Solución de VoIP basada en la distribución Elastix para la integración de redes en la Facultad de Ingeniería Eléctrica

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(1)Facultad de Ingeniería Eléctrica Departamento de Telecomunicaciones y Electrónica. TRABAJO DE DIPLOMA “Solución de VoIP basada en la distribución Elastix para la integración de redes en la Facultad de Ingeniería Eléctrica”.. Autor: Darién Víctor Castillo Rodríguez. Tutor: Msc. Carlos Rodríguez López. Santa Clara 2011 "Año 53 de la Revolución".

(2) Facultad de Ingeniería Eléctrica Departamento de Telecomunicaciones y Electrónica. TRABAJO DE DIPLOMA “Solución de VoIP basada en la distribución Elastix para la integración de redes en la Facultad de Ingeniería Eléctrica”.. Autor: Darién Víctor Castillo Rodríguez email: [email protected]. Tutor: Msc. Carlos Rodríguez López Departamento de Telecomunicaciones email: [email protected] Santa Clara 2011 "Año 53 de la Revolución".

(3) Hago constar que el presente trabajo de diploma fue realizado en la Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas como parte de la culminación de estudios de la especialidad de Ingeniería en Telecomunicaciones y Electrónica, autorizando a que el mismo sea utilizado por la Institución, para los fines que estime conveniente, tanto de forma parcial como total y que además no podrá ser presentado en eventos, ni publicados sin autorización de la Universidad.. Firma del Autor Los abajo firmantes certificamos que el presente trabajo ha sido realizado según acuerdo de la dirección de nuestro centro y el mismo cumple con los requisitos que debe tener un trabajo de esta envergadura referido a la temática señalada.. Firma del Autor. Firma del Jefe de Departamento de Telecomunicaciones. Firma del Responsable de Información Científico-Técnica.

(4) i. PENSAMIENTO. “Hay una fuerza motriz más poderosa que el vapor, la electricidad y la energía atómica: la voluntad”. Albert Einstein.

(5) ii. DEDICATORIA. A mis padres por haber sido la razón e inspiración de todos mis actos, por haberme apoyado, querido y convertido en la persona que soy. A mi hermano por quererme tanto y ayudarme a encontrar mi camino. A Mayrelis por acompañarme en los buenos y malos momentos y por ser ante todo mi amiga y compañera..

(6) iii. AGRADECIMIENTOS. Quisiera agradecer a todas las personas que han tenido que ver, de una forma u otra, con la realización de este proyecto de tesis, desde los profesores que me han educado e inculcado sus conocimientos a lo largo de todos estos años de estudios, hasta mi familia y amigos más allegados.. En especial a mi tutor, el Msc. Carlos Rodríguez López, por su tremenda ayuda y sabios consejos y a mis compañeros de aula que sin su apoyo, no hubiese sido posible..

(7) iv. TAREA TÉCNICA. Para cumplir con los objetivos propuestos en el presente proyecto se llevaron a cabo las siguientes tareas:  Revisión bibliográfica de las alternativas tecnológicas más apropiadas para rescatar la infraestructura telefónica de la Facultad de Ingeniería Eléctrica, así como de las principales variantes basadas en software libre de código abierto empleadas en soluciones de VoIP.  Proyección de una infraestructura de telecomunicaciones en la facultad de Ingeniería Eléctrica, que cumpla con el doble propósito de servir como sistema en producción y como soporte para actividades docentes e investigativas.  Evaluación del desempeño de la solución propuesta para la FIE.  Elaboración del informe del trabajo.. Firma del Autor. Firma del Tutor.

(8) v. RESUMEN. Son muchas las universidades y organizaciones que están adoptando servicios de voz sobre IP (VoIP) en sus redes de datos dados los beneficios que supone su introducción. El despliegue de esta tecnología es un propósito en Cuba y con ello se crean nuevas oportunidades pero también nuevos retos. El presente proyecto se ha propuesto diseñar e implementar una infraestructura para VoIP que actúa como sistema en producción, mejorando la limitada capacidad para servicios telefónicos con que cuenta la FIE y, al mismo tiempo, las condiciones para realizar actividades docentes e investigativas en el área de la telefonía IP, utilizando para ello tecnología de software libre de código abierto. Para cumplir con lo anterior se ha realizado una revisión bibliográfica sobre las alternativas que ofrece la integración de redes de voz y datos, así como las principales estrategias de migración y estándares de VoIP a nivel mundial. Uno de los resultados más importantes del proyecto ha sido la implementación de una infraestructura telefónica que permitió una integración del soporte de la red interna para teléfonos analógicos con la red de datos y la PSTN, de forma tal que brinda servicio en condiciones de PBX IP con soluciones económicamente factibles. Con ello se llegó a la conclusión de que la integración de redes de voz y datos, basada en soluciones de software libre de código abierto, constituye un paso de avance con respecto a la telefonía tradicional debido a la gran cantidad de servicios que incorpora y al ahorro económico que presupone..

(9) vi. TABLA DE CONTENIDOS. PENSAMIENTO .....................................................................................................................i DEDICATORIA .................................................................................................................... ii AGRADECIMIENTOS ........................................................................................................ iii TAREA TÉCNICA ................................................................................................................iv RESUMEN ............................................................................................................................. v INTRODUCCIÓN ................................................................................................................ 10 Organización del informe ................................................................................................. 13 CAPÍTULO 1.. INTEGRACIÓN DE REDES DE VOZ Y DATOS. ELEMENTOS DEL. SERVICIO DE VOIP ........................................................................................................... 14 1.1. Integración de voz y datos. Ventajas...................................................................... 15. 1.2. Elementos del servicio de VoIP. ............................................................................ 15. 1.2.1. VoIP y telefonía IP. ........................................................................................ 15. 1.2.2. Evolución y situación actual de la telefonía IP. .............................................. 16. 1.2.3. Alternativas tecnológicas de VoIP. ................................................................. 19. 1.2.4. Estándares abiertos y de código libre. ............................................................ 19. 1.2.5. Interfaces que permiten la integración de la voz y los datos. ......................... 20. 1.2.6. Alternativas o tipos de comunicaciones que soporta la telefonía IP. .............. 21. 1.2.7. Factores que influyen en la transmisión de VoIP. .......................................... 23. 1.2.8. Escenarios de VoIP. ........................................................................................ 26.

(10) vii 1.2.9. Alternativas para la migración a VoIP. ........................................................... 26. 1.2.10. Ventajas de la telefonía IP. ............................................................................. 27. 1.3. Servidores VoIP software. ..................................................................................... 29. 1.3.1. Bayonne .......................................................................................................... 29. 1.3.2. CallWeaver ..................................................................................................... 29. 1.3.3. YATE .............................................................................................................. 30. 1.3.4. FreeSwitch ...................................................................................................... 30. 1.3.5. SIP Router ....................................................................................................... 31. 1.3.6. Asterisk ........................................................................................................... 31. 1.3.6.1. Conceptos generales .................................................................................... 32. 1.3.6.2. Ventajas competitivas ................................................................................. 33. 1.3.6.3. Arquitectura de Asterisk ............................................................................. 34. 1.3.6.4. Equipamiento .............................................................................................. 34. 1.3.6.5. Recomendaciones para el uso de Asterisk .................................................. 35. CAPÍTULO 2.. TECNOLOGÍAS Y PROCEDIMIENTOS ............................................. 36. 2.1. Condiciones actuales de la red telefónica de la Facultad de Ingeniería Eléctrica. . 36. 2.2. Características de la tecnología empleada. ............................................................. 37. 2.2.1. Servidor ........................................................................................................... 37. 2.2.2. Router Quidway AR 28-11 ............................................................................. 37. 2.2.3. Dispositivo de acceso integrado IAD132 E(T). .............................................. 38. 2.3. Evaluación de alternativas para la configuración de Asterisk. .............................. 43. 2.3.1. AsteriskNow ................................................................................................... 44. 2.3.1.1. Componentes principales ............................................................................ 44. 2.3.1.2. Aplicaciones que se pueden crear con AsteriskNow .................................. 45.

(11) viii 2.3.1.3. Características y funcionalidades de AsteriskNow ..................................... 45. 2.3.1.4. Codecs que soporta ..................................................................................... 46. 2.3.1.5. Protocolos con los que trabaja..................................................................... 46. 2.3.2. Trixbox............................................................................................................ 46. 2.3.2.1. Componentes principales ............................................................................ 47. 2.3.2.2. Características y beneficios ......................................................................... 47. 2.3.2.3. Descripción de las principales características de Trixbox .......................... 48. 2.3.2.4. Codecs que soporta ..................................................................................... 49. 2.3.2.5. Protocolos con los que trabaja..................................................................... 50. 2.3.3. Elastix ............................................................................................................. 50. 2.3.3.1. Breve historia del proyecto ......................................................................... 51. 2.3.3.2. Características de Elastix ............................................................................ 51. 2.3.3.3. Interfaz de administración web del Elastix ................................................. 54. CAPÍTULO 3.. EJECUCIÓN DEL DISEÑO PROPUESTO PARA LA FACULTAD DE. INGENIERÍA ELÉCTRICA ................................................................................................ 60 3.1. Distribución de pares telefónicos de la FIE. .......................................................... 61. 3.2. Configuración del servidor Asterisk por administración WEB. ............................ 62. 3.2.1. Ingreso al sistema............................................................................................ 62. 3.2.2. Configuración de los parámetros de red. ........................................................ 63. 3.2.3. Configuración de los troncos (Trunks). .......................................................... 64. 3.2.4. Configuración de las extensiones. .................................................................. 65. 3.3. Configuración del dispositivo de acceso integrado IAD132E(T). ......................... 67. 3.3.1. Ingreso al sistema............................................................................................ 67. 3.3.2. Configuración de algunos parámetros. ........................................................... 67. 3.3.3. Configuración de las extensiones. .................................................................. 69.

(12) ix 3.4. Análisis de desempeño ........................................................................................... 70. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ................................................................... 73 Conclusiones ..................................................................................................................... 73 Recomendaciones ............................................................................................................. 74 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................................. 75 GLOSARIO DE TÉRMINOS .............................................................................................. 77.

(13) Introducción. 10. INTRODUCCIÓN. La globalización en la esfera de las telecomunicaciones ha traído como consecuencia un aumento considerable del intercambio de flujos de información entre regiones y países geográficamente distantes. En este sentido, el papel que desempeñan las redes de datos es medular. Estadísticas muestran que existe un 73.1 % de penetración en el acceso a Internet en América del Norte, en contraste con un 5.3 % en el continente africano (Anónimo, 2008). Los servicios de telefonía sobre Internet han sido uno de los detonantes del auge de las redes de datos. Voice over Internet Protocol, también conocido como VoIP o voz sobre IP, constituye el conjunto de protocolos y tecnologías que hacen posible la transmisión de voz en redes basadas en el Protocolo de Internet (IP) (Commission, 2010). Las ventajas derivadas del uso de VoIP en comparación con los servicios de telefonía tradicionales son numerosas: la reducción de costos de mantenimiento, instalación y encaminamiento de llamadas, mayor escalabilidad, ciclos de desarrollo menores, facilidad para la incorporación de nuevos servicios y movilidad de los usuarios. Desde el punto de vista del usuario final, la telefonía IP le aporta nuevas facilidades y servicios agregados a los que antes no tenía acceso (Atkinson, 2005). En el sector educacional son varias las universidades en el mundo que han migrado sus sistemas telefónicos a VoIP parcial o totalmente (Carvalho, 2007). El Instituto Tecnológico de Massachussets (MIT) y la red Internet 2, que acoge a varias universidades y centros de investigación en Estados Unidos y Europa, promueven la idea de que sus usuarios puedan realizar llamadas tanto si estuvieran en un ordenador como frente a un teléfono tradicional, haciendo uso de las direcciones de correo electrónico. El proyecto conocido como SIP.edu, abarca actualmente a un número importante de universidades y emplea, como su nombre indica, al Protocolo de Inicio de Sesión (SIP) (Pascual, 2008). En América Latina, la.

(14) Introducción. 11. Universidad Central de Venezuela (UCV) es una de las instituciones que a través del uso de VoIP disminuye los costos por concepto de llamadas hacia el exterior, al mismo tiempo que logra aumentar la eficiencia administrativa, docente y de investigación. La integración de redes de voz y datos es, en la actualidad, un tema interesante en muchos lugares del mundo, ya que promete ahorro en costos y fusión de infraestructuras de voz y datos. No obstante, si bien los sistemas telefónicos basados en PBX han demostrado claramente su valía en el pasado, existen evidencias crecientes de que las exigencias actuales requerirán cada vez más la implantación de sistemas integrados de voz y datos. El uso de software libre en la telefonía IP trae consigo variadas ventajas. Permite, entre otras, la generalización de tecnologías que tradicionalmente por sus altos precios han quedado excluidas de las opciones de muchas organizaciones. En el artículo “Open Source Paradigm Shift”, Tim O´Reilly reflexiona sobre cómo ya el software libre se ha convertido en una plataforma importante para ofrecer servicios en Internet (O'Reilly, 2004). Para nuestro país, el uso de software libre en la telefonía IP como variante al propietario, no debe verse como opción sino como una necesidad. No es posible alcanzar independencia tecnológica si se emplea software propietario. Las implicaciones desde el punto de vista de la seguridad pueden ser serias si no se conoce exactamente cuál es el comportamiento de los programas. El software libre no solo satisface esta última necesidad, sino que permite su modificación para adaptarlo según haga falta. El Ministerio de Educación Superior de la República de Cuba ya ha sugerido la posibilidad de poder integrar los centros universitarios, empleando la plataforma telefónica de código abierto Asterisk para formar una gran red de telefonía IP. Se ha establecido, incluso, una propuesta inicial para el plan de numeración. A pesar de los esfuerzos realizados por algunos de los integrantes de la red cubana de universidades, no se ha materializado aún un servicio de alcance nacional, ya sea por falta de recursos técnicos o por escasez de personal calificado. Centros como la Facultad de Ingeniería Eléctrica (FIE) de la Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas, ofrecen servicios de telefonía IP a sus estudiantes y profesores. En la FIE se enseñan temas relacionados con esta tecnología desde hace algunos años, sin embargo a pesar de tener una red de datos consolidada que le permite brindar servicios de telefonía IP, no cuenta con una infraestructura telefónica tradicional adecuada por el natural envejecimiento y la falta de recursos económicos para reponerla. Teniendo en.

(15) Introducción. 12. cuenta lo anterior surge la necesidad de lograr una integración de la red para la telefonía tradicional con la red de datos y la PSTN. De la situación tratada anteriormente se definió como problemática fundamental para el presente proyecto la existencia de un marcado deterioro en la infraestructura de la red telefónica interna de la Facultad de Ingeniería Eléctrica. La antigua red telefónica no está en uso debido al natural envejecimiento y la falta de recursos para reponer la misma. Como respuesta a la falta de servicio telefónico interno, se proyectó una solución de VoIP que permitió aprovechar la red de datos como soporte para el servicio telefónico y simultáneamente crear condiciones para el desarrollo de actividades docentes e investigativas en esta área. Como objeto de estudio se definieron las principales tecnologías a nivel mundial que permiten el transporte de voz sobre redes basadas en el protocolo IP, los principales estándares sobre los cuales se soportan estos servicios y las herramientas y soluciones basadas en software libre de código abierto empleadas en implementaciones de VoIP. El campo de acción está enfocado esencialmente en la utilización de software libre de código abierto para implementar una solución de telecomunicaciones que permita dar solución a la problemática que se presenta. Dentro de los resultados más relevantes alcanzados con el presente proyecto se encuentran:  La ejecución y puesta en marcha de una infraestructura telefónica que permitió una integración del soporte de la red interna para teléfonos analógicos con la red de datos y la PSTN, basados en una plataforma de software libre de código abierto, de forma tal que brindó servicio en condiciones de PBX IP y permitió una respuesta a la situación actual de la red telefónica de la Facultad de Ingeniería Eléctrica.  La implementación de la distribución Elastix, a la hora de configurar el servidor disponible, permitirá a los especialistas e investigadores realizar estudios y análisis comparativos futuros, que en función de la disponibilidad de los recursos, logren su mejor utilización y así continuar desarrollando nuevas implementaciones teniendo en cuenta los resultados prácticos alcanzados y la confrontación con otros métodos y herramientas.  Se elevó el potencial para realizar trabajo docente e investigativo con la plataforma creada..

(16) Introducción. 13.  Posibilidad de generalizar los resultados obtenidos en otros escenarios con características similares. Lo anterior permitió llegar a la conclusión de que una solución de integración de redes de voz y datos constituye una vía alternativa para la telefonía tradicional, teniendo en cuenta la variedad de servicios que incorpora y el ahorro económico que presupone debido al empleo de software libre de código abierto. Además se ha podido apreciar como las soluciones de telecomunicaciones basadas en VoIP, son cada vez más populares y más usadas y es muy posible que en futuro muy cercano sean el principal protagonista en el cambio del modelo actual de comunicación por voz que existe hoy en todo el mundo. Organización del informe El trabajo está dividido en introducción, tres capítulos, conclusiones, recomendaciones, referencias bibliográficas y glosario de términos. En el primer capítulo se enfatiza en las ventajas que brinda la integración de redes de voz y datos, los diferentes elementos a tener presente en el servicio de VoIP, así como las alternativas que ofrecen los distintos servidores VoIP software, enfatizando en Asterisk por ser seleccionado para la realización del proyecto. En el segundo capítulo se incluye una caracterización detallada de la tecnología empleada para el diseño del proyecto, así como un análisis de las diferentes alternativas que permiten la configuración del Asterisk, resaltando la distribución Elastix por ser una de las más completas y más utilizadas, y a su vez la elegida para realizar la tarea. En el tercer capítulo se dan a conocer los elementos que permiten tener una noción general del diseño a implementar, los pasos a seguir para la configuración del Asterisk y del IAD y un análisis de desempeño de la solución propuesta, de manera que se logre un sistema que funcione en condiciones de PBX IP, logrando una integración de la red telefónica interna con la red de datos y la PSTN..

(17) Capítulo 1. Integración de redes de voz y datos. Elementos del servicio de VoIP. 14. CAPÍTULO 1. INTEGRACIÓN DE REDES DE VOZ Y DATOS. ELEMENTOS DEL SERVICIO DE VOIP. Durante toda su historia, el ser humano se ha interesado por encontrar más y mejores formas de comunicación que lo mantengan integrado con el resto del mundo, esta inquietud ha sido la motivación para diferentes personas y grupos que día a día trabajan en el desarrollo de distintas tecnologías que cumplan el objetivo anterior. La tecnología digital pareciera prometer y cumplir esta función integradora con consecuentes mejoras en servicios y reducción de costos. Actualmente se vive una época de transición. Las empresas de telefonía ofrecen servicios a sus clientes principalmente enfocados a la transmisión de voz. Hoy en día, la Internet y la tecnología multimedia han avanzado a pasos agigantados y los clientes han orientado sus necesidades a estas nuevas tecnologías, lo que ha provocado que el mercado de la telefonía tradicional experimente un continuo descenso a través del tiempo. De esta forma, la tecnología celular y principalmente la emergente tecnología IP ha adquirido cada vez una mayor importancia. La telefonía IP incorpora todo lo que ofrece la telefonía tradicional más otros servicios y aplicaciones de nueva generación que son imposibles con la telefonía actual. Además, este sistema resulta ser más barato y más fácil de administrar y mantener. Las aplicaciones a implementar utilizarían una fusión de tecnologías de comunicaciones como transmisión de datos, video, comunicación a otros computadores, control de llamada de telefonía fija y móvil, etc., gracias a la utilización de la integración de tecnologías en una central de telefonía IP..

(18) Capítulo 1. Integración de redes de voz y datos. Elementos del servicio de VoIP. 1.1. 15. Integración de voz y datos. Ventajas. La integración de voz y datos es en la actualidad, un tema interesante en muchos lugares del mundo, ya que promete ahorro en costos y fusión de infraestructuras de voz y datos. No obstante, si bien los sistemas telefónicos basados en PBX han demostrado claramente su valía en el pasado, existen evidencias crecientes de que las exigencias actuales requerirán cada vez más la implantación de sistemas integrados de voz y datos. Una de las razones claves para combinar redes de voz y datos es el ahorro económico. Si se analizan estrictamente los costos minuto a minuto, ese ahorro que se produce con esta integración tal vez no sea suficiente para justificar el gasto de poner en marcha este servicio (VoIP). Para redes empresariales, la consolidación de las redes de voz y datos puede suponer que el cliente puede pedir menos circuitos de la PSTN. De la misma manera, una infraestructura de VoIP requiere menos añadidos, desplazamientos y cambios que una red tradicional de voz y datos (Kane, 2000). Las principales ventajas se pueden resumir de la siguiente manera:  Fusión de infraestructuras de voz y datos, con la consiguiente reducción de costos que la agrupación de los equipos de soporte conlleva.  Se elimina la dependencia de sistemas PBX patentados, con sus cauces de actualización que son costosos y que adolecen de incompatibilidad con los productos de otras marcas. La telefonía IP ofrece una solución que no depende de un solo fabricante sino que se apoya en estándares adoptados universalmente (Yanez, 2010). 1.2. Elementos del servicio de VoIP. 1.2.1 VoIP y telefonía IP Cuando se habla de integración de redes de voz y datos se ha querido aterrizar en el servicio de VoIP. Una definición general de Voz sobre IP es la posibilidad de transportar conversaciones telefónicas en paquetes IP. En otras palabras es la tecnología en la que se digitaliza, comprime la voz y se encapsula sobre el protocolo IP. Cuando se habla de “VoIP”, se ha querido llegar al término de “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..

(19) Capítulo 1. Integración de redes de voz y datos. Elementos del servicio de VoIP. 16. La telefonía IP es aquella que reúne la transmisión de voz y datos a través de redes IP en forma de paquetes de datos. Es la infraestructura que permite hacer llamadas a cualquier teléfono de la red telefónica. Estas redes transportan la información basada en el protocolo IP. El ejemplo más común de esta red es Internet y las redes LAN, es decir, redes que se componen de un número pequeño de equipos y con una extensión no muy amplia. Esta telefonía es una tecnología que está basada en el sistema de “conmutación de paquetes”, a diferencia de la telefonía tradicional que se basa en la “conmutación de circuitos”. La conmutación de paquetes es aquella donde la información, antes de ser enviada, es empaquetada. En las redes IP, cada paquete es transmitido individualmente y éste puede seguir diferentes rutas hacia su destino. Una vez que los paquetes llegan a su destino, estos son otra vez re ensamblados. La telefonía IP surge como alternativa a la telefonía tradicional, brindando nuevos servicios al cliente y una serie de beneficios económicos. Esto debido a que la misma reúne dos mundos históricamente separados: la transmisión de voz y la de datos, entre dos puntos distantes. Esto permite utilizar las redes de datos para efectuar las llamadas telefónicas, es decir, una única red se encarga de cursar todo tipo de comunicación, ya sea de voz, datos, video o cualquier otro tipo de información (Ortiz, 2009). 1.2.2 Evolución y situación actual de la telefonía IP Las tecnologías de VoIP, son relativamente nuevas debido a que los primeros protocolos de transporte de VoIP se remontan al año 1995, aunque su popularidad ha ido creciendo a pasos agigantados en estos momentos, y se ha extendido por toda Internet. La evolución histórica se puede resumir un poco de la siguiente manera:  1995 – Inicio de la voz sobre IP. La VoIP empieza con pequeñas aplicaciones gratuitas y de código abierto a raíz de la posibilidad de enviar pequeños fragmentos de voz con algoritmos de compresión y pérdida. Rápidamente se empiezan a desarrollar aplicaciones para transmitir video aunque con un gran costo de ancho de banda y muy mala calidad de imagen.  1996 – Aparecen los protocolos de comunicaciones con aplicaciones como NetMeeting o GnomeMeeting, ICQ y muchísimos más, además de terminales analógicos a teléfonos que funcionan con este protocolo..

(20) Capítulo 1. Integración de redes de voz y datos. Elementos del servicio de VoIP. 17.  1997 – Aparecen las primeras PBX software. El protocolo H.323 se hace el “dueño y señor” de la VoIP ofreciendo voz y video aunque con mala calidad debido al ancho de banda limitado y poco económico. De esta manera se empieza a desarrollar hardware y software que actúan como centrales de VoIP para empresas, utilizando la red local como transmisor y módems para realizar llamadas convencionales. Las conexiones de banda ancha empiezan a proliferar y la VoIP se mantiene estable aunque empiezan a nacer empresas que ven la VoIP como el futuro para llamadas telefónicas de bajo costo. NetMeeting permite conexión con un servidor H.323, CU-SeeMe se afianza como una de las aplicaciones de voz y video más utilizadas hasta ese momento. Aparece el protocolo SIP evolución del H.323, el cual soluciona y mejora algunos de sus problemas.  2000 – Asterisk comienza como un software abierto y con un gran número de seguidores y apoyo. Las empresas aún no se fían de este software ni de Linux y continúan utilizando software y hardware para H.323. La VoIP representa sobre el 3% del tráfico de voz.  2001 - Asterisk se afianza como símbolo de la VoIP. Asterisk gana más y más adeptos. La empresa “Linux Support” se convierte en Digium, especializada en la venta de hardware especial para Asterisk. Ante su éxito, no tardan en aparecer otros fabricantes que crean hardware exclusivamente compatible con Asterisk: Sangoma, Junghanns, etc. Asterisk se convierte en el principal producto de VoIP en todo el mundo.  2003 – Skype lanza al mundo la posibilidad de hablar con otra persona utilizando Internet. Asterisk lanza el protocolo IAX y la empresa GrandStream lanza teléfonos IP baratos (de 350€ pasan a tener un costo de entre 100 y 150 €).  2004 – Surge la Astricon, la convención internacional de usuarios de Asterisk. Surgen todo tipo de teléfonos y terminales IP compatibles con SIP. Skype se mejora y anuncia su mejora para que la NAT (conversión de direcciones de red) deje de ser un problema. Asterisk lanza IAX2, igual de potente y con un consumo de ancho de banda mucho menor.  2005 – Cisco System compra la empresa Supura para abandonar el H.323 y pasarse a SIP. Asterisk soporta casi todo tipo de protocolos y codecs utilizados en la VoIP..

(21) Capítulo 1. Integración de redes de voz y datos. Elementos del servicio de VoIP. 18. La empresa “eBay” compra Skype y continúa su expansión, creciendo continuamente en número de usuarios. Aparecen teléfonos fabricados en China copia 99% de los originales, a mitad de precio. Continúan creándose empresas dedicadas a la programación de software con Asterisk, y con ello se enriquece aún más el servicio de VoIP.  2006 – Skype alcanza los 50 millones de usuarios. Linksys (división de Cisco para la pequeña empresa) saca sus primeros productos para VoIP (los antiguos Sipuras remarcados) y se convierte en un éxito de ventas. Google intenta comprar Skype (siempre y cuando libere su código), y ante su negativa comienza a negociar con Mark Spencer (Digium).  Situación Actual – Es muy posible que en un futuro no muy lejano se pueda apreciar como las operadoras de telefonía convencional ofrecen la VoIP al público. Los precios de las llamadas ya son competitivos al máximo, existiendo operadores que ofrecen llamadas a teléfonos fijos nacionales completamente gratis y sin límite de tiempo. El número de operadores de VoIP aumentarán considerablemente y realizarán acuerdos con otras empresas de otros países para conseguir llamadas internacionales aún más baratas o incluso gratuitas.  Futuro Posible – El crecimiento de usuarios de VoIP va a ser exponencial en los próximos años y es de suponer que sustituirá a las tecnologías actuales existentes. En la figura 1 se puede apreciar las estimaciones de esta evolución, teniendo en cuenta que en el 2006 había 17 millones de usuarios de VoIP (Ortiz, 2009).. Figura 1. Evolución de usuarios de VoIP..

(22) Capítulo 1. Integración de redes de voz y datos. Elementos del servicio de VoIP. 19. 1.2.3 Alternativas tecnológicas de VoIP 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 cerradas propietarias y sistemas abiertos. En el primer grupo de tecnologías se encuentran el conocido Skype o el ya legendario Cisco Skinny (SCCP) (Company, 2010). En el segundo grupo de tecnologías aparecen los estándares abiertos basados en SIP (Pascual, 2008), H.323 (Anónimo, 2009) o IAX (Atkinson, 2005). 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 la actualidad. Una de las características esenciales de todos los protocolos tradicionales de VoIP es el derroche de ancho de banda. El exceso de bits en la red es debido a la necesidad de enviar información adicional en cada una de las cabeceras de los paquetes IP. Este problema tiene especial importancia en regiones en desarrollo donde el acceso al ancho de banda es limitado y los costos de conexión a Internet pueden llegar a ser hasta 100 veces mayor que en Europa o Norteamérica (Sánchez, 2009). 1.2.4 Estándares abiertos y de código libre No se puede llegar a una solución de VoIP factible desde el punto de vista económico sin la existencia de los estándares abiertos y el código libre. Los estándares abiertos permiten que se pueda implementar un sistema con garantías de interoperabilidad. Gracias a esa interoperabilidad se puede alcanzar una integración con la red telefónica tradicional. Con el código libre se pueden aprender de experiencias parecidas, integrar sus soluciones y compartir los resultados con los demás. Una de las características de la infraestructura de VoIP es la sostenibilidad y flexibilidad. Una solución basada en estándares abiertos y código libre no es 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. En telefonía, los estándares garantizan que todas las centrales telefónicas 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, un poco distante. Aunque muchos de los estándares de telefonía son públicos, los sistemas siempre han.

(23) Capítulo 1. Integración de redes de voz y datos. Elementos del servicio de VoIP. 20. 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 por qué 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. Los estándares abiertos son indiscutiblemente necesarios, 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 (Asterisk) funcionando en un ordenador personal (Sánchez, 2009). 1.2.5 Interfaces que permiten la integración de la voz y los datos Existen dos interfaces que son muy importantes para combinar y poder conectar los dispositivos de VoIP con los sistemas analógicos: FXO (Foreign Exchange Office): también se le denomina gateway y es el encargado de comunicar la red IP con la PSTN. Esta tarjeta se encuentra normalmente en el servidor. IP,. aunque. también. existen. dispositivos independientes que realizan el. cambio de la información de analógica a paquetes de datos o viceversa, como es el caso de los dispositivos de acceso integrado (IAD). FXS (Foreign Exchange Station): esta tarjeta de interfaz permite conectar teléfonos analógicos o tradicionales a un computador, en este caso el servidor IP. De esta manera, se pueden realizar y recibir llamadas desde teléfonos analógicos tanto hacia el interior de la red LAN (ya sea a Softphone, Teléfonos IP o Teléfonos Analógicos conectados a la tarjeta FXS) o el exterior de esta red, como pueden ser la PSTN u otra red IP. Estos interfaces son conocidos como ATA's. Ambos interfaces se pueden encontrar de diferentes formas para poder adaptarse a las necesidades de la red, así existen tarjetas con n puertos FXS o de n puertos FXO o una combinación de ambos, así como dispositivos independientes con un puerto Ethernet y.

(24) Capítulo 1. Integración de redes de voz y datos. Elementos del servicio de VoIP. 21. que permiten interconectarse a la infraestructura sin necesidad de un servidor PBX (Rodríguez, 2008). 1.2.6 Alternativas o tipos de comunicaciones que soporta la telefonía IP Para lograr los tipos de comunicaciones o alternativas que soporta la telefonía IP, primeramente la voz, antes de ser enviada en paquetes de datos a través de la red IP, debe ser codificada y posteriormente decodificada antes de arribar al destino final, de forma tal que si el destino final es un teléfono analógico, es necesario realizar una conversión de la información (voz) de analógica a digital para poder ser enviada a través de la red y posteriormente de digital a analógica para que sea legible o entendible por el teléfono analógico. Para lograr esta conversión (analógica digital) se aplican distintos mecanismos que permiten minimizar la cantidad de datos a enviar utilizando, por ejemplo, mecanismos de supresión de silencio, o diferentes codificadores que permiten comprimir los datos a enviar. En el caso de la conversión digital analógica se emplean otros mecanismos que permiten recuperar el mensaje original, tal es el caso de los decodificadores. Existen herramientas que cumplen esta función, entre ellas las denominadas tarjetas de interfaz del tipo FXO o FXS y los dispositivos de acceso integrado (IAD). Existen tres alternativas o tipos de comunicaciones diferentes de como se puede aplicar telefonía IP utilizando un servidor IP que administre una red LAN, ya sea con Softphone (teléfonos IP por software), teléfonos IP hardware o teléfonos analógicos o tradicionales. En estos tipos de comunicación cada uno de los dispositivos poseen una dirección IP o un número para lograr identificarlos en la red, tanto local (LAN) como globalmente (Internet). Estas tres alternativas son:  Comunicación entre Softphone o Teléfonos IP. Esta comunicación se lleva a cabo de manera directa, es decir, no es necesaria la utilización de tarjetas de interfaz FXO y FXS, como se muestra en la figura 2. La información viaja solo dentro de dispositivos y redes IP. La voz se empaqueta y se codifica si así se ha establecido (pueden no usarse codecs) y se envía. Normalmente se utilizan protocolos específicos para la comunicación como SIP o IAX2..

(25) Capítulo 1. Integración de redes de voz y datos. Elementos del servicio de VoIP. 22. Figura 2. Comunicación Digital..  Comunicación de Softphone o Teléfonos IP a teléfono tradicional o analógico. En este tipo de comunicación (Figura 3) se hace necesario la. utilización de un. dispositivo que permita la comunicación entre la red de datos y la red de telefonía tradicional. En el caso de que se quiera acceder al teléfono tradicional A desde un teléfono IP o un Softphone se necesita la tarjeta de Interfaz FXO la cual permite conectarse directamente a la PSTN. En el caso de que se quiera acceder al teléfono tradicional B, es necesario un operador IP el que permite realizar llamadas a través de Internet a destinos tradicionales, es decir, logra comunicar las redes IP con la PSTN por medio de Internet.. Figura 3. Conexión VoIP Analógica..  Comunicación entre Teléfonos Tradicionales o Analógicos. Bajo esta comunicación (Figura 4) son necesarios los mismos dispositivos que en el punto anterior, es decir, la tarjeta de interfaz FXO y el proveedor IP para lograr la comunicación desde el servidor IP hasta el teléfono tradicional, en este caso el A y B..

(26) Capítulo 1. Integración de redes de voz y datos. Elementos del servicio de VoIP. 23. Sin embargo, también es necesaria la tarjeta de interfaz FXS, la cual permite conectar los teléfonos tradicionales o analógicos al servidor para que así estos puedan comunicarse con la PSTN o directamente a la red LAN. En las figuras anteriores se logra apreciar que el servidor de telefonía IP es muy importante ya que es quien administra la red local, con teléfonos y computadores, y permite que estos se conecten tanto con Internet como con la red de telefonía tradicional.. Este. servidor cumple la función de una centralita PBX o una central. telefónica. Son muchas las funciones que puede realizar una PBX, entre las que se pueden mencionar que posee las mismas características de una PBX tradicional, como lo es la agrupación de una cantidad de n líneas de teléfono en un único número que se muestra al público y al cual se puede llamar, manejar los números del interior de una institución por medio de anexos, música en espera, transferencia de llamadas, llamadas en espera, entre muchas otras (Rodríguez, 2008).. Figura 4. Comunicación entre Teléfonos Analógicos.. 1.2.7 Factores que influyen en la transmisión de VoIP La transmisión de voz sobre redes IP, sufre algunas deficiencias , que en el caso de la voz por su naturaleza, (necesidad de orden en la entrega de paquetes, tasa de entregas constante, etc.) se pueden convertir en factores que impidan su correcta comunicación. IP es un protocolo de transporte de datagramas en el que no se asegura la llegada de paquetes, ni su orden, por lo que debido a esto, en una comunicación de voz se pueden producir problemas. El transporte de voz sobre IP se ve afectado, entre otros,.

(27) Capítulo 1. Integración de redes de voz y datos. Elementos del servicio de VoIP. 24. por los siguientes factores que deben ser muy tenidos en cuenta a la hora de diseñar una infraestructura de VoIP, para minimizarlos lo máximo posible. Los principales factores son: Pérdida de paquetes : se producen en las redes IP, principalmente por congestión en la redes o por fallos de comunicación. Y por pérdidas, no solo se tiene en cuenta la pérdida completa del paquete, que no llega a su destino, sino a la llegada de paquetes después de un tiempo determinado, lo que provoca que el paquete sea inservible y es por tanto descartado. Los diferentes codecs pueden predecir los paquetes perdidos y remplazarlos, de esta manera, no es perceptible la falta de un paquete. Pero cuando esta pérdida es superior al 5%, los codecs implementados no pueden predecir el valor del paquete perdido y se notará en la comunicación de voz que este paquete falta, disminuyendo la calidad de la comunicación. Cuando la pérdida de paquetes es inferior al 5 % los diferentes codecs utilizados pueden corregir el error. Los codecs pueden:  Interpolar, cuando falta un paquete, el codec toma el paquete anterior y el paquete siguiente y calcula el valor del paquete faltante.  Sustituir, cuando el codec detecta un paquete faltante lo remplaza por un paquete igual al paquete anterior. Jitter: el Jitter es la variación en el retardo. En términos simples, es la diferencia entre el tiempo en que llega un paquete y el tiempo en que se cree que llegará el paquete. Como parte del funcionamiento de TCP/IP, se sabe que los paquetes no llegan a su destino en orden y mucho menos a una velocidad constante, pero el audio tiene que tener una velocidad constante. Para obtener una buena calidad se recomiendan valores de Jitter menores de 100 ms. Para corregir el Jitter existen los “jitter buffer”, los cuales pueden controlar esta variación para que el audio se escuche a velocidad constante. Si la llegada de paquetes es demasiado desigual, el buffer no la alcanza a controlar y perderá paquetes, deteriorando la calidad de la voz. Retardo o Latencia: el retardo es la diferencia que existe entre el momento en que una señal es trasmitida y el momento en que una señal llega a su destino. El retardo puede ser de dos tipos:.

(28) Capítulo 1. Integración de redes de voz y datos. Elementos del servicio de VoIP. 25.  Constante: dentro de las fuentes de retardo constante están todas aquellas que siempre generan la misma cantidad de retardo, las más importantes son: 1) Codificación: es el retardo generado al tomar el audio y procesarlo por un codec específico. 2) Paquetización: es el retardo generado al tomar el audio y convertirlo en paquetes IP. 3) Serialización: es el retardo generado al colocar los paquetes de voz, desde las capas de aplicación hasta la interface por la cual será trasmitido.  Variable: las fuentes de retardo variable son todas aquellas que generan diferentes cantidades de retardo según las condiciones del medio, las más importantes son: 1) Encolamiento: el retardo por encolamiento es el que se genera cuando los paquetes de voz tienen que esperar en las colas de los equipos activos a ser transmitidos. 2) Propagación: el retardo por propagación es el retardo que se genera al pasar los paquetes por los diferentes cables hasta llegar a su destino, o en el caso de las comunicaciones por satélite, el tiempo de ida y vuelta al satélite. Para los cálculos de retardo se debe tomar la suma de todos los retardos. El retardo tolerado por el oído humano está entorno a los 200-250 ms, por lo que un valor apropiado debe ser menor de 200 ms. Eco: el eco se produce por un fenómeno técnico que es la conversión de 2 a 4 hilos de los sistemas telefónicos o por un retorno de la señal que se escucha por los altavoces y se cuela de nuevo por el micrófono. El eco se define como una reflexión retardada de la señal acústica original. Los principales productores de eco en la telefonía IP son los interfaces FXS, FXO, por lo que su calidad incidirá en la calidad de la voz. El eco es especialmente molesto cuanto mayor es el retardo y cuanto mayor es su intensidad, con lo cual se convierte en un problema en VoIP puesto que los retardos suelen ser mayores que en la red de telefonía tradicional. El oído es capaz de detectar el eco cuando su retardo con la señal original es superior a 10 ms. Otro factor importante es la intensidad del eco ya que normalmente la señal de vuelta tiene menor potencia que la original. Es tolerable que.

(29) Capítulo 1. Integración de redes de voz y datos. Elementos del servicio de VoIP. 26. llegue a 65 ms y una atenuación de 25 a 30 dB. Existen diferentes mecanismos para corregir el eco, tanto de software como de hardware. Estos son: 1) Supresores de eco: su función es evitar que la señal emitida sea devuelta, convirtiendo por momentos la línea full-dúplex en una línea half- dúplex de tal manera que si se detecta comunicación en un sentido se impide la comunicación en sentido contrario. El tiempo de conmutación de los supresores de eco es muy pequeño. Impide una comunicación full- dúplex plena. 2) Canceladores de eco: es el sistema en el cual el dispositivo emisor guarda la información que envía en memoria y es capaz de detectar en la señal de vuelta la misma información (tal vez atenuada y con ruido). El dispositivo filtra esa información y cancela esas componentes de la voz (Rodríguez, 2008). 1.2.8 Escenarios de VoIP Los objetivos y propósitos específicos de las organizaciones determinan los requerimientos de estas para con las arquitecturas de VoIP. Por ejemplo: una arquitectura empresarial es diferente a la de una empresa de transporte de datos, la cual a su vez difiere de la de un proveedor de servicios. En redes privadas o empresariales es adoptado principalmente debido a los beneficios que supone su introducción, entre los que se encuentran: aumento de productividad, eficiencia y reducción de la infraestructura de redes. En redes de transporte de datos y proveedores de servicios, se imponen las arquitecturas de Softswitch y el Subsistema de Multimedia IP (IMS) como los soportes fundamentales para implementaciones VoIP en Redes de Próxima Generación (NGN) (Sánchez, 2009). 1.2.9 Alternativas para la migración a VoIP No existen aproximaciones estáticas a la hora de realizar una migración a servicios de VoIP. Las características de las instituciones hacen necesario valorar en cada caso las necesidades y posibilidades concretas para esta tarea. No obstante, es posible delinear tres variantes generales (Sánchez, 2009):  Uso de VoIP solo en los troncales.  Centralitas Telefónicas (PBX) tradicionales con extensiones IP añadidas.  Arquitectura todo IP. Servicios telefónicos basados totalmente en servidores IP..

(30) Capítulo 1. Integración de redes de voz y datos. Elementos del servicio de VoIP. 27. El uso de VoIP sólo en los enlaces troncales está relacionado con el concepto de ruta de menor costo (LRC), en el que el sistema telefónico pude decidir el encaminamiento de la llamada basándose en el costo asociado a esta. La decisión podría ser, por ejemplo, encaminar la llamada hacia la PSTN o emplear una conexión a Internet. La segunda aproximación se refiere a la implementación de una infraestructura híbrida que combine la red telefónica tradicional ya existente con el soporte para interconexión con redes IP. En ella se pueden desplegar islas de VoIP en locaciones que cuenten con una red de datos en adecuadas condiciones. Esta solución puede convertirse en un paso de transición hacia un estadio superior de implementación en el que todo esté basado en IP. Una arquitectura todo IP es aquella en la que el equipamiento tradicional ha sido sustituido completamente por PBX-IP. Seguir los pasos anteriores progresivamente puede trazar un camino coherente hacia una migración definitiva de la telefonía tradicional a VoIP. 1.2.10 Ventajas de la telefonía IP La telefonía IP puede realizar las mismas funciones que la telefonía tradicional, pero además posee otra serie de funciones, entre las que se puede mencionar: transferencia de llamadas, monitoreo de llamadas, recuperación de llamadas, grabación de llamadas, identificación de usuarios, videoconferencia, mensajería SMS, autentificación, integración con bases de datos, música en espera, control de volumen, llamadas de emergencia, llamadas en espera, contestar llamadas de manera automática, bloqueo de la persona que llama, creación de música, transferencia de música, recepción y transmisión de fax, interfaz web para chequear email, notificación visual de mensajes de voz, y otras funcionalidades menos comunes. El uso de la telefonía IP presenta una serie de ventajas con respecto a la telefonía tradicional, entre las principales se pueden destacar las siguientes:  Reducción de costos en instalación y mantenimiento: existe más facilidad para contratar proveedores de servicios, ya que muchos operan a través de Internet y dan servicio a cualquier localización, al contrario de lo que ocurre actualmente en donde solo existen normalmente unos pocos operadores nacionales. Solo existirá una red, la de datos (que unirá los computadores y los teléfonos), con el consecuente ahorro en mantenimiento e instalación. Los costos de las llamadas son de entre un 60% a un.

(31) Capítulo 1. Integración de redes de voz y datos. Elementos del servicio de VoIP. 28. 80% menor del costo actual en llamadas de larga distancia, y en llamadas locales, en algunos casos son hasta gratuitas.  Ventaja competitiva: la telefonía IP mejora la productividad y la atención al cliente.  Máxima movilidad: la telefonía IP facilita la movilidad, ya que se puede disponer de una extensión en cualquier parte del mundo, siempre que se tenga una conexión a Internet.  Seguridad: la seguridad y la privacidad de llamadas queda totalmente garantizadas gracias a las tecnologías más seguras y robustas de autentificación, autorización y protección de datos que existen en la actualidad.  Escalabilidad: la telefonía IP posee una arquitectura que es escalable y muy flexible. Con una instalación simplificada, configuración y reconfiguración conforme a la red del usuario.  Compatibilidad: es compatible con hardware de diferentes fabricantes/proveedores, al estar basado en estándares.  Flexibilidad: una variedad de los métodos de acceso (ADSL, cable módem, líneas dedicadas, entre otros), con velocidades que se extienden a partir de los 56 Kbps y hasta 40 Gbps, así como opciones múltiples en la configuración, permiten que la telefonía IP sea flexible.  Calidad de Servicio (QoS): consiste en poder asignar prioridades a los paquetes que son transmitidos por la red IP. Se le puede asignar una prioridad más alta a los paquetes de voz que son sensibles al tiempo durante su transmisión.  Integración:. la telefonía. IP. ofrece la integración. de los. servicios. de. telecomunicaciones como voz, datos, video e Internet sobre una misma red, de una forma eficiente, rápida y efectiva. Una ventaja de VoIP que las empresas y proveedores de servicios a menudo pasan por alto es el hecho de que las herramientas de infraestructura habituales ya no serán necesarias por mucho tiempo. Entre ellas se encuentran herramientas como los puertos físicos para servicios como el correo de voz. En una red de voz de circuito conmutado, el correo de voz se vende sobre la base del número de buzones de correo y el número de puertos físicos que se necesitan para soportar usuarios simultáneos. Con VoIP, ya no son necesarios los puertos.

(32) Capítulo 1. Integración de redes de voz y datos. Elementos del servicio de VoIP. 29. físicos de circuitos conmutados. El servidor de correo de voz solo necesita tener una conexión IP (Kane, 2000). 1.3. Servidores VoIP software. Existe un conjunto de soluciones VoIP basadas en software libre que al ser capaces de proporcionar el código fuente permiten modificarlo y adaptarlo a cualquier necesidad que se tenga. El concepto de servidor VoIP se refiere a la acción de conmutar llamadas, en el sentido más amplio de su palabra, desde Softswitch hasta PBX. La gran cantidad de servidores VoIP dependen de las funcionalidades requeridas. Sin embargo, algunas de las centralitas de software libre más conocidas y consolidadas son las siguientes: 1.3.1 Bayonne Bayonne (BAY) es la solución VoIP desarrollada por el proyecto GNU y su primera versión fue publicada en 1998. Soporta SIP, H.323, VoIP interno y hacia RTC, IVR (tecnología que permite detectar voz y tonos del teclado e interactuar con los menús configurados en la central). No ha tenido nunca desarrolladores con experiencia en el sector de la VoIP; es un software con funcionalidades muy limitadas, catalogándose más en una prueba de concepto que en un programa de uso real que implique fiabilidad. 1.3.2 CallWeaver CallWeaver [CW] es un fork (desarrollo de software independiente a partir de otro software que se toma como base) de Asterisk 1.2 que se realizó en el año 2005. Las principales diferencias con respecto a Asterisk son que soporta de forma incorporada STUN (Simple Transversal of UDP over NATs: permite a clientes NAT encontrar su dirección IP y puerto públicos y el tipo de NAT en el que se encuentran para configurar una comunicación UDP entre dos hosts que se encuentren tras enrutadores NAT). Permite conectividad con RTC y soporta múltiples protocolos de señalización: H.323, IAX2, MGCP, SIP y SCCP y de flujo de datos RTP, SRTP, además de T.38 Fax sobre IP, IVR y conferencias. Utiliza los codecs SpanDSP, T.38 fax sobre IP, Sqlite en lugar de Berkeley DB y contiene un buffer para el jitter universal. Las razones de crear este software se centran en que la comunidad controlara la evolución de éste, de forma que permitiera que cualquiera pudiese participar, sin tener que renunciar a los derechos de autor y no depender de intereses comerciales antes que la calidad del desarrollo. Además rediseña parte de la estructura interna y se reutilizan las mejores librerías libres.

(33) Capítulo 1. Integración de redes de voz y datos. Elementos del servicio de VoIP. 30. disponibles para no tener que crear las suyas propias. En general se centra más en la fiabilidad, las soluciones genéricas y la compatibilidad multiplataforma que en añadir nuevas funcionalidades. De forma general incorpora multitud de plataformas soportadas en Linux, FreeB-SD, NetBSD, OpenBSD, MacOS X/Darwin y Open/Solaris. 1.3.3 YATE YATE es creado en 2004 basándose en ideas de Bayonne, pero no es un fork de otros proyectos. YATE se puede uasr como aplicación VoIP cliente y servidor, gateway a RTC, gatekeeper, servidor de punto final múltiple de H.323, controlador frontera de sesiones, servidor de registro de SIP, cliente y servidor de IAX, IVR y la posibilidad de incluir funcionalidades de pre/post pago. Su potencial radica en la flexibilidad para poder ser ampliado y de utilizar voz, vídeo, datos y mensajería instantánea de forma unificada. Además es estable, escalable y portable, aunque prioriza el código claro antes que optimizar el rendimiento. La escalabilidad es buena en algunos módulos ya que utiliza librerías de otros proyectos, pero en otros módulos utiliza librerías modificadas por ellos basadas en las librerías de otros proyectos, por lo que nuevas funcionalidades en la librería original no son añadidas a YATE. Al igual que las anteriores centralitas, el grupo de desarrolladores es muy limitado y tiene el peligro de desaparecer. 1.3.4 FreeSwitch FreeSwitch [FS] fue publicado en el 2005, en un principio formado por tres de los desarrolladores más activos de Asterisk que no formaban parte de Digium. Fue diseñado para enrutar e interconectar protocolos de comunicación usando audio, vídeo, texto o cualquier otro formato. Su objetivo ha sido, básicamente, construir desde cero un sistema más modular, multiplataforma, escalable y fiable que Asterisk. FreeSwitch es una librería con un pequeño ejecutable que carga la misma, arranca el núcleo y realiza las tareas definidas en los módulos. Al ser una librería permite la integración con cualquier aplicación que necesite conmutación con VoIP y se puede hacer en varios lenguajes de programación. Su diseño modular permite utilizar cualquier librería disponible de forma eficiente, ya que se pretende no reescribir librerías si ya existen. Permite la construcción de un softphone, un sistema PBX, un softswitch o una interfaz de comunicación con otros sistemas VoIP de código abierto..

(34) Capítulo 1. Integración de redes de voz y datos. Elementos del servicio de VoIP. 31. Constituye un B2BUA ya que permite ocultar la topología de la red, realizar transcodificación y detectar interrupciones de llamadas. Además tiene IVR, colas, conferencias, buzón de voz, SBC (Session Border Controller), FAX sobre voz y T.38, entre otras. Soporta los protocolos de red IPv4 e IPv6, varios protocolos de sincronización como SIP, H.323, Skype, Jingle, GoogleTalk, SCCP, etc., y de tiempo real RTP, SRTP y ZRTP, además de soportar multitud de codecs de voz. Utiliza codecs de banda ancha y estrecha, por tanto es ideal para mantener la compatibilidad entre los dispositivos nuevos y viejos. Los canales de voz pueden funcionar en 8, 12,16, 24, 32 o 48 kHz. Los archivos de configuración utilizan XML para facilitar el análisis. Tiene capacidad para procesar miles de llamadas simultáneas. Funciona en Windows, MaxOSX, Linux, *BSD y Solaris. 1.3.5 SIP Router El proyecto SIP Router comenzó en el 2008 y es la unión entre los proyectos Kamailio (OpenSER), SIP Express Router (SER) y OpenIM-SCore, con el objetivo común de colaborar de forma unida para crear un software mejor. Es un servidor SIP de código abierto capaz de manejar miles de llamada por segundo. Su principal objetivo es desarrollar un sistema con núcleo flexible, extensible, escalable y estable. Entre sus características destacan el uso de SIP, RPT, SRTP, monitorización SNMP, atravesar sistemas con NAT, retransmisión de paquetes RTP en el espacio del núcleo del sistema operativo, enrutamiento de menor costo, balanceo de carga, IPv4 e IPv6. Puede ser utilizado para construir grandes plataformas de VoIP de alto rendimiento, flexibles y seguras. Debido a que se centra en el uso del protocolo SIP, para conectarlo a otro protocolo o a la RTC se hace necesario conectarlo con un Asterisk o FreeSwitch ya que SIP Router no es un B2BUA. Permite un rendimiento de más de 5000 llamadas/s en una máquina. Las plataformas soportadas son Linux, SUN/Solaris, *BSD (García, 2010). 1.3.6 Asterisk Asterisk es una central digital diseñada en software libre que integra las funcionalidades de telefonía clásica con nuevas capacidades derivadas de su flexible y potente arquitectura. Se creó, originalmente, para funcionar sobre el sistema operativo Linux. Actualmente puede funcionar en una variedad de sistemas como OpenBSD, FreeBSD, MacOSX, Windows,.

(35) Capítulo 1. Integración de redes de voz y datos. Elementos del servicio de VoIP. 32. Solaris, etc. Este diseño permite poner en funcionamiento una PBX Asterisk en equipos hardware de propósito general, con la correspondiente reducción de costos y variedad de equipamiento disponible frente a las tradicionales PBX, basadas en hardware y software propietario. Asterisk soporta gran cantidad de protocolos de comunicaciones VoIP y es compatible con la mayor parte de fabricantes del hardware empleado para telefonía IP. Asimismo cuenta con equipamiento de diferentes fabricantes para operar con las redes de telefonía clásicas, mediante diferentes interfaces como pueden ser tarjetas de comunicaciones o dispositivos de acceso integrado (IAD). Al soportar una mezcla de la telefonía tradicional y los servicios de VoIP, Asterisk permite a los desarrolladores construir nuevos sistemas telefónicos de forma eficiente o migrar de forma gradual los sistemas existentes a las nuevas tecnologías. Algunos sitios usan Asterisk para reemplazar las antiguas centralitas propietarias, otros para proveer funcionalidades adicionales y algunas otras para reducir costos de llamadas a larga distancia utilizando Internet. Asterisk no requiere del pago de licencias ya que estas son ilimitadas y su único inconveniente está relacionado con la capacidad del equipo físico “hardware” (Pablo G, Aguilera Chavarría, 2008). 1.3.6.1 Conceptos generales Canal Medio por el cual se emite una llamada entrante o saliente. Por defecto Asterisk soporta una serie de canales. Los más importantes son:  H.323, IAX2, SIP, MGCP (protocolos de VoIP).  Console: GNU Linux OSS/ALSA sound system.  ZAP: líneas analógicas o digitales Dialplan Configuración de la centralita Asterisk que indica el camino a seguir durante una llamada, de inicio a fin. En términos generales, se puede decir que es quien lleva el comportamiento lógico de la centralita. Extensión En la telefonía tradicional una extensión se asocia a un teléfono, interfaces o menús. En Asterisk, una extensión es una lista de comandos a ejecutar. Se accede a una extensión cuando se recibe una llamada entrante por un canal dado, cuando el usuario que ha llamado.

(36) Capítulo 1. Integración de redes de voz y datos. Elementos del servicio de VoIP. 33. marca la extensión o cuando se ejecuta un salto de extensiones desde el Dialplan de Asterisk. Contexto El Dialplan o lógica del comportamiento de Asterisk, se divide en uno o varios contextos. Un contexto es una colección de extensiones. Los contextos, sirven para poder diferenciar “el lugar” donde se encuentra una llamada y así por ejemplo, aplicar políticas de seguridad para los usuarios. Asterisk no se comporta igual cuando llama un usuario y marca el 1 y cuando un usuario local marca el mismo 1. Menús y submenús diferenciados. En general es una forma de diferenciación. Aplicación Asterisk ejecuta secuencialmente los comandos asociados a cada extensión. Esos comandos son realmente aplicaciones que controlan el comportamiento de la llamada y del sistema en sí (Rodríguez, 2008). 1.3.6.2 Ventajas competitivas La integración de soluciones de VoIP con Asterisk permite hacer uso de los beneficios que brinda el protocolo IP. Las soluciones que emplean software libre de código abierto son más atractivas y brindan más ventajas para permitir la integración telefonía computación. Algunas de esas ventajas son las siguientes:  Llamadas sin costo a través de la red IP.  Llamar a extensiones independientemente de la ubicación geográfica.  Acceso remoto a líneas PSTN locales.  Priorizar una llamada de manera que suene secuencia o simultáneamente en varias ubicaciones geográficas.  Portabilidad de extensiones a los usuarios.  Crecimiento modular, no es necesario invertir en el 100% de la red, se puede hacer en fases y tiempos.  Diseño de sistemas de respuesta automática personalizados a la compañía.  Hardware y software de costo menor a sistemas actuales en el mercado.  Plataforma de configuración completamente abierta y configurable en todos los aspectos (Ralco Networks, 2011)..

(37) Capítulo 1. Integración de redes de voz y datos. Elementos del servicio de VoIP. 34. 1.3.6.3 Arquitectura de Asterisk El núcleo de Asterisk contiene varias aplicaciones que juegan un papel importante en la operación del software. Interfaces de Aplicación de Programas (API) específicas son definidas alrededor del núcleo del sistema. Este centro avanzado maneja la interconexión interna de la PBX, utilizando protocolos específicos, codecs e interfaces de hardware de aplicaciones de telefonía. Esto le permite a Asterisk usar cualquier hardware conveniente y tecnología disponible para realizar sus funciones esenciales. Cuando Asterisk es iniciado, el cargador de módulos dinámicos carga e inicializa cada uno de los drivers de los diferentes canales, formato de los archivos, codecs y aplicaciones, enlazándolos con las apropiadas API internas. Esto permite al núcleo de conmutación de la PBX Asterisk, comenzar a aceptar llamadas desde las interfaces y encaminarlas acorde con el plan de marcado, usando el lanzador de aplicaciones para que ejecute aplicaciones que realizarán los servicios telefónicos de: buzón de voz, reproducción de archivos, grabación y otros. La forma modular es lo que le permite a Asterisk integrar los hardwares de telefonía implementados y la tecnología de VoIP. La interfaz API provee el uso de aplicaciones a través de módulos cargables para realizar cualquier acción en demanda, también permite un desarrollo abierto de nuevas aplicaciones para satisfacer necesidades o situaciones únicas, lo que crea un sistema flexible, permitiéndole al administrador diseñar la mejor trayectoria para los usuarios en el sistema PBX y también modificar la trayectoria de llamadas para satisfacer las necesidades de la comunicación (Capote Álvarez, 2008). 1.3.6.4 Equipamiento Para funcionar como centralita telefónica de sistemas de VoIP, o lo que se denomina telefonía IP, Asterisk tan solo necesita instalarse en un equipo servidor con el sistema operativo elegido. Esto permite contar con una solución de VoIP con costos reducidos al implementarse sobre servidores con arquitectura hardware estándar PC, frente a soluciones con hardware propietario. El sistema deberá ser instalado sobre una infraestructura de red de comunicaciones adecuada y de calidad. Dicha infraestructura deberá contar con el ancho de banda necesario para soportar la coexistencia de las aplicaciones con la telefonía IP y servicios añadidos (videoconferencia), y disponer de tecnologías de calidad de servicio (QoS)..