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Facoltà di Ingegneria
Supporto di ENUM, NAT e Audioconferenze per architettura
SIP-Sapientel, e creazione del Wiki per utenti
e sviluppatori
27 Marzo 2007
Relatore
Prof. Alessandro Falaschi
Laureando
Gaetano Sorrentino
Supporto di Enum, NAT e audioconferenze per architettura SIP-Sapientel e
creazione del wiki per utenti e sviluppatori
Gaetano Sorrentino
VOIP – Voice Over Internet Protocol
Instradamento delle chiamate vocali su Internet
Commutazione a pacchetto, mentre nel PSTN (Public Switched Telephone Network)
commutazione di circuito
Vantaggi :
• Possibilità di integrazione e convergenza con altri servizi come Instant Messaging,
posta elettronica e posta vocale, trasmissione dati.
• Flessibilità: i dati (vocali, testuali, video) possono essere rielaborati a livello locale
• Dati in formato digitale: possibilità di compressione, criptazione, maggiore robustezza
• Costi competitivi rispetto a PSTN
Svantaggi :
• Problemi di QoS (Quality Of Service)
• Impossibilità di effettuare chiamate d’emergenza
Tesi di Laurea in Ingegneria Elettronica
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SIP – Session Initiation Protocol
Il VoIP richiede due protocolli di comunicazione paralleli :
1. Trasporto dei dati (RTP)
2. Segnalazione della conversazione
Per la segnalazione esistono protocolli proprietari (IAX, Skype, SCCP)
e standardizzati (SIP, H.323, XMPP)
Breve confronto SIP-H323
SIP
Vengono preferiti protocolli
standardizzati.
In Sapientel si è scelto di
affidarsi al protocollo SIP
- Sviluppato da IETF
- Relativamente semplice (~250
pagine di specifica)
- Architettura modulare, flessibile
- E’ facilmente estensibile in modo da
supportare nuovi servizi
- URI della forma
sip:[email protected]
H.323
- Sviluppato da ITU-T
- Standard ad ombrello
- Monolitico,rigido (pila di protocolli
e codec predefinita)
- Complesso (~1500 pagine di
specifica)
- Supporto audio,video,dati (T.120)
- Supporto conferenze
- Ottima integrazione con PSTN
- URI della forma
h323:[email protected]
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SAPIENTEL – Cosa è
• Server VoIP in ambito accademico
• Progetto iniziato 2 anni fa
Architettura
Scopi :
- Comunicazione tra studenti,
Docenti, ricercatori ecc.
- Mobilità
- Raggiungibilità
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SAPIENTEL – Componenti
• SIP Server usando SER (SIP Express Router)
• Media Server per audioconferenze usando SEMS (SIP Express Media Server)
• Registrazione account su database usando MySql
• Interfaccia grafica tramite SERWEB
• Problema del NAT, risolto con Mediaproxy
• Raggiungibilità al proprio numero di telefono fisso tramite ENUM
• Videoconferenze (sperimentale) con OpenMCU
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SAPIENTEL – Novità
Differenze tra la precedente versione di Sapientel e l’attuale
Sapientel
Sapientel
Ieri
Oggi
- SIP server usando OpenSER
- SIP server usando SER
- Database MySql
- Database MySql
- Interfaccia web: SERweb adattato a
Openser
- Interfaccia web: SERweb
- Nessun media server
- Audioconferenze
personalizzato e localizzato
tramite
SEMS
- Videoconferenze tramite OpenMCU
- Nessun supporto ENUM
- Supporto
- Nessun supporto NAT
- Supporto
- Restrizione degli accessi tramite
email
- Restrizione degli accessi tramite
ENUM
NAT tramite
Mediaproxy
gettone di autorizzazione
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SER (Sip Express Router) – Cosa è
Server SIP con funzioni di :
- SIP registrar, proxy, redirect server
- Instant Messaging
- Voicemail
- Gestione domini multipli
- Gestione presenze
• Costituito da un core principale per la segnalazione e
il processamento dei messaggi SIP e una serie di moduli
per le funzioni aggiuntive
• Cuore di SER, è il file di configurazione ser.cfg
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SER – Accessibilità
Limitazione di accesso alle risorse ai soli utenti registrati su database
(possibilità di riavviare il server senza perdere le informazioni degli utenti)
• Soluzione scelta : database MySql
• SER offre il supporto a MySql fornendo i tools:
- Creazione del database (ser_mysql.sh)
- Popolazione del database (serctl)
fifo_db_url="mysql://utente:password@localhost/ser“
• Implementazione agendo sul file ser.cfg
loadmodule "/usr/local/lib/ser/modules/mysql.so"
loadmodule "/usr/local/lib/ser/modules/auth.so"
#----------------------------------# Sezione REGISTER Message Handler
#----------------------------------if (!www_authorize("","subscriber")){
www_challenge("","0");
break;
};
if (!check_to()){
sl_send_reply("401","Unauthorized");
break;
};
consume_credentials();
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SER – ENUM
Necessità di convergenza tra linee PSTN e VoIP
• A partire da un numero telefonico, ENUM consente :
- Traduzione PSTN -> URI
- Raggiungibilità dal proprio numero fisso
- Mobilità
- Chiamate SIP e H.323
- Inviare fax
- Inviare email
Semplice scenario VOIP
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SER – ENUM
Algoritmo per la traduzione di URI
Numero da chiamare : +39 06 44585482
Vengono eliminati i caratteri non numerici e si ottiene:
390644585482
Si inverte il numero:
284585446093
Viente inserito un punto tra ogni cifra:
2.8.4.5.8.5.4.4.6.0.9.3
Si aggiunge il suffisso “.e164.arpa”, ossia il dominio ENUM:
2.8.4.5.8.5.4.4.6.0.9.3.e164.org
Il risultato è compatibile con la tecnologia DNS e viene trattato come:
ZONA DNS
Il server DNS che gestisce questa zona conterrà un record NAPTR per risolvere la query:
$ORIGIN 2.8.4.5.8.5.4.4.6.0.9.3.e164.org
IN NAPTR 10 100 “u” “E2U+sip” “!^.*$!sip:[email protected]!”
URI SIP finale da chiamare:
sip:[email protected]
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SER – ENUM
(RFC 3761)
Le URI vengono associate ai nomi DNS (corrispondenti ai numeri E.164)
mediante i record NAPTR (Naming Authority Pointer)
ENUM
Numero Telefonico
(E.164)
Nome
DNS
UR
I
NAPTR
….
UR
I
Esempio di record NAPTR :
$ORIGIN 2.8.4.5.8.5.4.4.6.0.9.3.e164.org
IN NAPTR 10 100 “u” “E2U+sip” “!^.*$!sip:[email protected]!”
• Abilitazione in Sapientel all’ inbound ENUM,
agendo sul file di configurazione di SER,
aderendo al servizio offerto da e164.org
loadmodule "/usr/local/lib/ser/modules/enum.so“
#--------------------------# Sezione di Instradamento
#--------------------------if(uri=~"sip:\+[0-9]+@"){
if(!enum_query("e164.org."))
{enum_query("e164.arpa.");
};
};
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SER – Attraversamento NAT (Network Address Translation)
• Problema per chi si trova dietro router
• Causa : il pc in rete lan accede ad internet con l’IP pubblico del NAT/Router
• Difficoltà nelle applicazioni end-to-end point
Possibili soluzioni :
• STUN Server (Simple Traversal of UDP through NATs)
RFC 3489
• IP forwarding configurando il router
• Triangolazione Mediaproxy
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SER – NAT Traversal : Mediaproxy
Strumenti offerti da SER per risolvere il problema NAT:
• RTPProxy :
- scritto in C
- non permette di distribuire il carico
- non fornisce strumenti di monitoraggio
SOLUZIONE
SCELTA
• Mediaproxy :
- scritto in Python
- permette l’uso di DNS srv records, per distribuire il carico
- dotato di interfaccia grafica per monitorare il traffico
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SER – NAT Traversal : Mediaproxy
Mediaproxy
Mediaproxy in azione :
socket
• Parte software a sè stante
RT
P
P
RT
SIP
• Socket di comunicazione con SER
• Comunicazione RTP transita per il
mediaproxy
NAT
P
SI
• Modulo da caricare in SER
Proxy SIP
(87.10.123.456)
NAT
(82.18.123.456)
Client SIP
(192.168.1.3)
Client SIP
(192.168.2.6)
Implementazione modificando il file di configurazione di SER
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SEMS (Sip Express Media Server) – Cosa è
• Media (Application) Server
• Struttura modulare, scalabile grazie ai plug-ins
• Poggia sullo stack SIP di SER
- comunicazione tramite socket
• Strutturato con 2 strati :
- media layer : gestione dell’ RTP
- control layer : per la segnalazione
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SEMS – Applicazioni
• Applicazioni fornite di default con SEMS (non attivate in Sapientel) :
- Voicemail
- Mailbox
- Ann_b2b
- Conf_auth
Benvenuto in Sapientel, questo è un
semplice annuncio che indica il
corretto funzionamento…
• Applicazioni attivate in Sapientel :
- Echo : digitando echo (o il numero 110) dal proprio UA
- Test : digitando test (o il numero 111) dal proprio UA
- Conference : digitando conf (o il numero 112) dal proprio UA
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SEMS – Video conferenze?
• Prevista l’implementazione nelle prossime versioni di SEMS
Alternativa
OpenMCU (basato su H.323)
• Necessita di un gateway SIP – H.323
• Soluzione trovata : Yate (Yet Another Telephony Engine)
- Offre un proprio stack SIP
- Fornisce un gateway SIP – H.323
(flusso video abilitato da un lavoro di tesi appena concluso)
• Integrazione del gateway nelle prossime versioni di Sapientel
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SERWEB – Cosa è
Interfaccia grafica per la registrazione degli account
Distribuito dagli stessi sviluppatori di SER-SEMS (Iptel.org)
• Limitazione degli accessi tramite un token
• Personalizzazione
• Localizzazione
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SERWEB – Condizionamento per la fruizione dei servizi
• Perché?
Per non essere troppo permissivi e consentire l’accesso a chiunque
• Soluzione precedente : controllo tramite email
- Registrazione per i solo possessori di email @uniroma1.it
- Troppo restrittiva, non si accettano soggetti esterni
• Soluzione attuale : registrazione previa conoscenza di un
gettone di autorizzazione (token)
- Diffondibile tramite email, telefono, chat ecc.
- Implentazione modificando il codice HTML/php di SERWEB
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SERWEB – Personalizzazione & Localizzazione
• Distribuito originariamente in Inglese, Tedesco, Ceco
• Localizzazione italiana dell’interfaccia e delle email inviate :
- modifiche ai file mail_register.txt, mail_forgot_pass_conf.txt, mail_forgot_pass_pass.txt
- creazione del file italiano-utf-8.php
• Personalizzazione con un footer comune a tutte le pagine :
-Modifica del codice html nel file
/tamplate/_tail.tpl
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SERWEB – Personalizzazione & Localizzazione
Risultato finale
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Il Wiki
• Pubblicazione di Sapientel
• Interazione tra utenti
• Aggiornabile da chiunque
• Istruzioni d’uso e documentazione
• Sezioni dedicate agli utenti e team di sviluppo
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Basato su www.pmwiki.org
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CONCLUSIONI
• Proseguimento del progetto Sapientel iniziato dai colleghi A.Calvo e
continuato da A.Fiaschi.
• Approfondimento degli aspetti teorici di alcuni componenti, inserimento di
nuovi e al contempo renderli funzionanti per garantire al meglio a Sapientel, il
funzionamento per cui è stato ideato.
• Avere un server VoIP funzionante per la Facoltà di Ingegneria.
• Diffusione del progetto per ulteriori sviluppi tramite il wiki.
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