絡(luò)電話的整體解決方案。

一、VOIP介紹

VOIP即網(wǎng)絡(luò)電話，Voice over Internet Protocol,通過把語音信號經(jīng)過數(shù)字化處理、壓縮編碼打包、通過網(wǎng)絡(luò)傳輸，然后解壓、把數(shù)字信號還原成聲音，讓通話對方聽到。 話音從源端到達目的端的基本過程是： 聲 – 電轉(zhuǎn)換：通過壓電陶瓷等類似裝置將聲波變換為電信號。

量化采樣：將模擬電信號按照某種采樣方法（比如脈沖編碼調(diào)制，即PCM）轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號；

封包：將一定時長的數(shù)字化之后的語音信號組合為一幀，隨后，按照國際電聯(lián)（ITU-T）的標(biāo)準(zhǔn)，這些話音幀被封裝到一個RTP（即實時傳輸協(xié)議，Realtime Transport Protocol）博主weixin@yuyinjiqiren報文中，并被進一步封裝到UDP報文和IP報文中。

傳輸：IP報文在IP網(wǎng)絡(luò)由源端傳遞到目的端 去抖動：去除因封包在網(wǎng)絡(luò)中傳輸速度不均勻所造成的抖動音 拆包 電聲轉(zhuǎn)換 一個完整的、可以大規(guī)模商用運營的IP電話系統(tǒng)包括如下一些技術(shù)（暫不完全）：尋址 話音編解碼 回聲消除和回聲抑制 傳輸 IP報文時延控制功能 去抖動 IP報文的去抖動（de-jitter）功能 。

二、VOIP與傳統(tǒng)電話的比較

簡單地來說，VOIP網(wǎng)絡(luò)電話免費（流量、wifi），傳統(tǒng)電話更穩(wěn)定點。不過現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)電話行業(yè)發(fā)展快，很多產(chǎn)品穩(wěn)定性都超過了傳統(tǒng)電話，好比mimicall、vp3000等，所以現(xiàn)在越來越多的人習(xí)慣了使用網(wǎng)絡(luò)電話去進行溝通。

三、開源軟PBX（軟交換）的選擇

國內(nèi)比較流行和擁有活躍用戶群的是FreeSwitch（https://freeswitch.org/）和Asterisk（http://www.asterisk.org/），由于之前對Asterisk有一定的應(yīng)用經(jīng)驗，所以選擇了Asterisk。二者都基于sip協(xié)議。

四、客戶端開源sip協(xié)議庫的選取

目前比較流行的開源的SIP協(xié)議庫是PJSIP（http://www.pjsip.org/），它實現(xiàn)了SIP、SDP、RTP、STUN、TURN和ICE。PJSIP作為基于SIP的一個多媒體通信框架提供了非常清晰的API，以及NAT穿越的功能。PJSIP具有非常好的移植性，幾乎支持現(xiàn)今所有系統(tǒng)：從桌面系統(tǒng)、嵌入式系統(tǒng)到智能手機。PJSIP同時支持語音、視頻、狀態(tài)呈現(xiàn)和即時通訊。PJSIP具有非常完善的文檔，對開發(fā)者非常友好支持。

五、調(diào)研評估和Demo搭建

目前市場上對于voip的應(yīng)用已經(jīng)比較成熟，好多公司都在做。微信電話本等的推出說明voip完全可行。相對于去哪兒呼叫中心更好的服務(wù)于去哪兒用戶解決海外用戶撥打人工服務(wù)的困難，盡最大努力降低用戶的成本，voip完全可行。

1）Demo的快速搭建

找一臺linux機器首先下載安裝pjsip軟件 安裝過程這里不做過細(xì)講解

用ldconfig命令 驗證pjsip的動態(tài)鏈接是否創(chuàng)建

ldconfig -p | grep pj

安裝Asterisk 13(注意只有12以上才支持了pjsip)

這里注意在編譯的時候其實可以查詢系統(tǒng)的位數(shù)，我的是64位所以直接指定了64，查詢指定的命令如下：

ARCH=$(getconf LONG_BIT | grep “64”)

./configure –libdir=/usr/lib${ARCH}

用make menuselect命令選擇安裝的模塊

做選擇需要編譯安裝的modules，查看確保pjsip相關(guān)的module已選擇

然后make config 命令是將asterisk作為linux service的服務(wù)

還有一點就是Asterisk 13 requires pjsip >= 2.4. 所以選取版本的時候也 需要注意。

2）demo客戶端軟件選取

PjSua是開源的客戶端代碼，同時支持ios和android等主流操作系統(tǒng)，做測試用的話eyeBeam，X-Lite，Blink 都可以作為PC客戶端，Blink PC客戶端做tls測試的時候比較方便。

這里可以同時下載eyeBeam，X-Lite兩臺互撥便于測試。

3）Asterisk的配置

Demo可以配置兩個測試的分機號（可以認(rèn)為是用戶名和密碼）

配置是在 /etc/asterisk/pjsip.conf 中

監(jiān)聽地址端口配置為本機ip和5061端口，協(xié)議配置成udp

分別再配置兩個號 8005和8006

[transport-udp]

type=transport

protocol=udp

bind=0.0.0.0:5061

[8005]

type=endpoint

context=from-external

disallow=all

allow=ulaw

transport=transport-udp

auth=8005

aors=8005

[8005]

type=auth

auth_type=userpass

password=8005

username=8005

[8005]

type=aor

max_contacts=1

[8006]

type=endpoint

context=from-external

disallow=all

allow=ulaw

transport=transport-udp

auth=8006

aors=8006

[8006]

type=auth

auth_type=userpass

password=8006

username=8006

[8006]

type=aor

max_contacts=1

4）撥號方案的配置

撥號方案的配置在 /etc/asterisk/extensions.conf 中 增加配置

[from-external]

exten => _80XX,1,NoOp()

same => n,Dial(PJSIP/${EXTEN})

啟動asterisk

service asterisk start

控制臺連接

sudo asterisk -rvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvv

注冊分機8005 8006

Asterisk 控制臺輸出

撥打測試 戴上耳機就可以聽到你的聲音啦

demo用例圖

六、Asterisk 負(fù)載均衡的搭建

完美的線上解決方案是不允許單點的出現(xiàn)，作為pbx 也是一樣。

負(fù)載均衡軟件選取，sip層的負(fù)載均衡可以選取硬件，但是成本原因我們可以用軟件代替，行業(yè)中有不少做sbc的廠家，提供硬件和軟件的解決方案，我們可選取kamailio （https://www.kamailio.org/w/） 或者opensips （http://www.opensips.org/），其實二者是一家，不同的分支而已 其中的故事我就不在這里說了，這里我們選取 kamailio。

1）kamailio安裝

安裝過程這里不做過細(xì)講解 這里需要注意將kamailio做成service服務(wù)啟動方式或者init腳本啟動方式需要做以下操作，同時需要注意權(quán)限問題

cp pkg/kamailio/rpm/kamailio.init /etc/init.d/

mv /etc/init.d/kamailio.init /etc/init.d/kamailio

chmod 755 /etc/init.d/kamailio

/etc/init.d/kamailio start

2） 配置asterisk的轉(zhuǎn)發(fā)

cd /usr/local/etc/kamailio/

vim dispatcher.list

1 sip:192.168.0.1 0 1 weight=50

1 sip:192.168.0.2 0 1 weight=50

vim kamailio.cfg(kamailio配置比較多官方有文檔（http://www.kamailio.org.cn/data/pages/cookbooks/4.3.x/stable.html）這里列舉主要的配置)

listen=udp:192.168.0.3:5060

modparam(“dispatcher”, “l(fā)ist_file”, “/usr/local/etc/kamailio/dispatcher.list”)

Route配置中加入

if(!ds_select_dst(“$var(dispatcher_group)”, “9”))

{

send_reply(“404”, “No destination dispatcher”);

exit;

}

關(guān)于dispatcher 的選項配置

3）重啟 kamailio

/etc/init.d/kamailio restart

此時呼叫 可以查看kamailio的日志或者asterisk控制臺 發(fā)現(xiàn)已經(jīng)按照我們的配置按權(quán)重做了轉(zhuǎn)發(fā)。

Asterisk負(fù)載均衡用例圖

七、kamailio的HA

此時發(fā)現(xiàn)雖然解決了asterisk的單點問題，但是沒有解決kamailio的單點問題。我們選取keepalived解決kamailio的HA。Keepalived 引入需要vrrp（虛擬ip）的配合，這里我們指定192.168.1.4是192.168.1.5和192.168.1.6vrrp （這個需要在路由器端配置）。

1）Keepalived（http://www.keepalived.org/）安裝

需要主備兩臺服務(wù)器 地址分別對應(yīng)192.168.1.5和192.168.1.6。兩臺都得安裝。

2）Keepalived 配置

兩臺機器的配置，基本一致只是一臺是master一臺是backup

還需要修改 /etc/sysctl.conf文件輸入

net.ipv4.ip_nonlocal_bind = 1

這條配置是允許linux的服務(wù)可以綁定虛擬ip，這里我們的kamailio需要綁定虛擬ip。

3）啟動keepalived

service keepalived start

兩臺都啟動

修改kamailio的配置文件 綁定虛擬ip

listen=udp:192.168.1.4

重啟kamailio 這里已經(jīng)是兩臺了 主備

/etc/init.d/kamailio restart

這是時候撥打虛擬ip就可以了

4）HA的主備切換的檢驗

針對kamailio 我們需要引入sipsak小軟件，做sip探測比較合適

安裝sipsak

yum install sipsak

向kamailio發(fā)送探測 命令格式

sipsak -s sip:s@192.168.1.4:5060

根據(jù)返回值判斷echo $?

編寫監(jiān)測腳本 做邏輯處理

這里大致說下腳本思路：利用sipsak 向kamailio發(fā)送探測命令，根據(jù)返回值是否為0判斷kamailio是否存活，根據(jù)失敗次數(shù)做keepalived的關(guān)閉這樣就可以實現(xiàn)vrrp指向另一臺機器。結(jié)合crontab 和shell腳本可以實現(xiàn)精細(xì)到每秒執(zhí)行一次監(jiān)測。

Kamailio HA后的用例圖

八、回?fù)芊桨傅慕鉀Q

現(xiàn)實中手機上并未啟動voip電話，此時撥打用戶是打不通的。為了解決這個問題我們設(shè)計了回?fù)芊桨?#xff0c;主要思路是當(dāng)一方呼入電話時我們將這通電話hold起來，根據(jù)業(yè)務(wù)方式通知到另一方（比如push通知），當(dāng)對方上線后我們放行這通電話就可以正常通話了，另一種方式是會議室方式，將呼入方先加入會議室，業(yè)務(wù)通知（同樣可以push或者短信等）另一方，另一方收到通知后主動加入會議室，此時雙方就可以通話啦。

回?fù)芊桨傅男蛄袌D

九、NAT 問題簡述

在企業(yè)服務(wù)中通常公司都有防火墻和DNS服務(wù)器，我熟知的一般是bind服務(wù)，在對外網(wǎng)開放的時候，需要開放端口，同時需要做端口和ip轉(zhuǎn)發(fā)。對應(yīng)的外網(wǎng)地址轉(zhuǎn)發(fā)到對應(yīng)的內(nèi)網(wǎng)地址上，這一點需要注意。在asterisk和kamailio中都有對NAT的支持，做對應(yīng)的配置即可，其中的坑只能自己動手去踩坑，比較雜，這里就不做過多說明，如果公司實力強大，還可以搭建stun服務(wù)器，免費的一般不靠譜，這樣既能解決端口問題又能解決NAT問題。

十、TLS和SRTP的支持

對于對外的服務(wù)來說，如果不想讓別人看到你的數(shù)據(jù)和聽到你的通話，需要在協(xié)議層引入TLS 語音層引入SRTP。tls和srtp都是需要單獨安裝的模塊，在kamailio中編譯安裝的時候就需要指定tls.so的加入。Asterisk編譯安裝的時候也需要提前編譯安裝tls和srtp。至于證書沒必要去購買 自簽名的即可。Kamailio是可以單獨配置rtpproxy的，所以這些服務(wù)都可以細(xì)分。

十一、問題排查

實際搭建過程中肯定會碰到各種各樣的問題，如網(wǎng)絡(luò)問題可以采用小工具netcat（http://www.jianshu.com/p/fa4eeac44e5c）進行排查，如果是分析sip協(xié)議哪步出的問題linux的 tcpdump是很好的工具，如果采用了tls協(xié)議，則有相對應(yīng)的工具ssldump。最后推薦個非常實用的抓包軟件wireshark，這款軟件無論是分析sip協(xié)議還是丟包率，還是語音質(zhì)量方面都是非常好用的。

十二、總結(jié)

如圖是比較簡單的voip接入呼叫中心的架構(gòu)圖，實際的應(yīng)用項目中還有許多監(jiān)控的事情，比如宕機的通知之類的事情這里和業(yè)務(wù)相關(guān)的就不多說了，真正搭建的過程中會遇到許許多的問題，在此只是一個小的總結(jié)，希望對大家有所幫助。

歡迎留言交流或投稿，和我們一起分享知識。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的网络电话VOIP技术解析的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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