir   considerablemente   ese   exceso   de   bits   por   paquete.  Además, es capaz de agrupar los paquetes de distintas conversaciones, que van en una misma  dirección   en   la   red,   en   uno  sólo.   Al   ser   capaz   de   agregar   múltiples   paquetes   de   distintas  conversaciones dentro de uno sólo, el exceso de información introducido por las cabeceras se  reduce en cada una de las conversaciones. Como resultado de las pruebas realizadas durante la elaboración de esta guía (usando una  conexión telefónica a la red), evidenciamos las ventajas de utilizar IAX2 frente a la misma  conversación usando SIP.9   2.2 Estándares Abiertos y Código Libre No podríamos estar hablando de la libertad de construir nuestra propia red telefónica sin la  existencia de los estándares abiertos y el código libre. Los estándares abiertos permiten que  cualquiera pueda implementar un sistema con garantías de interoperabilidad. Gracias a esa  interoperabilidad  de nuestro  diseño  no sólo  podemos  crear nuestra  red  telefónica sino  que,  además, podemos conectarla a la red telefónica global. Con el código libre podemos aprender  de experiencias parecidas, integrar sus soluciones y compartir nuestros propios resultados con  los demás. Una de la primeras preguntas que merece una respuesta es: ¿por qué deberías crear tu propia  infraestructura de voz sobre IP y no seguir usando servicios gratuitos como Skype?  La   respuesta   es   simple:  sostenibilidad  y   flexibilidad.   Los   servicios   gratuitos   te   pueden  solucionar una necesidad a corto plazo pero nunca garantizar tu independencia o el control de  tu propio proceso de aprendizaje y desarrollo. No se trata de una cuestión puramente técnica.  El problema no es decidir cuál es la mejor de las tecnologías sino cuál es la que permite que las  comunidades   sean   dueñas   de   su   propio   desarrollo   y   que   puedan   adaptarla   a   sus   propias  necesidades.   Es   muy   difícil   imaginar   un   desarrollo  sostenible   sin   transferencia   de   conocimiento   y  reapropiamiento tecnológico. Una solución basada en estándares abiertos y código libre no es  8.  1 Mbps en el Este de África cuesta más de 1000 USD/mes mientras que la misma capacidad en Suecia cuesta  menos de 10 USD/mes.  9.  Una conversación de voz IP usando un codec como el G.729 (8 Kbps) requiere unos 30 Kbps usando SIP y tan  sólo 24 Kbps con IAX2. Si agregamos cinco llamadas simultáneas cada llamada se reduce a 13 Kbps.  3 Una guía para crear una infraestructura de voz en regiones en desarrollo 2. La poción mágica sólo una buena solución desde un punto de vista puramente técnico sino que además permite  la posibilidad de adaptación para mejorarse a la realidad local. Para ser conscientes de la importancia de los estándares abiertos quizás sea bueno empezar  presentando una definición de “estándar.” Un estándar es un conjunto de reglas, condiciones o  requerimientos   que   describen   materiales,   productos,   sistemas,   servicios   o   prácticas.   En  telefonía, los estándares garantizan que todas las centrales de telefonía sean capaces de operar  entre  sí.   Sin   ese   conjunto   de   reglas   comunes   un   sistema   de   telefonía   de   una   región   sería  incapaz   de   intercambiar   llamadas   con   otro   que   esté,   tan   sólo,   unos   kilómetros   más   allá.  Aunque muchos de los estándares de telefonía son públicos, los sistemas siempre han estado  bajo el control de un grupo muy limitado de fabricantes. Los grandes fabricantes de sistemas  de telefonía son los  únicos capaces de negociar contratos a nivel regional o incluso nacional.  Ésta es la razón que puede explicar porqué es muy común encontrar siempre el mismo tipo de  equipos a lo largo de un mismo país.  Los equipos de telefonía tradicionales, además, tienen la particularidad de haber sido diseñados  para realizar un conjunto de tareas muy concretas. Normalmente, son equipos informáticos con  aplicaciones muy específicas. Aunque las reglas que gobiernan la telefonía (los estándares) son  relativamente   abiertas,   no   es   el   caso   de   los   equipos   informáticos   que   los   implementan.  Al  contrario de los estándares, el funcionamiento interno siempre se  mantiene en secreto. 4 Una guía para crear una infraestructura de voz en regiones en desarrollo 2. La poción mágica Dentro   de   la   “poción   mágica   de   la   telefonía”   los   estándares   abiertos   son   un   ingrediente  necesario, pero lo que realmente ha permitido esta nueva “revolución” ha sido la posibilidad de  emular la funcionalidad de los sistemas de telefonía tradicionales con un programa funcionando  en un ordenador personal. Todos los elementos necesarios están a tu alcance: • tienes   el   acceso   a   los   programas   y   a   los   equipos   que   permiten   el   intercambio   de  conversaciones telefónicas.  • tienes una red abierta y pública para intercambiar esas llamadas (la Internet). • tienes la posibilidad de modificar cada uno de los elementos para adaptarlos a tus  propias necesidades. 2.3 Asterisk Asterisk  es una implementación libre de una centralita telefónica. El programa permite tanto  que los teléfonos conectados a la centralita puedan hacer llamadas entre ellos como servir de  pasarela a la red telefónica tradicional. El código del programa fue originalmente creado por  Mark Spencer (Digium) basado en las ideas y el trabajo previo de Jim Dixon (proyecto de  telefonía   Zapata).   El   programa,   sus   mejoras   y   correcciones,    es   el   resultado   del   trabajo  colectivo de la comunidad del software (programas) libre. Aunque Asterisk puede funcionar en  muchos sistemas operativos, GNU/Linux es la plataforma más estable y en la que existe un  mayor soporte. Para usar Asterisk sólo se necesita un ordenador personal (PC), pero si quieres conectarte a la  red telefónica tradicional debes añadir el correspondiente periférico dedicado. 3. La receta Esta sección resume los conceptos principales de VoIP. Entender cada uno los conceptos te va  a  ser  muy   útil   cuando   configures  cualquier  tipo  de  programa  relacionado  con  telefonía  IP.  Aunque VoIP es una  área enorme de conocimiento, hemos seleccionado cuidadosamente un  número de conceptos esenciales. Esta sección incluye una descripción, básica pero sólida, de lo  que necesitas saber para dar tus primeros pasos en la creación de un sistema de telefonía. 3.1 PBX El término PBX o PABX es una de esas siglas que dicen bastante poco. PBX son las primeras  letras del término inglés Private (Automatic) Branch Exchange. En palabras simples, el uso  más  común  de  una PBX  es  compartir de  una a  varias  líneas telefónicas con un  grupo  de  usuarios. Una PBX se emplaza entre las líneas telefónicas y los teléfonos (terminales de voz).  La PBX tiene la propiedad de ser capaz de redirigir las llamadas entrantes a uno  o  varios  teléfonos. De una manera similar, una PBX permite a un teléfono escoger una de las  líneas  telefónicas   para   realizar   una   llamada   telefónica  al   exterior.   De   la   misma   forma   que   un  enrutador (router) en Internet es responsable de dirigir los paquetes de un origen a su destino,  una PBX es responsable de dirigir “llamadas telefónicas”.  5 Una guía para crear una infraestructura de voz en regiones en desarrollo 3. La receta La palabra “private” en la sigla PBX significa que el dueño del sistema tiene todo el control y  decide como compartir los líneas exteriores con los usuarios. Una PBX no sólo permite compartir un conjunto de líneas con un grupo de usuarios sino que  también   ofrece   la   posibilidad   de   crear   servicios   de   valor   añadido   como   transferencia   de  llamadas, llamadas a tres,10 pasarela de voz a correo11 o servicios basados en una respuesta de  voz interactiva(IVR)12, etc.  Una PBX puede ser de gran utilidad en múltiples escenarios. Piensa en las regiones donde el  acceso a la red telefónica implica caminar varias horas (sino días) a una cabina o Telecentro.  Además, una situación muy común es que sólo exista una línea telefónica por edificio o por  población.   Una PBX (tu centralita) permitirá compartir esa línea e incluso extender la red  telefónica a lugares remotos.    3.2 PSTN ­ RTB PSTN es la Red Pública Telefónica Conmutada (Public Switched Telephone Network), “la red  de   redes   telefónicas”   o   más   conocida   como   “la   red   telefónica.”   En   castellano   la   PSTN   es  conocida como la red pública conmutada (RTC) o red telefónica básica (RTB). De la misma  forma que Internet es la red global IP, la RTB es la amalgama de todas las redes conmutadas  de teléfono. Una diferencia muy importante entre la RTB e Internet es la noción de “flujo de  información”.   En   telefonía   los   flujos   de   información   son   cada   una   de   las   llamadas   o  conversaciones mientras que en Internet es cada uno de los paquetes de datos. Desde el punto  de   vista   conceptual   la   RTB  e  Internet   son   muy   diferentes   y   representan   dos   mundos   y  filosofías casi antagónicas. Si una conversación se efectúa en una RTB se tiene que reservar un  canal (circuito) dedicado de 64 Kbps, pero en Internet la misma conversación puede coexistir  con otros servicios de manera simultánea. Aunque esta diferencia pueda parecer irrelevante a  primera vista, tiene grandes implicaciones de cara a la  implementación de las tecnologías de la  información  tanto en  regiones desarrolladas como en desarrollo. En el modelo tradicional, un  “cable   de   cobre”   proporciona   acceso   a   la   RTB   y   ofrece   un  sólo  tipo   de   servicio:   un   canal  analógico. Si ese mismo cable se usa para conectarse a una red conmutada de paquetes como  Internet, se puede implementar cualquier tipo de servicio basado en el protocolo IP. La RTB ha estado históricamente gobernada por estándares   creados por la UIT, 13  mientras  que Internet es gobernada por los estándares del IETF.14 Ambas redes, la RTB e Internet usan  direcciones   para   encaminar   sus   flujos   de   información.   En   la   primera   se   usan   números  10.  Llamada­a­tres es la posibilidad de tener a más de dos personas hablando simultáneamente en la misma  conversación. 11.  Una pasarela de voz a e­mail permite grabar un mensaje de voz en un adjunto de correo electrónico (como si fuera  un contestador automático). El mensaje se graba en un fichero de audio y se envía a una cuenta de correo. 12.  Un sistema de voz interactivo (Interactive Voice Response) permite seleccionar una opción de un menú a través  de la voz o del teclado del terminal. 13.  La ITU o UIT en castellano es la Unión Internacional de Telecomunicaciones, una organización internacional  responsable de estandarización, gestión del radio espectro y de la organización de acuerdos de interconexión entre  países que permitan el intercambio de llamadas internacionales. La UIT es parte de la ONU y tiene una  estructura de miembros formal.   14.  El IETF (Internet Engineering Task Force) es un conjunto de grupos de trabajo responsables de estandarización  de Internet. La organización es abierta, formada por voluntarios y sin ningún requerimiento formal para ser  miembro. 6 Una guía para crear una infraestructura de voz en regiones en desarrollo 3. La receta telefónicos para conmutar llamadas en las centrales telefónicas, en Internet se usan direcciones  IP para conmutar paquetes entre los enrutadores (routers). 3.3 Señalización en telefonía tradicional Las centrales telefónicas son los “routers” de la RTB. Un Foreign Exchange Office (FXO) es  cualquier  dispositivo   que,  desde   el  punto   de  vista   de   la   central   telefónica,  actúa   como  un  teléfono tradicional. Un FXO debe ser capaz de aceptar señales de llamada o ring, ponerse en  estado de colgado o descolgado, y enviar y recibir señales de voz. Asume que un FXO es como  un “teléfono” o cualquier otro dispositivo que “suena” (como una máquina de fax o un módem).   Un Foreign Exchange Station (FXS) es lo que está situado  al otro lado de una línea telefónica  tradicional (la estación). Un FXS envía el tono de marcado, la señal de llamada que hace sonar  los teléfonos y los alimenta. En líneas analógicas, un FXS  alimenta  al FXO. El FXS utiliza  alrededor  de   48  voltios   DC  para   alimentar  al   teléfono   durante   la  conversación   y   hasta  80  voltios AC (20 Hz) cuando genera el tono de llamada (ring). Una   PBX   que   integra   periféricos   FXO   y   FXS   puede   conectarse   a   la   RTB   y   incorporar  teléfonos analógicos. Las líneas telefónicas que vienen del operador se tienen que conectar a  una interfaz FXO. Los teléfonos se deben conectar a las interfaces FXS de la centralita.  En resumen, dos reglas fáciles que debes recordar son:  1. 2. Un FXS necesita estar conectado a un FXO (como una línea telefónica necesita estar  conectada a un teléfono) o viceversa.  Un FXS suministra energía (elemento activo) a un teléfono FXO (elemento pasivo) Imagen 1: a) Un teléfono analógico es un dispositivo FXO conectado a una línea telefónica   (RTB) actuando como FXS b) Una PBX puede incorporar tanto interfaces FXS como FXO.   c) Un adaptador telefónico o ATA actúa como un FXS. 3.3.1 Señalización analógica Cada vez que usas una línea telefónica se intercambian un conjunto de  “señales”. Las señales  sirven para ofrecer información del estado de la llamada al usuario. Algunas de esas señales  son el tono de marcado o el tono de línea ocupada. Estas señales se transmiten entre el FXS y  el FXO haciendo uso de un protocolo conocido como “señalización”. 7 Una guía para crear una infraestructura de voz en regiones en desarrollo 3. La receta Por   desgracia,   existen   muchas   maneras   de   generar   este   tipo   de   señales.   Cada   uno   de   los  mecanismos   es   conocido   como   “método   de   señalización”.   Los   métodos   de   señalización   son  diferentes de un lugar a otro, así que debes conocer de antemano el método de señalización que  se usa en tus líneas telefónicas. Dos de los métodos de señalización más conocidos son el “loop  start”   y   el   “ground   start”.   Si   desconoces  el  método  de   señalización  que   debes  usar  puedes  empezar probando con “loop start”. Una consecuencia de configurar tu PBX con un método de  señalización equivocado es que la línea telefónica se cuelga de manera inesperada.  3.3.2 Señalización entre centrales telefónicas SS7 es un grupo de estándares desarrollados originalmente por la AT&T y la UIT que, entre  otras cosas, se encargan de la gestión del establecimiento de llamadas y su encaminamiento  entre centrales telefónicas en la RTB. Una cosa muy importante que debes entender es que en  la   red  telefónica  tradicional,  la   voz   y  las  señales  auxiliares  (señalización)   están  claramente  separadas. Esto significa que existe un “circuito” dedicado a voz y otro circuito independiente  para   el   intercambio   de   las   señales   encargadas   del   establecimiento   de   las   llamadas.   Esta  información “adicional” necesaria en cada llamada se intercambia usando un protocolo conocido  como SS7.    El hecho de que la voz y la señalización están separadas significa que los flujos de información  pueden tomar caminos físicos totalmente diferentes. Imagínate que las “conversaciones” pueden  viajar por un cable mientras que los números de teléfono de los comunicantes se envían por  otro. Este concepto es importante para entender la siguiente sección: señalización en telefonía  IP. 3.4 Señalización en telefonía IP Por herencia histórica, la señalización en voz sobre IP sigue unos principios muy parecidos a la  señalización en RTB. Las señales y las conversaciones están claramente diferenciadas. En esta  sección introducimos dos protocolos de VoIP que vamos a integrar en nuestra futura PBX: SIP  e IAX2. 3.4.1 Session Initiation Protocol (SIP) El protocolo de señalización de inicio de sesión, del inglés Session Initiation Protocol (SIP), es  una especificación para Internet para ofrecer una funcionalidad similar al SS7 pero en una red  IP.  El protocolo SIP, desarrollado por el IETF, es responsable de establecer las llamadas y del  resto   de   funciones   de   señalización.   Recuerda   que,   cuando   hablamos   de   señalización   en   el  contexto de llamadas de voz, estamos hablando de la indicación de línea ocupada, los tonos de  llamada o que alguien ha contestado al otro lado de la línea. SIP hace tres cosas importantes: 1. Encargarse de la autentificación. 8 Una guía para crear una infraestructura de voz en regiones en desarrollo 3. La receta 2. 3. Negociar la calidad15 de una llamada telefónica.  Intercambiar las direcciones IP y puertos que se van utilizar para enviar y recibir las  “conversaciones de voz”. 3.4.2 Servidores Proxy Aunque   dos   dispositivos   SIP   (teléfonos   IP)   pueden   comunicarse   directamente,   SIP  normalmente hace uso  de algunos elementos adicionales llamados “proxies”  para facilitar el  establecimiento de las llamadas. Un “proxy” opera como un representante (apoderado) que se  encarga de negociar entre dos partes. Con la ayuda de un “proxy” puedes mover físicamente tu  número de teléfono en Internet. Los números no están asociados a un sitio concreto sino que se  pueden mover siempre y cuando notifiquemos al “proxy” de nuestra (nueva) ubicación.  Como  el “proxy” funciona como un intermediario es capaz de indicar a las partes dónde se encuentran  los teléfonos. Este servidor intermedio en SIP aprende la posición de sus usuarios durante un  proceso que se conoce como “registro”. Imagen 2: El proceso de registro entre clientes y el servidor “proxy”. La señalización (SIP) y   las conversaciones de voz (RTP) viajan por caminos diferentes. 3.4.3 Protocolos en tiempo real y el  NAT En Internet, las conversaciones que usan señalización de tipo SIP resultan en flujo constante  de paquetes de pequeño tamaño entre los comunicantes. Estos paquetes de voz hacen uso de  otro protocolo llamado RTP. El protocolo de transporte de tiempo real o Real­time Transport  Protocol (RTP) es el encargado de llevar las conversaciones (la voz) de un lado a otro. En el  RTP se define un mecanismo estándar para enviar audio y vídeo en Internet.   De la misma  forma que en una conversación existen dos flujos de voz, en una conversación en una red IP  tenemos dos flujos de paquetes RTP.  Los Network Address Translators (NATs) son los grandes enemigos del RTP. Una red con un  NAT consiste en varios ordenadores compartiendo, con el mundo exterior, una  sóla dirección  IP pública. Las máquinas situadas dentro de la red NAT usan direcciones “privadas”. Aunque  15.  Una de las grandes diferencias entre la telefonía tradicional y la IP es que la calidad de servicio de una  conversación se puede negociar.   9 Una guía para crear una infraestructura de voz en regiones en desarrollo 3. La receta el NAT permite conectar más fácilmente ordenadores a la red, lo hace al precio de no permitir  una conexión puramente bi­direccional. El efecto de un NAT en voz sobre IP es que no se  pueden recibir conexiones iniciadas desde el exterior.  Existen varios problemas relacionados con NAT y VoIP. El más común de  los  problemas es  conocido   como   “audio   en   una   sola   dirección”   (one­way   audio).   Como   recordarás,  una  conversación está compuesta por dos flujos de paquetes RTP distintos. En presencia de un  NAT, sólo el flujo de dentro a fuera no es bloqueado; el flujo de fuera a dentro no tiene la  misma suerte y puede atravesar el NAT. La consecuencia: el que inicia la llamada desde dentro  del NAT no puede escuchar a la otra parte. Si los dos comunicantes se encuentran dentro de  NATs las cosas se complican aún más, hasta el punto de que ningún flujo de audio llega a su  destino final.  Por desgracia, las direcciones IP privadas y los NAT están especialmente presentes en todos  los lugares de las regiones en desarrollo. Configurar una red con señalización SIP y NATs no es  trivial. Esta guía incluye algunos consejos generales en la sección que describe los escenarios  prácticos. 3.4.4 Inter­Asterisk eXchange (IAX) La segunda versión del protocolo de comunicación entre Asterisks (Inter­Asterisk eXchange) se  conoce como IAX2.16   IAX2  es una alternativa  al protocolo  de señalización SIP.  IAX2 fue  creado como parte del desarrollo de la PBX Asterisk. A diferencia del SIP, que usa dos flujos  de datos para voz y otros dos para señalización, IAX2 usa sólo un par de flujos donde voz y  datos coexisten. Esta  forma de enviar tanto las conversaciones  como la señalización por el  mismo canal se conoce como in­band, en contraste con el método que usa SIP, el out­of­band17. Debido a su diseño, IAX2 es la opción más adecuada en regiones en desarrollo donde existen  gran presencia de NATs. Además, IAX2 es capaz de empaquetar llamadas simultáneas en un  sólo flujo de paquetes IP. Este mecanismo es conocido como “trunking” y su implementación  resulta en ahorros en el consumo de ancho de banda.  El concepto de “trunking” se puede explicar con la siguiente metáfora: imagínate que necesitas  mandar cinco cartas a gente que vive en otro país. Una posibilidad es usar un sobre por cada  una de las cartas; la otra es usar un único sobre e incluir el nombre del destinatario final en la  cabecera de cada una de las cartas. La agregación de llamadas en telefonía IP funciona de la  misma forma y permite enviar múltiples cartas (llamadas) en un único sobre (paquete IP). En resumen, el diseño de IAX2 es más adecuado para regiones en desarrollo por tres razones: 1. 2. Reduce el uso de ancho de banda por llamada. Está  diseñado para operar en presencia de NATs (soporte nativo) y es más fácil de  usar detrás de los cortafuegos. 16.  IAX2 es un protocolo de telefonía IP que utiliza un reducido número de bits en las cabeceras y que está diseñado  para permitir la comunicación entre centralitas y clientes Asterisk. El contenido de voz en los paquetes se envía  usando una cabecera de tan solo 4 octetos (32 bits).  Una cabecera más compleja de 12 octetos se utiliza con los  paquetes de control y en algunos paquetes especiales de voz (uno por minuto aproximadamente). 17.  La idea de enviar la señalización dentro del canal de voz (in­band) obliga a separar los paquetes de voz de los  paquetes de señalización. Aunque este diseño requiere más gasto de procesamiento (CPU) ofrece mejores  propiedades en presencia de cortafuegos y NATs. 10 Una guía para crear una infraestructura de voz en regiones en desarrollo 3. La receta 3. Reduce aún más el ancho de banda cuando se realizan varias llamadas simultáneas  (como resultado del “trunking”)  3.5 Equipamiento para VoIP 3.5.1 Teléfonos VoIP Un teléfono de VoIP o teléfono IP es un equipo especialmente diseñado para conectarse a una  red de telefonía IP. Los teléfonos IP pueden implementar uno o varios protocolos de voz sobre  IP.18  Algunas de las características que debes tener en cuenta cuando compres un teléfono IP son:  • Ancho de banda reducido: inclusión de codecs de alta compresión (e.g. G.729, gsm,  speex). • Buena interfaz de administración: inclusión de interfaz web. • Salida de audio: inclusión de salida externa de audio y soporte de manos­libres (para  educación a distancia). Existen muchos modelos en rango de precios de 100­120 USD que hacen mucho más de lo que  vas a necesitar y funcionan perfectamente con Asterisk.19 3.5.2 Telefonía  con Software – Soft Phones Una alternativa al uso de equipos dedicados (físicos) de VoIP es el uso de programas para  emularlos. Estos programas se conocen como “soft phones” y funcionan en cualquier ordenador  personal.  El  único requerimiento es tener una  tarjeta de sonido en funcionamiento y  estar  seguro de que el cortafuegos instalado en tu máquina no está bloqueando a la aplicación.20   Si quieres reducir el ancho de banda usado por tus conversaciones elige un “soft phone” que  tenga soporte para el protocolo IAX2 y activa un codec de alta compresión.  3.5.3 Tarjetas de interfaz a la RTB Si quieres encaminar las llamadas de tus terminales de VoIP a la red telefónica tradicional  (RTB) necesitas un periférico especializado en la PBX. Una solución modular para  Asterisk,   que permite conectar líneas y teléfonos analógicos, es una tarjeta PCI fabricada por Digium:  TDM400P wildcard (la palabra inglesa wildcard significa “comodín”).  18.  En Septiembre del 2006 ya existen varias compañías que han fabricado teléfonos IP con soporte IAX2. 19.  Como parte de esta guía hemos evaluado de manera positiva los siguientes modelos con Asterisk: SwissVoice  IP10S (150 USD), Thomson ST2030 (100 USD), Gulfstream Budgetome (75 USD) y el Cisco 7940 (300 USD).  20.  Los siguientes teléfonos “softphones” han sido evaluados como parte de este guía: IAXClient (IAX2), X­Lite (SIP) 11 Una guía para crear una infraestructura de voz en regiones en desarrollo 3. La receta Imagen 3: Un tarjeta TDM400P con sus cuatro puertos. Los dos primeros puertos (Puerto 1:   FXO, Puerto 2: FXS) están ocupados mientras que los dos  últimos puertos (Puerto 3 y 4)   están inactivos. La tarjeta, conocida como  “TDM wildcard” o simplemente “TDM”, tiene cuatro puertos y se  llama “wildcard” porque permite insertar un máximo de cuatro expansiones. Las expansiones  son módulos de unidades FXO o FXS. Desde el punto de vista práctico esto significa que a la  TDM se le pueden conectar hasta cuatro líneas telefónicas (4 módulos FXO), o dos líneas  entrantes (2 FXO) y dos teléfonos analógicos (2 FXS modules), etc.  Una  buena  idea  es  comprar inicialmente  la  versión  de  la   TDM400P  con  dos  módulos.  Un  módulo   FXO   (para   conectar   una   línea   telefónica)   y   un   FXS   (para   conectar   un   teléfono  analógico). Si en el futuro necesitas expandir la tarjeta siempre puedes añadir módulos extra  más tarde. 3.5.4 Adaptador para Teléfonos Analógicos (ATA) Un adaptador para teléfonos analógicos (ATA) o en breve, adaptador telefónico (TA) conecta  un teléfono ordinario a una red de VoIP. Un ATA tiene un conector RJ­11 (el conector de  teléfono)  y un RJ­45 (el  conector de red o Ethernet).  Un ATA  funciona como  si fuera un  adaptador  FXS, por un lado habla con el teléfono analógico y  por el otro opera en modo  digital con la red de voz IP. Si quieres implementar una red en una región en desarrollo no es  una mala opción utilizar ATAs en lugar de teléfonos IP. Los ATAs suelen ser más baratos y al  ser más pequeños suelen ser más fáciles de “nacionalizar” en las aduanas. Otra de las ventajas  de usar un ATAs es que puedes conectar cualquier tipo de aparato telefónico a la red IP, por  12 Una guía para crear una infraestructura de voz en regiones en desarrollo 3. La receta ejemplo, se pueden conectar una cabina telefónica (de monedas o tarjeta), un fax o un teléfono  inalámbrico (DECT)21.  Una de las opciones tipo ATA que usa el protocolo IAX2 es el módelo s101i de Digium. Este  ATA también se le conoce con el nombre de  IAXy22.  3.6 Codecs Un algoritmo compresor/de­compresor (codec) es un conjunto de transformaciones utilizadas  para digitalizar la voz. Los codecs convierten tanto la voz en datos (bits) como los datos en  voz.   Un codec toma una señal analógica y la convierte en una señal digital en un formato  binario (0s y 1s). Existen muchas formas de digitalizar audio y cada una de esas formas resulta  en un tipo de codec. En general puedes asumir que a mayor compresión vas a obtener mayor  distorsión   (peor calidad). Un codec se considera mejor que otro cuando es capaz de ofrecer  mejor calidad de voz usando la misma cantidad de ancho de banda.  Un circuito de la RTB (el teléfono de siempre) usa un codec conocido como Modulación por  Impulsos Codificados (MIC) del inglés Pulse Code Modulation (PCM). El MIC es un codec de  alta calidad que necesita 64 kbps. Dos estándares de compresión MIC son el micro­law (u­law)  y el a­law. A estos estándares se les conoce también como G711u y G711a respectivamente. El  micro­law se usa normalmente en Norteamérica y el a­law en   Europa. La familia de codecs  G711 no  requieren  de gran procesamiento y por eso están disponibles en la mayoría  (si no  todos) los equipos de voz IP. En países en desarrollo, el uso del G.711 no es viable porque requiere demasiado ancho de  banda. Debes considerar otro tipo de codecs que hagan un uso más efectivo del los recursos  disponibles en la red. Unas buenas opciones de codecs libres y que usan poco ancho de banda son el codec de GSM  y el Speex. El G.729 es un codec propietario altamente robusto pero requiere de una licencia  para su uso comercial.23  3.7 Calidad de Servicio La calidad de servicio o Quality of Service (QoS) es la capacidad de la red para ofrecer mejoras  en el servicio de cierto tipo de tráfico de red. Uno de los grandes retos al implementar VoIP,  especialmente en regiones en desarrollo, es garantizar que exista un ancho de banda constante  para las conversaciones. Para ofrecer una buena calidad en la conversación, el ancho de banda  que necesitan los dos flujos de tráfico se debe garantizar con independencia del estado del resto  de las conexiones (incluso si la conexión a Internet está altamente ocupada). Cuando diseñes  21.  Los siguientes adaptadores telefónicos (ATA) han sido evaluados como parte de esta guía: Sipura SPA­3000,  GlobelTex IAD 22.  El IAXy es una ATA de reducido tamaño con soporte IAX2. El ATA no soporta codecs de alta compresión. 23.  G.729 es un codec de 8 kbps (aprox. 30 Kbps por conversación usando SIP). El codec fue desarrollado por un  consorcio de organizaciones:  France Telecom, Mitsubishi Electric Corporation, Nippon Telegraph and Telephone  Corporation (NTT) y  la Universidad de Sherbrooke. El precio del codec es de 10 USD. Ver  http://www.digium.com/en/products/voice/g729codec.php 13 Una guía para crear una infraestructura de voz en regiones en desarrollo 3. La receta una red de voz IP debes intentar optimizar el ancho de banda, controlar las fluctuaciones de la  red (jitter), y minimizar la latencia.24  3.7.1 Latencia Latencia es sinónimo de retraso, y mide el tiempo que tarda un paquete en viajar de un punto  a otro. Para mejorar la calidad de las conversaciones de voz sobre IP es necesario reducir los  retrasos al máximo, dando la máxima prioridad al tráfico de voz. Dar más prioridad a los  paquetes de voz significa que se les deja “saltarse la cola” de salida y así ocupar   una mejor  posición que el resto de los paquetes que están esperando para ser transmitidos. Si la comunicación requiere el uso de un enlace por satélite vas a tener que contar con, al  menos,   una   latencia   de   300   ms   (0.3   segundos).   Para   poder   reducir   el   retraso  tienes   que  implementar   buenas   políticas   de   calidad   de   servicio   en   los   enrutadores   (routers)   y  conmutadores (switches) por los que atraviesa tu tráfico de voz. Aunque una conversación es  técnicamente posible si existen dos o más enlaces de satélite entre los comunicantes, tienes que  estar preparado para esperas del orden de un segundo. Una regla de oro para minimizar la  latencia es colocar tu centralita (PBX) en el segmento menos congestionado o saturado de la  red. 3.7.2 Jitter – Fluctuaciones de velocidad En  VoIP,   el   jitter  es  la   variación  del  tiempo  entre  la  llegada   de  distintos   paquetes.   Estas  variaciones   son   debidas   a   la   saturación   de   la   red,   la   falta   de   sincronismo   o   los   cambios  dinámicos en las rutas. En redes con grandes cambios de velocidad se puede usar un “jitter  buffer” para mejorar la calidad de la conversación. Un buffer es un espacio intermedio donde se  almacenan los paquetes hasta su procesamiento. La idea básica del “jitter buffer” es retrasar  deliberadamente   la   reproducción   del   sonido   para   garantizar   que   los   paquetes   más   “lentos”  hayan   llegado.   Los   paquetes   se   almacenan   en   el   buffer,   se   reordenan   si   es   necesario   y   se  reproducen a una velocidad constante. La calidad de voz mejora al precio de incrementar la  latencia total. Muchos equipos de VoIP te dejan ajustar el tamaño del  “jitter buffer.” El buffer es ese  área  donde los paquetes se almacenan para luego ser enviados al procesador de voz en intervalos  constantes. El tamaño del buffer se mide en milisegundos. Si el buffer es de 200 ms significa  que introducimos un retraso (esperamos) ese tiempo antes de reproducir la voz.  Existen dos tipos de jitter buffers: estático y dinámico. Un buffer estático está implementado  como parte del equipo y configurado de manera fija por el fabricante. El dinámico se configura  usando un programa y lo puede cambiar el usuario. Un valor común del jitter buffer es de 100  ms. Al incrementar el buffer vamos a mejorar la calidad de la conversación pero no olvides que  lo  que  estás haciendo es incrementar el retardo total (latencia). Debes buscar un valor de  compromiso.  Ten en cuenta que un retraso total muy por encima de 300 ms hace muy difícil  tener una conversación. 24.  Debes prestar atención especial a los casos donde vayas a usar VoIP en redes inalámbricas, como las que están  basadas en IEEE 802.11b/g/a. En estas redes tienes que asegurarte que les das prioridad al tráfico de voz. 14 Una guía para crear una infraestructura de voz en regiones en desarrollo 3. La receta PARTE 2 – Manos a la obra 4. Puesta en práctica – Creando tu propia PBX 4.1 ¿Qué es lo que necesito? Lo primero que vas a necesitar es un ordenador personal. Cualquier máquina fabricada después  del año 2000 debe tener suficiente potencia para hacer funcionar  Asterisk. A medida que tu  sistema crece (especialmente si usas codecs de alta compresión) tendrás que considerar   un  buen procesador y memoria, pero para empezar cualquier máquina es buena. El ordenador  debe funcionar con cualquier distribución del sistema operativo Linux.25 La manera más barata de empezar es utilizar “softphones”. El primer ejercicio es aprender a  configurar  Asterisk  para poder establecer una llamada entre dos “softphones” a través de tu  PBX.   Tus   primeros   ensayos   los   puedes   hacer  con   dos  ordenadores   con   tarjetas   de   sonido.  Instala dos clientes de VoIP en cada uno de los ordenadores y usa un tercero para instalar y  configurar Asterisk. En el caso  de que quieras usar equipos físicos de voz IP (teléfonos VoIP o ATA), o conectarte  con la RTB vas a necesitar algunos de los componentes descritos en la Sección 3.5.26 Si quieres construir una PBX portátil y de bajo consumo de energía consulta las soluciones  basadas en placa base mini­ITX. Como parte de esta guía construimos una centralita usando el  modelo EPIA M10000 (también conocida como Nehemiah). La placa base tiene dos ranuras  PCI donde puedes conectar la tarjeta multiuso Digium TDM400P que es compatible con el  estándar PCI 2.2.27  4.1.1 Consejos de instalación Ésta es una lista de consejos de instalación si necesitas instalar una tarjeta PCI TDM400P: • • • Asegúrate de que tu máquina tiene una ranura PCI 2.2 libre. Si vas a usar un módulo FXS en la tarjeta TDM400P tienes que tener un cable de  alimentación con un conector “molex” libre.28 Si   vas   a   usar   una   placa   base   de   tamaño   reducido   como   las   mini­ITX   vas   a  necesitar una “raiser PCI”. La tarjeta “raiser” gira la posición de la TDM400P 90  grados. Es necesario girar la tarjeta para que entre dentro de la caja. 25.  Si eres nuevo en el mundo de Linux puedes pedir un CD de la distribución Ubuntu. http://www.ubuntu.com  26.  Un buen distribuidor de equipamiento de voz IP con descuentos especiales a organizaciones sin ánimo de lucro es  http://www.avanzada7.com 27.  Un “centralita portátil” te permitirá demostrar la tecnología y al mismo tiempo te ofrece la posibilidad de  transportar tu propio demostrador como equipaje de mano.  28.  Un conector del tipo Molex es un conector de alimentación de 4­pin de uso común en PCs. Los cables amarillos y  rojos dan una tensión de +12V y +5V respectivamente, el cable negro es tierra. 15 Una guía para crear una infraestructura de voz en regiones en desarrollo 4. Puesta en práctica – Creando tu propia PBX • ¡No conectes una línea telefónica a un puerto FXS! Al conectar un puerto FXS  con otro FXS se puede quemar el módulo. Imagen 4:  Una central  telefónica portátil basada  en  una placa  mini­ITX  con una tarjeta   Digium TDM400P 5. Instalando Asterisk Asterisk no es sólo un programa de gran tamaño sino que, además, sigue creciendo al integrar  más   funcionalidades   cada   día.   Su   diseño   y   arquitectura   es   tan   potente   como   flexible.   La  flexibilidad   de  Asterisk    también   implica   cierta   complejidad   debido   a   las   numerosas  posibilidades   y   opciones.   El   programa   es   una   herramienta   tan   potente   que   puede   hacer  probablemente   todo   lo   que   te   puedes   imaginar,   pero   los   primeros   pasos   no   son   fáciles.  Aprender a configurar Asterisk me recuerda a esas largas noches de hace diez años delante de  la pantalla intentando configurar las primeras versiones del servidor web Apache o el Sendmail.  Asterisk  puede hacer tantas cosas que tu reto va a ser aprender a hacer bien tan sólo unas  pocas. La metodología que hemos tomado en esta guía no es la de listar todas los posibles  órdenes,  sino la de citar algunas durante la descripción de tres escenarios prácticos. Los escenarios han  sido   elegidos   para   que   te   sirvan   de   referencia   en   tus   propias   instalaciones.   Los   ejemplos,  aunque básicos, te permitirán la creación de sistemas telefónicos mucho más complejos. Hemos  decidido (intencionadamente) simplificar las configuraciones al máximo. Somos conscientes de  que algunos de los ejemplos se pueden resolver de otras maneras, no olvides que eres libre de  experimentar y explorar tú mismo.  16 Una guía para crear una infraestructura de voz en regiones en desarrollo 5. Instalando Asterisk 5.1 Compilando Asterisk Como cualquier programa libre, existen dos formas principales de instalarlo. El primer método  consiste   en   descargar   el   código   fuente   de   la   red   y   compilar   tu   propia   versión   binaria.   El  segundo método consiste en descargar una versión ya compilada en forma de paquete.  Si decides compilar  Asterisk  desde su código fuente los siguientes consejos te pueden ser de  utilidad: • • • Descarga el código fuente de Asterisk de http://www.asterisk.org29 Para una versión básica no necesitas bajarte los paquetes de “add ons” o “sounds”. Para poder compilar  Asterisk desde el código fuente es necesario tener un entorno de  compilación en tu sistema. Asegúrate que tienes los siguientes paquetes instalados: • bison (un generador de analizadores sintácticos)  • zlib y zlib­devel (bibliotecas de compresión – desarrollo) • ncurses y ncurses­dev (bibliotecas de utilidades de consola ­ desarrollo) • openssl y openssl­dev (libssl­dev)  (SSL – bibliotecas de desarrollo) • libc6­dev (cabeceras y bibliotecas de desarrollo GNU C) • gcc y make (el compilador C de gnu y la utilidad make) La compilación de Asterisk no es diferente de otro programa de código libre en Linux: Para compilar: # make Para instalar: # make install Para instalar los “scripts” de arranque: # make config Para instalar los ficheros de configuración de ejemplo: # make samples Para instalar la documentación de desarrollo: # make progdocs Si quieres usar una tarjeta Digium Wildcard(tm) con  Asterisk  vas  a tener que  compilar e  instalar un controlador llamado zaptel (módulo del kernel).  • • Descarga   el   código   fuente   del   Zaptel   de   http://www.asterisk.org.   Por   desgracia,   el  controlador de zaptel no forma parte del núcleo (kernel) de Linux y tienes que crearte  tus propios módulos. Asegúrate  de  que   las  cabeceras   del   núcleo   del   kernel  (paquete  kernel­headers)  está  instalado en tu sistema.30 29.  A septiembre del 2006, la última versión estable de Asterisk es la 1.2.12. La última versión del controlador de la  familia de tarjetas Zapata es la 1.2.9.  30.  Puedes consultar la versión del núcleo/kernel de tu máquina usando la orden  # uname ­a. Por ejemplo si estas  usando un  sistema con Ubuntu Dapper (x386) tienes que instalar el siguiente paquete de cabeceras: headers  linux­headers­2.6.15­25­386 17 Una guía para crear una infraestructura de voz en regiones en desarrollo 5. Instalando Asterisk 5.2 Descargando Asterisk También   es   posible   descargar  Asterisk  ya   compilado.   El   programa   compilado   (binario  ejecutable)   se   obtiene   en   la   forma   de   “paquete.”   Un   paquete   contiene   todos   los   ficheros  necesarios   para   ejecutar   un   programa.   Dependiendo   de   la   distribución   de   Linux   que   estés  usando   existen   paquetes   en   distintos   formatos   (rpm,   deb   o   tgz).     Si  estás   usando   una  distribución basada en Debian, puedes descargar e instalar  Asterisk  usando la utilidad  “apt”.  Ejecuta la orden apt­get install con los siguientes paquetes: Paquete Asterisk­classic (obligatorio) Asterisk­config (sugerido) Asterisk­dev (opcional) Asterisk­doc (sugerido) Asterisk­sounds­extra (opcional) Asterisk­sounds­main (opcional) Descripción PBX en código libre – versión original de Digium ficheros de configuración para Asterisk ficheros de desarrollo para Asterisk documentación para Asterisk ficheros adicionales de sonido para Asterisk ficheros de sonido para Asterisk A día de hoy, no existe una versión binaria (compilada) del controlador del núcleo “zaptel”. No  tienes más opción que seguir el método descrito en la sección anterior. Descarga el código  fuente del controlador del núcleo (zaptel kernel drive) y crea el módulo con la utilidad  make y  make install. No olvides que antes de compilar el controlador necesitas tener   instaladas las  cabeceras del núcleo (kernel) de Linux. Paquete zaptel (obligatorio) zaptel­source (obligatorio) linux­headers­2.6.15­25­386  (depende tu distribución) Descripción Utilidades para Zaptel Código fuente del controlador del núcleo Zaptel Cabeceras del núcleo de Linux para Ubuntu Dapper  x386 Kernel 5.3 Órdenes Básicas en Asterisk Asterisk  tiene dos componentes internos: un servidor que normalmente funciona en segundo  plano y un cliente (CLI) que supervisa el servidor. Tanto el servidor como el cliente se invocan  usando la orden “Asterisk” pero utilizando distintos argumentos. Una vez que tengas Asterisk instalado, tienes que aprender algunas órdenes básicas: Arrancar/Parar Asterisk desde el arranque (run level) #/etc/init.d/asterisk (start|stop) Arrancar Asterisk desde la línea de órdenes # asterisk Arrancar el servidor en modo de depuración  # asterisk -vvvc 18 Una guía para crear una infraestructura de voz en regiones en desarrollo 5. Instalando Asterisk Arranca en modo de depuración o   “verbose” (­vvv) y abre   un cliente en modo consola (­c)  (con un cliente en modo consola (CLI) puedes supervisar lo que esta pasando en el servidor. Si el servidor está funcionando en segundo plano te puedes conectar usando el cliente con el  argumento (­r). # asterisk -r CLI órdenes básicas: Recarga la configuración #CLI>reload Activa el modo de depuración para SIP o SIP o IAX2 #CLI> IAX2 debug #CLI> SIP debug Desactiva el modo de depuración para SIP o  IAX2 #CLI> IAX2 no debug #CLI> SIP no debug Muestra el estado de “usuarios”, “peers”31 y “canales” para  SIP o IAX2 #CLI> #CLI> #CLI> #CLI> #CLI> #CLI> sip show users sip show peers sip show channels iax2 show peers iax2 show users iax2 show channels 5.4 Ficheros de configuración El número de ficheros de configuración que tienes que modificar para hacer funcionar Asterisk  depende del tipo de tecnologías VoIP que quieras usar en tu instalación actual de manera  simultánea.   La   lógica   básica   para   configurar  Asterisk  se   puede   resumir   en   los   dos   pasos  siguientes: Paso 1: Define y Configura los canales de comunicación Primero, tienes que definir y configurar el tipo de canales de comunicación que quieres usar.  Una   manera   muy   fácil   de   entender   lo   que   es   un   canal   de   comunicación   es   imaginarse  un  “cable”. Los canales en telefonía IP no son los cables físicos, sino cables lógicos. Como Internet  te   permite   tener   muchas   sesiones   concurrentes   en   el   mismo   cable   físico,   podemos   definir  múltiples canales lógicos que operan simultáneamente en el mismo medio.  Recuerda   que  Asterisk  te   permite   interconectar   distintos   dispositivos   usando   diferentes  protocolos de VoIP. Los ficheros de configuración que necesitas preparar están asociados al  tipo   de   tecnología  VoIP  que  vayas   a  usar.  No  es   mala  idea   instalar  los  ficheros  “ejemplo”  (samples) como referencia.  Paso 2: Define reglas para tus extensiones (Crear un plan de marcado) El segundo paso es definir cómo van a interactuar cada uno de los canales entre sí.  Una vez  que has definido un canal garantizas que las conversaciones puedan entrar y salir de tu PBX  31.  N.T. El término “peer” se traduce al castellano como “compañero”. En el caso concreto de Asterisk los términos  “user” and “peer” se usan para clasificar los tipos de conexiones IP al sistema. 19 Una guía para crear una infraestructura de voz en regiones en desarrollo 5. Instalando Asterisk pero   además   tienes   que   definir   cómo  se   encaminan   cada   una   de   esas   conversaciones.   Por  ejemplo, puedes preferir que una llamada entrante desde la RTB se envíe automáticamente a  un teléfono IP o, puedes definir una conexión entre dos teléfonos IP separados 20 kms a través  de una red inalámbrica. Todo ese tipo de “inteligencia” entre los canales se debe crear en un  fichero   de   configuración   conocido   como  extensions.conf.  El   fichero   de   extensiones   contiene  todas esas reglas de gestión de llamadas a las que se conoce como el  plan de marcado o dial  plan.  Para que te hagas una idea más intuitiva de este tipo de conceptos, piensa en los sistemas de  telefonía más antiguos. En esos sistemas, existía una persona (el operador) que era responsable  de   conectar   físicamente   los   cables   telefónicos   entre   dos   terminales.   Para   que   una   llamada  fluyera   entre   dos   líneas   de   comunicación   (canales)   se   necesitaba   contactar   primero   con   el  operador  (PBX)  e  informarle  de nuestras intenciones.  El  fichero  de  extensiones  en nuestra  PBX suplanta el rol del operador tradicional.  En nuestros tres escenarios vamos a usar cinco ficheros de configuración: Fichero de Configuración /etc/asterisk/extensions.conf  (siempre obligatorio) /etc/asterisk/sip.conf   /etc/asterisk/iax.conf  /etc/asterisk/zapata.conf Descripción Contiene el plan de marcado (dialplan). Interconecta  los canales.  Se usa para configurar canales tipo SIP (teléfonos SIP  y proveedores SIP) Se  usa   para  configurar  canales  tipo  IAX2  (teléfonos  IAX2 y proveedores IAX2) Se  usa   para  configurar  las   tarjetas  de  interfaz  RTB  tipo   Zapata.  Asterisk  usa   la   configuración   para  habilitar el canal(es) de la tarjeta en el arranque Configuración   de   bajo   nivel   de   la   tarjeta   zaptel.  Indica que dispositivo del tipo zaptel estamos usando.  La utilidad Zaptel Configurator tool “ztcfg” usa este  fichero de configuración antes de arrancar Asterisk /etc/zaptel.conf  5.5 Peers, Users y Friends Uno de los temas más complicados de Asterisk (o al menos lo ha sido para mí durante mucho  tiempo) es el del uso de la opción peer, user y friend en los ficheros iax.conf  y sip.conf. Los términos  peer, user  y  friend  se usan para clasificar las llamadas entrantes y salientes.  Mientras que un “user” es una conexión que se autentifica con nuestra PBX (i.e. una llamada  entrante), un “peer” es una llamada saliente. Los “users” nos llaman y nosotros llamamos a los  20 Una guía para crear una infraestructura de voz en regiones en desarrollo 5. Instalando Asterisk “peers.”32 Un “friend” es una conexión que se puede comportar tanto como “user” o como “peer”,  es decir una conexión saliente o entrante.  Cuando nos llega una conexión entrante del tipo “user” o “friend” tenemos que decidir qué  hacer con la conexión. El término “contexto”  se usa para definir qué reglas o grupo de reglas  del plan de marcado (extensions.conf) se deben aplicar a esa llamada concreta. El “contexto”  de una llamada entrante se encarga de asociarla con un conjunto de reglas presentes en el plan  de marcado. El “contexto” representa el punto de entrada de la llamada en el plan de marcado.  El fichero extensions.conf incluye todos los “números” que se pueden acceder desde la PBX en  distintas secciones (contextos). Cada uno de los múltiples canales entrantes definidos en cada  uno de los ficheros de configuración (iax.conf, sip.conf, zapata.conf) se asocian a cierta sección  (contexto) del plan de marcado. 32.  Tienes que tener en cuenta una de las excepciones a esta clasificación quizás simplista. Cuando uno de nuestros  “peers” actúa como proxy de otros terminales IP, las llamadas entrantes desde ese “peer” se asocian a la sección  “peer” correspondiente (en lugar de usar una sección tipo “user”).  Esto es debido que cuando un “peer” actúa  como proxy, no puede autentificar en favor de sus clientes. El proxy puede redirigir las llamadas a tu centralita  pero no puede  autentificarse como el cliente final. Asterisk  utiliza la dirección IP del “peer” para seleccionar la  sección adecuada del fichero de configuración.  En resumen, una llamada saliente siempre es tipo “peer”, una  llamada entrante puede ser tipo “user”, o tipo “peer” cuando la llamada entrante procede de un proxy. 21 Una guía para crear una infraestructura de voz en regiones en desarrollo 5. Instalando Asterisk PARTE 3 – ESCENARIOS 6. ESCENARIO A  ­ Red telefónica privada en una comunidad rural 6.1 Antecedentes En nuestro primer escenario queremos instalar una PBX en el Telecentro de una comunidad  rural y ofrecer telefonía IP a cuatro organizaciones de los alrededores. Después de completar la  instalación,  cada   organización   debe   ser   capaz   de   hacer   llamadas   telefónicas   gratuitas33  al  Telecentro y a todos los socios conectados.  La siguiente tabla resume la información de cada una de las cuatro organizaciones y lista las  cuatro   tecnologías   diferentes   que   se   pueden   usar   para   conectarse   a   la   centralita.   Con   el  objetivo de presentar un ejemplo lo más ilustrativo posible, hemos elegido una gran variedad  de tecnologías de voz IP. En una implantación real debes considerar reducir el número de  tecnologías con el fin de facilitar el soporte y mantenimiento.  Organización Hospital Regional Escuela de Primaria Asociación Ganaderos Tecnología ATA usando el protocolo SIP ATA usando el protocolo IAX2 Dos teléfonos “Soft Phones” usando SIP y IAX2 Extensión  462 463 464 465, 466 Biblioteca Comunitaria Teléfono VoIP con protocolo SIP 6.2 Configurando los clientes VoIP Antes de describir como configurar la PBX empezamos con una descripción de la instalación  de cada uno de los clientes de VoIP. 6.2.1 Biblioteca Comunitaria El primer cliente  está  situado en la biblioteca pública de la zona. La biblioteca está situada  alrededor de 1 km del Telecentro. En esta organización vamos a instalar un terminal de voz IP  33.  Una vez que la infraestructura de comunicaciones se ha desplegado podemos establecer tarifas reducidas para las  llamadas internas que permitan cubrir los costos de ampliación y mantenimiento.  El uso de voz sobre IP nos  permite trabajar en modelos de desarrollo comunitario en donde se puede considerar las llamadas internas como  gratuitas.  22 Una guía para crear una infraestructura de voz en regiones en desarrollo 6. ESCENARIO A ­ Red telefónica privada en una comunidad rural con soporte para el protocolo SIP. El terminal está  conectado directamente a nuestra PBX a  través de una pasarela inalámbrica  dedicada (enlace punto­a­punto en modo transparente o  “bridge”). La dirección IP del terminal IP (192.168.46.2) está en el mismo segmento de red que  nuestra PBX (192.168.46.1). Como el enlace inalámbrico está en modo transparente, la PBX y  el terminal IP se comunican directamente y no tenemos que preocuparnos de los problemas  relacionados con el NAT. Para configurar cualquier tipo de terminal de voz IP consulta el manual del equipo y busca la  manera de activar la interfaz de administración por Web.34  Una vez que entres en la zona de  administración busca cómo configurar por Web los siguientes parámetros básicos: Parámetro Dirección IP del teléfono VoIP Dirección IP de la PBX (proxy SIP) Registrar/Register Nombre de Usuario (User/Auth name) Caller ID Clave/Password Codec Valor 192.168.46.2 192.168.46.1 SI/YES 462 462 462pass G.711 (u­law) Imagen   5:  La  biblioteca   comunitaria  está  conectada  a  la  PBX  a  través   de   una   pasarela   inalámbrica. El enlace punto a punto permite al terminal de VoIP hacer y recibir llamadas. 6.2.2 Hospital Regional El segundo cliente de nuestra red interna es un ATA situado en el hospital. El hospital local  está situado al otro lado de la calle, en frente del Telecentro. La conexión entre el Telecentro y  el   hospital   es   un   cable   de   par   trenzado   de   100   metros   (ethernet   Cat5).   La   manera   de  configurar un ATA no es muy diferente a la de configurar un teléfono VoIP. Siguiendo los  mismos pasos que en el ejemplo anterior vamos a usar la interfaz de administración web y  completar los siguientes parámetros. 34.  Existen tres mecanismos básicos para configurar la dirección IP de un teléfono. Teclado: configurar la dirección IP  de teléfono a través del teclado del terminal. DHCP: conectar el teléfono a una red con DHCP y extraer la  dirección de la información ofrecida por  el servidor DHCP.  IP de fábrica: leer la documentación para conocer la  dirección IP que viene por defecto en el terminal.  23 Una guía para crear una infraestructura de voz en regiones en desarrollo 6. ESCENARIO A ­ Red telefónica privada en una comunidad rural Parámetro Dirección IP del ATA Dirección IP de la PBX (SIP proxy) Registrar/Register Nombre de Usuario (User/Auth name) Caller ID Clave/Password Codec Valor 192.168.46.3 192.168.46.1 SI/YES 463 463 463pass G.711 (u­law)   En lugar de conectar al ATA un teléfono tradicional decidimos usar un teléfono inalámbrico de  tecnología DECT35. La estación base se conecta al puerto RJ­11 del ATA. El resultado es que  podemos tener cobertura   telefónica DECT en cualquier parte del hospital. El ATA hace de  puente entre el teléfono sin cables y la red de voz sobre IP.   Imagen 6: El Hospital está conectado al Telecentro a través de un cable de par trenzado  de   100 m.  Un teléfono sin hilos (DECT) está conectado al ATA. El ATA se registra con la PBX   usando el protocolo SIP. 6.2.3 Escuela Primaria El tercer cliente de nuestra red es la escuela de primaria. La escuela está en un edificio adjunto  al Telecentro y también se puede conectar con cable de par trenzado. En la escuela se coloca  otro equipo ATA, en este caso el equipo usa el protocolo IAX2 en lugar de SIP. En   la   escuela   usamos   el   modelo   de   ATA   (interfaz   FXS)   s101i   o   IAXy.   En   este   cliente  conectamos un teléfono ordinario al puerto RJ11 del adaptador telefónico. El IAXy no incluye un interfaz de configuración por web. La manera más fácil y cómoda de  configurar la unidad es utilizar el propio Asterisk. La primera vez que conectas el ATA a la red  intenta obtener una dirección IP por DHCP. Mira la información (logs) que te da tu servidor  35.  DECT, del inglés Digital Enhanced (formerly European) Cordless Telecommunications, es un estándar de  comunicación inalámbrica para teléfonos portátiles que opera en 1.9 Ghz.  24 Una guía para crear una infraestructura de voz en regiones en desarrollo 6. ESCENARIO A ­ Red telefónica privada en una comunidad rural DHCP y toma buena nota de la dirección IP del IAXy. El siguiente paso es editar el fichero  /etc/asterisk/iaxprov.conf  incluyendo una sección parecida a la siguiente: [iaxy_school] ip: 192.168.46.4 netmask: 255.255.255.0 gateway: 192.168.46.1 codec: ulaw server: 192.168.46.1.2 user: 464 pass: 464pass register Supongamos que tu servidor DHCP le  asignó  la  dirección IP 192.168.46.100 al ATA.  Para  actualizar la configuración de la unidad escribe desde la consola de Asterisk la siguiente orden: #asterisk -r #CLI> iax2 provision 192.164.46.100 iaxy_school Si no  quieres usar el propio  Asterisk  para actualizar el IAXy puedes usar un programa de  administración bajo Windows.36 Imagen 7:    La  escuela  primaria  está   conectada    a  la  PBX  a  través   de  un  cable  de  par   trenzado. Un ATA con soporte de IAX2 conecta un teléfono analógico a la centralita. 6.2.4 Asociación de agricultores El cuarto cliente de nuestra red es la asociación de agricultores que está situada en un edificio  a 20 kms de nuestras oficinas centrales (Telecentro).  La asociación ya tiene dos ordenadores  conectados al Telecentro a través de un router NAT inalámbrico. El equipo inalámbrico tiene  la   dirección   IP   192.168.46.5   y   sirve   una   red   interna   (via   NAT)   con   un   rango   de   IPs  (10.10.46.0/24). En las oficinas de la asociación vamos a instalar dos “Soft phones”, uno usando  el protocolo SIP y otro el protocolo IAX2. El elemento que requiere más atención es el “Soft Phone” que usa SIP. Tenemos que asegurar  que el audio funciona en las dos direcciones.  En el  “Soft phone” SIP: • Activar el registro con la PBX (register). 36.  Existe un programa para sistema operativo Windows para gestionar un teléfono de voz  IP  IAXy disponible en:  http://dacosta.dynip.com/asterisk 25 Una guía para crear una infraestructura de voz en regiones en desarrollo 6. ESCENARIO A ­ Red telefónica privada en una comunidad rural Activar   los   mensajes     que   mantienen   la   conexión   activa   con   la   PBX   (keep­alive  packets).37 • Activar la posibilidad de recibir audio por el mismo puerto que lo enviamos.   En la PBX: • Configurar en  Asterisk que el teléfono está dentro de un NAT. • Un buen “Soft Phone” que usa  SIP y que funciona bien dentro de los NATs es el programa  X­ Lite de Xten.38  El “Soft Phone” que usa IAX2 no necesita una configuración especial para funcionar dentro de  un NAT. Lo  único que tienes que asegurar es que el puerto de comunicaciones de IAX2, el  UDP puerto 4569, no  está  bloqueado. Una buena opción de “Soft Phone” con soporte para  IAX2 es iaxcomm.39  Desde   el   punto   de   vista   conceptual   no   existen   diferencias   entre   la   configuración   de   un  programa  cliente  de  telefonía  IP  en  un ordenador  y  un  terminal  físico.  Usa los  valores  de  usuario/clave 465/465pass y   466/466pass en cada uno de los programas. Asegúrate que el  codec G711 (u­law) está  activado y que la dirección de la PBX (proxy) es la 192.168.46.1.  Imagen 8: La asociación de agricultores está conectada a la centralita a través de un NAT   inalámbrico.   Un   programa   de   telefonía   “soft   phone”  está   instalado   en   cada   uno   de   los   ordenadores. El primer cliente usa el protocolo SIP mientras que el segundo usa IAX2. 37.  Los paquetes “Keep­alive” son  paquetes “vacíos” cuya única finalidad es asegurar que la conexión NAT se  mantiene abierta/viva para recibir llamadas entrantes. 38.  Hay disponible una versión gratuita del programa X­ten en: http://www.xten.com/index.php?menu=download 39.  IaxComm se puede descargar desde: http://iaxclient.sourceforge.net 26 Una guía para crear una infraestructura de voz en regiones en desarrollo 6. ESCENARIO A ­ Red telefónica privada en una comunidad rural 6.3 Configurando Asterisk  Paso 1: Definir y configurar los canales de comunicación Es nuestro primer escenario vamos a usar dos tipos de canales de comunicación: SIP y IAX2.  Por lo tanto, tenemos que editar los ficheros sip.conf  y iax.conf.  Ten   en   cuenta   que   los   comentarios   dentro   de   los   ficheros   de   comunicación   en   Asterisk  comienzan por punto y coma (;). En el fichero sip.conf, incluye los siguientes datos:                [462] type=friend secret=462pass context=internal_calls host=dynamic callerid=Library disallow=all allow=ulaw [463] type=friend secret=463pass context=internal_calls host=dynamic callerid=Hospital disallow=all allow=ulaw [465] type=friend secret=465pass context=internal_calls host=dynamic callerid=Farmers1 disallow=all allow=ulaw nat=yes qualify=yes ; Opciones específicas para soporte NAT ; Se usan la IP,puerto del NAT ; Tráfico “dummy” para mantener la conexión viva ; Hacemos y recibimos llamadas ; Todas las “llamadas entrantes” están asociadas ; al contexto internal_calls ; Primero desactivamos todos los codecs ; Luego activamos el/los codecs que podemos usar ; No sabemos la IP por adelantado. ; Aprendemos la IP cuando el usuario ser registra Y en iax.conf, tenemos las siguientes opciones: [464] type=friend secret=464pass context=internal_calls host=dynamic callerid=School disallow=all allow=ulaw [466] type=friend secret=466pass context=internal_calls host=dynamic callerid=Farmers2 27 Una guía para crear una infraestructura de voz en regiones en desarrollo 6. ESCENARIO A ­ Red telefónica privada en una comunidad rural disallow=all allow=ulaw Paso 2: Definir las reglas en el plan de marcado  (crear las extensiones) En el primer escenario tenemos todos los canales (users) asociados al mismo contexto (internal  calls).  Por lo tanto, sólo tenemos que definir un contexto en el plan de marcado en  extensions.conf  (ver más abajo). [internal_calls] exten => 462,1,Dial(SIP/462) exten => 463,1,Dial(SIP/463) exten => 465,1,Dial(SIP/465) exten => 464,1,Dial(IAX2/464) exten => 466,1,Dial(IAX2/466) exten => t,1,Hangup() ; Extensión especial (Timeout) exten => i,1,Hangup() ; Extensión especial (Inválido) exten => s,1,Hangup() ; Extensión especial (Sin Destino) La sintáxis del fichero de extensiones extensions.conf  es muy intuitiva.  • • Los corchetes  [nombre_contexto]  indican dónde empieza el  contexto  y su nombre de  identificación.  Los nombres de los contextos se han definido en los ficheros de canales  de comunicación sip.conf y iax.conf. (Paso 1) Cada una de las secciones del plan de marcado está asociada a un contexto. Cada una  de las líneas dentro del contexto tienen el formato: exten => numero, prioridad, acción En   el   ejemplo   anterior   estamos   creando   todas   las   extensiones   (462   a   466)   y   poniéndolas  disponibles dentro del contexto [internal_calls]. La orden Dial() crea un canal SIP o IAX2 con  los “peers” de nombre 462 a 466. 28 Una guía para crear una infraestructura de voz en regiones en desarrollo 7. ESCENARIO B ­ Conectando la RTB 7. ESCENARIO B  ­ Conectando la RTB Nuestro   segundo   escenario   es   el   resultado   de   añadir   al   Escenario   A   un   nuevo   canal   de  comunicaciones.   El   objetivo   es   incluir   en   la   red   privada   anterior   un   canal   hacia   la   red  telefónica tradicional (RTB).  Para ello, es necesario añadir a la PBX una interfaz hacia la red  telefónica.  En este ejemplo proponemos el uso de una tarjeta PCI TDM400P de  Digium  con un puerto  FXO. Como recordarás la tarjeta TDM400P es un interfaz  al que se le pueden incluir hasta  cuatro módulos FXS/FXO. El uso de un módulo FXO te permitirá conectar la PBX a una  línea telefónica analógica. Imagen 9: El Telecentro usa una tarjeta TDM400P wildcard para (1) conectar la PBX a la   RTB (módulo FXO) y (2) añadir una extensión al teléfono analógico (FXS module).  7.1 Incluir el soporte para la tarjeta TDM400P Los pasos necesarios para poner en funcionamiento el interfaz TDM son cuatro.  Paso 1: Insertar la tarjeta PCI El primer paso es conectar la tarjeta PCI de medio­tamaño en una de las ranuras libres de tu  placa   madre.   Asegúrate   que   el   conector  de   tipo  molex  (12/5   volt)   del   interfaz   TDM   está  conectado a la fuente de alimentación de tu ordenador. La tarjeta TDM recibe corriente a  través de un conector hembra conocido como  molex  (es el mismo tipo de conector de 4­hilos  con   el   que   se   alimentan  los   discos   duros   IDE).   Si   tu   fuente   de   alimentación   no   tiene   un  conector macho disponible tendrás que añadir un divisor de corriente (power splitter). Paso 2: Instalar los controladores del dispositivo El   segundo   paso   es   asegurarse   que   los   controladores   del   dispositivo   están   disponibles   (se  compilaron correctamente  y  están  cargados). Ejecuta  el comando    #lsmod, deberías  ver el  controlador wctdm cargado. Observa que el controlador wctdm depende del zaptel que a su vez  depende del crc_ccitt. 29 Una guía para crear una infraestructura de voz en regiones en desarrollo 7. ESCENARIO B ­ Conectando la RTB # lsmod zaptel crc_ccitt 191748 2304 7 wctdm 3 hisax,zaptel,irda               Paso 3: Configurar la tarjeta TDM400P con la utilidad ztcfg  El tercer paso es configurar el dispositivo. Los controladores  wctdm  han sido diseñados para  funcionar con una combinación cualquiera de módulos FXS y FXO. Para indicar al controlador  que estamos usando un módulo del tipo FXO en el primer puerto de la tarjeta editamos el  fichero /etc/zaptel.conf con la configuración más básica:  fxsls=1 loadzone=us ; loadzone=es para España defaultzone=us ; defaultzone=es La primera línea fxsls=1 significa que estamos usando señalización FXS del tipo Loopstart en  el puerto 1. Recuerda que un módulo FXO necesita señalización FXS.  La segunda y tercera línea del fichero de configuración indican el tipo de “tonos” usados en la  línea. El sonido y cadencia de los tonos de marcado o de línea ocupada varían de un país a  otro.40 Usamos  ztcfg,  una utilidad de configuración de dispositivos zaptel que se instala como parte  del   código   fuente   de  Asterisk  o   el   paquete   zaptel.   Ejecutamos  /sbin/ztcfg  para   cargar   y  ejecutar el fichero de configuración /etc/zaptel.conf.   Al ejecutar la utilidad deberías obtener el siguiente resultado:   # ztcfg -vv Zaptel Configuration ========================= Channel map: Channel 01: FXS Loopstart (Default) (Slaves: 01) 1 channels configured. Paso 4: Configurar Asterisk para  usar el equipamiento Zapata El cuarto y  último paso es configurar  Asterisk  para que reconozca y use la tarjeta interfaz  TDM. Esto creará un nuevo canal de comunicaciones. Editamos el fichero de configuración  /etc/asterisk/zapata.conf de la forma: [channels] usecallerid=yes hidecallerid=no callwaiting=no threewaycalling=yes transfer=yes echocancel=yes echotraining=yes context=incoming_pstn signalling=fxs_ls channel => 1 40.  La lista completa de las especificaciones de tonos por países está disponible en:                     http://www.itu.int/ITU­T/inr/forms/files/tones­0203.pdf 30 Una guía para crear una infraestructura de voz en regiones en desarrollo 7. ESCENARIO B ­ Conectando la RTB Las tres últimas líneas del fichero zapata.conf son las más importantes para una configuración  básica. La línea  context=incoming_pstn  indica que todas las llamadas entrantes por el canal  de RTB se asociarán a ese contexto. Las siguientes dos líneas indican el tipo de señalización:  fxs_ls  (FXS   con   Loopstart)   y   que   las   llamadas  llegan   por  el   canal/puerto   1   de   la   TDM,  channel => 1.  Una vez que tengas configurado este nuevo tipo de canal (TDM zapata) sólo te queda decidir  cómo gestionar las llamadas entrantes y salientes de la RTB. 7.1.1 Gestión de llamadas entrantes desde la RTB. En   nuestro   segundo   escenario   decidimos   que   el   comportamiento   ideal   para   las   llamadas  entrantes desde la RTB es el siguiente: una vez que una llamada entra por la línea analógica,  queremos que se descuelgue un sistema automático de atención por tonos (IVR). El sistema  (nuestro Asterisk) preguntará por la extensión deseada, una vez que el número de extensión se  introduzca por el terminal (tonos DTMF) la llamada se encaminará a una de las extensiones.   La idea principal es permitir compartir un sólo número de la RTB con todas las extensiones.  Esta “inteligencia” se implementa en el fichero  extensions.conf.  Añadimos una nueva sección  (contexto) [incoming_pstn] de la siguiente forma: [incoming_pstn] exten => s,1,Answer() exten => s,2,DigitTimeout(10) ; Contestamos la llamada entrante ; Configuramos los valores máximos para ; introducir el número de extensión exten => s,3,ResponseTimeout(20) exten => s,4,Background(vm-extension) ; Un mensaje de voz pregunta: ¿extensión? exten => i,1,Goto(incoming_pstn,s,1) ; Repetir preguntar si extensión inválida exten => t,1,Hangup() ; Colgar include => internal_calls ; Pone a disposición todas las extensiones internas Nota: la versión final completa del fichero extensions.conf  está disponible en la  Section 7.3. 7.1.2 Gestión de llamadas salientes por la RTB Para que cada uno de los teléfonos IP puedan usar la línea analógica de salida creamos un  nuevo contexto [outgoing_calls].  [outgoing_calls] exten => _0.,1,Dial(Zap/1/${EXTEN:1}) exten => t,1,Hangup() La extensión especial “_0.” significa que para alcanzar la RTB se debe empezar marcando el  numero “0”. La orden Dial() crea el puente entre la llamada IP desde los terminales y el canal  analógico  Zap/1  (canal 1). Por  último ${EXTEN:1}  significa que el número que se marcará  por el canal analógico es el número marcado desde los terminales internos IP sin el primer  dígito. En nuestro caso se quita el “0” inicial al marcar por la RTB. Una   vez   que   hemos   creado   un   nuevo   contexto   en   el   plan   de   marcado   [outgoing_calls],   es  necesario que los terminales tengan acceso a la extensión de salida. La manera más fácil de  31 Una guía para crear una infraestructura de voz en regiones en desarrollo 7. ESCENARIO B ­ Conectando la RTB conseguirlo   es   añadir   una  línea  del   tipo  include   =>   outgoing_calls al   final   del   contexto  [internal_calls] include => outgoing_calls 7.2 Añadiendo un terminal analógico a la PBX En   nuestro   primer   escenario   hemos   configurado   cinco   terminales   de   VoIP   en   cuatro  organizaciones, pero el Telecentro que aloja la PBX no tiene ninguna extensión de voz. La  manera más simple de añadir al Telecentro su extensión de voz es instalar un módulo FXS en  la PBX. La tarjeta TDM400P tiene 3 puertos libres, usamos el segundo puerto de la PCI para  incluir el módulo FXS. Una vez que tengamos el módulo FXS configurado podemos conectar  un terminal analógico (FXO) al puerto 2 de la PBX. El proceso es simple; después de apagar la PBX, insertamos el módulo FXS en el segundo  puerto de la tarjeta TDM. Después de arrancar el sistema, añadimos una línea más  fxo_ls=2  al fichero de configuración  /etc/zaptel.conf. fxsls=1 fxols=2 loadzone=us ; loadzone=es para españa defaultzone=us ; defaultzone=es Para asegurar que el segundo puerto (FXS) ha sido detectado tienes que usar la herramienta  ztcfg (o incluirla en el arranque) con el siguiente resultado: #ztcfg -vv Zaptel Configuration ========================= Channel map: Channel 01: FXS Loopstart (Default) (Slaves: 01) Channel 02: FXO Loopstart (Default) (Slaves: 02) 2 channels configured. Una vez que el sistema operativo puede hacer uso del nuevo puerto en la TDM, configuramos  Asterisk  en  /etc/asterisk/zapata.conf  para que pueda hacer uso de un nuevo canal analógico  (el teléfono). En el mismo fichero de configuración indicamos que las llamadas entrantes desde  el   teléfono   analógico   (puerto   2   de   la   tarjeta   TDM)   se   deben   asociar   al   contexto  [internal_calls] [channels] usecallerid=yes hidecallerid=no callwaiting=no threewaycalling=yes transfer=yes echocancel=yes echotraining=yes context=incoming_pstn signalling=fxs_ls channel => 1 ;Añadimos un módulo FXS 32 Una guía para crear una infraestructura de voz en regiones en desarrollo 7. ESCENARIO B ­ Conectando la RTB context=internal_calls signalling=fxo_ls channel => 2 7.3 Actualización del plan de marcado Necesitamos un nuevo plan de marcado con dos nuevas funcionalidades: 1. 2. Permitir tanto llamadas entrantes como salientes por la RTB (canal zapata  1). Incluir el nuevo terminal (canal zapata 2) a nuestro plan de marcado. El terminal  analógico (FXO) en el Telecentro debe poder hacer y recibir llamadas.   El fichero extensions.conf  para nuestro segundo escenario tiene el siguiente aspecto: [incoming_pstn] exten => s,1,Answer() exten => s,2,DigitTimeout(10) exten => s,3,ResponseTimeout(20) exten => s,4,Background(vm-extension) exten => i,1,Goto(incoming_pstn,s,1) exten => t,1,Hangup() include => internal_calls [internal_calls] exten => 461,1,Dial(Zap/2) ; Extensión 461 llama por el canal Zap 2 exten => 462,1,Dial(SIP/462) exten => 463,1,Dial(SIP/463) exten => 465,1,Dial(SIP/465) exten => 464,1,Dial(IAX2/464) exten => 466,1,Dial(IAX2/466) exten => t,1,Hangup() exten => s,1,Hangup() exten => i,1,Hangup() include => outgoing_calls ; Salida RTB disponible a todos los clientes [outgoing_calls] exten => _0.,1,Dial(Zap/1/${EXTEN:1}) ; Quita el 0 antes de marcar por RTB exten => t,1,Hangup() 33 Una guía para crear una infraestructura de voz en regiones en desarrollo 7. ESCENARIO B ­ Conectando la RTB 8. ESCENARIO C  ­  Conectando comunidades usando VoIP En nuestro tercer y  último escenario queremos conectar nuestro Telecentro con un centro de  capacitación a distancia situado en otro país. La conexión de datos se realizará a través de un  enlace   de   satélite   tipo   VSAT.   Una   vez   que   tengamos   funcionando   la   conexión   a   Internet  podemos usarla para realizar tanto llamadas internacionales al centro de capacitación como a  otros destinos.  Imagen   10:  Tanto   el   Telecentro   como   el   Centro   de   Capacitación  tienen   su   centralita   Asterisk. Las centralitas están interconectadas gracias a un enlace de satélite tipo VSAT. 8.1 Problemas más comunes en enlaces vía satélite  La conexión a Internet desde el Telecentro tiene un ancho de banda muy limitado (128/64  Kbps) por lo que debemos diseñar una solución que haga un uso  óptimo del ancho de banda  disponible. En el siguiente ejemplo proponemos conectar dos centralitas usando Asterisk y el  protocolo IAX2 de voz sobre IP. Además de usar IAX2 en lugar de SIP, utilizaremos un codec  de alta compresión como el G.729. Para terminar, activaremos el “trunking” de llamadas que  permite agregar varias llamadas simultáneas en el mismo flujo de paquetes IP.  Un escenario muy común en entornos con VSATs es la escasez de direcciones IP públicas que  se ofrecen en la conexión a Internet. Si no tienes ninguna dirección pública IP disponible para  tu centralita tienes que asegurarte de que el puerto de comunicaciones IAX2 es visible desde el  exterior. Para hacer visible el puerto debes redirigir las conexiones al puerto UDP 4569 a la  PBX.  • Si   tu   conexión   usa   un   enrutador   del   tipo   Cisco   con   NAT   tienes   que   usar   una  configuración parecida a la siguiente.  34 Una guía para crear una infraestructura de voz en regiones en desarrollo 8. ESCENARIO C ­  Conectando comunidades usando VoIP #ip nat inside source static udp 192.168.46.1 4569 interface fastEthernet 0/0 4569 • Si tu enrutador usa Linux puedes redirigir las conexiones al puerto 4569 a tu máquina  Asterisk (192.168.46.1) usando el programa de gestión de rutas:  iptables #/sbin/iptables -t nat -A PREROUTING -p udp --dport 4569 -i eth0 -j DNAT --todestination 192.168.46.1:4569 Independientemente del tipo de equipo que estés usando para encaminar tu tráfico a Internet,  lo   realmente   importante   es   recordar   que   tu   centralita   tiene   que  ser    accesible   desde   el  exterior.41    8.2 Interconectando dos servidores con Asterisk 8.2.1 Telecentro  El fichero de configuración iax.conf en el Telecentro debería parecerse al siguiente: [general] bindaddr = 0.0.0.0 tos = lowdelay disallow = all allow = ulaw allow = g729 ; Permitimos el uso del codec G.729 register => server2:server2pass@training_voip.org ; server2:server2pass es el usuario ; y clave que usamos para registrarnos ; Cuenta de usuario que usará el Centro de Capacitación para registrarse con nosotros [server1] type=friend user=server1 secret=server1pass host=dynamic ; Aprendemos la dirección IP ; cuando se registran con nosotros context=incoming_training_centre_calls auth=md5 ; Añadimos seguridad en autentificación disallow=all allow=g729 trunk=yes ; Activamos el “trunking” Para alcanzar el Centro de Capacitación desde nuestro Telecentro añadimos un nuevo contexto  en el fichero extensions.conf.  Cuando una llamada empieza por “99”, redirigimos la conexión al  centro de capacitación [server1] a través de Internet. [outgoing_training_centre_calls] exten => _99.,1,Dial(IAX2/server2:server2pass@server1/${EXTEN:2}) exten => _99.,2,Congestion ; En caso de fallo, sonido de congestionado El   siguiente   paso   es   decidir   lo   que   hacemos   con   las   llamadas   provenientes   del   Centro   de  Capacitación. En el ejemplo hacemos sonar el teléfono analógico (Zap/2) en el Telecentro. 41.  El puerto por defecto de comunicaciones IAX2 es UDP 4569. 35 Una guía para crear una infraestructura de voz en regiones en desarrollo 8. ESCENARIO C ­  Conectando comunidades usando VoIP [incoming_training_centre_calls] exten => _X.,1,Dial(Zap/2) con cualquier del Telecentro ; Llamadas desde el centro de capacitación ; número hacen sonar el teléfono analog. 8.2.2 Centro de capacitación El fichero iax.conf del centro de capacitación es similar: [general] bindaddr = 0.0.0.0 tos = lowdelay disallow = all allow = g729 ; Usamos G.729 register => server1:[email protected] ; Nos registramos como usuario server1 [server2] type=friend user=server2 secret=server2pass host=dynamic context=incoming_telecentres_calls auth=md5 disallow=all allow=g729 trunk=yes Después de configurar el canal IAX2 en el Centro de Capacitación, vamos a añadir el contexto  [outgoing_telecentres_calls]  y   [incoming_telecentres_calls]  para   gestionar   las   llamadas  salientes y entrantes al/desde el Telecentro.   Creamos una regla en el plan de marcado para que las llamadas que empiecen por 88 se envíen  al Telecentro (peer [server2] en iax.conf). [outgoing_telecentres_calls] exten => _88.,1,Dial(IAX2/server1:server1pass@server2/${EXTEN:2}) exten => _88.,2, Congestion Las llamadas   entrantes al Centro de Capacitación se redirigen a un centro de atención   de  usuario.   En   el   siguiente   ejemplo,   las   llamadas   entrantes   se   reenvían   al   personal   de   ayuda  usando un canal SIP (SIP/support­desk) [incoming_telecentres_calls] exten => _X.,1,Dial(SIP/support-desk) ; Llamadas entrantes se envían al centro ; de atención de usuario (Support Desk)42 8.2.3 La función de registro No se pueden realizar llamadas a un “peer” hasta que se conozca su dirección IP. Imagínate la  situación donde sólo una de las dos centralitas tiene la dirección IP fija. El proceso de registro  permite al  “peer” hacer pública  su dirección IP actual. En nuestro ejemplo anterior hemos  42.  La canal SIP que se ejecuta con Dial() hacia el support­desk (servicio de atención de usuario)  tiene que  configurarse en la centralita del Centro de Capacitación. 36 Una guía para crear una infraestructura de voz en regiones en desarrollo 8. ESCENARIO C ­  Conectando comunidades usando VoIP usado dos  órdenes de registro aunque la función de registro no sea estrictamente necesaria  porque los comunicantes tienen IP fijas. Para usar las direcciones fijas en lugar del proceso de  registro sustituimos la opción host=dynamic por la opción host=.   9. Para aprender más • • • Uno de los mejores libros sobre Asterisk  es:  Asterisk, The Future of Telephony, Jim   Van Meggelen, Jared Smith, Leif Madsen. O'Really 2005. Licencia Creative Commons. http://www.oreilly.com/catalog/asterisk/ Descarga libre en: http://www.asteriskdocs.org/modules/tinycontent/index.php?id=11 Para no perder de vista lo que está pasando en el mundo de la telefonía IP puedes  consultar: http://www.oreillynet.com/etel/ El sitio “VoIP info” es una  wiki  enorme con cientos de consejos y ayudas;   aunque  encontrar lo que uno realmente necesita puede llevarte un poco de tiempo http://www.voip­info.org/wiki­Asterisk+tips+and+tricks 10. Conclusión Esta guía es un intento de introducirte en el mundo de la telefonía IP. Esperamos que a través  de algunos escenarios, haber sido capaces de hacerte consciente de las infinitas posibilidades  que   ofrece   la   telefonía   IP   en   regiones   en   desarrollo.   La   unión   de   la     telefonía   IP   con   las  tecnologías   inalámbricas   de   bajo   costo   permite   ofrecer  servicios   de   voz   y   datos   a   regiones  excluidas.   Estas   tecnologías   promueven   la   creación   de   nuevas   redes   comunitarias,   redes  operadas y mantenidas por las comunidades. Los ficheros incluidos como ejemplos pretender servir de guía para ayudarte a poner en marcha  tu   primer   sistema   de   telefonía.   Ningún   documento   puede   compararse   con   la   experiencia  personal; ¡ten paciencia!, tu perseverancia es la clave para tu aprendizaje. Y recuerda que no  estás solo – siempre puedes pedir ayuda en los foros de discusión y compartir tu experiencia  con otros. ¡Bienvenido/a a la una comunidad imparable de entusiastas de la telefonía IP! ¡Esperamos tu llamada! 11. Agradecimientos Nos gustaría agradecer a todos los que han hecho este trabajo posible: Adel El Zaim (editor de  árabe y francés), Anas Tawileh (traductor al  árabe), Iñaki Cívico y  Sylvia Cadena (editores al castellano), Johan Bilien (traductor al francés) y Martin Benjamin  (editor al inglés). 37 Todo el material de este trabajo está licenciado bajo: Creative Commons Attribution NonCommercial­ShareAlike 2.5   http://creativecommons.org/licenses/by­nc­sa/2.5/      Este   trabajo   se   ha   llevado   a   cabo   gracias   al   apoyo   de   la   Iniciativa  Acacia del Centro Internacional de Investigaciones para el Desarrollo El   Centro   Internacional   de   Investigaciones   para   el  Desarrollo   de   Canadá   (IDRC)   es   una   de   las  instituciones   líderes   en   la   generación   y   aplicación   de  nuevos   conocimientos   para   resolver   los   retos   de   la  desarrollo internacional. El IDRC cuenta con más de  30 años de colaboración con investigadores en regiones  en desarrollo en su trabajo por crear sociedades más  prósperas y equitativas.  © IT+46, www.it46.se ­ Diciembre 2006