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4. Escenario.- El antiguo sistema de telefona del Departamento de Telemtica de la Escuela Superior de

Ingenieros de Sevilla dispona de una centralita digital, conectada al exterior mediante dos lneas analgicas y una RDSI. A dicha centralita se conectaban telfonos analgicos y RDSI. Adems, dispona de un sistema de apertura y cierre de puerta mediante un rel instalado en la propia centralita. En la Figura 1 se muestra un esquema bsico de lo que era la telefona del Departamento.

Figura 1.- Esquema bsico del antiguo sistema de telefona del Departamento.

La centralita se conectaba mediante las dos lneas analgicas a una central telefnica tipo Centrex, contratada por la Universidad de Sevilla y denominada IBERCOM. El servicio Centrex (Central Office Exchange Service) consiste en proporcionar una centralita virtual, creada por un proveedor de servicios, sobre una central digital pblica. Por lo tanto, mediante IBERCOM, las lneas analgicas se conecta con el exterior. La lnea RDSI, conectaba directamente con el exterior, gracias a un NT1, de tal forma que las torres de protocolos usadas por la antigua centralita quedan como sigue:

Figura 2.- Torres de Protocolos de antigua Centralita.

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El nuevo sistema de telefona del Departamento sustituye la antigua centralita digital por un servidor de telefona IP, y los telfonos analgicos por telfonos IP. El servidor de telefona funcionar como pasarela (gateway), para permitir la conversin de sealizacin y medios, ya que hacia el exterior se mantienen las mismas lneas (dos analgicas y una RDSI) y en el interior se tiene tecnologa SIP. En estas circunstancias, el esquema bsico del nuevo sistema de telefona del Departamento queda como se muestra en la Figura 3.

Figura 3.- Esquema bsico del nuevo sistema de telefona del Departamento.

Para este escenario, las torres de protocolos del servidor Asterisk quedaran como sigue:

Figura 4.- Torres de Protocolos del nuevo servidor de telefona.

El nuevo servidor de telefona del Departamento funcionar bajo el software Asterisk. Por este motivo, de aqu en adelante al servidor de telefona se le llamar servidor/centralita Asterisk PBX1 Asterisk.

1 Private Branch eXchange, cuya traduccin literal al castellano sera Ramal privado de conmutacin. PBX es el nombre con el que se designa a las central telefnica interna (privada) de una empresa, y que se conecta directamente a la red telefnica pblica.

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5. Componentes adquiridos.- En la Tabla 1 se muestran los componentes y equipos adquiridos para la instalacin del

nuevo sistema del Departamento de Telemtica.

CANTIDAD EQUIPO (MODELO) ESPECIFICACIONES

1

Servidor HP ProLiant Microserver Series (HP Micro N40L NHP US Svr).

Procesador AMD Turion II Neo N40L Dual-Core (1.49 GHz).

Disco duro: 220GB

2GB RAM (PC3 DDR3).

2 ranuras DIMM.

1 PCIe x16 (Gen 2).

1 PCIe x1 (Gen 2).

1puerto GbE NC107i.

4 puertos integrados SATA RAID.

30

Telfono IP Grandstream GXP1405 (GXP1405 Small-Medium Business HD IP Phone).

Protocolos soportados: SIP RFC3261, TCP/IP/UDP, RTP, HTTP/HTTPS, ARP/RARP, ICMP, DNS (A record, SRV, NAPTR), DHCP, PPPoE, TELNET, TFTP, NTP, STUN, SIMPLE, TR-069, 802.1x.

Puertos Ethernet 10/100Mbps, con 800mA PoE integrado (mximo consumo 3W).

Adaptador Universal de alimentacin: Entrada: 100-240VAC 50-60Hz; Salida: +5VDC; Mximo consumo de potencia de 2.5W.

Pantalla LCD 128x40.

Teclas caractersticas: 2 teclas para lneas 1 y 2 (con LED de 2 colores); 3 teclas programables mediante fichero XML; 5 teclas de navegacin/men/volumen; 8 teclas dedicadas (HOLD, TRANSFER, CONFERENCE, VOLUME, HEADSET, MUTE, SPEAKERPHONE, SEND/REDIAL).

Codecs de voz: G.723.1, G.729A/B, G.711/a, G.726-32, G.722 (wide-band), iLBC, in-band and out-of-band DTMF (in audio, RFC2833, SIP INFO).

Audio HD (HD Handset, soporta audio banda ancha).

QoS: Capa 2 (802.1Q, 802.1p) and Capa 3

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(ToS, DiffServ, MPLS) QoS.

Firmware actualizable va TFTP/HTTP/HTTPS. Auto-configuracin (provisioning) mediante TR-069 archivo de configuracin XML con encriptado AES.

1

Interfono IP CyberData (CyberData SIP-enabled IP Indoor Keypad Intercom).

SIP RFC 3261 Compatible.

Interfaz Ethernet 10/100 Mbps.

Alimentacin: PoE 802.3af desde +12 hasta +24VDC @ 1000mA (500mA mnimo).

Carga til: G711 (a-law y -law).

Firmware actualizable mediante la red.

Volumen ajustable mediante la red.

Micrfono ajustable mediante la red.

Teclado (12 teclas).

Rel de contacto.

1

Tarjeta de comunicaciones Sangoma B700 FlexBRI Hybrid Voice Card (B720001DE).

4 puertos BRI. Posibilidad de modo TE NT. Cambiar de modo no requiere jumers simplemente invertir el color del modulo-.

2 puertos analgicos (FXS FXO, dependiendo del mdulo adquirido).

Compatible con Asterisk, Yate, FreeSWITCH, PBX/IVR projects, o cualquier otro proyecto de Cdigo abierto para PBX, IVR aplicaciones de pasarelas VoIP.

Interfaz PCI PCI Express. Compatible con 5V y 3.3V PCI busses. PCI 2.2 y PCI Express compatible con todas las placas base disponibles en el mercado.

Dimensiones: 2U. Factor de forma: 187mm x 55mm.

Certificado por WANPIPE support. Probado y fiable con Frame Relay, PPP, HDLC and X.25.

1

Cisco Small Business 300 Series Managed (SF300-24P).

Puertos: 24x10/100 Mbps + 2 Gigabit SFP + 2x10/100/1000 Mbps.

Desktop,Rack-mountable (1U).

PoE

Layer 3 switching, layer 2 switching,

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DHCP support, BOOTP support, VLAN support, IGMP snooping, Syslog support, DoS attack prevention, port mirroring, DiffServ support, Weighted Round Robin (WRR) queuing, Broadcast Storm Control, IPv6 support, Multicast Storm Control, Unicast Storm Control, firmware upgradable, Spanning Tree Protocol (STP) support, Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP) support, Multiple Spanning Tree Protocol (MSTP) support, Trivial File Transfer Protocol (TFTP) support, Access Control List (ACL) support, Quality of Service (QoS), Jumbo Frames support, MLD snooping

Tabla 1.- Componentes y equipos adquiridos.

6. Alternativas Software.- En este punto se presentan los software que se han barajado para su posible instalacin en

la centralita del nuevo sistema. Finalmente slo uno de ellos ha sido escogido para su instalacin.

6.1. Asterisk.- Asterisk es un software de libre distribucin cuya funcin es ser el motor de un sistema

de comunicaciones. En un principio, se cre como software para centralitas de telefona IP en pequeas empresas. Sin embargo, en la actualidad es algo ms que una centralita IP, pues puede comportarse como una pasarela SIP(Gateway), un sistema de centro de llamadas, posibilitar conferencias, proporcionar servicios de buzn de voz y otros tipos de aplicaciones relacionadas con las comunicaciones en tiempo real. Asterisk se ha convertido en el ncleo que gestiona todas las aplicaciones en un servidor de comunicaciones.

Cuando se instala Asterisk, se tiene un servidor de comunicaciones, que cuyo funcionamiento se basa en la creacin y configuracin de sus mdulos de comunicaciones. Estos mdulos estn compuestos por scripts con planes marcado (Dialplan scripts), ficheros de configuracin, registros de audio, bases de datos, etc.

El servidor donde se halle este sistema, debe estar conectado a un proveedor de telefona (VoIP o PSTN) para que los mdulos de comunicaciones funcionen en llamadas externas. Asterisk soporta todos los datos enviados por los diferentes protocolos de comunicaciones (SIP, H.323, Q.931, etc.).Adems los usuarios podrn usar el sistema de comunicaciones mediante nmeros de telfonos o URIs VoIP que hagan llamadas (es lo que identifica a los terminales).

Como se ha advertido anteriormente, el funcionamiento de este software se basa en la configuracin de los ficheros pertenecientes a los mdulos de comunicaciones que lo conforman. Para comprender mejor la comunicacin del ncleo de Asterisk con los diferentes mdulos se expone en la Figura 5 un esquema de su arquitectura.

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Figura 5.- Arquitectura de Asterisk.

El corazn de Asterisk es el PBX CORE, encargado de mantener las llamadas, leer los ficheros de configuracin de los mdulos, y cargar los mdulos necesarios. A este ncleo se encuentran conectados todos los mdulos y aplicaciones. Los mdulos ms importantes usados por Asterisk son: SIP, DAHDI, IAX2 y H.323. El mdulo SIP se usa para el establecimiento de llamadas VoIP, bajo el estndar SIP. El mdulo DAHDI se usa como interfaz entre Asterisk y las tarjetas de comunicaciones que conectan con lneas RDSI y analgicas, convirtiendo la centralita en una pasarela. El mdulo IAX2 se usa para las llamadas entre dispositivos que usan este protocolo. El protocolo IAX2 an no est debidamente estandarizado, y es usado para la comunicacin con otros servidores que usan Asterisk o por clientes que usen IAX. El mdulo H.323 se usa para establecer la comunicacin entre dispositivos que usan el estndar H.323.

Entre los ficheros de configuracin ms importantes para la configuracin de este software se encuentran:

asterisk.conf: Configuraciones generales de la ubicacin de directorios de configuraciones, mdulos compilados, voicemails, etc. En general es buena idea no modificar estas configuraciones, salvo casos especiales.

cdr.conf: Configuraciones referentes al Call Detail Record. Los CDR son sumamente importantes para las compaas telefnicas. Modificar datos en este archivo puede repercutir en la integridad de los CDR si no se est seguro de lo que se hace. Si la instalacin es nicamente de prueba, o los CDR no son materia importante, mejor no editarlo.

codecs.conf: A menos que se quieran hacer cosas especiales con la forma en la que los cdecs se comportan, es mejor no modificar este archivo.

extconfig.conf: Archivo para mapear ficheros de configuracin hacia tablas en alguna base de datos, de forma que no es necesario guardar las configuraciones.

extensions.conf: Tal vez el fichero ms importante de Asterisk. En este archivo se toman las decisiones de encaminamiento de las llamadas.

features.conf: Permite habilitar y configurar servicios genricos de una PBX como la transferencia asistida y monitoreo de llamadas.

iax.conf: Fichero para el funcionamiento del canal chan_iax que le permite a Asterisk interactuar con otros dispositivos IAX, esto es, donde se configuran las extensiones, incluyendo otros PBX Asterisk.

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modules.conf: Determina qu mdulos sern cargados por Asterisk al iniciar.

sip.conf: Anlogo del archivo iax.conf para el protocolo SIP.

chan_dahdi.conf: Fichero de configuracin del mdulo DAHDI.

El servidor Asterisk necesita como soporte un S.O. Linux para su instalacin. En el proceso de instalacin se crearn todos los directorios y ficheros necesarios para su funcionamiento.

6.2. FreePBX.- FreePBX es un software de libre distribucin que ofrece una interfaz grafica de usuario

para configurar Asterisk de una forma ms sencilla. Gracias a la interfaz web que ofrece este software, el usuario puede configurar su PBX, crear extensiones, troncales, rutas de entrada/salida, planes de marcacin, etc. Este software crea y completa los ficheros de configuracin de Asterisk, sin que el usuario necesite aprender el lenguaje de programacin de ste ltimo.

Figura 6.- Interfaz Web de FreePBX.

La mayor importancia de este software radica en que est compuesto por mdulos, que pueden instalarse o desinstalarse a placer. Adems, al ser de cdigo abierto, dichos mdulos pueden ser aportados por otras organizaciones (incluso usuarios) que los faciliten al equipo de desarrollo de FreePBX. Cada uno de estos mdulos proporciona nuevas posibilidades a las comunicaciones a travs de la PBX, como pueden ser la creacin de Contextos, agendas telefnicas, video-llamadas, etc. No obstante no todos estos mdulos son gratuitos, tambin los hay de pago.

Es importante mencionar, que a diferencia de Trixbox y Elastix (que se exponen a continuacin), FreePBX no implementa consigo el software Asterisk, pues este ltimo necesita encontrarse instalado previamente.

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6.3. Trixbox CE.- Trixbox es un paquete software de libre distribucin para la instalacin de una IP-PBX.

Dicho paquete est formado por una serie de componentes, todos ellos realizados bajo la licencia GPL de cdigo abierto. El principal beneficio de este paquete es que todos sus componentes son preinstalados y configurados para ejecutarse sin problemas tras la instalacin de Trixbox. Esto reduce el esfuerzo de tener que instalar y configurar cada una de estas aplicaciones manualmente.

El paquete Trixbox contiene los siguientes componentes:

CentOS: es una versin perteneciente a la distribucin de Red Hat Enterprise Linux. Este es el sistema operativo utilizado como ncleo del paquete Trixbox.

Asterisk: el motor de la PBX que hace posible las comunicaciones.

FreePBX: es el software que proporciona la interfaz web usada para modificar, de una forma ms sencilla, los archivos de configuracin utilizados por Asterisk.

Panel de operador Flash (FOP): aplicacin de panel de control que un usuario puede utilizar para ver el estado de todas las extensiones y tarjetas de comunicaciones.

Panel Trixbox CE (Dashboard): es un panel de mandos que contiene diversas herramientas y utilidades para ayudar a administrar y mantener todo el sistema.

Herramientas de instalacin automatizadas: todas las herramientas, sistema operativo, secuencias de comandos y archivos de configuracin estn instalados y configurados para el uso de las secuencias de comandos de configuracin Trixbox.

Motor de voz Festival: Muchas de las funciones dentro de Asterisk requieren cierta capacidad de texto a voz. El motor de voz Festival proporciona esta funcionalidad.

Auto-Configuracin de Tarjeta Digium: Durante el proceso de instalacin, las tarjetas de comunicaciones pertenecientes al fabricante Digium2 son automticamente detectadas y configuradas.

El paquete Trixbox CE (imagen ISO) puede obtenerse en la pgina oficial de ste, en el siguiente enlace: http://sourceforge.net/projects/asteriskathome/files/trixbox%20CE/trixbox%202.8/trixbox-2.8.0.4.iso/download

Trixbox CE (Community Edition) es una imagen ISO que contiene como S.O. CentOS, compila a Asterisk e instala herramientas de terceros. Algunas de estas herramientas son:

Administrador de paquetes para ayudar a administrar la instalacin de mdulos/paquetes y actualizaciones.

Endpoint Manager, para ayudar a la configuracin remota de telfonos.

Web MeetMe, para gestionar Conferencias.

Mdulo de supervisin y mantenimiento RAID.

Herramienta de configuracin DHCP.

Informes de Llamadas.

Mdulo de Backup/Restore.

Herramienta de configuracin de mens de recepcionista automtica IVR.

2 Cualquier otro tipo de tarjeta de comunicaciones no ser detectada por Trixbox, por lo que deber ser instalada y configurada como se indique en su manual de instrucciones.

http://sourceforge.net/projects/asteriskathome/files/trixbox%20CE/trixbox%202.8/trixbox-2.8.0.4.iso/downloadhttp://sourceforge.net/projects/asteriskathome/files/trixbox%20CE/trixbox%202.8/trixbox-2.8.0.4.iso/download

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Trixbox presenta una interfaz web mediante la que se puede llevar a cabo configuracin de Asterisk y dems mdulos y herramientas del sistema de telefona VoIP. Dicha interfaz web es independiente de la interfaz web de FreePBX.

6.4. Elastix.- Elastix es un software de cdigo abierto usado para el establecimiento comunicaciones

unificadas, basado en Asterisk. El objetivo de este software es incorporar en una nica solucin todos los medios y alternativas de comunicaciones existentes en el mbito empresarial. Es por ello que se incluyen en su solucin los siguientes servicios de comunicacin:

Figura 7.- Estructura de Elastix.

El paquete Elastix comparte muchos de los componentes de Trixbox e incluye algunos nuevos. A continuacin se expone una lista con dichos componentes:

CentOS.

Asterisk.

FreePBX: se muestra embebido en el interior de la propia interfaz de Elastix. No obstante, puede accederse a la herramienta FreePBX original (no embebida), desde la interfaz web de Elastix. La ventaja de la versin original es que permite acceder a ciertos mdulos no incluidos en la versin embebida.

Panel de operador Flash (FOP): tambin embebido en la interfaz web de Elastix.

Motor de voz Festival.

Auto-Configuracin de Tarjeta Digium y Sangoma. Para la configuracin de las tarjetas de comunicaciones Sangoma, el sistema utiliza el controlador Wanpipe, cuyo funcionamiento se detallar ms adelante.

Administrador de paquetes para ayudar a administrar la instalacin de mdulos/paquetes y actualizaciones.

Endpoint Manager, para la configuracin remota de telfonos.

Web MeetMe, para gestionar Conferencias.

Mdulo de supervisin y mantenimiento RAID.

Herramienta de configuracin DHCP.

Informes de Llamadas.

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Mdulo de Backup/Restore.

Herramienta de configuracin de mens de recepcionista automtica IVR.

Servidor de Fax (Hylafax)

Servidor de Mensajera Instantnea (OpenFire).

Servidor de Email (RoundCube).

Elastix tambin est provisto de una interfaz web para llevar a cabo la administracin y gestin de todos los servicios que presta. El usuario puede acceder a dicha interfaz mediante su navegador web introduciendo la direccin IP del servidor donde se encuentra instalado el software y autenticndose debidamente. Sin embargo, no se debe olvidar que el equipodesde el que se accede, debe encontrarse en la misma red que el servidor con Elastix.

6.5. Eleccin de Software.- En los puntos anteriores se han expuesto las diferentes alternativas software estudiadas

para su instalacin en la centralita. Es momento de escoger una de dichas alternativas. El razonamiento utilizado para escoger una de ellas ha sido el siguiente:

Para instalar Asterisk de forma individual, se necesita tener instalado un S.O. Linux. Igualmente ocurre con FreePBX, con el requisito de que este ultimo necesita que el primero ya se encuentre instalado previamente en el sistema, pues FreePBX necesita que existan los ficheros de Asterisk para funcionar.

Tanto Trixbox como Elastix proporcionan: S.O. Linux (CentOS), Asterisk y FreePBX. Por este motivo, no ser necesario instalar por separado cada uno de los anteriores, pues cualquiera de los paquetes software Trixbox o Elastix, ya los instala a todos.

Hasta aqu, se han eliminado las posibilidades de instalar Asterisk y FreePBX por separado, tan slo se barajan las posibilidades de instalar Trixbox Elastix. Es cierto, que cualquiera de los dos comparten grandes similitudes en cuanto a componentes. Sin embargo, de entre todos estos componentes, es el servidor de fax Hylafax, el culpable de haber escogido el paquete software de Elastix para que sea instalado en la centralita telefona del Departamento. El fax es uno de los elementos que Elastix no comparte con Trixbox, y es absolutamente necesario, ya que el antiguo fax analgico del Departamento deja de ser til, debido a que la tarjeta de comunicaciones Sangoma solo posee dos puertos analgicos. Ambos puertos analgicos ya quedan ocupados por las lneas analgicas, por lo que no existe ningn puerto disponible para el fax analgico. As pues, la solucin ms sencilla es instalar un servidor de fax en la centralita Asterisk. En caso de instalar Trixbox, habra que buscar el servidor de fax ms factible, e instalarlo y configurarlo manualmente, algo que puede convertirse en una tarea muy compleja y tediosa. Sin embargo, Elastix ya implementa el servidor de fax Hylafax, el cual se instala y configura automticamente durante la instalacin. As pues, lo ms sencillo es instalar Elastix en la PBX.