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DISEÑO DE UN MODELO PARA UNA ARQUITECTURA DE VOZ IP UTILIZANDO

ASTERISK

JOSE URIEL RODRIGUEZ ARIAS

RODRIGO MURCIA GARCIA

YEISON STEVEN CASTILLO ROMERO

UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA

FACULTAD DE INGENIERIA

PROGRAMA INGENIERIA DE SISTEMAS

SECCIONAL BOGOTÁ D.C.

SEPTIEMBRE, 2016

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DISEÑO DE UN MODELO PARA UNA ARQUITECTURA DE VOZ IP UTILIZANDO

ASTERISK

JOSE URIEL RODRIGUEZ ARIAS

RODRIGO MURCIA GARCIA

YEISON STEVEN CASTILLO ROMERO

MONOGRAFIA DE GRADO

Trabajo para el SEMINARIO EN REDES DE TELECOMUNICACIONES

UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA

FACULTAD DE INGENIERIA

PROGRAMA INGENIERIA DE SISTEMAS

SECCIONAL BOGOTÁ D.C.

SEPTIEMBRE, 2016

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TABLA DE CONTENIDO

Pág.

RESUMEN 6

INTRODUCCIÓN 7

GLOSARIO 8

Capítulo I: Esquematización del Tema 10

1.1 Descripción del tema 10

1.2 Descripción del Problema 10

1.3 Justificación 11

1.4 Objetivos 11

1.4.1 General 11

1.4.2 Específicos 11

Capítulo II: Esquematización Teórica 12

2.1 Marco Teórico 12

2.2 Marco Jurídico 20

2.2.1 Legales 20

Capitulo III: Esquematización Ingenieril 21

3.1. Análisis del Proyecto 21

3.2 Estructura Temática 22

3.3 Análisis y definiciones de Requerimientos 23

3.4 Diseño del Proyecto 25

3.4.1.1 Recolectar información de requisitos de acuerdo a la necesidad 25

3.4.1.2 Realizar análisis de seguridad perimetral. 25

3.4.1.3 Definir parámetros técnicos. 26

3.4.1.4 Diseñar diagrama de topología de red. 27

3.4.1.5 Modelo Arquitectura Voz IP utilizando asterisk. 28

CONCLUSIONES 29

BIBLIOGRAFIA 30

4

LISTA DE FIGURAS

Pág.

Figura 1. Arquitectura Asterisk 19

Figura 2. Diagrama de arquitectura Asterisk sencilla. 19

Figura 3. Diseño General de la Red. 20

Figura 4. Disponibilidad telefonia VozIP 25

Figura 5. Modelo Arquitectura Voz IP utilizando asterisk 28

5

LISTA DE TABLAS

Pág.

Tabla 1. Elementos telefonía asterisk 23

6

RESUMEN

La telefonía VozIP hoy en día es una parte de la infraestructura importante en cualquier

negocio, ya que las comunicaciones son un servicio necesario para el desarrollo normal de

cualquier empresa y permite flexibilidad en el momento de realizar cualquier transacción

donde sea necesaria la interacción entre una o varias personas, dando la posibilidad de

comunicar ideas, concretar negocios y lo más importante garantizar disponibilidad de un

servicio a un costo asequible.

Con el desarrollo de las comunicaciones se hace imprescindible, conocer cómo funciona

y que se necesita para poder tener comunicaciones estables que permitan interactuar con

cualquier individuo en diferentes partes del mundo, uno de los principales problemas de los

negocios hoy en día en sus comunicaciones es la falta de disponibilidad del servicio ó fallas

recurrentes, por este motivo se vuelve indispensable garantizar la calidad del servicio de

telefónica VozIP, y para lograrlo se debe establecer un diseño de red que permita tener una

infraestructura confiable y el acceso a la comunicación de una forma segura.

Hoy en día establecer métodos confiables que nos permitan realizar diseños de

infraestructura de comunicaciones, y que se acomoden a cualquier tipo de negocio, logrando

tener la capacidad de analizar el negocio y proponer un diseño que cumpla con las

necesidades de cualquier empresa. Por tal razón se busca diseñar una arquitectura de

telefonía VozIP, que sea flexible y permita bajo este modelo ser implementada en cualquier

negocio donde cumpla con los requisitos necesarios y así poder comunicar la diferentes sedes

que lo conformen, y así puedan desarrollar una o varias actividades en específico

garantizando calidad del servicio y costos asequibles a cualquier tipo de negocio ó empresa,

en donde puedan tener claro que el diseño propuesto es accesible a todo el mundo y a

cualquier tipo de negocio.

Para realizar una actividad como es el comunicarse de un sitio a otro con una persona

específica o un grupo de personas en diferentes sedes, estamos proponiendo un diseño

estándar que cumpla con los requerimientos necesarios para su uso, en cualquier negocio u

organización.

7

INTRODUCCIÓN

Este trabajo se realiza con el fin de aprender más sobre la telefonía VozIP y su uso en

cualquier tipo de red y Core negocio, en este trabajo se mostrara como podemos diseñar una

arquitectura de telefonía y los beneficios que trae a cualquier negocio ó empresa,

enfocándonos en la importancia que tiene las comunicaciones en nuestras actividades diarias,

y como estas intervienen en nuestra vida cotidiana, enfocaremos este proyecto en telefonía

VozIP, uno de las infraestructuras más usadas hoy en día por su flexibilidad, control y

asequibilidad tanto en costos como la plataforma de administración.

8

GLOSARIO

ATM: Es una tecnología de red reciente que, a diferencia de Ethernet, red en anillo y FDDI,

permite la transferencia simultánea de datos y voz a través de la misma línea.

FXO: (Foreign Exchange Office, en inglés) es un dispositivo de computador que permite

conectar éste a la RTC, y mediante un software especial, realizar y recibir llamadas de

teléfono. Sirve sobre todo para implementar centralitas telefónicas (PBX) con un ordenador.

FXS: (sigla de Foreing Exchange Station) es el conector en una central telefónica o en la

pared de nuestro hogar, que permite conectar un teléfono analógico estándar.

GoIP: Un Gateway GSM es un equipo que permite instalar varias líneas celulares (GSM

SIM Cards), para realizar llamadas de manera centralizada desde un servidor de Voz IP

(softswitch), dirigidas a destinos celulares especialmente.

H.323: El Protocolo H.323 de la ITU-T (International Telecommunication Union), define la

forma de proveer sesiones de comunicación audiovisual sobre paquetes de red

ISDN: La red digital de servicios integrados (RDSI; en inglés: ISDN), definida por el Sector

de Normalización de las Telecomunicaciones de la UIT (UIT-T) de la (Unión Internacional de

Telecomunicaciones (UIT), como: «Red que procede por evolución de la Red Digital Integrada

(RDI) y que facilita conexiones digitales extremo a extremo para proporcionar una amplia

gama de servicios, tanto de voz como de otros tipos, y a la que los usuarios acceden a través

de un conjunto de interfaces normalizados».

ITU: La Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) es el organismo especializado

en telecomunicaciones de la Organización de las Naciones Unidas (ONU), encargado de

regular las telecomunicaciones a nivel internacional entre las distintas administraciones y

empresas operadoras.

LAN: Una red de área local o LAN (por las siglas en inglés de Local Area Network) es una

red de computadoras que abarca un área reducida a una casa, un departamento o un edificio.

Línea Análoga: estas líneas se engloban en la Red de telefonía conmutada (RTC o RTBC)

y básicamente están pensadas primordialmente para transmisión de voz, aunque pueda

también transportar datos, por ejemplo en el caso del fax o de la conexión a Internet.

Características:

Línea Digital: estas líneas se engloban en la Red digital de servicios integrados (RDSI o

ISDN en inglés), estas líneas permiten conexiones digitales extremo a extremo para

proporcionar una amplia gama de servicios, tanto de voz como de tele servicios y otros tipos.

NGN: Red de Siguiente Generación o Red Próxima Generación (Next Generation

Networking o NGN en inglés).

9

Una Red de Siguiente Generación es una red basada en la transmisión de paquetes capaz

de proveer servicios integrados, incluyendo los tradicionales telefónicos, y capaz de explotar

al máximo el ancho de banda del canal haciendo uso de las Tecnologías de Calidad del

Servicio (QoS) de modo que el transporte sea totalmente independiente de la infraestructura

de red utilizada. Además, ofrece acceso libre para usuarios de diferentes compañías

telefónicas y apoya la movilidad que permite acceso multipunto a los usuarios

PBX: (siglas en inglés de Private Branch Exchange y Private Automatic Branch Exchange

para PABX), es en realidad cualquier central telefónica conectada directamente a la red

pública de telefonía por medio de líneas troncales para gestionar además de las llamadas

internas, las entrantes y salientes con autonomía sobre cualquier otra central telefónica.

PSTN: La red telefónica pública conmutada (PSTN, Public Switched Telephone Network)

es una red con conmutación de circuitos tradicional optimizada para comunicaciones de voz

en tiempo real, la red telefónica conmutada (RTC) se define como el conjunto de elementos

constituído por todos los medios de transmisión y conmutación necesarios para enlazar a

voluntad dos equipos terminales mediante un circuito físico, específico para la comunicación.

PYMES: Dependiendo del país, el término de pequeña y mediana empresa (PYME) ha

adquirido un significado diferente. Sin embargo, aún no existe una definición general al

respecto. La mayoría de las veces, estas empresas son clasificadas de acuerdo a sus ingresos

y monto de facturación anual. También se toman en cuenta otros factores como el tamaño,

volumen de negocios, número de empleados y balance general.

Para tratar de establecer una visión general con respecto a las PYME, la Unión Europea

las ha definido como empresas que empleen, a menos, 250 trabajadores; y que posean un

balance general inferior a los 43 millones de euros, entre otros aspectos. De aquí a que

muchos analistas e investigadores se hayan topado con algunas dificultades a la hora de

definir este término.

Switch: Conmutador (switch) es el dispositivo digital lógico de interconexión de equipos

que opera en la capa de enlace de datos del modelo OSI.

UIT-T: Las Comisiones de Estudio del Sector de Normalización de las

Telecomunicaciones de la UIT (UIT-T) reúnen a expertos de todo el mundo para elaborar

normas internacionales conocidas como Recomendaciones UIT, que actúan como elementos

definitorios de la infraestructura mundial de las Tecnologías de la Información y la

Comunicación (TIC). Las normas resultan indispensables para la interoperabilidad de las TIC,

y cuando intercambiamos mensajes de voz, vídeo o datos, las normas hacen posibles las

comunicaciones globales asegurando que las redes y dispositivos de TIC de los distintos

países utilizan un mismo lenguaje.

WAN: Una red de área amplia, o WAN, (Wide Area Network en inglés), es una red de

computadoras que une varias redes locales, aunque sus miembros no estén todos en una

misma ubicación física.

10

Capítulo I: Esquematización del Tema

Descripción del Tema

Teniendo en cuenta que las comunicaciones en cualquier compañía son indispensables

para que los procesos desarrollen sus actividades cotidianas, se ha encontrado la necesidad

de diseñar una arquitectura de telefonía estándar que sea una guía para las empresas en

crecimiento y que buscan reducir costos, pero prestando un servicio de calidad.

Por tal razón se ha tenido en cuenta un diseño que contemple arquitectura de

comunicación basada en telefonía VozIP, ya que es una plataforma flexible para su manejo,

permite control y fácil adaptación a cualquier red privada a bajo costo garantizando la calidad

del servicio de las comunicaciones, con un adecuado diseño que garantice la disponibilidad y

estabilidad del servicio, y así cualquier compañía opere con normalidad sin afectar el Core del

negocio y brindando un valor agregado a su organización.

1.2 Descripción del problema

Las comunicaciones telefónicas actualmente son contratadas por terceros, donde

administran telefonía VozIP, las compañías por temas de costos y también porque no tienen

administración total sobre la plataforma buscan poder adquirir los conocimiento suficientes

para realizar un diseño de telefonía que se ajuste a sus necesidades, ya que en ocasiones los

procesos de creación de extensiones, actualización de información y hasta los mismos fallos

en problemas de comunicación no son atendidos inmediatamente y tampoco se ven tiempos

de respuestas cumplidos por parte de los proveedores afectando en varias ocasiones la

actividad normal de la operación del negocio.

11

1.3 Justificación

Hoy en día la telefonía VoIP, es un servicio fundamental para el desarrollo de las

actividades de cualquier negocio, por esta razón se busca proponer un diseño que permita el

uso del servicio de telefonía basado en VoIP fácil y administrable, para establecer una

metodología que permita el uso en cualquier organización que lo requiera.

1.4 Objetivos

1.4.1 Objetivo General

- Diseño de un modelo para una arquitectura de voz IP utilizando Asterisk.

1.4.2 Objetivos Específicos

- Recolectar información de requisitos de acuerdo a la necesidad.

- Realizar análisis de seguridad perimetral.

- Definir parámetros técnicos.

- Diseñar diagrama de topología de red.

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CAPITULO II. Esquematización Teórica

2.1 Marco Teórico

1Red LAN: Red de área local. Es un grupo de equipos que pertenecen a la misma

organización y están conectados dentro de un área geográfica pequeña a través de una red,

generalmente con la misma tecnología (la más utilizada es Ethernet).

Una red de área local es una red en su versión más simple. La velocidad de

transferencia de datos en una red de área local puede alcanzar hasta 10 Mbps (por ejemplo,

en una red Ethernet) y 1 Gbps (por ejemplo, en FDDI o Gigabit Ethernet). Una red de área local

puede contener 100, o incluso 1000, usuarios.

2MPLS: Conmutación de etiquetas multiprotocolo (MPLS) fue presentado originalmente

como una forma de mejorar la velocidad de transmisión de los routers, pero ahora se está

convirtiendo en una tecnología estándar fundamental que ofrece nuevas capacidades para

redes IP a gran escala. Ingeniería de tráfico, la capacidad de los operadores de red para dictar

el camino que el tráfico lleva a través de su red, y el apoyo de red privada virtual son ejemplos

de dos aplicaciones clave en MPLS es superior a cualquier tecnología IP disponibles en la

actualidad.

3Red WAN: WAN es la sigla de Wide Area Network, una expresión en lengua inglesa

que puede traducirse como Red de Área Amplia. Esto quiere decir que la red WAN es un tipo

de red que cubre distancias de entre 100 y unos 1.000 kilómetros, lo que le permite brindar

conectividad a varias ciudades o incluso a un país entero.

Las redes WAN pueden ser desarrolladas por una empresa o una organización para un

uso privado, o incluso por un proveedor de Internet (ISP, Internet Service Provider) para brindar

conectividad a todos sus clientes.

Por lo general, la red WAN funciona punto a punto, por lo que puede definirse como una

red de paquete conmutado. Estas redes, por otra parte, pueden utilizar sistemas de

comunicación de radio o satelitales.

1 http://es.ccm.net/contents/253-lan-red-de-area-local

2 http://www.protocols.com/papers/mpls.htm

3 http://definicion.de/red-wan/

13

4Internet: El nombre Internet procede de las palabras en inglés Interconnected

Networks, que significa “redes interconectadas”. Internet es la unión de todas las redes y

computadoras distribuidas por todo el mundo, por lo que se podría definir como una red global

en la que se conjuntan todas las redes que utilizan protocolos TCP/IP y que son compatibles

entre sí.

Topología: Permite la reutilización de las redes ya existentes, y por tal razón puede trabajar sobre una topología jerárquica, estrella, bus, mixta, etc.

Servidor Asterisk: Asterisk es un software que puede convertir un ordenador de propósito general en un sofisticado servidor de comunicaciones VoIP.

Es un sistema de centralita IP utilizado por empresas de todos los tamaños para mejorar su comunicación, incluyendo a Google, Yahoo, IBM, e incluso el Ejército de EE.UU.

Actualmente las soluciones Open Source representan el 18% de las centralitas telefónicas instaladas en todo el mundo (según el Eastern Management Group) y Asterisk es el líder en el mercado de código abierto de centralitas VozIP (VoIP PBX).

GoIP: GoIP es una serie de GSM-gateways [1] y SIM-banco producidos por Hybertone y DBL empresa de tecnología. Sirve para establecer una conexión directa entre la red GSM y VozIP

GoIP equipo es compatible con todos los principales IP PBX: Asterisco, Mera, Oktell, etc. 3CX Goip se distribuye en Brasil por reidoasterisk.com.br

En comparación con la PSTN, GSM-gateways proporcionan economía drástica mediante la modificación de la infraestructura y la reducción de los gastos de asistencia técnica.

GoIP incluye un soporte integral de los protocolos SIP y H.323 con una configuración flexible. Dúplex autentificación de contraseña y la confianza lista de reserva se disminuye significativamente los gastos de telecomunicaciones, mientras que el mantenimiento de un sistema adaptable de transferencia de llamadas. Precisamente, la entrada GoIP apoya los grupos de varios dispositivos, con una configuración flexible de los grandes grupos GSM gateways con diferente número de canales.

Switch capa 2: Es el dispositivo digital lógico de interconexión de equipos que opera en la capa de enlace de datos del modelo OSI. Su función es interconectar dos o más segmentos de red, de manera similar a los puentes de red, pasando datos de un segmento a otro de

4 http://conceptodefinicion.de/internet/

14

acuerdo con la dirección MAC de destino de las tramas en la red y eliminando la conexión una vez finalizada esta.1

Los conmutadores se utilizan cuando se desea conectar múltiples tramos de una red, fusionándolos en una sola red. Al igual que los puentes, dado que funcionan como un filtro en la red y solo retransmiten la información hacia los tramos en los que hay el destinatario de la trama de red, mejoran el rendimiento y la seguridad de las redes de área local (LAN).

Los Switch capa 2 son los conmutadores tradicionales, que funcionan como puentes multi-puertos. Su principal finalidad es dividir una LAN en múltiples dominios de colisión, o en los casos de las redes en anillo, segmentar la LAN en diversos anillos. Basan su decisión de envío en la dirección MAC destino que contiene cada trama.

Los conmutadores de la capa 2 posibilitan múltiples transmisiones simultáneas sin interferir en otras sub-redes. Los switches de capa 2 no consiguen, sin embargo, filtrar difusiones o broadcasts, multicasts (en el caso en que más de una sub-red contenga las estaciones pertenecientes al grupo multicasts de destino), ni tramas cuyo destino aún no haya sido incluido en la tabla de direccionamiento.

Este dispositivo por sus características permite administración y por consiguiente fácil uso para la red de telefonía VozIP.

Teléfono digital: Un teléfono digital no tiene muchas diferencias con respecto a un teléfono analógico de toda la vida. La diferencia más importante es que en el teléfono analógico solamente tenemos un puerto RJ11 y con un teléfono digital contamos con uno o varios puertos Ethernet (RJ45), un conector para la electricidad, y un puerto RJ11 (opcional) para conectar un headset o similar.

Básicamente un teléfono digital o teléfono IP es un dispositivo más en nuestra red por lo que necesitará una IP en nuestro rango para comunicarse.

Softphone: Un Softphone no es más que un software que simula a un teléfono. De esta forma, podremos utilizar un ordenador como un0061 terminal VoIP. Algunos de los softphones más utilizados y conocidos son Ekiga, Zoiper, 3CX Phone y X-Lite.

Troncal SIP: Session Initiation Protocol (SIP o Protocolo de Inicio de Sesiones) es un protocolo desarrollado por el grupo de trabajo MMUSIC del IETF con la intención de ser el estándar para la iniciación, modificación y finalización de sesiones interactivas de usuario donde intervienen elementos multimedia como el video, voz, mensajería instantánea, juegos en línea y realidad virtual.

La sintaxis de sus operaciones se asemeja a las de HTTP y SMTP, los protocolos utilizados en los servicios de páginas Web y de distribución de e-mails respectivamente. Esta similitud es natural ya que SIP fue diseñado para que la telefonía se vuelva un servicio más en Internet.

15

En noviembre del año 2000, SIP fue aceptado como el protocolo de señalización de 3GPP y elemento permanente de la arquitectura IMS (IP Multimedia Subsystem). SIP es uno de los protocolos de señalización para voz sobre IP, otros, por ejemplo, son H.323 e IAX2.

Estas troncales SIP, se adquieren por medio de un proveedor de servicios.

Seguridad Perimetral: La seguridad e integridad informática de una empresa es

primordial. Los ataques por red y pérdidas de información ocasionan un gran trastorno y no

solo la imagen si no también el funcionamiento y progreso de una empresa se ven afectados.

Una plataforma robusta para el control de accesos y protección de los servicios

informáticos garantiza un correcto aprovechamiento de la infraestructura y garantiza la

integridad y confidencialidad de la información, por tal razón es importante proteger las

instalaciones que se realizan como la plataforma de telefonía VozIP, que funciona con el

software Asterisk, y lo podemos hacer por medio de un firewall.

Firewall:

➢ Control de tráfico de red desde y a hacia Internet.

➢ Protección contra ataques externos.

➢ Control de usuarios.

➢ Generación y administración de VPN´s

➢ Conexión para equipos remotos (portátiles y dispositivos

móviles)

➢ Gestión de ancho de banda de internet

➢ IDS

➢ Sistemas de Detección de Intrusos.

➢ IPS

➢ Antivirus corporativo

➢ Medidas de seguridad contra virus.

➢ Mecanismos Activo y Pasivos

16

Arquitectura Asterisk:

Módulos: Asterisk está basado en módulos independientes, los cuales pueden ser

cargados y descargados a voluntad, en función de las necesidades que deseemos proveer al

sistema.

Cada módulo posee una funcionalidad específica, de tal forma que puedan tratarse

todos los aspectos del sistema, pasando por los tipos de canales (SIP, IAX, DAHDI) o

conexiones a otros sistemas para interactuar con Asterisk (mail, bases de datos, web, etc.).

Existe un archivo específico para la configuración de los módulos llamado modules.conf

(dentro de la ruta especifica de instalación de Asterisk típicamente /etc/asterisk).

Durante la instalación del sistema Asterisk, es posible seleccionar que módulos

pretendemos instalar. En caso que instalemos una gran cantidad de modulo que tengamos

intención de utilizar en un futuro avanzado, pero no a corto plazo, por motivos de seguridad es

altamente recomendable señalar específicamente que no se carguen dentro del fichero de

configuración utilizando la propiedad noload =>

Todas las posibilidades que nos ofrece el fichero de configuración modules.conf las

podremos ver en su apartado específico.

Dentro del sistema de módulos, estos se clasifican en diferentes subapartados como

vemos a continuación los más populares:

- Aplicaciones

- Recursos

- Funciones del Dialplan

- Registro del detalle llamadas

- Registro de eventos de canales

- Drivers de canales

- Traductores de Codecs y Formatos

- Add-ons

Aplicaciones: Las aplicaciones son aquellas acciones aplicables al manejo de las

llamadas dentro del Plan de Marcación. Por ejemplo, la más popular en todos los planes sería

la aplicación Dial, la cual simplemente tiene como propósito lanzar una llamada a un canal en

función de las propiedades que señalemos durante su ejecución. Existen otras aplicaciones

comunes, como Vicenal (encargada de la gestión del Buzón de Voz), Record (para grabar el

sonido de un determinado canal), etc.

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Algunas características en común de las aplicaciones son las siguientes:

- Las acciones están exclusivamente enfocadas por y para los canales.

- Se carga de forma dinámica

- Se ejecutan de manera síncrona.

- El formato clásico de este tipo de módulos es app_<nombre>.so

Bridging Modules: Se encarga de canalizar diferentes flujos de llamadas entre diferentes

usuarios.

Call Detail Recording Modules: El sistema de CDR en el asterisk se utiliza para registrar

el historial de llamadas en el sistema. En algunas implementaciones, estos registros se utilizan

para fines de facturación. En otros casos, los registros de llamadas se utilizan para el análisis

de grandes volúmenes de llamadas a través del tiempo. También pueden ser utilizados como

una herramienta de depuración por los administradores asterisk.

- La función de estos módulos es facilitar la grabación de los registros de llamadas en

el mayor número posible de repositorios.

- Archivos.

- Base de Datos

- Radius

- Syslog

Channel Event Module: Registro de sucesos del Canal asterisk proporciona un

mecanismo para el seguimiento de muchos eventos relacionados con el canal. CEL es granular

y de grano fino, habiendo sido diseñado con la información de facturación en mente. Es

compatible con muchos back-ends de almacenamiento y es una gran alternativa a los registros

de detalles de llamadas para los administradores que necesitan los registros de sucesos

extremadamente detalladas. El extenso detalle permitirá la construcción de los datos de

facturación o llame al flujo precisos.

Características:

- El control sobre la cual se realiza un seguimiento aplicaciones asterisco.

- El control sobre los cuales deben ser criados eventos.

- Formato de fecha configurable.

- La integración con la interfaz del administrador de Asterisk.

- Integración con RADIUS

- Módulos para varios de registro back-ends, incluyendo la producción CEL

personalizado, integración con ODBC, PGSQL, SQLite y TDS.

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Channel Drivers: Todas las llamadas desde el exterior de Asterisk pasan por un

conductor del canal antes de llegar al núcleo, y todas las llamadas salientes pasan por un

conductor del canal en su camino hacia el dispositivo externo.

El conductor del canal PJSIP (chan_pjsip), por ejemplo, se comunica con dispositivos

externos utilizando el protocolo SIP. Traduce la señalización SIP en el núcleo. Esto significa

que el núcleo de Asterisk está señalando agnóstico. Por lo tanto, el asterisco no es sólo un

motor de comunicaciones SIP o VoIP, que es un motor de múltiples protocolos.

Codec Translator: Módulos CODEC tienen nombres de archivo que se parecen a

codec_xxxxx.so, como codec_alaw.so y codec_ulaw.so.

CODEC representan algoritmos matemáticos para la codificación (compresión) y

decodificación (descompresión) flujos de medios. Asterisk utiliza módulos CODEC para enviar

y recibir los medios de comunicación (audio y video). Asterisco también utiliza módulos

CODEC para convertir (o transcodificar) flujos de medios entre diferentes formatos.

Format Interpreters: Intérpretes de formato realizan la función de traductores de códecs,

pero que hacen su trabajo en archivos en lugar de canales. Si usted tiene una grabación en un

menú que ha sido almacenada como GSM, necesitaría un intérprete de formato que se utilizará

para reproducir la grabación a cualquier canal que no utilizan el códec GSM.

Si almacena una grabación en varios formatos (como WAV, GSM, etc.), asterisk

determinar el formato menos costoso para utilizar cuando un canal requiera de la grabación

Dialplan funtions: Las funciones Dialplan ofrecen muchas mejoras útiles para cosas

como el manejo de cadenas, hora y fecha discusiones, y la conectividad ODBC.

PBX: Los módulos de PBX son módulos periféricos que proporcionan mecanismos de

control y configuración mejorados. Por ejemplo, pbx_configes el módulo que carga el Dialplan

de Asterisk tradicional.

Resource Modules: Permiten que Asterisk se comunique con recursos externos.

Addons Modules: Regularmente son módulos desarrollados bajo otro tipo de

licenciamiento, se instala en un directorio diferente.

Test: módulos de prueba son utilizados por el equipo de desarrollo del asterisk para

validar el nuevo código. Ellos están cambiando constantemente y se agregan a asterisk, y no

son útiles a menos que se esté desarrollando software Asterisk.

19

Figura 1. 5Arquitectura Asterisk

Diagrama de arquitectura Asterisk:

Figura 2. 6Diagrama de arquitectura Asterisk sencilla.

5 http://es.slideshare.net/gastudillob/sistemas-de-voip-con-asterisk-modulo-i pag 71

6 http://es.slideshare.net/gastudillob/sistemas-de-voip-con-asterisk-modulo-i

20

Figura 3. 7Diseño General de la Red.

2.2 Marco Jurídico

8En Colombia no existe una legislación acerca de la transmisión de voz vía internet por no

considerarse como un servicio de valor agregado citado en el decreto 3055 de 2003, con lo

cual no se considera un delito el hacer uso de estas herramientas para la comunicación.

2.2.1 Legales

Servicios de Valor Agregado: Son aquellos que utilizan como soporte servicios básicos,

telemáticos, de difusión o cualquier combinación de estos, prestados a través de una red de

telecomunicaciones autorizada, y con ellos proporcionan al usuario la capacidad completa para

el envío o intercambio de información, agregando otras facilidades al servicio soporte o

satisfaciendo necesidades específicas de telecomunicaciones.

Para que el servicio de Valor Agregado se diferencie del servicio básico, es necesario que el

usuario de aquel reciba de manera directa alguna facilidad agregada a dicho servicio, que le

proporcione beneficios adicionales, independientemente de la tecnología o el terminal

utilizado; o que el operador de servicios de Valor Agregado efectúe procesos lógicos sobre la

información que posibiliten una mejora, adición o cambio al contenido de la información de

manera tal que genere un cambio neto de la misma independientemente del terminal utilizado.

Este cambio, a su vez, debe generar un beneficio inmediato y directo, que debe ser recibido

por el usuario del servicio.

7 http://mviera.io/blog/diagrama-y-componentes-de-red-con-asterisk/ (28 de septiembre de 2016) 8 www.mincit.gov.co/descargar.php?id=19345

21

Servicios telemáticos: Son aquellos servicios que utilizando como soporte servicios

básicos permiten el intercambio de información entre terminales con protocolos establecidos

para sistemas de interconexión abiertos. Forman parte de estos, entre otros, los de telefax,

publi fax, teletex, videotex y data fax.

Red de Valor Agregado: Es una red especializada de telecomunicaciones a través de la

cual se prestan al público principalmente servicios Telemáticos y de Valor Agregado. Para que

una red sea considerada de Valor Agregado, debe ofrecer características técnicas para la

transmisión de la información, que permitan diferenciarla de las redes de Telefonía Pública

Básica Conmutada (TPBC).

22

CAPITULO III. Esquematización Ingenieril

3.1 Análisis del Proyecto:

Actualmente con el aumento y la necesidad de las comunicaciones basadas en IP, se

hace indispensable utilizar el esquema de interconexión que nos brinda la red de redes

“internet” y por ello las redes de telefonía están encaminadas a la convergencia e integración

de voz, datos y video e integrarla a la infraestructura de red de una organización en crecimiento

(PYMES).

En la actualidad un diseño de arquitectura para VozIP no es asequible para las

organizaciones, son servicios tercerizados que prestan organizaciones que cuentan con

personal calificado para este tipo de implementaciones y quienes trabajan con un diseño

propio y estandarizado de acuerdo a su negocio, pero los costos son un factor importante a la

hora de tomar la decisión de adquirir este tipo de servicios y en ocasiones las pequeñas

empresas no cuentan con los recursos necesarios para implementar este tipo de soluciones

por medio de un tercero, una solución que brinda la posibilidad de trabajar con telefónica VozIP

es asterisk, software de administración y gestión de telefonía basado en IP y que es accesible

por cualquier persona y organización ya que cuenta con licenciamiento GNU.

Alcance: Por este motivo se busca generar un diseño estándar que permita a las PYMES

que requieren este servicio para el desarrollo de las actividades de su negocio y pequeñas

empresas que deseen incursionar en la prestación de servicios de telefónica basada en VozIP,

la posibilidad de trabajar con telefonía VozIP por medio de un diseño de arquitectura VozIP

con asterisk fácil y seguro, que garantice las comunicaciones en sus organizaciones.

Tiempos: El tiempo necesario para dar vida a este diseño siempre va a depender de la

cantidad de usuarios que tengamos proyectados a dar el servicio.

Costos: Por ser el software de administración y gestión de telefonía VozIP asterisk de

licenciamiento GNU no tiene costo alguno, su inversión es mínima ya que solo se dispondrá

de la adquisición de equipos de hardware.

Rentabilidad: El beneficio que brinda ante la organización es alto ya que no se requiere

de pagos adicionales a proveedores, terceros o Outsourcing, aunque para las empresas que

ofrecen esta solución, tienen una rentabilidad ya que su licenciamiento es open Source.

Riesgos: Los principales riesgos es el soporte por el fabricante, ya que por ser una

solución open Source, está sujeta a cambios por parte del tenedor sin ningún tipo de infracción,

sin contar con el soporte del fabricante ya después de que sea modificado y queda a parte del

propietario que da uso a la solución teniendo que soportar el mismo cualquier problema que

presente, esto hace que pierda respaldo, en cuanto a la red la administración es un factor

importante para su funcionamiento si el diseño no se encuentra administrado correctamente

afecta en su funcionamiento.

Problemas: Una de las problemáticas actuales en este tipo de diseño es la falta de

conocimiento sobre la plataforma y el manejo de la misma, hoy en día varias entidades se han

especializado en el soporte y capacitación con el fin de solucionar el inconveniente que

23

presentan los administradores de esta solución que básicamente se basa en el

desconocimiento de la misma, también la infraestructura de red influye ya que se encuentran

compañías con diseños de red obsoletos o mal administrados.

Calidad: La calidad de la solución en cuanto al funcionamiento es alta y se caracteriza

por ser un software que no requiere muchos requerimientos en máquina, y las redes hoy en

día por ser convergentes permiten adaptabilidad para que un diseño correcto permita un buen

funcionamiento.

Recursos Humanos: El recurso humano es un factor decisivo para la implementación

hoy en día el desconocimiento y el correcto funcionamiento depende del conocimiento de la

telefonía VozIP.

3.2 Estructura Temática

Para el desarrollo de este diseño se utilizara la metodología Top-Down:

Metodología Top-Down. Es la metodología que se escogió porque en el momento de la

implementación del diseño partiendo de un estado global, reúne las fases del análisis y

ejecución en cuatro etapas así:

Levantamiento de información partiendo del requerimiento y el estado global del cliente:

Nos permite identificar las necesidades y alcances de la red existente la cual es la plataforma

para la implementación del sistema VozIP, nos entrega la perspectiva del objetivo del cliente

con la implementación y se miden los alcances necesarios.

Diseño lógico: Según los requerimientos que tiene el cliente a implementar el diseño y su

estado global de la red e inventario físico de equipos, se crea el esquema básico de como

interactuarían los elementos dentro del marco de la implementación de la tecnología Voz-Ip

Diseño físico: En esta etapa buscamos encontrar las falencias de la infraestructura de

la red que no nos permita implantar el servicio o si existen requisitos para mejorarla y garantizar

su funcionamiento estable.

Prueba, optimización y documentación: Se realizaran las respectivas pruebas de carga

de tráfico en la red utilización de canales de transmisión simulando situaciones reales que

arrojan resultados que permiten elaborar contingencias de ejecución y sobre todo para posible

ampliaciones del sistema saber el estado actual y de donde partir

3.3 Análisis y definiciones de Requerimientos

Para el modelo propuesto son necesario los siguientes dispositivos como requerimientos mínimos en una organización:

24

➢ Tabla 1. Elementos telefonía asterisk

1- Servidor Asterisk

2- GoIP

3- Switch capa 2

4- Teléfonos ó software phone

5- Troncal SIP

6- Seguridad Perimetral

7- Diagrama de arquitectura Asterisk

Requerimientos en máquina: Se definen de acuerdo a la cantidad de usuarios que se tengan proyectados para el uso del servicio.

Servidor Asterisk

1 Procesador Xeon E5:

➢ Cantidad de núcleos 8 ➢ Cantidad de subprocesos 16 ➢ Frecuencia básica del procesador 2.6 GHz ➢ Frecuencia turbo máxima 3.3 GHz ➢ Thermal Design Power (TDP) 115 W

2 Memoria RAM de 16 GB 3 Disco Duro de 1 Tera 4 Software Asterisk Now 5 Sistema Operativo Centos (Linux)

Instalación de Asterisk este recurso se ejecuta sobre los diferentes sistemas operativos de

Linux. indispensable escoger una distribución de Linux versátil para la cual sugerimos Elastix

diseñada desde en sistema operativo Linux CentOS 5.1. Una de las especificaciones de

CentOS es que imita una RedHat Enterprise, lo que permite que los paquetes específicos para

esta distribución sean compatibles con CentOS. Elastix es un software aplicativo que contiene

un grupo de herramientas PBX basados en Asterisk. Su interfaz de usuario es intuitiva y fácil

de utilizar, si bien su característica de añadir modulo de terceros mediante las varias utilidades.

Se configura la distribucion de extensiones SIP, teniendo en cuenta el estudio previo,

igualmente se define la rutas de llamadas para definir menus la cola de espera y las

extensiones disponibles para liberar el PBX, la utilidad de definir el numero de fax que enviara

los fax a un correo nos permitira mayor control de los fax recibidos.

Es util el uso del servicio de grabacion de llamadas ya que este material funciona como

retroalimentacion a los procedimientos de cualquier compañía y partiendo del hecho de poderlo

hacer incluso con un comando desde nuestras terminales Voz IP.

25

Es importante definir nuestro IVR Break Out Menu con las opciones mas acordes a la compañía

tiempos de espera incluso la melodía que escuchan nuestros clientes.

Absolutamente todas la extensiones pueden habilitarse el buzón de voz lo configurable será

entonces si lo habilitan o no e incluso el tamaño máximo de grabaciones, con un simple

marcado a su extensión y digitando un comando accederá al vozmail.

La implementación del GoIP, nos permite mayor versatilidad a nuestra telefonía ya que integra

tanto líneas analógicas como GSM, se define dentro de asterisk su alcance y las extensiones

que pueden tener acceso a este recurso incluyendo tiempo limite de uso por llamada.

El usuario de cada extensión tendrá instructivo de cómo conectarse al softphone con su propio

user y password incluso desde cualquier PC permitiendo el mayor provecho a portabilidad de

extensiones y dando una mayor asistencia a peticiones de la compañía.

3.4 Diseño del Proyecto

3.4.1.1 Recolectar información de requisitos de acuerdo a la necesidad

- Proyección de extensiones.

- Alcance.

- Cantidad de redes que tiene la empresa.

- Tipo de comunicación de red que tiene la empresa (Eje: MPLS-VPN)

- Cantidad de dispositivos que se necesitan (Swich, teléfonos, router, etc)

3.4.1.2 Realizar análisis de seguridad perimetral.

- Verificar con el proveedor del servicio (IPS), puertos, VLAN si son necesarias para

trabajar el servicio de telefonía segmentado.

- Verificar con el administrador de red que el servidor de telefonía tenga las

excepciones necesarias para que funcione correctamente en la red y el firewall de la

empresa no lo bloquee.

- Crear VLAN para segmentar el servicio y garantizar la calidad del servicio. (opcional)

- Establecer políticas telefonía VozIP

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Establecer políticas telefonía VozIP

Conservar Políticas de Calidad de Servicio (QoS)

Administrador de la Calidad del Servicio (QoS)

Dispositivo ó servicio que garantice la calidad del

servicio (QoS)

Dispositivo ó servicio que garantice la calidad del

servicio (QoS)

3.4.1.3 Definir parámetros técnicos.

Aspectos Responsables

Conservar Políticas de Calidad de Servicio (QoS) Empresa

Administrador de la Calidad del Servicio (QoS) Tecnología

Dispositivo ó servicio que garantice la calidad del servicio (QoS) Asterisk

Verificar con el proveedor el tipo de conexión se va a manejar, ejemplo: MPLS, VPN, etc.

Tecnología

Validar el Ancho de Banda que se tiene con el proveedor.

Establecer la configuración de los dispositivos de enrutamiento, entre las redes LAN de la empresa y documentarla, teniendo en cuenta el estándar del ancho de banda.

El estándar de ancho de banda de un canal de comunicación tecnológica debe ser de un 25% de disponibilidad.

Figura 4.9 Disponibilidad telefonia VozIP.

9 Autores del diagrama: Jose Uriel Rodriguez, Yeison Castillo, Rodrigo Murcia

27

3.4.1.4 Diseñar diagrama de topología de red.

10

10 http://www.cybermarket.cl/images/Telefonia_IP.jpg

28

3.4.1.5 Modelo Arquitectura Voz IP utilizando asterisk.

11

11 Autores: Rodriguez Jose, Murcia Rodrigo, Castillo Yeisson.

29

CONCLUSIONES

Asterisk es una herramienta muy poderosa que ofrece un alto grado de funcionalidad y

escalabilidad en sus soluciones, ajustándose apropiadamente a los requerimientos que se

necesiten.

Posee una dependencia directa de los recursos de red, sistema operativo y de la

configuración en hardware de la PC en donde se instale, ya que si se requiere para dar

soluciones en comunicación en grandes empresas que abarquen más de 1000 usuarios será

distinto a otra que tan solo posea 10 usuarios.

En lo posible es deseable ajustar tanto el sistema operativo como el hardware para que

Asterisk funcione correctamente, que el servidor sea para uso exclusivo de Asterisk, ya que al

ser un producto de software está sujeto a las mismas limitaciones que un software tradicional.

Los mayores inconvenientes que presenta son:

- Susceptible a fallos de software imprevistos, compatibilidad y disponibilidad de

herramientas.

- Susceptible a fallos de seguridad, como lo son el hacking y los virus.

- Susceptible a fallos de hardware, ya que depende totalmente de que se encuentren

en buen estado.

- Susceptible a fallos de configuración, esto debido a que, como es de licencia GPL,

su código de desarrollo es accesible, lo hace vulnerable a errores humanos

- Desempeño susceptible a otras herramientas de software, ya que si el servidor no

es dedicado solo a prestar Asterisk, puede que otros software instalados consuman

recursos tanto de red como de máquina que sean necesarios para que Asterisk de

su mayor rendimiento.

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BIBLIOGRAFÍA

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Disponible en: http://www.mincit.gov.co/descargar.php?id=19345

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final de grado ingeniería de sistemas, Politécnico GranColombiano, Bogotá.

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Matemáticas (2010)

Proyecto de comunicación Universidad Nacional para la red de estudiantes (Monografía).

Proyecto de grado de la Universidad Austral de Chile de la Facultad de ciencias de la ingeniería

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[13]. http://www.degerencia.com/ 03 de Octubre de 2016

[14]. http://www.mintic.gov.co/ 03 de Octubre de 2016