Xây dựng tổng đài tra cứu điểm thi tự động trên nên asterisk

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THƠNG VẬN TẢI TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP XÂY DỰNG TỔNG ĐÀI TRA CỨU ĐIỂM THI TỰ ĐỘNG TRÊN NỀN ASTERISK Ngành: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ, TRUYỀN THÔNG Chuyên ngành: ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG Giảng viên hướng dẫn : ThS Phan Thanh Minh Sinh viên thực MSSV: 1151040001 : Trần Việt Bảo Lớp: DV11 TP Hồ Chí Minh, 2015 BM-LVTN-06 LỜI CẢM ƠN Trong śt quá trình học tập và hoàn thành luận văn, em đã nhận được sự hướng dẫn, giúp đỡ quý báu, tận tình từ Thầy Cô và các bạn bè Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, em xin được bày tỏ lời cảm ơn chân thành tới Ban Giám Hiệu toàn thể Thầy Cô trường Đại Học Giao Thông Vận Tải TP Hồ Chí Minh đã truyền đạt cho em kiến thức quý báu thật sự hữu ích, đồng thời tạo điều kiện thuận lợi giúp em hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Thầy Phan Thanh Minh, người đã quan tâm giúp đỡ, hướng dẫn và động viên em suốt quá trình thực luận văn Mặc dù em đã cố gắng hoàn thành luận văn phạm vi và khả cho phép, chắc chắn không tránh khỏi thiếu sót Em kính mong nhận được sự bảo Quý Thầy Cơ và sự góp ý chân thành các bạn Em kính chúc Quý Thầy Cô khỏe mạnh, và thành công sự nghiệp trồng người Xin trân trọng cám ơn! i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu tơi, có hỗ trợ từ Giáo viên hướng dẫn ThS Phan Thanh Minh Các nội dung nghiên cứu kết đề tài trung thực Những tài liệu, hình ảnh phục vụ cho việc phân tích, nhận xét, đánh giá tơi thu thập từ nguồn khác ghi phần tài liệu tham khảo Nếu phát có gian lận tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm trước Hội đồng, kết luận văn TP HCM, ngày … tháng … năm 2015 Tác giả Trần Việt Bảo ii MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VoIP 1.1 1.2 Giới thiệu chung Khái quát mạng VoIP 1.2.1 Giới thiệu 1.2.2 Khái niệm 1.2.3 Đặc điểm điện thoại IP 1.2.4 Các hình thức truyền thoại qua IP 1.2.5 Một số ứng dụng VoIP 1.2.6 Đặc điểm mạng VoIP 1.2.7 Yêu cầu chất lượng VoIP: 1.3 Kiến trúc thành phần mạng VoIP 10 1.4 Kết luận chương 11 CHƯƠNG 2: CÁC GIAO THỨC TRONG MẠNG VoIP 12 2.1 Streaming 12 2.1.1 Giao thức RTP 12 2.1.2 Giao thức RTCP 12 2.2 Signaling 13 2.2.1 Giao thức H323 13 2.2.2 Giao thức SIP 22 2.2.3 Giao thức SGCP (Simple Gateway Protocol) 30 2.2.4 Giao thức MGCP (Media Gateway Control Protocol) 31 2.3 Kết luận chương 31 CHƯƠNG 3: TỔNG ĐÀI ASTERISK 32 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 Tổng đài IP PBX 32 Kết nối IP PBX với PBX 32 Kết nối server Asterisk 33 Các ứng dụng IVR, VoiceMail, Điện thoại hội nghị 34 Chức Phân phối gọi tự động ACD 34 Tổ chức thư mục asterisk 35 iii 3.7 3.8 3.9 3.10 Một số lệnh thao tác hệ thống asterisk 37 Cách thức cấu hình tập tin 38 Cách thức hoạt động tập tin cấu hình 39 Tập tin cấu hình 41 3.10.1 Giới thiệu dialplan 41 3.10.2 Giao thức SIP 44 3.10.3 Hộp thư thoại (Voicemail) 47 3.10.4 Nhạc chờ (Music On Hold MOH) 49 3.10.5 Hàng đợi (Queue) 50 3.11 Kết luận chương: 52 CHƯƠNG 4: XÂY DỰNG TRUNG TÂM TRA CỨU ĐIỂM THI TỰ ĐỘNG TRÊN NỀN ASTERISK 53 4.1 4.2 4.3 Giới thiệu: 53 Mục đích yêu cầu 53 Phân tích thiết kế 54 4.3.1 Kịch cho hệ thông 54 4.3.2 Giới thiệu tính Interactive Voice Response (IVR) 56 4.4 Triển khai mô hình 58 4.4.1 Mơ hình hệ thống 58 4.4.2 Cài đặt gói phần mềm 58 4.4.3 Cấu hình hệ thống Asterisk 63 4.5 Kết luận chương 68 KẾT LUẬN ………………………………………………………………………… 70 HƯỚNG PHÁT TRIỂN……………………… …………………………………… 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO ……………………………………………………………72 iv DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Mơ hình PC to PC Hình 1.2: Mơ hình PC to Phone Hình 1.3 Mơ hình Phone to Phone Hình 1.4 Kiến trúc mạng VoIP 10 Hình 2.1 Cấu trúc H.323 14 Hình 2.2 Vùng Gatekeeper 15 Hình 2.3 Chồng giao thức H.323 17 Hình 2.4 Các giai đoạn H.323 17 Hình 2.5 Thiết lập gọi Gatekeeper nội vùng 19 Hình 2.6 Thiết lập gọi Gatekeeper liên vùng 19 Hình 2.7 Mơ hình H.323 thơng qua Internet 22 Hình 2.8 Các thành phần SIP 22 Hình 2.9 Hoạt động proxy server 24 Hình 2.10 Hoạt động Redirect server 26 Hình 2.11 Hình gọi SIP 27 Hình 3.1 IP PBX 32 Hình 3.2 Kết nối IP PBX với PBX 33 Hình 3.3 Kết nối Server Asterisk 33 Hình 3.4 Triển khai server IVR, VoiceMail, Hội thoại 34 Hình 3.5 Phân phối gọi hàng đợi 35 Hình 3.6 Cấu trúc thư mục 36 Hình 4.1 Hệ thống IVR 57 Hình 4.2 Mơ hình logic hệ thống 58 Hình 4.3 Giao diện VirtualBox 59 Hình 4.4 Giao diện PuTTY 61 Hình 4.5 Giao diện WinSCP 62 Hình 4.6 Giao diện X-lite 63 Hình 4.7 Giao diện điều khiển web 68 Hình 4.8 Hình ảnh số điện thoại đăng kí thành cơng với Asterisk 68 Hình 4.9 Kết nhập mã sinh viên đọc điểm 69 v CÁC TỪ VIẾT TẮT A AA ACD ATM ATA ADSL API ARP C CRC CPL COPS D DTMF H HTTP I IAX IP IPDC ITU-T IVR Automated Attendant Auto Call Distrivution Phân phối gọi tự động Asynchoronous Transfer Mode Chế độ truyền không đồng Advanced Technology Attachment Chuẩn truyền liệu cho các thiết bị lưu trữ Asynmetric Digital Subcriber Line Đường truyền thuê bao số bất đồng Application Program Interface Giao diện ứng dụng Address Resolution Protocol Giao thức phân giải địa ARP Cyclic Redundancy Check Kiểm tra vòng dư Call Processing Language Ngôn ngữ xử lí gọi Common Open Policy Service Dịch vụ chính sách mở chung Dual Tone Multi Frequency Đa tần kép Hypertext Transfer Protocol Giao thức truyền siêu văn bản Inter-Asterisk eXchange Internet Protocol Giao thức Internet Internet Protocol Device Control Giao thức điều khiển thiết bị International Telecommunication Union – Telecommunication Tổ chức viễn thông quốc tế Interactive Voice Response Tương tác thoại M vi MAC MCU MGCP MGW MGWC MIME N NIC O OSP PSTN PPP PBX PCI Q QoS R RAS RTP RTCP RTSP Media Access Control Khả kết nối tầng vật lý Multipoint Control Unit Khối điều khiển đa điểm Media Gateway Control Protocol Giao thức điều khiển Media Gateway Media Gateway Cổng truyền thông Media Gateway Controller Điều khiển cổng truyền thông Multipurpose Internet Mail Extension Mở rộng thư tín Internet đa mục địch: Giao thức thư điện tử Network Information Center Trung tâm thông tin mạng Open Settlement Protocol Giao thức thỏa thuận mở Public Switch Telephone Network Mạng điện thoại công cộng Point-to-point Protocol Giao thức điểm tới điểm Private Branch eXchange Tổng đài cá nhân Peripheral Component Interconnect Các thành phần cấu hình nên cổng giao tiếp ngoại vi theo chuẩn nối tiếp Quality of Service Chất lượng dịch vụ Register Admission Status Báo hiệu đăng kí, cấp phép, thông tin trạng thái Real-time Transport Protocol Giao thức truyền thời gian thực Real Time Control Protocol Giao thức điều khiển thời gian thực Real Time Streaming Protocol Giao thức tạo cổng luồng thời gian thực vii RSVP S SIP SGCP SAP SDP SS7 SGW T TCP TDM TLS TTL U UDP V VoIP Resource Reservation Protocol Giao thức giành trước tài nguyên mạng Session Initiation Protocol Giao thức khởi tạo phiên Simple Gateway Control Protocol Giao thức điều khiển cổng mạng đơn giản Session Advertisement Protocol Giao thức thông báo phiên kết nối Session Description Protolcol Giao thức mô tả phiên Signalling System Giao thức báo hiệu số Signalling Gateway Gateway báo hiệu Transport Control Protocol Giao thức điều khiển truyền TCP Time Division Multiplex Ghép kênh phân chia thời gian Transmission Layer Seccurity Giao thức bảo mật lớp truyền tải Time To Live Thời gian tồn tại gói tin User Datagram Protocol Giao thức gói người sử dụng Voice over Internet Protocol Công nghệ truyền thoại mạng IP viii LỜI MỞ ĐẦU Sự phát triển mạng Internet bước ngoặt lớn mang đậm tính lịch sử lĩnh vực truyền thơng Nó có tác động to lớn tích cực khơng riêng lĩnh vực cơng nghệ thơng tin mà cịn lĩnh vực đời sống xã hội Sự phát triển mạnh mẽ Internet dẫn đến dịch vu ngày phát triển số lượng lẫn chất lượng Ngày nay, dịch vụ Internet đến với việc tìm kiếm thơng tin, giải trí mà Internet thêm nhiều dịch vụ đa dạng ví điện tử, dịch vụ đa phương tiện, Internet of things, dịch vụ VoIP… Bắt đầu từ năm 1994, truyền thông Internet bắt đầu thử nghiệm phát triển mạnh mẽ từ năm 1995 Hiện truyền thông qua mạng Internet phát triển mạnh với nhiều ứng dụng đa dạng điện thoại, fax , hội nghị video, chia sẻ tài liệu… Điện thoại IP xu tất yếu, thay điện thoại truyền thống Việc tìm hiểu xây dựng ứng dụng dựa công nghệ VoIP điều cần thiết mang lại lợi ích to lớn cho đời sống Vì lý mà lựa chọn thực đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Xây dựng tổng đài tra cứu điểm thi tự động Asterisk” Nội dung đề tài gồm chương:  Chương 1: Tổng đài VoIP Trong chương tìm hiểu khái niệm VoIP, ứng dụng VoIP, trình bày ưu, nhược điểm yêu cầu chất lượng VoIP tìm hiểu kiến trúc mạng thành phần mạng VoIP  Chương 2: Các giao thức mạng VoIP Chương trình bày khái niệm, chức giao thức báo hiệu mạng VoIP  Chương 3: Tổng đài Asterisk Giới thiệu tổng đài Asterisk, trình bày kiến trúc, tính ngữ cảnh gọi tổng đài Asterisk, giới thiệu giao thức VoIP tổng đài  Chương 4: Triển khai hệ thống tổng đài Asterisk Thực thử nghiệm Tổng đài tra cứu điểm thi tự động để thấy tính mà hệ thống Asterisk đem lại Trong trình làm đồ án, cố gắn nhiều song kiến thức cịn hạn chế nên khơng thể tránh khỏi thiếu sót Tơi mong nhận đóng góp ý kiến, hướng dẫn giúp đỡ Thầy Cô, bạn bè 4.4 Triển khai mơ hình 4.4.1 Mơ hình hệ thống Hình 4.2 Mơ hình logic hệ thống Trong hệ thống thực tế triển khai luận văn gồm có:  Server AsteriskNOW-3.0.0-i386 tính hợp Centos 5.5  Softphone (X-lite) Cấu hình đề nghị PC cài đặt server Asterisk: CPU P4 2,4 Ghz RAM 512 MB HDD 40GB 4.4.2 Cài đặt gói phần mềm 4.4.2.1 Máy ảo Virtualbox VirtualBox cho phép người dùng tạo máy ảo miễn phí, nhờ người dùng trải nghệm tính hệ điều hành máy ảo, với đầy đủ thông tin tên máy, phiên hệ điều hành, dung lượng Ram VirtualBox chạy hệ điều hành Windows từ phiên 95 Windows 8, Mac OS X, Solaris Linux Bên cạnh đó, hỗ trợ loạt hệ điều hành khách bao gồm MS-DOS, phiên trước Windows OpenBSD 58 Giao diện sử dụng VirtualBox làm đơn giản hóa q trình tạo quản lý máy ảo (VMs) Màn hình hiển thị gắn kèm với bảng điều khiển giúp bạn liệt kê tất máy ảo có Kiểm sốt biểu tượng dán nhãn New, Settings, Start Discard, xử lý tất chức tab cho thông tin hiển thị chi tiết, snapshot mô tả máy ảo lựa chọn Chúng ta nhấn New để tạo máy ảo nhằm mục đích để cài đặt Ubuntu - Một hệ điều hành miễn phí dựa Linux, Windows để kiểm tra khả lưu trữ nhiều hệ điều hành VirtualBox mà không cần phải thực thay đổi mạnh mẽ Chương trình cho phép lựa chọn hệ điều hành (Linux) phiên (Ubuntu) mà dự định cài đăt trình tạo máy ảo xác định dung lượng RAM để cung cấp cho máy ảo Hình 4.3 Giao diện VirtualBox 59 Tính VirtualBox Chế độ module VirtualBox có thiết kế mudule với giao diện lập trình thiết kế máy chủ, máy khách Điều giúp bạn dễ dàng kiểm sốt từ vài giao diện Chẳng hạn, bạn khởi động máy ảo giao diện máy ảo điển hình sau kiểm sốt máy ảo từ dịng lệnh từ xa VirtualBox kèm với kit phát triển phần mềm phần mềm nguồn mở, bạn không cần phải hack mã nguồn để viết giao diện cho VirtualBox Mô tả máy ảo XML Các cấu hình tùy chỉnh máy ảo lưu trữ hoàn toàn XML hoàn toàn độc lập với máy tính khác Do đó, máy ảo dễ dàng di chuyển đến máy tính khác Hỗ trợ Windows Linux VirtualBox có phần mềm đặc biệt mà cài đặt máy ảo Windows Linux để cải thiện hiệu suất Trong số tính cung cấp, tính tích hợp trỏ chuột giải pháp thay đổi kích thước hình Thư mục chia sẻ Giống nhiều giải pháp ảo hóa khác, để dễ dàng trao đổi liệu máy chủ máy khách, VirtualBox cho phép khai báo thư mục máy chủ thư mục chia sẻ mà sau truy cập từ bên máy ảo Kiểm soát điều khiển USB ảo VirtualBox thực điều khiển USB ảo cho phép bạn kết nối thiết bị USB với máy ảo bạn mà cài đặt trình điều khiển thiết bị máy chủ Giao thức máy tính để bàn từ xa (RDP) Không giống phần mềm tạo máy ảo khác, VirtualBox hồn tồn hỗ trợ giao thức máy tính để bàn từ xa (RDP) Một máy ảo hoạt động giống máy chủ RDP, cho phép bạn chạy máy ảo từ xa số máy khách mà hiển thị liệu RDP Truy cập USB thơng qua RDP Với tính độc đáo này, máy ảo mà hoạt động giống máy chủ RDP truy cập thiết bị USB kết nối với máy khách RDP Bằng cách này, máy chủ mạnh mẽ ảo hóa nhiều máy khách mà cần hiển thị liệu RDP có thiết bị USB kết nối 60 4.4.2.2 Phần mềm putty PuTTY ứng dụng miễn phí hỗ trợ giao thức Telnet SSH tảng Windows, Unix, kèm với giả lập lệnh Terminal xterm Hình 4.4 Giao diện PuTTY Tính năng: • Xác thực chức Kerberos/GSSAPI SSH-2 • Cho phép Local X11 hỗ trợ Windows • Hỗ trợ cho phông chữ không cố định chiều rộng Windows • Hỗ trợ GTK Unix • Xác định rõ ràng tên Host logical phụ thuộc vào hệ thống phần cứng địa cụ thể để kết nối • Hỗ trợ phương thức nén zlib@openssh.com SSH-2 • Hỗ trợ số tính Windows 7: thay đổi kích cỡ cửa sổ chế độ Aero 61 • Hỗ trợ chế mã hóa khóa private theo chuẩn AES OpenSSH • Sửa lỗi: xử lý khóa private OpenSSH với số thứ tự số nguyên • Sửa lỗi: khắc phục lỗi trình forward cổng • Sửa lỗi: nhiều lỗi xảy trình tắt ứng dụng • Sửa lỗi: hệ thống bị treo gửi loạt tín hiệu qua cổng back end Windows 4.4.2.3 Phần mềm WinSCP: Ở mức độ người quản lý hosting website (lưu trữ trang web) WinSCP có cơng dụng truyền tải nội dung thư mục, tập tin… từ máy tính bạn đến server cung chứa dịch vụ hosting bạn Các giao thức kết nối thông dụng FTP SFTP Giao diện chương trình: Hình 4.5 Giao diện WinSCP 62 4.4.2.4 Phần mềm X-lite X-lite phần mềm softphone thơng dụng với đầy đủ tính điện thoại IP X-lite sử dụng giao thức SIP Giao diện softphone X-lite: Hình 4.6 Giao diện X-lite 4.4.3 Cấu hình hệ thống Asterisk 4.4.3.1 Thiết kế database: "tra_diem" table: "tra_diem" -mssv -> text => mssv ky tu name -> text math -> int physics -> int chemistry -> int majors_code -> int =>1,2 (1 la TCNH, la QTKD) sum_mark -> int 63 Tạo database tra_diem use tra_diem; DROP TABLE IF EXISTS `tra_diem`; CREATE TABLE `tra_diem` ( `mssv` text, `name` text, `math` int(11) default NULL, `physics` int(11) default NULL, `chemistry` int(11) default NULL, `majors_code` int (2)default NULL, `sum_mark` int (11) default NULL, `posion` int (11) default ) ENGINE=MyISAM DEFAULT CHARSET=utf8; describe tra_diem; Trigger: CREATE TRIGGER mark_sum_ins BEFORE INSERT ON tra_diem FOR EACH ROW SET NEW.sum_mark = NEW.math + NEW.physics + NEW.chemistry; CREATE TRIGGER mark_sum_upd BEFORE UPDATE ON tra_diem FOR EACH ROW SET NEW.sum_mark = NEW.math + NEW.physics + NEW.chemistry; use tra_diem; insert into tra_diem (mssv,name,math,physics,chemistry,majors_code) values ('0001','Tran Thi A', 7,8,9,1); 64 insert into tra_diem (mssv,name,math,physics,chemistry,majors_code) values ('0002','Tran Van B', 5,6,7,1); insert into tra_diem (mssv,name,math,physics,chemistry,majors_code) values ('0003','nguyen Van C', 4,10,5,2); insert into tra_diem (mssv,name,math,physics,chemistry,majors_code) values ('0004','Tran Thi Vu', 7,8,9,2); 4.4.3.2 Cấu hình file extention #nano /etc/asterisk/extention_custom.conf [from-internal-custom] include => tra-diem [tra-diem] exten => _*357*XXXX,1,Answer() ;truyen vao mssv exten => _*357*XXXX,n,Set(mssv=${EXTEN:5:4}) exten => _*357*XXXX,n,AGI(tra-diem.php,${mssv}) exten => _*357*XXXX,n,Wait(1) exten => _*357*XXXX,n,Hangup() 4.4.3.3 AGI() luu ten => tra-diem.php #!/usr/bin/php -q