Úkol

Realize a translation between SIP and WebRTC using Asterisk.

Co je to vlastně SIP a webRTC 

SIP

Definice

SIP je z angličtiny zkratka pro Session Initiation Protocol, v češtině protokol pro inicializaci. Je to internetový protokol určený pro přenos signalizace v internetové telefoniii.

K čemu slouží, co dělá

Pro vytvoření a řízení multimediální relace musí SIP zajistit následujících pět činností:

• Lokalizace účastníka - nalezení spojení s koncovou stanicí
• Zjištění stavu účastníka - zjištění, jestli je účastník schopen relaci navázat (může mít obsazeno, přesměrováno atd.)
• Zjištění možností účastníka - zjištění, jaké jsou možnosti účastníka (typ kodeku, max. přenosová rychlost, audio/video atd.)
• Vlastní navázání spojení - zde vstupuje do hry také protokol SDP, který popisuje navázané spojení a odkazuje na RTP datový tok
• Řízení probíhajícího spojení - případné změny vlastností v průběhu relace a činnosti spojené s jejím ukončováním

Metody protokolu

SIP je textově orientovaný protokol a metody (příkazy) se v něm píší velkými písmeny (podle HTTP, ze kterého vyšel). Mezi základní metody protokolu patří:

• REGISTER - registrace účastníka na SIP Proxy serveru
• INVITE - zahájení komunikace o plánované nové relaci
• ACK - potvrzení zahájení relace
• CANCEL - přerušení zahajovaní relace ještě před jejím navázáním
• BYE - ukončení probíhající relace
• OPTIONS - požádá o informace o možnostech vzdálené strany, aniž by se sestavilo volání

WebRTC

Definice

WebRTC je z angličtiny zratka pro Web Real-Time communication, což v češtině znamená Web pro komunikaci v reálném čase. Je to rozhraní, jenž poskytuje podporu pro telefonní hovory, video konference a peer-to-peer sdílení souborů, které lze spustit ve webovém prohlížeči bez jakýchkoli zásuvných modulů.

Kde lze použít WebRTC, kde je podporován

WebRTC podporují následující prohlížeče:

• Tradiční osobní počítače
  • Google Chrome 23
  • Mozilla Firefox 22
  • Opera 18
• Android
  • Google Chrome 28 (implicitně povoleno od verze 29)
  • Mozilla Firefox 24
  • Opera Mobile 12
• Google Chrome OS
• Firefox OS

Problematika

Abychom byli schopni vytvořit komunikaci mezi SIP účastníkem a WebRTC, je třeba je řádně na definovat a v následujících krocích si řekneme nějaký návrh řešení zadané problematiky, tedy nějakou topologii a následně si ukážeme praktický popis řešení.  

Topologie

Jak to dle topologie funguje

WebRTC-SIP gateway převede mezi sebou sadu protokolů WebRTC, a to: websocket (Ws/Wss) pro signalizaci, dále TURN/STUN/RTP kanditaty na ICE a DTLS/SRTP media. 

Co se týká SIP protokolů, tak ty jsou následující: SIP signalizace probíhá přes UDP/TCP, RTP/RTCP protokoly, slouží pro média a podporu různých rozšíření protokolu SIP. 

A v neposlední řadě MRTC (Mizutech WebRTC do SIP gatewaye). Je to takzvané řešení vše v jednom pro konverzi mezi protokoly WebRTC/SIP se všemi vestavěnými moduly, které zahrnují konektivitu a síťová nastavené pro uživatele. 

A jakmile se dostane informace až do posledního bodu, tak je to účastník na nějakém software sloužící pro VoIP, v našem případě jsme použili linphone.

Popis praktického řešení

Nejdříve bylo potřeba si zvolit virtuální platformu, kde se bude projekt realizovat. Zvolil jsem si VirtualBox a na něj nainstaloval Linux OS, konkrétně Ubuntu. 

Následoval první praktický krok, a to instalace Asterisku. Asterisk byl nainstalován následovně. 

Nejdříve bylo třeba stáhnout Asterisk

wget https://downloads.asterisk.org/pub/telephony/asterisk/asterisk-17-current.tar.gz

Dále jej otevřít

tar -xvf asterisk-17-current.tar.gz

cd asterisk-17.7.0/

A aktualizovat

apt-get update

./contrib/scripts/install_prereq install

Následovala konfigurace, kompilace a instalace Asterisku

./configure

make -j4

make install

make config

make samples

Registrace SIP a WebRTC klienta

Použil jsem jednoduchou konfiguraci bez šifrování

sudo nano /etc/asterisk/pjsip.conf

[simpletrans]

type=transport

protocol=udp

bind=0.0.0.0

[2000]

type = endpoint

context = internal

disallow = all

allow = ulaw

aors = 2000

auth = auth2000

[2000]

type = aor

max_contacts = 1

[auth2000]

type=auth

auth_type=userpass

password=1234

username=2000

[2001]

type = endpoint

context = internal

disallow = all

allow = ulaw

aors = 2001

auth = auth2001

[2001]

type = aor

max_contacts = 1

[auth2001]

type=auth

auth_type=userpass

password=1234

username=2001

Následoval správně nakonfigurovaný diaplán v extensions.conf

sudo nano /etc/asterisk/extensions. conf 

exten => _200X,1,Dial(SIP/${EXTEN}) 

Dalším nezbytným krokem bylo třeba nakonfigurovat http.conf

sudo nano /etc/asterisk/http.conf

[general]
enabled=yes
bindaddr=0.0.0.0
bindport=8088
tlsenable=yes
tlsbindaddr=0.0.0.0:8089
tlscertfile=cesta k asterisk.pem
tlscipher=AES128-SHA256:AES256-SHA256:AES128-SHA:AES256-SHA
tlsdontverifyserver=yes

Aby nám správně fungovalo WebRTC, bylo třeba ještě nakonfigurovat sipML5

Zde je ukázka registrace a následně Expert modu

Je třeba podotknout, že nelze realizovat registraci, bez řádného importování ceritifikátu. 

$ sudo mkdir /etc/asterisk/keys

$ sudo contrib/scripts/ast_tls_cert -C 192.168.0.180 -O "My Organization" -b 2048 -d /etc/asterisk/keys 

Tyto příkazy nám vypsaly následovné

Ale abych certifikát vložit mohl, bylo třeba pouze změnit práva, a to následujícím příkazem: 

chmod 666 /* 

Jak je patrné ze screenshotu výše, práva byla změněna. 

Po tomto kroku už bude možno importovat certifikát a u registrace sipML5 se objeví po LogInu "Connected".  (nezapomenou screenshoty z linkphone a změny na SMRTS)

Abych ověřil, zda tam certifikát opravdu je, pokusil jsem se ho importovat znovu.

Použití SIP klienta v linphone

Aby byl hovor úspěšné spojen, bylo třeba správně nastavit SIP klienta. A to následovně:

Bylo třeba zvolit preferované spojení TLS a šifrování na SRTP v záložce preferences > Calls and Chat

Dalším krokem už stačilo zavolat z prohlížeče na SIP účet, jenž byl aplikován v linphone, spustit software Wireshark a zachytit provoz mezi klienty a ústřednou s cílem popsat jednotlivé protokoly a průběh komunikace.

Jelikož je třeba spustit Wireshark jako admin, abychom mohli sledovat provoz, je třeba použít tento příkaz:

sudo Wireshark

Spustíme-li Wireshark a spustíme zachycení na Ethernetu, v mém případě enp0s3

Následně se zobrazí všechny pakety a jejich protokoly

Vyfiltrovali se pouze dva SIP pakety

A jakmile se uskuteční hovor, bude vidět, jaké veškeré pakety se v hovoru přemístili. Po vypsaní všech paketů je třeba vlevo nahoře zastavit top a následně analyzovat protokoly.

Na výpis hovorů je také možno se podívat v záložce Telephony > SIP Flows

Závěr

Řešení trvalo déle, než jsem předpokládal. Na cestě za úspěšným propojení obou klientů se vyskytlo obrovské množství chyb, ale ty byly po x-hodinách zkoumání, hledání chyb následného řešení, pokaždé vyřešena. Osobně mi tento projekt dal více zkušeností s prací s Linux OS, než jsem doposud získal za celé studium. Protokoly, jež byly zachyceny při komunikaci, jsou SDP, SIP a RTP. Jelikož se ve výsledku nepodařilo spojit účastníky, výsledky jsou pouze transparentní. Veškeré konfigurace jsou správné, možná chyba mohla být čistě teoreticky ve virtuálu.