Dissertação Jackson Barreto Silva.pdf

Pós-Graduação em Ciência da Computação

JACKSON BARRETO SILVA

Implementação e Gerenciamento da Telefonia no IFBA no Campus de Jequié usando voz sobre IP e Software Livre

Universidade Federal de Pernambuco [email protected] www.cin.ufpe.br/~posgraduacao

RECIFE 2017

Jackson Barreto Silva

Implementação e Gerenciamento da Telefonia no IFBA no Campus de Jequié usando Voz sobre IP e Software Livre

Dissertação de mestrado apresentado à Coordenação

da

Pós-Graduação

em

Ciências da Computação do Centro de Informática, como parte dos requisitos para obtenção do título de Mestre em ciências da computação do mestrado profissional com ênfase em redes de computadores.

Orientador: Prof. Dr. Rafael Dueire Lins

Recife 2017

Jackson Barreto Silva Implementação e Gerenciamento da Telefonia no IFBA no Campus de Jequié usando Voz sobre IP e Software Livre

Dissertação apresentada ao Programa de PósGraduação em Ciência da Computação da Universidade Federal de Pernambuco, como requisito parcial para a obtenção do título de Mestre Profissional em 31 de Maio de 2017.

Aprovado em: 31/05/2017.

BANCA EXAMINADORA

__________________________________________ Prof. José Augusto Suruagy Monteiro Centro de Informática / UFPE

__________________________________________ Prof. Obionor de Oliveira Nóbrega Universidade Federal Rural de Pernambuco

__________________________________________ Prof. Rafael Dueire Lins Centro de Informática / UFPE (Orientador)

AGRADECIMENTOS

Muito obrigado a meus Amigos e Familiares e principalmente a Deus por terme dado condições e força para a realização deste trabalho.

Muito obrigado a todos os professores do Centro de Informática da UFPE que contribuíram para meus conhecimentos e principalmente ao meu Orientador Prof. Dr. Rafael Dueire Lins e ao Prof. Dr. Jose Augusto Suruagy Monteiro pela paciência e orientações prestadas.

Muito obrigado aos meus colegas da turma pela motivação e contribuições importantes para o desenvolvimento deste trabalho.

Muito obrigado a todos que contribuíram de alguma forma para a realização deste trabalho.

RESUMO

Reduzir custos telefônicos através da utilização da tecnologia de voz sobre redes IP (VoIP) e adoção de software livre é uma estratégia utilizada por milhares de organizações públicas e privadas em todo o mundo. Nesta dissertação é proposta a utilização de uma solução de PBX-IP baseada em software livre, com o objetivo de economizar na aquisição de produtos proprietários, com a utilização da tecnologia de voz sobre o protocolo IP para redução dos gastos com ligações telefônicas internas e externas, pelo Instituto Federal de Educação Tecnológica da Bahia (IFBA) no Campus de Jequié. As ferramentas apresentadas para as implementações e o gerenciamento de uma central PBX-IP foram o Fone@RNP por ser desenvolvida pela Rede Nacional de Ensino e Pesquisa (RNP) para as instituições públicas brasileira, o SNEP por ser uma distribuição genuinamente brasileira e o Elastix pelo fato de ser a distribuição mais utilizada mundialmente. Relações destas tecnologias são definidas, apresentadas, analisadas e avaliadas. Todas as ferramentas são baseadas em Asterisk, porém com interface gráfica para o gerenciamento. A solução proposta, após todo o estudo de caso, é a utilização do serviço Fone@RNP sem a necessidade de aderir à infraestrutura do mesmo, com a utilização de aplicativos gratuitos de terceiro em sua substituição, pelo fato do custo da infraestrutura ser considerado elevado. Passo a passo da instalação destes aplicativos são apresentados, bem como descrições dos processos levantados, analisados e avaliados, contribuindo para a infraestrutura da instituição.

Palavras-Chave: Telefonia. PBX-IP. VoIP. Software-Livre.

ABSTRACT

Reducing telephone costs through the use of voice over IP (VoIP) technology and adoption of free software is a strategy used by thousands of public and private organizations around the world. This M.Sc. dissertation proposes the use of a free software-based PBX-IP solution with the objective of saving on the acquisition of proprietary products, plus the use of voice technology over the IP protocol to reduce costs with internal and external telephone calls at the Federal Institute of Technological Education of Bahia (IFBA) in the Jequié Campus. The tools presented for the implementation and management of a PBX-IP exchange are the Fone@RNP, developed by the Rede Nacional de Ensino e Pesquisas (RNP) for Brazilian public institutions, SNEP, a genuinely Brazilian distribution, and Elastix, the most used distribution worldwide. Such technologies are presented, analyzed and assessed. All such tools are Asterisk based, but with a GUI for management. The solution proposed after the whole case study is the use of the Fone@RNP service without the need to adhere to its complete infrastructure, with the use of free third party applications because the cost of the infrastructure is considered high. Their step-by-step installation are presented as well as the descriptions of the processes compiled, analyzed, and evaluated, contributing to the improvement of the IFBA infrastructure.

Keywords: Telephony. PBX-IP. VoIP. Free software.

LISTA DE SIGLAS

ACELP - Algebraic-Code-Excited Linear Prediction ADPCM - Adaptive Differential Pulse Code Modulation ADSL - Asymmetric Digital Subscriber Line AGI - Asterisk Gateway Interface API - Application Programming Interface ATA - Adaptador para Telefone Analógico B2B - Business to Business BSD - Berkeley Software Distribution CDR – Call Detail Record CODEC - COdificador/DECodificador CS-ACELP - Conjugate-Structure Algebraic-Code-Excited Linear Prediction DAHDI - Digium Asterisk Hardware Device Interface DHCP - Dynamic Host Configuration Protocol DNS - Domain Name System DOS - Disk Operating System DSP - Digital Signal Processor FXO – Foreign eXchange Office FXS – Foreign eXchange Station GK - Gatekeeper GPL – General Public License

GSM – Global System for Mobile comunications GUI - Interface Gráfica de Usuário GW - Gateway GWT - Gateway Transparent HTTP – HyperText Transfer Protocol IAX – Inter Asterisk eXchange IAX2 - Inter Asterisk eXchange verson 2 IETF - Internet Engineering Task Force IFBA – Instituto Federal da Bahia I/O – input/output IP – Internet Protocol ISA - Industry Standard Architeture ISDN - Integrated Services Digital Network ISO - International Organization for Standardization ITU-T - Telecommunication Standardization Secto IVR - Interactive Voice Response LAN - Local Área Network LD-CELP - Low Delay - Code Excited Linear Prediction LGPL - Library General Public License LTS - Long Term Evolution MAC - Media Access Control MCU - Multiponto Control Unit

MGCP - Media Gateway Control Protocol MIME - Multipurpose Internet Mail Extensions MOS - Mean Opinion Score MP-MLQ - Multi-Pulse Maximum Likelihood Quantization MSN - Microsoft Service Network NAT - Network Address Translation OSI - Open Systems Interconnection P2P - Peer-To-Peer PABX – Private Automatic Branch eXchange PAT - Parcela Adicional de Transição PBX - Private Branch Exchange PC - Personal Computer PCM – Pulse Code Modulation PGP - Pretty Good Privacy PHP - Hypertext Preprocessor PPP - Point-to-Point Protocol PSTN – Public Switched Telephone Network QoS – Quality of Service RAM - Random Access Memory RFC - Request for Comments RNP – Rede Nacional de Ensino e Pesquisa RSVP - Resource ReSerVation Protocol

RTCP – Real Time Control Protocol RTFC - Rede de Telefonia Fixa Comutada RTP – Real Time Protocol RTPC - Rede de Telefonia Pública Comutada SATA - Serial Advanced Technology Attachment SDP - Session Description Protocol SI – Sistema de Informação SIP – Session Initiation Protocol SL - Software Livre SLR – SIP Local Router SMTP – Simple Mail Transfer Protocol SO - Sistema Operacional SRC – SIP Router Center TCP – Transmission Control Protocol TDM - Time Division Multiplexing TI – Tecnologia da Informação UA – User Agent UAC – User Agent Client UAS – User Agent Server UDP – User Datagram Protocol URA – Unidade de Resposta Audível VoIP – Voice over Internet Protocol

WAN - Wide Area Network WWW - World Wide Web

LISTA DE FIGURAS Figura 2.1 - Lógica de uma chamada SIP....................................................... 23 Figura 2.2 - Conexão entre dois servidores Asterisk via IAX .......................... 26 Figura 2.3 - Arquitetura do Asterisk ................................................................ 33 Figura 3.1 - Diagrama da rede lógica do campus IFBA Jequié....................... 34 Figura 3.2 - Arquitetura do serviço Fone@RNP ............................................. 36 Figura 3.3 - Arquitetura detalhada do Fone@RNP ......................................... 37 Figura 3.4 - (SLR+PBX-IP+GWT) ................................................................... 39 Figura 3.5 - Adesão – GWT ............................................................................ 40 Figura 3.6 - Adesão – SRL ............................................................................. 40 Figura 3.7 - Adesão – SRL sem PBX-IP legado ............................................. 41 Figura 3.8 - Adesão personalizada (E1 + GSM) ............................................. 42 Figura 3.9 - Processo inicial de instalação do SNEP-livre .............................. 43 Figura 3.10 - Processo de seleção de Layout de teclado ............................... 44 Figura 3.11 - Processo de Particionamento do disco ..................................... 44 Figura 3.12 - Processo de configuração de usuário e senha “root”. ............... 45 Figura 3.13 - Processo de configuração de usuário comum ........................... 45 Figura 3.14 - Processo de configuração de senha para usuário comum ........ 46 Figura 3.15 - Processo de instalação/finalização do SNEP ............................ 46

Figura 3.16 - Logando com usuário jackson no SNEP ................................... 47 Figura 3.17 - Verificando endereço IP do SNEP ............................................. 47 Figura 3.18 - Cadastro de registro de licença do SNEP ................................. 48 Figura 3.19 - Colar código de registro de licença do SNEP ............................ 48 Figura 3.20 - Sistema SNEP registrado e concluído ...................................... 49 Figura 3.21 - Criação dos ramais .................................................................... 49 Figura 3.22 - Criação de múltiplos ramais ...................................................... 50 Figura 3.23 - Criação do tronco IAX2 ............................................................. 50 Figura 3.24 - Criação rota de saída ................................................................ 51 Figura 3.25 - Rotas de saída .......................................................................... 51 Figura 3.26 - Registrando ramal da atcom no servidor SNEP ........................ 52 Figura 3.27 - Registrando ramal da intelbras no servidor SNEP .................... 52 Figura 3.28 - Tela do SNEP regras de negócios ............................................ 52 Figura 3.29 - Tela inicial de instalação do elastix ........................................... 55 Figura 3.30 - Processo de seleção de Layout de teclado ............................... 55 Figura 3.31 - Processo de Particionamento do disco ..................................... 56 Figura 3.32 - Configuração da interface de rede ............................................ 56 Figura 3.33 - Solicitação do nome do host...................................................... 57 Figura 3.34 - Definição de senha do usuário root ........................................... 57 Figura 3.35 - Tela inicial do Elastix ................................................................. 58 Figura 3.36 - Criação dos ramais no elastix.................................................... 58 Figura 3.37 - Placa FXO 4 para linhas analógicas PSTN ............................... 59

Figura 3.38 - Criação do tronco ZAP DAHDI .................................................. 59 Figura 3.39 - Criação do tronco IAX2 (parte 1) ............................................... 60 Figura 3.40 - Criação do tronco IAX2 (parte 2) ............................................... 60 Figura 3.41 - Criação rota de saída – Campus Jacobina ................................ 61 Figura 3.42 - Configuração de rede do Telefone IP ........................................ 62 Figura 3.43 - Registrando o Telefone IP no servidor VoIP elastix .................. 63 Figura 3.44 - Tela do Elastix gerenciamento em tempo real........................... 63 Figura 3.45 - Arquitetura Lógica do serviço Fone@RNP IFBA - Jequié ...... 65 Figura 3.46 - Configuração do elastix para integração com Fone@RNP ...... 66 Figura 3.47 - Site da comunidade Issabel....................................................... 66 Figura 3.48 - Tráfego sem ligação VoIP ......................................................... 67 Figura 3.49 - Tráfego com ligação VoIP ......................................................... 67

LISTA DE TABELA

Tabela 1.1 - Levantamentos de custos ........................................................... 21 Tabela 1.2 - Aplicativos livres e gratuitos........................................................ 22 Tabela 2.1 - Scores MOS de alguns CODECs ............................................... 30 Tabela 3.1 - Teste de funcionalidade .............................................................. 73 Tabela 3.2 - Teste de usabilidade ................................................................... 73

SUMÁRIO

1

INTRODUÇÃO ......................................................................................... 18

1.1

Motivação.. ............................................................................................. 19

1.2

Objetivo do Trabalho ............................................................................. 19

1.3

Estado da Arte ........................................................................................ 20

1.4

Software Livre ........................................................................................ 23

1.5

Organização do Trabalho ...................................................................... 25

2

CONCEITOS DE TELEFONIA CONVENCIONAL E VoIP ..................... 26

2.1

RPTC ....................................................................................................... 26

2.2

VoIP ......................................................................................................... 27

2.2.1 H.323 ....................................................................................................... 31 2.2.2 SIP ........................................................................................................... 31 2.2.3 IAX ........................................................................................................... 34 2.3.

Ferramentas e Serviços......................................................................... 36

2.3.1 Asterisk .................................................................................................... 36 2.3.2 O projeto ZAPATA ................................................................................... 40 2.3.3 Características do Asterisk ...................................................................... 41 2.4

Considerações Finais. .......................................................................... 42

3

IMPLANTAÇÃO E GERENCIAMENTO .................................................. 43

3.1

Ambiente de Implantação...................................................................... 43

3.2

Fone@RNP ............................................................................................. 44

3.3

SNEP ....................................................................................................... 51

3.3.1 Processo de Instalação do SNEP ............................................................ 52 3.3.2 Gerenciamento do SNEP ......................................................................... 61 3.4

ELASTIX .................................................................................................. 62

3.4.1 Processo de Instalação do Elastix ........................................................... 63 3.4.2 Gerenciamento do Elastix ........................................................................ 71 3.5

Resultados das Avaliações ................................................................... 72

3.6

Análises da Solução Adotada ............................................................... 74

3.7

Considerações Finais ............................................................................ 77

4

CONSIDERAÇÕES FINAIS ..................................................................... 78 REFERÊNCIAS ...................................................................................... 80

18

1 INTRODUÇÃO

A tecnologia de Voz sobre IP (VoIP, do inglês Voice over IP) vem se expandindo nos últimos anos entre os usuários domésticos e coorporativos, tendo em vista os recursos oferecidos pela rede de dados do protocolo Internet (IP), com o tráfego de diversos tipos de mídias (áudio, imagem, vídeo e dados). Com o avanço da tecnologia VoIP houve uma mudança de comportamento da população, passando a ter mais acesso à comunicação com um custo mais baixo. A alta sofisticação da tecnologia VoIP é transparente para a maioria dos usuários que utilizam o sistema através dos diversos aplicativos e aparelhos disponíveis no mercado, como os aplicativos para smartphones, celulares, telefones IP e outros. A alta sofisticação dessa tecnologia em relação à telefonia convencional está na conversão do sinal de analógico que é utilizado na telefonia convencional para digital que é utilizado na comunicação VoIP. Essa conversão é realizada através de sofisticados codificadores e decodificadores (DUEIRE LINS, Rafael; CONTENTE, Douglas; CARLOS, Vitor, 2011).

Há diversos aplicativos que utilizam a tecnologia VoIP. Um dos pioneiros no Brasil a utilizar o VoIP sobre redes P2P (peer-to-peer) foi o sistema proprietário Skype em 2003, responsável pela grande popularização da telefonia IP. Outros aplicativos que utilizam voz sobre as redes de dados IP são: MSN, GoogleTalk (hoje substituído pelo Google Hangout), Whatsapp,

dentre outros que permitem

chamadas de voz e vídeo gratuitas, desde que haja infraestrutura de rede disponível. Há mais de uma década que muitos programas usam a tecnologia VoIP para implementar funcionalidades das centrais de telefonia tradicional, entre os quais pode-se destacar o Asterisk (DUEIRE LINS, Rafael; CONTENTE, Douglas; CARLOS, Vitor, 2011).

Este trabalho trata da implementação e gerenciamento da telefonia no IFBA no Campus de Jequié usando Voz sobre IP e Software Livre. O Asterisk será a plataforma PBX-IP, utilizando as ferramentas gráficas Elastix, SNEP e Fone@RNP para o gerenciamento do Asterisk. Tais ferramentas são aqui descritas e analisadas.

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1.1

Motivação O papel da tecnologia de informação - TI - nas organizações tem assumido

uma importância jamais vista na história da humanidade. A questão que se coloca como foco deste estudo consiste em analisar a importância da estratégia utilizada pelas instituições no contexto educacional para redução dos custos operacionais, ainda mais se considerarmos o contexto atual de instituições públicas e privadas. Nas instituições públicas os orçamentos são insuficientes para atender de forma adequada as necessidades operacionais. Em contrapartida, nas instituições privadas a concorrência é alta sendo imperativa a necessidade por uma gestão otimizada de recursos, sendo essa uma exigência por parte das instituições de ensino que pretendem permanecer no seu negócio (OLIVEIRA e CASTRO, 2006). Esta dissertação tem como foco instituições públicas de ensino, em particular o Instituto Federal de Educação Tecnológica da Bahia (IFBA) no Campus de Jequié. A escolha de software livre pode trazer redução dos custos com TI, sendo de particular importância em instituições públicas de ensino no Brasil, uma vez que os recursos financeiros delas são escassos e normalmente há cortes nos orçamentos por parte dos Governos. É pertinente que se pergunte como se deve desenvolver um projeto para que se consiga realmente aplicar da melhor forma possível todos os benefícios encontrados no software livre. Esta dissertação visa não só diminuir os custos operacionais de telefonia no IFBA-Jequié, mas também fornecer diretrizes para outros Institutos Federais gerando material de apoio à decisão, na escolha de software livre, para o gerenciamento e redução dos seus custos com telefonia.

1.2

Objetivo do Trabalho O principal objetivo desse trabalho é realizar um estudo dos principais

softwares PBX-IP de interface web que funciona sobre a plataforma Asterisk e implementar no Instituto Federal de Educação de Jequié para substituir uma central

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PABX convencional com software livre de forma eficaz e eficiente com desempenho satisfatório na qualidade dos serviços. Todas as técnicas apresentadas neste trabalho serão avaliadas através de experimentos práticos com o estudo de caso, realizando as instalações e configurações dos aplicativos propostos no ambiente de trabalho para que haja interoperabilidade dos mesmos. Os Aplicativos PBX-IP propostos para as análises serão o Elastix, SNEP e Fone@RNP, tendo como objetivo Geral implementar no IFBA - Jequié ferramentas livres, que proporcionem redução de custos e gerenciamento nas ligação de forma satisfatória e eficaz, substituindo completamente ou reduzindo drasticamente os custos da telefonia tradicional e como objetivos específicos verificar qual a interface mais amigável para o usuário realizar o gerenciamento do Asterisk, qual a solução requer menor custo financeiro e qual a infraestrutura menos complexa para implementação dessa ferramenta. 1.3

Estado da Arte Em abril de 2014, Diego Guacho, M., Rivadeneira, F.M.

descrevem um

projeto que propõe a implementação de laboratórios de computação em centros educacionais, incentivando a economia de custos de um ambiente. Esse trabalho propõe o uso de ferramentas de computação e serviços desenvolvidos em software livre no setor da educação. Os requisitos técnicos para implementações desses laboratórios são mínimos, permitindo a reutilização de computadores antigos ou novos terminais, mas com baixo consumo de energia, sem afetar o desempenho dos laboratórios. Nesse mesmo artigo, os autores fazem um levantamento dos custos que teriam com licenças caso a solução aplicada fosse através de softwares proprietários, conforme Tabela 1.1, esse custo inicial poderia ser reduzido com as licenças através de software livre.

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Tabela 1.1 - Levantamentos de custos. Fonte: (Diego Guacho, M., Rivadeneira, F.M., 2014)

TABELA DE CUSTOS INICIAIS DO PROJETO ITENS Custo com Hardware Custo com Software Licença de 1 Microsoft Office – Custo estimado de instalação Custo com Configurações de 20 terminais Custo Inicial Total -----

R$ 4.268,82 130,00 92,21 400,00 4.891,03

Em (Silver, 2010) existe a defesa do gerenciamento e monitoramento de uma infraestrutura de redes de computadores com software livre, descrevendo a implementação de um sistema de monitoramento usando um pacote de software de código fonte aberto para melhorar a disponibilidade de serviços e reduzir o tempo de resposta quando problemas ocorrem. Tal referência, apresenta um breve panorama da literatura disponível no monitoramento de sistemas de biblioteca e, em seguida descreve a implementação de Nagios, um software de código aberto de monitoramento de rede, para monitorar uma biblioteca regional. Também em maio de 2010 foi publicado o artigo (Moretti e Crnkovic, 2010), que tem como objetivo investigar o processo de migração de softwares proprietários para softwares livres – SLs em um sistema de informação – SI em uma pequena empresa, no caso, uma instituição de ensino médio. O SI é um recurso fundamental e independe do porte ou ramo de atividade da empresa. Seu bom gerenciamento pode ser capaz de potencializar processos, gerar conhecimento e criar vantagens competitivas importantes. Contudo, o alto custo da aquisição de softwares proprietários é um grande obstáculo para sua implantação abrindo uma boa oportunidade de mercado para o SL, opção gratuita e com bom desempenho. Para investigar o processo de migração para SLs foi conduzido estudo de caso em uma cooperativa de ensino médio na qual se pode observar o crescimento da importância do SI em sua operação. Na empresa em questão pode-se identificar, após a implantação dos SLs, um aumento da sinergia interdepartamental, maior dinamismo nas atividades por conta da eficiente obtenção das informações, e maior confiabilidade no SI no que se refere à segurança. No que se refere aos SLs pode-

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se observar claramente sua competitividade frente aos softwares proprietários. Na época da investigação os autores fizeram um levantamento dos softwares livres que também são gratuitos (tabela – 1.2), e chama atenção da diferença entre software livre e software gratuitos sendo que uma forma de diferenciação entre softwares diz respeito à forma como eles são desenvolvidos e distribuídos. Tabela 1.2 - Aplicativos livres e gratuitos. Fonte: (Moretti e Crnkovic, 2010)

Categoria

Nome do software Conectiva Linux Debian Fedora Red Hat FreeBSD GNU/Linux Kurumin Sistema Operacional Mandrake OpenBSD Red Hat SuSE Linux Servidor de Internet Apache Abiword Pacote de Escritório Koffice OpenOffice Programa Gráfico GIMP Navegadores Mozilla Opera Linguagem de Perl Programação PHP Evolution Cliente de e-mail Kmail Mozilla mail Serviço de rede SAMBA

Onde encontrar na Internet www.conectiva.com.br www.debian.org www.fedora.redhat.com www.freebsd.org www.linux.org www.guiadohardware.net www.mandrake.com www.openbsd.org www.redhat.org www.suselinux.org www.apache.org www.abiword.org www.kde.org www.openoffice.org www.gimp.org www.mozilla.org www.opera.com www.perl.org www.php.net www.evolution.com www.kde.org www.mozilla.org www.samba.org

Porém, com a evolução e o dinamismo que ocorre com os softwares, alguns desses referenciados na tabela 1.2, não estão mais disponíveis ou já foram implementados de forma mais eficiente em outros produtos.

23

1.4

Software Livre Conhecido como Software Livre ou até mesmo do inglês como Free Software,

segundo a interpretação de software livre feita pela Free Software Foundation, é qualquer programa de computador que pode ser usado, copiado, estudado, modificado e redistribuído com algumas alterações. Levando em conta que a forma usual de um software ser divulgado e liberado é sendo conjugado por uma permissão de software livre (como possuem a GPL ou a BSD), e com o ensejo do seu código-fonte (Roberts, 2016). Software Livre define-se pela simultaneidade de quatro vertentes de liberação para os usuários do software, feitas pela Free Software Foundation. As quatro vertentes à liberdade mínima direcionada ao software livre são: 1. O poder de realizar o programa, para indefinido propósito; 2. A liberdade de compreender a funcionalidades do programa e utilizá-lo para quaisquer necessidades; 3. Obtenção do código-fonte é um importante e indispensável prérequisito nesta lista de liberdades; 4. A capacidade de ajudar alheios produzindo cópias do mesmo. Um programa que é considerado como software livre deve fazer com que sejam seguidas todas as liberdades listadas. Sendo assim, um usuário deve ser livre para redistribuir cópias, com ou sem alterações no seu sistema, independente de cobrar ou não uma taxa pela distribuição, com indistinção de pessoa ou lugar. Ser totalmente livre para elaborar esses valores, demonstra que não se tem que pedir ou pagar pela aprovação, quando estiver tendo posse do programa (Rollings, 2012). O usuário tem também por direito a liberdade de elaborar alterações e utilizalas privativamente no trabalho ou até mesmo no lazer, sem necessidade de mencionar que elas existem. Caso o usuário publique as alterações realizadas, o mesmo não se tornará obrigado a avisar nada ou a ninguém. A liberdade de usar um software tem como significado a liberdade para qualquer tipo de pessoa física ou jurídica usar o programa independente do tipo de sistema computacional, para o tipo de trabalho ou atividade que bem desejar, sem que se torne necessário anunciar ao

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desenvolvedor ou a qualquer outro cargo em especial. A liberdade de redistribuir cópias sem obrigação de incluir formas binárias do programa, assim como o códigofonte, para as versões originais e para as alteradas. De modo que a liberdade de fazer modificações, e de publicar versões aperfeiçoadas, tenha significado, deve-se ter acesso ao código-fonte do programa. Assim sendo, a permissão ao código-fonte é uma condição necessária ao software livre. Para que as liberdades se tornem reais, elas devem ser irrevogáveis desde que o usuário não cometa algo errado; se o desenvolvedor do software revogar a licença, mesmo que o usuário não tenha dado pretexto, o software não é considerado livre (Stroupstrup, 1997). A distribuição do software livre é uma distribuição pelo compartilhamento do conhecimento tecnológico. Seus “zeladores” são uma enorme quantidade de estudantes, cientistas, diferentes combatentes pela liberdade e as forças políticoculturais que auxiliam a disseminação mais justa dos benefícios da era da informatização. Os defensores do software livre consideram como opositoras as grandes empresas que crescem exclusivamente de um paradigma econômico fundamentado na exploração de licenças de uso de software e do controle do monopólio das senhas essenciais para programas exclusivos a computadores. Grande parte dos softwares livres têm páginas na Internet para chamar a atenção de desenvolvedores que trabalham na rede mundial de computadores (Colcher, 2005). É importante diferenciar as categorias: software aberto, software gratuito e software livre. Existem muitos softwares gratuitos que são proprietários. Quando um software é distribuído gratuitamente, isso não significa que ele seja um software livre. Como exemplos são os programas PGP, Real Player, Adobe Acrobat Reader, entre outros. Para ser um “software livre” tem que levar em conta a questão de liberdade, e jamais a de preço. Para compreender o que realmente significa, deve-se focar em “liberdade de expressão”, “software livre” se enfoca a liberdade que os usuários possuem em executar, copiar, distribuir, estudar, modificar e aperfeiçoar o devido software (Colcher, 2005).

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A devida regra não entra em conflito com as liberdades; na verdade, ela as protege. Portanto, um usuário pode ter comprado o direito para receber cópias do software GNU, ou mesmo pode ter conseguido cópias sem custo algum. Porém, independentemente de como este obteve o seu software, sempre terá a liberdade de copiar e modificar o software, ou mesmo até de vender essas cópias para outrem. Deve-se lembrar que quando se fala de “software livre” não significa que está se falando de “software não-comercial” são coisas distintas e que requerem limites e regras diferenciadas (Colcher, 2005). Olhando por um lado econômico, a adoção do software livre capacita a redução drástica do envio de royalties mediante pagamento de licenças de software, produzindo assim maior sustentabilidade do processo de inclusão digital de uma sociedade e de informatização e modernização de empresas e instituições (Colcher, 2005). 1.5

Organização desta dissertação Esta dissertação está dividida em quatro capítulos. O capítulo 1, esta

Introdução, apresenta as considerações iniciais do trabalho, a motivação, os objetivos específicos e gerais do trabalho, o estado da arte sobre a utilização de software livre e a estrutura geral de organização do trabalho. O capítulo 2 descreve os conceitos básicos de VoIP e Asterisk, são apresentadas também as definições e histórico sobre a tecnologia de PBX-IP Asterisk. No capítulo 3 são implantadas e analisadas as ferramentas de interface web para gerenciamento de uma central PBX-IP como o SNEP, Elastix e o Fone@RNP, e apresentado o resultado das análises No capítulo 4 são apresentadas as conclusões sobre o trabalho e as sugestões para trabalhos futuros.

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2 CONCEITOS DE TELEFONIA CONVENCIONAL E VoIP Este capítulo trata de conceitos básicos de algumas tecnologias utilizadas na telefonia convencional e da telefonia de voz sobre o protocolo IP. Definindo algumas características importantes para melhor compreensão desta dissertação.

2.1 Rede Pública de Telefonia Comutada (RPTC) A sigla RPTC que significa “rede pública de telefonia comutada” (originada do inglês, public switched telephone network ou PSTN) é o termo utilizado para definir a rede telefônica mundial comutada

do

serviço

telefônico

convencional.

Sendo

gerenciada normalmente pelas operadoras de serviços telefônicos. No início foi planejada para prestar seus serviços como uma rede de linhas fixas analógicas, porém atualmente compreendem também as linhas digitais e os dispositivos móveis conhecidos como os telefones celulares (Colcher, 2005). A rede de telefonia tradicional RTPC é um sistema de comunicação estabilizado, possibilitando que os usuários façam chamadas de áudio na maior parte do mundo civilizado. Essa rede foi arquitetada e estabelecida de modo a trazer toda sua inteligência para o interior da rede (centrais telefônicas) deixando os seus terminais (aparelhos telefônicos) sem qualquer função em relação ao gerenciamento da chamada telefônica. De modo que, o sistema evoluiu vagarosamente. Todo o planejamento de controle do sistema é realizado de uma forma par-a-par e híbrida, ou seja, ainda são imprescindíveis servidores centrais para realizar o controle das chamadas e para o gerenciamento da sessão estabelecida (DUEIRE LINS, Rafael; CONTENTE, Douglas; CARLOS, Vitor, 2011).

A rede de telefonia pública comutada existe desde o começo do século XX. Um sistema de telefonia fixa é composto por centrais de comutação telefônica, terminais de serviço telefônico, rede de cabos de interligação entre os assinantes do serviço de telefonia pública e a central pública de comutação telefônica e por entroncamentos de transmissão entre as várias centrais telefônicas.

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As centrais telefônicas são conhecidas como central PABX, que significa em inglês Private Automatic Branch Exchange, traduzido para o português fica “Troca automática de ramais privados”, sendo assim concluímos que a comutação entre transferência das ligações internas e externas, acontece sem a intervenção de um operador ou da telefonista. A distribuição é também conhecida como rede primária, é uma rede composta por cabos de alta capacidade, conhecidos como cabo primário, que levam as facilidades do distribuidor geral até pontos de distribuição denominados de Armários de Distribuição. Um cabo primário pode alimentar vários armários de distribuição. Em geral, ficam instalados 600 pares primários em cada armário (COMER, 2016). Rede de acesso também conhecida como rede secundária, ela começa no armário de distribuição e é terminada na casa do cliente. Geralmente o seu trajeto é aéreo. Composta de cabos de menor capacidade, geralmente de 200 pares, conhecidos por cabos secundários. A rede de acesso pulveriza o atendimento até os assinantes (COMER, 2016). 2.2 VoIP Uma das características de um sistema de comunicação é permitir que uma mensagem originada por uma fonte de informação possa ser entregue corretamente em seu destino. As redes de computadores segue um modelo de referência com procedimentos e regras definidas e divididas em camadas com o dever de executar suas funções de forma adequada, assim também, ocorre com os sistemas de telefonia, que se caracterizam pela necessidade de inicializar, estabelecer, controlar e encerrar sessões entre usuários. Esse conjunto de procedimentos é chamado sinalização (DUEIRE LINS, Rafael; CONTENTE, Douglas; CARLOS, Vitor, 2011).

A telefonia via protocolo IP, Voice Over Internet Protocol, Voz sobre IP, ou simplesmente VoIP é uma tecnologia que permite a transmissão de voz por pacotes IP, possibilitando a realização de chamadas telefônicas pela rede de computadores. A mesma transforma nossas conversas telefônicas analógicas em pequenos pacotes de dados digitais e os envia pela rede IP, essa rede pode ser uma rede local (LAN)

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ou uma rede de longa distância (WAN), entre outras distribuições geográficas de redes sobre o protocolo IP (Willrich, 2016). Além da praticidade, ocorre uma diminuição em torno de 70%, segundo a RNP em seu manual de apresentação do Fone@RNP, no custo das ligações, mesmo que se esteja falando por horas com uma pessoa localizada no outro lado do mundo. Por isso sua popularidade cresceu tanto e tão rapidamente, incluindo entre as empresas que utilizam para aperfeiçoarem e expandir os recursos de seus serviços telefônicos de maneira econômica e eficiente Para efetuar a comunicação através de voz sobre IP também podem ser utilizados os telefones IP, que são aparelhos telefônicos reais que são diretamente ligados à Internet ou rede local e que processam a comunicação e tradução dos pacotes em voz sem utilizar o computador. Existem também adaptadores (ATAs) que permitem o uso de seu aparelho telefônico convencional transformando o mesmo em um telefone IP. E, por fim, Gateways, que são aparelhos especiais geralmente utilizados para conectar os sistemas telefônicos (PABX) das empresas à Internet, transformando os ramais e extensões em Telefones IP. A rede no qual os pacotes VoIP trafegam é uma rede IP, que não sabe o que é voz, ela apenas foi projetada para levar pacotes de dados de uma ponta à outra com a maior agilidade. Porém o conteúdo dos pacotes só é conhecido pelas aplicações que os geraram ou irá tratá-los. Cabe aos elementos da rede (switches, hubs, interface de VoIP, roteadores, etc.) conduzir os pacotes ao destino, para que possam ser “reconvertidos” para voz. Todos esses procedimentos são transparentes aos usuários do sistema de telefonia. Segundo (Soares; Freire, 2002), “As técnicas empregadas para enviar informações de um ponto VoIP a outro podem ser as mais variadas (Frame Relay 23 0SI, ADSL, PPP, etc.) e meios físicos (par metálico, rádio, fibra ótica, etc.),” porém sempre utilizando o protocolo IP. Para que ocorra o funcionamento na transmissão de voz, o VoIP captura a voz, ainda na forma analógica e a codifica em pacotes de dados (digitais), que podem ser enviados por qualquer rede TCP/IP (Transport Control Protocol/Internet Protocol), possibilitando que trafeguem normalmente pela

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Internet. Assim que os pacotes chegam ao destino, são decodificados em sinais analógicos e transmitidos a um meio no qual seja possível ouvir o som (Colcher, 2005). Foi necessário investir em qualidade de serviço (QoS - Quality of Service) e uma das soluções é o aumento da largura de banda para transmissão e recepção de dados. E como o acesso à Internet em banda larga é cada vez mais comum, o VoIP passou a ser mais utilizado. Porém, apenas mais velocidade não é o bastante. Por isso, surgiram outras soluções, como o protocolo RTP (Real Time Protocol), que, basicamente, faz com que os pacotes sejam recebidos na mesma ordem de envio. O RTP "ordena" os pacotes de dados, possibilitando que a transmissão de dados em tempo real. No caso de algum pacote se atrasar, o RTP cria uma interpolação entre o "intervalo" deixado pelo pacote e este não é entregue (DUEIRE LINS, Rafael; CONTENTE, Douglas; CARLOS, Vitor, 2011). O

atraso

de

pacotes

pode

ocorrer

por

vários

motivos,

como

o

congestionamento dos buffers nos equipamentos de transmissão da rede, também porque eles podem seguir caminhos diferentes para chegar ao destino. Se você estiver transmitindo um arquivo isso não significa um problema, já que seus pacotes são "encaixados" no destinatário. Porém com voz e vídeo em tempo real, isso nem sempre acontece. Além do RTP, existe o protocolo de controle próprio chamado RTCP (RTP Control Protocol) que cuida da sua sincronização, controle e interface com o usuário e que também é definido na RFC 1889. Um canal RTCP é aberto sempre que se abre um canal RTP. A RFC 1889 define que o RTP utilize sempre uma porta par e o RTCP a porta ímpar imediatamente superior à que foi alocada para o RTP. Geralmente são alocadas as portas 5004 e 5005 para o RTP e o RTCP, respectivamente. O RCTP é baseado na transmissão periódica de pacotes de controle entre os participantes de uma sessão, através do mesmo procedimento utilizado para a transmissão de pacotes de dados. A característica principal do RTCP é oferecer feedback sobre a qualidade da comunicação, permitindo a realização de codificação adaptativa e dos controles de fluxo e congestionamento, controlando a taxa de transmissão dos participantes de modo a tornar o sistema

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altamente escalável (DUEIRE LINS, Rafael; CONTENTE, Douglas; CARLOS, Vitor, 2011). .

Por ainda necessitar por melhorias, a IETF (Internet Engineering Task Force), entidade responsável pelo RTP e pelo RTCP, sugeriu a aplicação do protocolo RSVP (Resource Reservation Protocol), que tem como principal função alocar parte da banda disponível para a transmissão de voz. Existem ainda os codificadores e decodificadores (codecs), que são protocolos que somam mais funcionalidades e maior qualidade à comunicação. Entre eles estão o G.711, o G.722, o G.723, G.726, o G.727, G.729 entre outros. O que os diferencia são os algoritmos usados, a média de atraso, a taxa de bits e principalmente a qualidade da voz. Cada CODEC provê certa qualidade de voz. Uma medida comum usada para determinar a qualidade do som produzido pelos CODECs específicos é o MOS (Mean Opinion Score). Com o uso do MOS, uma ampla faixa de ouvintes julgam a qualidade de uma amostra de voz (correspondendo a um CODEC particular) numa escala de 1 a 5, quanto mais próximo do 5 o CODEC é considerado melhor. A partir desses resultados, é calculada a média dos scores para atribuir o MOS para aquela amostra, veja tabela 2.1 com alguns métodos de compressão, taxa de transferência, MOS score e atraso (DUEIRE LINS, Rafael; CONTENTE, Douglas; CARLOS, Vitor, 2011). Tabela 2.1 - Scores MOS de alguns CODECs Fonte: [CISCO-CODEC2]

Método de Compressão G.711 PCM G.726 ADPCM G.728 LD-CELP G.729 CS-ACELP G.729 x 2 Encodings G.729 x 3 Encodings G.729ª CS-ACELP G.723.1 MP-MLQ G.723.1 ACELP

Taxa (kbit/s) 64 32 16 8 8 8 8 6,3 5,3

MOS Score 4,1 3,85 3,61 3,92 3,27 2,68 3,7 3,9 3,65

Atraso(ms) 0,75 1 3 para 5 10 10 10 10 30 30

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2.2.1 H.323 O padrão H.323 é parte da família de recomendações ITU-T (International Telecommunication Union - Telecommunication Standardization Sector)

H.32x,

que pertence à série

H da

ITU-T, e que trata de "Sistemas

Audiovisuais e Multimídia". A recomendação H.323 tem o objetivo de especificar sistemas de comunicação multimídia em redes baseadas em pacotes. Além disso, estabelece padrões para codificação e decodificação de fluxos de dados de áudio e vídeo. O padrão H.323 especifica quatro tipos de componentes, que interligados, possibilitam a comunicação multimídia. Um Terminal (TE) H.323 é um componente da rede que provê comunicação em tempo real com outro TE H.323, Gateway (GW) e Multipoint Control Unit (MCU). A comunicação consiste de controle, sinalização, áudio, vídeo, e ou dados entre os

dois pontos finais (endpoints). Um terminal pode estabelecer uma chamada

diretamente com outro terminal ou através da ajuda de um Gatekeeper (GK). O Gatekeeper (GK) é uma entidade H.323 na rede que provê tradução de endereços e controla o acesso (autorização e autenticação) à rede dos terminais H.323, GWs, e MCUs. Os GKs podem comunicar-se entre si para coordenar seus serviços de controle. O GK também provê serviços para os terminais, GWs e MCUs como gerenciamento de banda, localização de GWs e tarifação. A função do GK é opcional em sistemas H.323. Ele é logicamente separado das outras entidades H.323, mas pode coexistir fisicamente com terminais, GWs ou MCUs. Terminais H.323 devem suportar o padrão G.711 para codificação de áudio e o suporte para outros padrões é opcional. Os terminais H.323 habilitados com vídeo deve suportar o codec H.261 e o suporte ao outros codec é opcional (DUEIRE LINS, Rafael; CONTENTE, Douglas; CARLOS, Vitor, 2011). 2.2.2 SIP O Protocolo de Iniciação de Sessão (Session Initiation Protocol - SIP) é um protocolo de código aberto de aplicação, que utiliza o modelo “requisição-resposta”,

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similar ao HTTP, para iniciar sessões de comunicação interativa entre utilizadores. É um padrão da Internet Engineering Task Force (IETF) (RFC 2543, 1999.). SIP é um protocolo de sinalização para estabelecer chamadas e conferências através de redes via Protocolo IP, um exemplo típico seria o VoIP. O estabelecimento, mudança ou término da sessão é independente do tipo de mídia ou aplicação que será usada na chamada; uma chamada pode utilizar diferentes tipos de dados, incluindo áudio e vídeo.

Figura 2.1 - Lógica de uma chamada SIP Fonte: RNP

SIP teve origem em meados da década de 1990 (naquele tempo o H.323 era o padrão utilizado) para que fosse possível adicionar ou remover participantes dinamicamente numa sessão multicast. O desenvolvimento do SIP concentrou-se em ter um impacto tão significativo quanto o protocolo HTTP, a tecnologia por trás das páginas da web que permitem que uma página com links clicáveis conecte com textos, áudio, vídeo e outras páginas da web. Enquanto o HTTP efetua essa integração através de uma página web, o SIP integra diversos conteúdos a sessões de administração. O SIP recebeu uma adoção rápida como padrão para comunicações integradas e aplicações que usam presença - presença significa a aplicação estar consciente da sua localização e disponibilidade (COMER, 2016).

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SIP foi moldado, inspirado em outros protocolos de Internet baseados em texto como o SMTP (email) e o HTTP (páginas da web) e foi desenvolvido para estabelecer, mudar e terminar chamadas num ou mais utilizadores numa rede IP de uma maneira totalmente independente do conteúdo de dados da chamada. Como o HTTP, o SIP leva os controles da aplicação para o terminal, eliminando a necessidade de uma central de comutação (COMER, 2016). Um tipo de servidor intermediário do SIP é um Servidor Proxy SIP, que encaminha pedidos antes do Agente do utilizador para o próximo servidor SIP retendo também informações com a finalidade de poderem ser usadas para fins contabilísticos. Além disso, o servidor proxy SIP pode operar com comunicação com estado completo (stateful), por exemplo como um circuito TCP, ou sem estado (stateless), como por exemplo um UDP. O servidor SIP com estado completo pode “dividir” chamadas por ordem de chegada para que várias extensões que estejam a tocar todos ao mesmo tempo sendo que a primeira a atender ficará com a chamada. Essa capacidade significa que se pode especificar que um telefone de desktop SIP, um telefone celular SIP e aplicações de videoconferência de casa SIP possam sinalizar simultaneamente quando receber uma chamada. Ao atender um dos dispositivos é iniciada a conversação, os restantes param de sinalizar. O servidor proxy SIP pode utilizar múltiplos métodos para tentar resolver o pedido de endereço de host, incluindo busca de DNS, busca em base de dados ou retransmitir o pedido para o “próximo” servidor proxy (Colcher, 2005). O Registrador SIP fornece um serviço de informação de localidades; ele recebe informações do Agente do Usuário e armazena essa informação de registro. A arquitetura do SIP faz uso do SDP (Session Description Protocol). O SDP foi uma ferramenta de conferência multicast via IP desenvolvida para descrever sessões de áudio, vídeo e multimídia. Na realidade, qualquer tipo de MIME (Multipurpose Internet Mail Extension) pode ser descrita, similar à habilidade do e-mail de suportar todos os tipos de anexos em mensagens. A descrição da sessão pode ser usada para negociar uma aceitação de um conjunto de tipos de mídias compatíveis. Como resultado dessa arquitetura, o endereço do usuário SIP remoto é sempre o mesmo (por exemplo, sip:[email protected]), mas ao invés de estar

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amarrado a um endereço estático, ele comporta-se como um endereço dinâmico que reflete a localização atual do destinatário. A combinação de Proxy e Servidor Redirecionador dá ao SIP grande flexibilidade de arquitetura. O usuário pode empregar vários esquemas simultaneamente para usuários localizados e é o que faz a arquitetura do SIP ser bem adaptada para suportar mobilidade. Mesmo quando o usuário remoto é móvel, o Proxy e o redirecionador podem ser usados para passar adiante o pedido de conexão para o usuário da localização atual. As sessões podem envolver múltiplos participantes, de forma similar a uma chamada multiponto H.323. Comunicações dentro de uma sessão em grupo podem ser via multicast ou via uma rede de chamadas unicast, ou até mesmo uma combinação dos dois. Outro resultado da arquitetura do SIP é a sua adequação natural como um ambiente de colaboração devido às suas habilidades de apresentar múltiplos tipos de dados, aplicações, multimídia, etc. com uma ou mais pessoas (COMER, 2016). Há certo número de produtos comerciais e de fonte aberta do SIP disponíveis atualmente e o desenvolvimento comercial tem se mostrado com foco nos Agentes do Usuário como o telefone SIP e os softwares de Agentes do Usuário. Exemplos notáveis incluem o “Messenger” da Microsoft. Uma linha mais desenvolvida de produtos com a arquitetura SIP está disponível pela Siemens, Cisco, Nortel Networks, PingTel, 3COM (US Robotics), e outros. O SIP e o H.323 são padrões para rota de chamada, sinalização de chamada, troca de capacidade, controle de mídia e serviços adicionais. A força do H.323 tem sido a sua interoperabilidade com a rede telefônica pública comutada (PSTN) e disponibilidade em equipamentos de videoconferência acessível e confiável. O SIP é um protocolo desenvolvido para rede IP e promete grande escalabilidade e flexibilidade (COMER, 2016).

2.2.3 IAX O IAX (Inter-Asterisk eXchange) foi desenvolvido pelos mesmos criadores do Asterisk se tornando assim seu protocolo específico. A maior motivação para sua criação foram as limitações encontradas em outros protocolos como SIP e H.323.

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Essas limitações tornavam muito difícil a implementação de algumas funcionalidades nos servidores Asterisk. O IAX provê uma operação transparente com firewalls, NAT e PAT (IP mascarado) e suporta alocação, recebimento, transferência e registro de chamadas. O protocolo Inter-Asterisk eXchange, um protocolo de controle da camada de aplicação e meios de comunicação para criar, modificar e terminar sessões de multimídia sobre protocolos Internet na redes (IP). IAX foi desenvolvido pela comunidade de código aberto para o Asterisk PBX (Private Branch Exchange) e destina-se principalmente a Voice over Internet Protocol (VoIP) de controle de chamadas, mas pode ser usado com streaming de vídeo ou qualquer outro tipo de mídia. IAX é um protocolo de "tudo em um" para lidar com multimídia em redes IP. Ele combina os serviços de comunicação e controle no mesmo protocolo. Além disso, IAX usa um único fluxo de dados UDP em uma porta (4569) estática simplificando enormemente para o Network Address Translation (NAT) do gateway de passagem, eliminando a necessidade de outros protocolos para contornar NAT, e simplificando para a rede e para o gerenciamento de firewall. IAX emprega uma codificação compacta que diminui o uso da banda e é bem adequado para o serviço de telefonia via Internet. Além disso, a sua natureza aberta permite novas adições para tipo de cargas necessárias e suportar serviços adicionais. O protocolo IAX2 foi publicado em Fevereiro de 2010, suporta criptografia nativa de ambos os fluxos de controle e de mídia usando AES-128 (DUEIRE LINS, Rafael; CONTENTE, Douglas; CARLOS, Vitor, 2011).

Figura 2.2 - Conexão entre dois servidores Asterisk via IAX Fonte: VoIP - Conceitos e Aplicações

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2.3 Ferramentas e Serviços Nesta seção são apresentados alguns detalhes da plataforma de PBX-IP Asterisk, pelo fato de ser a plataforma mais utilizada mundialmente para prover uma central telefônica através de software livre e também por ser a plataforma utilizada nesta dissertação, onde os aplicativos de ambiente gráfico, analisados, rodam sobre o Asterisk para facilitar sua implementação e gerenciamento.

2.3.1 Asterisk O Asterisk é um software Livre, de código aberto, que complementa em modo de software os meios definidos em um PABX mais convencionais, usando VoIP como tecnologia. Foi elaborado por Mark Spencer no ano de 1999. Primeiramente produzido pela companhia Digium, e hoje em dia recebe contribuições de colaboradores do mundo inteiro. Seu progresso é ativo e sua área de aplicação é muito bem vista no mercado. Toda cronologia histórica de um programa se inicia com uma situação na qual o desenvolvedor possuía necessidade ou muitas vezes curiosidade e, por falta de capital, iniciativa própria, vontade de aprendizado em uma nova linguagem ou até mesmo pela simples vontade de ficar rico, resolveu pegar a problemática e resolver com iniciativas próprias. Na língua inglesa, tem uma expressão para quem faz as coisas com as próprias mãos, “scratch your own itch”, que traduzindo para o português é “coçar sua própria coceira”. Possivelmente, o principal motivo de crítica direcionado a programas open source seja reflexo desta expressão, levando em conta que é bastante difícil coçar a coceira de outros e fora poucas exceções, o dono de um projeto impõe sua forma de trabalhar e sua visão ao mesmo. Antes do advento do núcleo (kernel) do Linux, já existiam pacotes com código fonte aberto (open source) distribuídos gratuitamente, e a história já é bem conhecida por todos. A criação do Apache, servidor web usado por mais de 62% de

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sites na Internet segundo a Netcraft, seguiu uma linha semelhante balanceando necessidade com falta de alternativa no mercado. Com a evolução do setor de TI, e ainda contando com o Linux como sistema operacional, muitas empresas começaram a usar PHP, MySQL e Apache como plataforma para seus sistemas, alternativa considerada madura e estável. O PHP foi criado inicialmente como uma biblioteca de apoio e suporte a aplicações escritas em linguagem C para a web. Este roteiro serviu para introduzir a história de Mark Spencer. Mark resolveu montar um negócio de suporte técnico para Linux. Como toda empresa em seu início, sua verba era limitada e insuficiente para comprar uma ferramenta crucial à sua operação: um sistema de PBX. Como já era um desenvolvedor open source, foi autor do GAIM, programa de mensagens instantâneas, dentre outros. Mark publicou seu trabalho e uma comunidade começou a formar-se em torno dele. O programa foi batizado de Asterisk, e em pouco tempo já possuía recursos que eram encontrados somente em aparelhos caros de PBX. Notando que o mercado carecia do hardware necessário para aplicar o sistema efetivamente, Mark montou um negócio para fabricar essas placas e aparelhos. A empresa se chama Digium e se dedica a vender hardware e suporte, para bancar o desenvolvimento do Asterisk, que continua com o código aberto, mudando o rumo de sua empresa de suporte técnico apenas para provedora de soluções em telefonia. Com um pouco de sorte e muita competência, ele embarcou na crescente onda de Voz sobre IP (VoIP) em grande estilo, como fornecedor de uma solução que equivale ao que o Apache foi para a expansão dos servidores na Internet. É interessante o efeito colateral do uso de algumas tecnologias aqui no Brasil. Durante muito tempo, técnicos ganharam seu dia instalando e configurando máquinas com Linux usadas como firewall, para compartilhar uma conexão à Internet, ou mesmo como ponte entre as linhas privadas instaladas entre pequenos provedores e micro empresas. Imagine-se só uma linha usada para ligações 0800 transformada em um link para Internet de 33,6 Kbps e, posteriormente, de 56 Kbps. Durante um tempo provedores se sustentavam disso, até o mercado de Internet se estabelecer, sempre usando Linux como base, e variados programas e scripts feitos para outras finalidades. Com o Asterisk está

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acontecendo a mesma coisa. Com sua flexibilidade de configuração e recursos, o programa se tornou base para que empresas nacionais começassem a fornecer serviços de VoIP a um preço muito baixo. Muitos técnicos estão mudando de firewalls e gateways para “instaladores de VoIP”. A cada dia surgem integradores que aproveitam a estrutura existente de PBX de uma empresa, e usando servidores comuns com placas baratas integram uma rede de telefonia normal à Internet fornecendo serviços de chamada à longa distância com custo mínimo. Surgiram muitas alternativas para prestação de serviço de terminação, que é a ponta final que liga a Internet com a rede telefônica comum, tanto em território nacional quanto para chamadas de longa distância, todas acessíveis e com preços baixos. O Asterisk foi originalmente desenvolvido para Linux, mas atualmente pode ser instalado e executado em uma grande variedade de sistemas operacionais, incluindo NetBSD, OpenBSD, FreeBSD, Mac OS X, Solaris e até mesmo Microsoft Windows, onde é conhecido por Asterisk Win32. Dentre suas características, o Asterisk é um software, baseado na licença GPL (GNU General Public License), que executa todas as funções de uma central telefônica convencional através das principais tecnologias de comunicação existentes no mercado, como por exemplo: linhas telefônicas analógicas, links de telefonia digital via placas de comunicação TDM (Time-Division Multplexing, ou Multiplexação por divisão de tempo), VoIP (Voice over IP, ou Voz sobre IP) através dos protocolos SIP, H.323, IAX2, MGCP, entre outros. Através do Asterisk é possível estabelecer uma chamada entre qualquer um desses protocolos. O Asterisk é o que chamamos de B2B User Agent, ou melhor, Back-to-Back User Agent, ele estabelece uma chamada telefônica, separando cada “perna” da chamada entre origem e destino, e monitora todo o tráfego de áudio entre esses pontos. Por isso, caso esses pontos estejam utilizando CODECs diferentes, o Asterisk consegue transcodificar o áudio sem qualquer problema. Pode-se dizer que o Asterisk possui todas as funcionalidades das chamadas centrais telefônicas

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convencionais, como unidade de resposta audível (URA), correio de voz, conferência, distribuição automática de chamadas, entre outras, e caso seja necessário, é possível acrescentar novas funcionalidades ao sistema através do próprio plano de discagem do Asterisk, módulos customizados escritos em C, ou ainda através de scripts escritos em Asterisk Gateway Interface (AGI) (KELLER, Alexandre 2011). Uma das melhores definições para o Asterisk encontra-se no livro VoIP – Conceitos e Aplicações de Rafael Dueire Lins, Douglas Contente e Vitor Carlos, conforme descrito abaixo: O Asterisk é um software que emula as funcionalidades de um PBX. Foi criado e vem sendo aprimorado pela Digium Inc., e, aos moldes do Linux, por uma base de usuários em constante crescimento. Ele funciona em plataforma Linux, além de outras plataformas Unix. O código do Asterisk é aberto, ou seja, pode ser manipulado por qualquer pessoa, e possui infindáveis possibilidades de configuração. Todas as configurações, a exemplo do plano de discagem, e outros recursos especiais, são implementadas em software. A possibilidade de se realizar mudanças de forma rápida, o grande conjunto de opções de configuração e o código aberto, permite um alto grau de adaptação do Asterisk às necessidades de cada usuário.

O Asterisk não se resume apenas a um mero software de PBX. Ele é muito mais. Sua utilização em conjunto com VoIP aliada a uma conexão rápida à Internet, permite uma conectividade com vários recursos. Com ele é possível uma empresa, por exemplo, comunicar-se com seus escritórios ou funcionários em diversas partes do mundo a custos muito baixos e com boa qualidade de serviço. O Asterisk ainda se destaca por possibilitar a implementação de funcionalidades presentes nos mais avançados e caros dispositivos de PBX existentes no mercado, com a vantagem de ser um software livre. Logo que o Asterisk foi lançado no mercado, uma das maiores dificuldades na utilização era sua complexidade, pois tudo era configurando em linhas de comandos, não existia uma interface gráfica. Em 2005 a Digium lançou o Asterisk@HOME com uma interface gráfica para resolver este problema, utilizando o FreePBX como gerenciador gráfico, mas logo depois a Trixbox comprou o projeto que com o passar do tempo acabou sendo abortado.

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Após a venda do Asterisk@HOME para a Trixbox, a Digium lançou o AsteriskNOW, mas em sua primeira verão ocorreu muitos bugs e a versão não foi bem aceita no mercado. O AsteriskNOW é uma distribuição Linux completa com o Asterisk, a estrutura do driver DAHDI e a GUI administrativa do FreePBX. Grande parte da complexidade do Asterisk e do Linux é tratada pelo instalador, pelo utilitário de gerenciamento de pacotes yum e pela GUI administrativa. 2.3.2 O projeto ZAPATA O projeto ZAPATA foi conduzido por Jim Dixon. Ele é o responsável pelo desenvolvimento do hardware da Digium. É interessante ressaltar que o hardware também é aberto e pode ser produzido por qualquer empresa. Hoje a placa com 4 E1/T1s é produzida pela Digium e também por outros fabricantes. A história do projeto Zapata pode ser vista abaixo - uma pequena tradução - Por Jim Dixon, no livro Construindo Sistema de Telefonia com o Asterisk (GOMILLION, 2006).

Há 20 ou 25 anos, a AT&T começou a oferecer uma API permitindo aos usuários customizar a funcionalidade de seu sistema de correio de voz e auto-atendimento chamado Audix. O Audix rodava em plataforma Unix e custava como tudo em telefonia até o momento, milhares de dólares por porta com uma funcionalidade bastante limitada. Em uma tentativa de tornar as coisas possíveis e atrativas (Especialmente para quem não tinha um PABX AT&T) alguns fabricantes vieram com uma placa que podia ser colocada em um PC que rodava DOS e respondia a uma única linha telefônica (FXO apenas). As placas não tinham uma qualidade tão boa quanto as atuais e muitas terminaram como secretárias eletrônicas igualmente ruins. Novas placas de telefonia foram lançadas com preços muito salgados e as companhias continuaram gastando na faixa de milhares de dólares por porta. Afinal de contas, mesmo com as margens altas de muitos fabricantes, as placas de telefonia possuíam grande capacidade de processamento na forma de DSPs, processadores de sinais digitais. Se você observar ainda hoje um gateway de voz sobre IP, vai ver que boa parte do custo ainda está relacionada aos DSPs. No entanto, o poder de processamento dos microcomputadores continuou crescendo. De forma a provar o conceito inicial comprei uma placa Mitel89000C “ISDN Express Development Card” e escrevi um driver para o FreeBSD. A placa ocupou bem pouco processamento de um Pentium III 600MHz, provando que se não fosse a limitação do I/O (A placa gerenciava de forma ineficiente o I/O exigindo muitos wait-states) ela poderia atender de 50 a 75 canais. Como resultado do sucesso, eu sair e comprei o necessário para criar um novo desenho de cartão ISA que usasse o I/O de forma eficiente. Eu consegui dois T1s (48 canais) de dados transferidos sobre o barramento e o PC gerenciou isto sem problemas. Então eu tinha as placas e ofereci-as para venda (Umas 50 foram vendidas) e coloquei o desenho completo (incluindo arquivos de plotagem da placa) na web.

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O DAHDI (Digium Asterisk Hardware Device Interface) é um projeto para desenvolvimento de placas de telefonia e seus drivers – módulos do kernel – de padrão aberto (open hardware e open source). O nome DAHDI é substituto do antigo nome Zaptel ou Zapata, que teve de ser alterado por questões de direitos autorais pertencentes à uma empresa com o mesmo nome. Sendo assim, a partir de 2008 o antigo projeto Zaptel passou a ser chamado projeto DAHDI. Portanto, pode ser comum encontrar antigas documentações referenciando o projeto Zaptel ao invés de DAHDI. O drive DAHDI é uma biblioteca de módulos para o kernel (drivers), tem a função de um middleware que faz a comunicação do canal de driver do Asterisk – ou FreeSWITCH – com os drivers das placas. Sendo assim, ao instalar a biblioteca ou pacote DAHDI, serão instalados todos os módulos das placas compatíveis com esta arquitetura e também um processo de middleware que realiza a comunicação dos componentes. Conclui-se que o DAHDI tem a função de estabelecer

toda a

comunicação entre a aplicação e o hardware de telefonia.

2.3.3 Características do Asterisk Existem várias funcionalidades das versões suportadas do Asterisk. O tipo de versão define quanto tempo vai ter suporte. A versão de suporte estendido (LTS) será totalmente suportada por quatro anos, com um ano adicional de manutenção de correções de segurança. Lançamentos padrões são suportados por um período mais curto de tempo, o que será de pelo menos um ano de suporte completo e um ano adicional de manutenção de correções de segurança.

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Figura 2.3 - Arquitetura do Asterisk Fonte: RNP

Com a junção do Asterisk, que Mark Spencer desenvolveu, da placa que Jim Dixon projetou, e do módulo do kernel GNU/Linux que ambos desenvolveram, possibilitou que surgisse um novo PABX no mercado, utilizando-se desses três elementos, em que se poderiam comunicar telefones e linhas reais (KELLER, Alexandre 2011).

2.4 Considerações Finais do Capítulo Neste capítulo foi realizado um estudo das definições conceituais, conhecendo características, ferramentas, serviços e suas particularidades, entre a telefonia convencional e a telefonia VoIP. No próximo capítulo iremos realizar na pratica, através de um estudo de caso, os conhecimentos teóricos já adquiridos.

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3 IMPLANTAÇÃO E GERENCIAMENTO

Visto que o Asterisk não possui uma interface administrativa bem aceita no mercado, que facilite a implantação e gerenciamento dos PBX-IP, este capítulo da dissertação realiza uma análise das aplicações de código aberto com Interface Gráfica de Usuário (GUI), que rodam na plataforma Asterisk para implantar uma central VoIP PABX-IP no Instituto Federal da Bahia no Campus de Jequié.

3.1 Ambiente de Implantação

O Instituto possui quatro linhas telefônicas analógicas e 40 ramais VoIP da fabricante Intelbras e Atcom. Como se encontra sem recursos financeiros para aquisição de uma central VoIP PABX convencional optou-se por uma solução livre de licença. As análises aqui executadas foram fundamentadas em estudos de casos, levantamentos bibliográficos e os testes de usabilidade e funcionalidades, que são testes muito utilizados na engenharia de software. O cenário da instalação do sistema VoIP está exibido no diagrama da rede lógica do campus, conforme exibido na figura 3.1. DIAGRAMA DA REDE LOGICA DO CAMPUS DO IFBA JEQUIÉ AD

GLPI

Arquivo

wan wan

Firewall Pfsense (DHCP;Proxy) Roteador RNP jumper link 20Mbps switch core

PC VoIP (Asterisk com Elastix)

40 ramais VoIP(telefone IP)

200 Estações de Trabalho

Zabbix

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Figura 3.1 - Diagrama da rede lógica do campus IFBA Jequié Fonte: Própria

A configuração do PC onde será instalado o servidor VoIP é a seguinte: processador Core i5, 4GB de memória RAM, disco SATA de 1TB, contendo unidade de DVD, placa de rede 100/1000, e uma placa VoIP 4 FXO PCI. As ferramentas analisadas foram o Elastix, SNEP e o Fone@RNP.

Os

critérios para escolha destas ferramentas foram os seguintes: 

Fone@RNP por ser desenvolvido pela RNP para prover serviço VoIP entre as instituições federais que mantêm parceria com a RNP.



SNEP por ser genuinamente brasileira e possuir uma vasta documentação e fórum de discussão disponível.



Elastix por ser uma das interfaces gráficas de PBX-IP mais utilizadas no mundo, também possuir uma vasta documentação e fórum de discussão disponível.

3.2 Fone@RNP O uso do Fone@RNP

é permitido somente para as organizações que

possuem cooperação com a RNP, como as agências estatais e instituições de ensino e pesquisa com participação ou parceria em projetos em comum com a RNP. O Fone@RNP oferece uma alternativa econômica para o serviço de telefonia de seus clientes. As chamadas telefônicas são encaminhadas sobre uma rede de dados de alto desempenho da RNP, conhecida como rede Ipê. O Fone@RNP faz ligações gratuitas de longa distância entre seus participantes e para telefones fixos na rede pública a baixo custo e para algumas universidades ao redor do mundo a custo zero. A adesão ao serviço não tem custos, porém o cliente precisa ter uma infraestrutura local para suportar os serviços e além disso ajudar a entregar as ligações para fixos destinadas à sua cidade, pois todas ligações realizadas pela instituições participante da rede Fone@RNP para a rede pública (PSTN) que esteja mais próxima à instituição participante do serviço, será realizada por esta instituição.

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Tendo em vista esta característica há casos que em vez de redução da conta telefônica pode haver um aumento da mesma. Normalmente isso ocorre nas instituições que ficam localizadas em cidades que recebem um maior fluxo de ligações, como é o caso das reitorias. Conforme se pode observar na figura 3.2 abaixo a arquitetura do serviço VoIP do Fone@RNP, onde a RNP (Rede Nacional de Ensino e Pesquisa) interliga as instituições clientes através da rede de dados de alto desempenho ipê e para realizar as ligações convencionais, onde existe um custo de tarifação, passa pela Rede de Telefonia Pública Comutada (PSTN).

Figura 3.2 - Arquitetura do serviço Fone@RNP. Fonte: RNP

Para um detalhamento mais minucioso da arquitetura do Fone@RNP veja-se a figura 3.3, onde na Central da RNP há um servidor chamado SRC (SIP Roteador Central) e dois SLR (SIP Roteador Local) os SLR trabalham de forma redundante, e nas instituições clientes participantes há dois SLR tanto na Reitoria quanto nos campi, os SLR se interligam para formar uma rede VoIP. Também há dois PBX-IP Asterisk redundantes que fazem o papel de uma central PABX convencional

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avançada e um gateway transparente (GWT) que serve para interligar o PABX convencional legado à rede de telefonia fixa comutada (RTFC) e ao PBX-IP Asterisk.

Figura 3.3 - Arquitetura detalhada do Fone@RNP. Fonte: RNP

As versões disponíveis do Fone@RNP são a versão2008 e a versão2012, que têm os seguintes requisitos de instalação: Na distribuição 2008, a infraestrutura local do Fone@RNP nas instituições clientes é composta por: 

Dois computadores com, no mínimo, um processador de 3GHz e 1GB de RAM;



uma placa Digium TE110P, caso a conexão com o PBX seja digital; ou



uma placa Digium TDM400P, se a conexão for analógica.

Porém, a instituição pode também optar por não conectar a infraestrutura do VoIP ao PABX local tornando, assim, desnecessária a utilização dessas placas. A RNP deixará de dar suporte a esta versão 2008 em dezembro de 2017.

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Na distribuição 2012 a infraestrutura dos serviços do fone@RNP é composta por: 

SRC – Roteador SIP Central que fica hospedado na RNP. Esses servidores trabalham com redundância e balanceamento de carga.



GWT - Gateway transparente é um equipamento fabricado para atender o Fone@RNP.



SRL – Roteador SIP Local que fica hospedado na instituição cliente. Esses servidores trabalham com redundância e balanceamento de carga e necessita de dois IPs públicos.



PBX IP - PBX IP é o servidor que roda o Asterisk e realiza as funções de uma central telefônica convencional robusta. Esses servidores trabalham com redundância e balanceamento de carga e necessita de três IPs públicos.

NOTA: A quantidade e especificação das máquinas podem variar em virtude do tamanho de cada instituição. O detalhamento mais preciso é fornecido durante o processo de adesão, onde a equipe de operação da RNP dá o suporte necessário à instituição para esse dimensionamento. Conforme a estrutura do campus do IFBA de Jequié, com 40 (quarenta) telefones IP e 4(quatro) linhas analógicas da operadora OI, os requisitos mínimos para adesão do Fone@RNP são: 

Duas máquinas virtuais para o SRL localmente na unidade com um endereço IP público em cada máquina,



Duas máquinas virtuais para o PBX IP localmente na unidade com três endereços IP públicos e



Um gateway SIP entre o SRL e a operadora.

Observe-se que são necessários 5 IPs públicos no total geral, computadores com capacidade para rodar 4 servidores virtuais, além da aquisição de um gateway SIP,

48

como mostrado na figura 3.4. Teria que fazer a adesão pelo servidor SLR, servidor PBX-IP e o Gateway SIP. No final desta implantação o custo da infraestrutura termina saindo elevado.

Figura 3.4 - (SLR+PBX-IP+GWT) Fonte: RNP com adaptação

Existem outras formas de adesão ao serviço Fone@RNP como por exemplo: 

Adesão – GWT,



Adesão – SRL com PBX-IP legado,



Adesão SRL + PBX-IP sem PBX-IP legado e



Outros cenários personalizados que só serão projetados a partir da demanda individual de cada instituição cliente.

A seguir, vamos explanar algumas dessas formas de adesão: Adesão – GWT: é um Appliance fone@RNP, hardware nacional, suporta 2 ou 4 E1 (tronco digital) por Appliance, custa em torno de 60% do valor correspondente ao mercado, baixa complexidade de instalação, normalmente em 4 horas consegue-se adesão, sem alteração no PBX

tradicional (Central Legado) ou na Operadora,

Equipamento atuando na borda E1 da instituição, fácil e rápida integração com o PABX legado, alto custo em caso de muitas E1. O cenário padrão da instituição para esta forma de adesão é que o PABX tenha uma porta E1 em utilização com a operadora. A instalação do GWT tem que ficar no máximo a 10 metros do PBX legado (tradicional) e existe a necessidade de associar endereços IPs públicos ao GWT. Na figura 3.5 abaixo é mostrado o desenho da arquitetura da adesão GWT.

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Figura 3.5 - Adesão – GWT. Fonte: RNP

Adesão – SRL com PBX-IP legado: é um softswitch Fone@RNP, máquina virtual que roda sobre o Vmware, tem a função de fazer o roteamento das chamadas SIP, balanceamento

de

tráfego

local

e

redundância

para

proporcionar

alta

disponibilidade, faz a integração de equipamentos do Fone@RNP e de outros fabricantes, demanda regras a serem criadas no PBX, custo zero para implantação, baixo índice de suporte. Os requisitos e procedimentos para adesão a esta forma é instalar SRL1 e SRL2 em solução de virtualização, associar endereços IP público ao SRL1 e SRL2, não existir NAT entre o PBX Legado IP e o SRL1 e SRL2, PBX IP Legado. Deve suportar protocolo SIP Padrão e função de trânsito. A figura 3.6 apresenta o desenho da arquitetura da adesão SRL.

Figura 3.6 - Adesão – SRL Fonte: RNP

Adesão – SRL sem PBX-IP legado: o SRL é o softswitch fone@RNP que já descrevemos no parágrafo anterior, já o PBX-IP é uma máquina virtual que roda

50

sobre o Vmware realizando a função de uma central telefônica VoIP avançada, uma solução baseada para uso corporativo, baseada em OpenSIP, capaz de suportar até 10.000 ramais, necessita que o usuário suporte ao protocolo SIP padrão, faz a integração com o SRL e o MediaGateway. O perfil da instituição para aderir a este serviço é aquela que está sem solução de telefonia ou demanda ampliação da telefonia. A instituição deve adquirir os opcionais de Telefone IP, operadora telefônica e precisa de um MediaGateway. O custo de instalação do PBX IP é gratuito. Para proceder na implantação é preciso Instalar SRL previamente, depois Instalar PBX IP em solução de virtualização (VM1 e VM2), associar três endereços de IP públicos ao PBX IP, não existir NAT entre o PBX IP e os SRLs, Telefone IP ou softphone deverá suportar SIP Padrão. A figura 3.7 apresenta o desenho da arquitetura da adesão SRL sem PBX-IP legado.

Figura 3.7 - Adesão – SRL sem PBX-IP legado. Fonte: RNP

Na figura 3.8 podem ser vistos outros cenários personalizados de acordo com as necessidades de cada cliente. Na figura 3.8 é apresentada uma instituição com duas operadoras de telefonia, sendo uma operadora de telefonia fixa utilizando um tronco digital E1 e mais uma operadora de telefonia móvel celular GSM. Nesse cenário foi necessária a aquisição de dois mediagateways, um para cada operadora de telefonia, além dos servidores SRL e dos servidores PBX-IP.

51

Figura 3.8 - Adesão personalizada (E1 + GSM) Fonte: RNP

Atualmente, são mais de 260 instituições participantes desse serviço, a adesão ao serviço se faz através da página do serviço e implica na efetivação de um processo de homologação realizado pela equipe técnica da instituição cliente com supervisão da equipe de operação e suporte do serviço na RNP, que atualmente a RNP terceiriza esse serviço para a empresa CAM Tecnologia. 3.3 SNEP SNEP é um software PBX baseado em Asterisk e GNU/Linux licenciado sob LGPL e desenvolvido pela Opens Tecnologia, capaz de rodar em hardware de baixo custo com um ótimo desempenho. É uma família de soluções que transforma as comunicações das empresas, integrando voz e dados e sistemas. É um PABXhíbrido, gerenciador de Call Center, executando monitoramento de qualidades, atendimentos e a função de gateway de voz. O SNEP é um sistema que fornece recursos de informações do servidor, em que, em uma única tela em uma plataforma livre, fornece: 

status do servidor (distribuição, kernel, CPU, Asterisk, MySQL e arquivos de voz),



informações a respeito de memória e espaço em disco,



logs dos sistemas, cadastro de centro de custos,



recursos de importar arquivos “.csv”,

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

cadastro de ramais e grupos (captura, salas de conferência e atendimento),



entroncamentos (E1 e VOIP),



regra de negócio,



relatórios,



gráficos e



muitas outras funcionalidades de monitoramento e controle.

3.3.1 Processo de Instalação do SNEP Fazer Download da ISO com a versão SNEP-livre, no endereço: <>, e gravar imagem em CD ou Pasta de Arquivos. Inicialize a máquina com a imagem gravada e tecle <ENTER> para Instalar na primeira tela, conforme mostrado na Figura 3.9 abaixo.

Figura 3.9 - Processo inicial de instalação do SNEP-livre Fonte: Própria

Na segunda tela “Layout Teclado” escolha o modelo de teclado compatível e tecle <ENTER>, conforme mostrado na Figura 3.10.

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Figura 3.10 - Processo de seleção de Layout de teclado Fonte: Própria

Na terceira tela do “Particionador de Discos”; escolha o método de particionamento desejado e tecle <ENTER> novamente. Em seguida aparecerá a tela do Sistema Operacional (SO) que apresentará os discos rígidos (HDs); selecione o disco a ser usado para instalação do SNEP <ENTER>, conforme mostrado na Figura 3.11.

Figura 3.11 - Processo de Particionamento do disco Fonte: Própria

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A partir deste ponto, o sistema formatará as partições e instalará o “Sistema Básico”, onde será solicitada a inserção da senha de usuário root, conforme mostrado na figura 3.12.

Figura 3.12 - Processo de configuração de usuário e senha “root”. Fonte: Própria

A próxima etapa consiste em informar um nome de um “usuário/senha comum”, nome completo de um usuário comum (caixa baixa) (sem permissão de “administrador”) para o SO (jackson) e tecle em , conforme mostrado na Figura 3.13.

Figura 3.13 - Processo de configuração de usuário comum Fonte: Própria

Após esta tela escolha uma senha para o usuário comum (Jackson), conforme figura 3.14.

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Figura 3.14 - Processo de configuração de senha para usuário comum Fonte: Própria

Na tela seguinte aguarde o processo da instalação e finalização da instalação do SNEP, conforme figura 3.15.

Figura 3.15 - Processo de instalação/finalização do SNEP Fonte: Própria

Após concluir a instalação do SNEP (logando com usuário jackson e verificando nº de IP no Shell do SNEP). Logar como usuário root ou outro usuário e verificar número de IP para acessar interface gráfica via WEB por meio do navegador, conforme mostrado na Figura 3.16 e Figura 3.17.

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Figura 3.16 - Logando com usuário jackson no SNEP Fonte: Própria

Figura 3.17 - Verificando endereço IP do SNEP Fonte: Própria

Veja que o comando utilizado para obter o endereço IP do Servidor SNEP PBX-IP foi o comando “ifconfig” onde encontrou o IP: 10.17.10.190, de posse deste endereço basta abrir um navegador web na rede local e digitar a seguinte linha: > entre com o usuário admin e senha admin123, no primeiro acesso aparecerá a tela para fazer o cadastro de registro de licença free no SNEP, conforme figura 3.18.

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Figura 3.18 - Cadastro de registro de licença do SNEP Fonte: Própria

Após se cadastrar é enviado via e-mail uma chave com o código de liberação e registro do produto livre, basta copiar este código e colar na tela seguinte, conforme figura 3.19 e figura 3.20.

Figura 3.19 - Colar código de registro de licença do SNEP Fonte: Própria

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Figura 3.20 - Sistema SNEP registrado e concluído Fonte: Própria

Agora que o sistema já está instalado e pronto para ser utilizado, vamos proceder com a criação dos ramais. Na criação dos ramais basta colocar as seguintes informações: definir um número para o ramal, um nome de identificação do ramal, escolha do protocolo de comunicação SIP e a senha do ramal que neste estudo de caso definimos a senha igual ao numero do ramal, conforme figura 3.21.

Figura 3.21 - Criação dos ramais Fonte: Própria

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O SNEP possibilita também a criação de múltiplos ramais de uma só vez, isso facilita a criação de ramais de uma empresa de grande porte onde há muitos ramais para ser definidos, conforme figura 3.22.

Figura 3.22 - Criação de múltiplos ramais Fonte: Própria

O procedimento para criação do tronco para se comunicar com outras filiais ou campi através da rede de dados IP no SNEP é realizado através do protocolo IAX2 que é nativo do Asterisk, conforme figura 3.23.

Figura 3.23 - Criação do tronco IAX2 Fonte: Própria

Após a criação do tronco, iremos criar as rotas de saídas para cada campi ou filiais que desejaremos nos comunicar com o VoIP. De acordo com nosso plano de discagem definido anteriormente, veja que a rota de saída para a reitoria é 03xx e

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04xx, ou seja, ao discar esse número no ramal, automaticamente sairá pela rota prédefinida, conforme figura 3.24.

Figura 3.24 - Criação rota de saída Fonte: Própria

Ao instalar o SNEP uma rota de saída é criada automaticamente, que é a rota de ramais para ramais, esta rota é conhecida no SNEP como rota padrão, conforme figura 3.25.

Figura 3.25 - Rotas de saída Fonte: Própria

Após o sistema estar configurado, passamos a cadastrar os ramais da Atcom e Intelbras no servidor SNEP PBX-IP. O procedimento para cadastrar esses ramais se faz da seguinte maneira: primeiramente liga o ramal IP e coloca na rede com um

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servidor de DHCP ativado, no visor do ramal IP irá aparecer o IP fornecido pelo servidor DHCP, anote esse IP e acesse o ramal IP pela interface gráfica via navegador. Normalmente o usuário e a senha desses telefones IP é usuário:admin e senha:admin, após acessar altere o IP para fixo ou uma faixa de IP pré definida e registre a conta no servidor VoIP PBX-IP, conforme figuras 3.26 e 3.27.

Figura 3.26 - Registrando ramal da atcom no servidor SNEP Fonte: Própria

Figura 3.27 - Registrando ramal da intelbras no servidor SNEP Fonte: Própria

3.3.2 Gerenciamento do SNEP O gerenciamento do SNEP é realizado de modo centralizado na aba regras de negócios, esta tela é considerada o coração do SNEP, pois é nela que se

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definem todos os parâmetros do gerenciamento, como por exemplo: centro de custo que será contabilizado a ligação, quem pode ligar para quem, por qual tronco a ligação sairá, entre outros parâmetros. Conforme figura 3.28 abaixo.

Figura 3.28 – Tela do SNEP regras de negócios. Fonte: Própria

3.4 Elastix O Elastix é um software PBX baseado em código livre que provê todas as funcionalidades de um PABX e está revolucionando o mundo das telecomunicações. Ele pode substituir um PABX de grande porte utilizando um computador com configurações básicas que se comunica com o mundo VoIP e com a rede pública de telefonia, com o Elastix é possível a criação de diversas aplicações a um baixo custo, com os mesmo recursos ou até com recursos superiores a muitos PABX encontrados hoje no mercado de telecomunicações, implementa grande parte de sua funcionalidade sobre os software Asterisk, Hylafax, Openfire, FreePBX e Postfix, esses software fornecem um PBX, fax, mensagem instantânea, gerenciador gráfico de central telefônica e Correio electrónico respectivamente. O Elastix foi criado pela empresa equatoriana Paulo Santo Solutions em meados de dezembro de 2006, uma distribuição que apresentava muitas ferramentas sob uma única interface Web que chamou a atenção por sua usabilidade. A partir de dezembro de 2016 foi adquirida pela empresa 3CX, sendo que a versão 2.5.0 free continua sendo disponibilizada,

63

porém foi criada uma nova versão 5.0 totalmente diferente da plataforma atual. No entanto, está sendo formada uma comunidade chamada Issabel que promete dar continuidade à atualizações e suporte ao Elastix e promete também que a próxima versão do Elastix passe a se chamar Issabel. Exemplos de aplicações fornecidas pelo Elastix:  Portabilidade, para redução de custos com as operadoras  Call Centers  Interface de detecção de hardware de telefonia  Suporte protocolo SIP, IAX, H323, MGCP, SKINNY entre outros.  VoiceMail;  Atendimento Programado  CRM (Sugar ou VTiger)  Suporte aos Codecs: ADPCM, G.711, G.722, G.723.1, G.726, G.729, GSM, iLBC.  Suporte para interfaces analógicas FXS/FXO, interfaces digitais E1/T1/J1.  Suporte aos hardwares de telefonia Khomp, OpenVox, Digium, Sangoma, entre outros.  Suporte aos telefones IP das fabricantes Atcom, Khomp, Atcom, Aastra, Linksys, Cisco, Nokia, UTstarcom, entre outras.  Conferências  Vídeo-Conferência  Bilhetagem detalhada  URA ou IVR (resposta interativa de voz) entre outras. 3.4.1 Processo de Instalação do Elastix Fazer Download da ISO com a versão elastix 2.5.0, no endereço: <>, e gravar imagem em CD ou Pasta de Arquivos. Inicialize a máquina com a imagem gravada e tecle <ENTER> para Instalar na primeira tela e escolha a linguagem desejada, conforme mostrado na Figura 3.29 abaixo.

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Figura 3.29 - Tela inicial de instalação do elastix Fonte: Própria

Na segunda tela “Layout Teclado” escolha o modelo de teclado compatível e tecle <ENTER>, conforme mostrado na Figura 3.30.

Figura 3.30 - Processo de seleção de Layout de teclado Fonte: Própria

Na terceira tela do “Particionador de Discos”; escolha o método de particionamento desejado e tecle <ENTER> novamente. Em seguida, aparecerá a tela do Sistema Operacional (SO) que apresentará os discos rígidos (HDs);

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selecione o disco a ser usado para instalação do elastix <ENTER>, veja que o sistema de arquivo utilizado é o ext3 do Linux, conforme mostrado na Figura 3.31.

Figura 3.31 - Processo de Particionamento do disco Fonte: Própria

Na próxima tela o sistema detecta automaticamente o driver da placa de rede com seu endereço MAC e solicitará as configurações da interface que pode ser manual ou automática através de um servidor de DHCP, conforme figura 3.32.

Figura 3.32 - Configuração da interface de rede Fonte: Própria

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A partir deste ponto, o sistema formatará as partições, solicitará o nome do host(Sjeq01), senha do usuário administrador root e senha do banco de dados MySQL, conforme figura 3.33.

Figura 3.33 - Solicitação do nome do host Fonte: Própria

Na próxima tela o sistema solicita uma senha para o usuário administrador root. Evite colocar símbolos nesta senha, pois na necessidade de acesso remoto via ssh às vezes dá bug, sendo assim recomendado colocar uma senha com apenas letras e números.

Figura 3.34 - Definição de senha do usuário root Fonte: Própria

Após concluir a instalação do Elastix (logando com usuário root e senha definida na instalação), deve-se acessar a interface gráfica via WEB por meio do

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navegador para ter acesso à tela inicial, onde é exibida a configuração do host, gráficos de utilização dos recursos do sistema e serviços ativos, conforme mostrado na Figura 3.35.

Figura 3.35 - Tela inicial do Elastix Fonte: Própria

Agora que o sistema já está instalado e pronto para ser utilizado, vamos proceder com a criação dos ramais. No Elastix, ramal é conhecido como extensão. Na criação de uma extensão ou ramal basta colocar as seguintes informações: definir um número para o ramal, um nome de identificação do ramal, escolha do protocolo de comunicação SIP e a senha do ramal que neste estudo de caso definimos a senha igual ao numero do ramal, conforme figura 3.36.

Figura 3.36 - Criação dos ramais no elastix Fonte: Própria

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O procedimento para criação do tronco para se comunicar externamente através da rede de telefonia convencional PSTN no Elastix necessita a instalação de uma placa FXO, conforme Figura 3.37, onde serão conectadas as linhas telefônicas e realizada a configuração do protocolo ZAP DAHDI.

Figura 3.37 - Placa FXO 4 para linhas analógicas PSTN Fonte: Própria

Por padrão, o Elastix cria automaticamente um tronco ZAP DAHDI chamado Channel go (ZAP), conforme figura 3.38.

Figura 3.38 - Criação do tronco ZAP DAHDI Fonte: Própria

No entanto, o procedimento para criação do tronco para se comunicar com outras filiais ou campi através da rede de dados IP (VoIP) no Elastix é realizado através do protocolo IAX2 que é nativo do Asterisk, conforme figuras 3.39 (parte 1) e 3.40 (parte 2).

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Figura 3.39 - Criação do tronco IAX2 (parte 1) Fonte: Própria

Figura 3.40 - Criação do tronco IAX2 (parte 2) Fonte: Própria

Após a criação dos troncos, iremos criar as rotas de saídas correspondentes para todos os campi ou filiais que desejaremos nos comunicar com o VoIP. De acordo com nosso plano de discagem definido anteriormente, vê-se que a rota de

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saída para o campus Jacobina é 11xx, ou seja, ao discar esse número no ramal, automaticamente sairá pela rota pré-definida, conforme figura 3.41.

Figura 3.41 - Criação rota de saída – Campus Jacobina Fonte: Própria

Após o sistema estar configurado, passamos a cadastrar os ramais no servidor Elastix PBX-IP. O procedimento para cadastrar esses ramais se faz da seguinte maneira: primeiro, liga-se o ramal IP e coloca-se na rede com um servidor de DHCP ativado, no visor do ramal IP irá aparecer o IP fornecido pelo servidor DHCP. Anota-se esse IP e acesse o ramal IP pela interface gráfica via navegador. Normalmente o usuário e a senha destes telefones IP é usuário:admin e senha:admin, após acessar primeiramente a aba network,

altera-se o IP para fixo

ou uma faixa de IP pré definida e registra-se a conta no servidor VoIP PBX-IP na aba VoIP, conforme figuras 3.42 e 3.43.

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Figura 3.42 - Configuração de rede do Telefone IP Fonte: Própria

Figura 3.43 - Registrando o Telefone IP no servidor VoIP Elastix Fonte: Própria

3.4.2 Gerenciamento do Elastix O Gerenciamento no Elastix pode ser realizado em tempo real da ligação, através da tela chamada Flash Operator Panel (FOP), onde é possível monitorar em tempo real quais ramais estão realizando ligações, o tempo que estão em ligação, quais troncos estão sendo utilizados, entre outras opções, conforme figura 3.44.

72

Figura 3.44 – Tela do Elastix gerenciamento em tempo real Fonte: Própria

3.5 Resultados das Avaliações Após o estudo de caso e os levantamentos bibliográficos realizado das ferramentas foi verificado como desvantagens da solução VoIP free a forte concorrência das empresas instaladoras de PABX-IP (proprietário); escassez de mão de obra especializada; cultura dos usuários nas mudanças de paradigmas de comunicação de voz IP; largura de banda ineficiente para o tráfego dos dados de voz. Por outro lado, vimos como vantagens a diminuição de custos com o tráfego de voz entre organizações; sistema de telefonia (PBX-IP) próprio da organização, podendo ser personalizado de acordo com suas necessidades, flexibilidade, escalabilidade, praticidade e mobilidade nas ligações; domínio e controle sobre o sistema; integração das empresas por meio de voz e dados. Na comparação das soluções propostas neste trabalho foram realizados os testes de funcionalidade - onde cinco usuários do sistema utilizaram o mesmo e avaliaram - e o teste de usabilidade – onde foi avaliado por dois profissionais de tecnologia da informação. Os testes de funcionalidade e usabilidade são testes

73

muito utilizados na engenharia de software. As tabelas 3.1 e 3.2 apresentam os resultados dos testes de funcionalidades e usabilidade do estudo de caso. Na comparação das ferramentas, a solução Fone@RNP não foi implantada na íntegra por ser uma ferramenta que demanda uma infraestrutura de alto custo, apesar da solução ser grátis. No entanto, as ferramentas SNEP e Elastix, foram implantadas e testadas na íntegra. Tabela 3.1 - Teste de funcionalidade Fonte: Própria

ITENS

TESTE DE FUNCIONALIDADES

1

Ligação entre ramais VoIP com qualidade

2

Ligação à rede externa (PSTN) com qualidade

2

Redirecionamento de chamada

4

URA

5

Relatório das ligações

LEGENDA: R=RUIM

B=BOM

O=ÓTIMO

FUNCIONAMENTO ELASTIX SNEP R B O E R B O

E

E=EXCELENTE

Tabela 3.2 - Teste de usabilidade Fonte: Própria

ITENS

CONFIGURAÇÃO ELASTIX SNEP R B O E R B O

TESTE DE USABILIDADE

1

Criação dos Ramais VoIP

2

Criação das Rotas de Saída

3

Criação das Rotas de Entrada

4

Criação de Tronco

5

Criação de Grupos

6

Criação da URA

7

Idioma da interface

8

Monitoramento das Chamadas em Tempo Real

9

Backup automático dos dados

LEGENDA: R=RUIM

B=BOM

O=ÓTIMO

E=EXCELENTE

E

74

3.6 Análise da Solução Adotada Quanto aos recursos e serviços oferecidos pela tecnologia Fone@RNP, foi possível configurar o servidor VoIP PBX-IP Elastix para oferecer este serviço sem a necessidade de implantar toda a infraestrutura do Fone@RNP no campus do IFBA em Jequié. Isso foi possível porque na reitoria do Instituto Federal da Bahia já havia implantado a tecnologia Fone@RNP. Sendo assim, com apenas algumas configurações básicas no Elastix e uma pequena alteração da infraestrutura do campus foi possível a utilização dos benefícios da tecnologia Fone@RNP. Quanto à infraestrutura do campus, foi necessário disponibilizar um endereço de IP válido (IP público), portanto necessitando de pouca alteração na infraestrutura do campus, que pode ser observada de acordo com a arquitetura lógica do serviço Fone@RNP do IFBA - Campus Jequié, mostrada na figura 3.45.

Figura 3.45 – Arquitetura Lógica do serviço Fone@RNP IFBA - Jequié Fonte: Própria

Referente à configuração do Elastix, foi preciso alterar algumas configurações básicas, como a criação de um tronco com o protocolo SIP se interligando com o SRL1 da reitoria, e a criação da rota de saída, conforme figura 3.46.

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Figura 3.46 - Configuração do elastix para integração com Fone@RNP Fonte: Própria

Muito importante destacar que apesar da compra do Elastix pela 3CX, a comunidade que sempre o manteve decidiu continuar com o projeto Elastix, apenas alterando o nome para Issabel, pois o nome Elastix agora pertence à empresa 3CX. A figura 3.47 apresenta o site da comunidade Issabel, tranquilizando os utilizadores do Elastix.

Figura 3.47 - Site da comunidade Issabel Fonte: Própria

76

Após a implementação do Elastix com o serviço do Fone@RNP, foi realizado um teste com cinco ramais ligando simultaneamente do campus Jequié para a Reitoria, utilizando a tecnologia VoIP para analisar o consumo da rede de dados. No entanto não houve um consumo significativo no tráfego da rede de dados, que possa interferir no desempenho da rede. Conforme pode ser observado nas figuras 3.48 (tráfego sem ligação VoIP) e 3.49 (tráfego com ligação VoIP). Este teste foi analisado com o serviço de monitoramento de tráfego disponibilizado pelo pfSense.

Figura 3.48 – Tráfego sem ligação VoIP. Fonte: Própria

Figura 3.49 – Tráfego com ligação VoIP.

Fonte: Própria

77

3.7 Considerações Finais do Capítulo Neste capítulo foi exibido o ambiente de implantação da ferramenta, os conhecimentos das características da infraestrutura, serviço e arquitetura do Fone@RNP e também foram implantados, no ambiente de teste e produção os aplicativos SNEP e elastik. Em um processo de estudo de caso, através de um passo a passo. Foram demostrados os resultados das avaliações e análises da solução adotada. No próximo capítulo serão apresentadas as considerações finais da dissertação.

78

4 CONSIDERAÇÕES FINAIS

Finalizados todos os testes e estudos, verificamos que a melhor solução para uma instituição de ensino de pequeno porte com até aproximadamente 200 ramais é implantar um PBX-IP com o Elastix ou até mesmo o SNEP, não sendo necessária a adesão a toda a infraestrutura oferecida pelo Fone@RNP. Porém aderindo ao serviço da rede VoIP oferecida pela RNP, fazendo apenas as configurações nos Servidores PBX-IP locais nos campi e implantando na Reitoria da Instituição a infraestrutura do Fone@RNP. As análises feitas nesta dissertação de Mestrado das ferramentas de software livre para VoIP permitem afirmar de acordo com o estudo realizado, que tanto o SNEP quanto o Elastix atendem perfeitamente às necessidades do Instituto Federal de Jequié. O Fone@RNP, apesar de atender também às necessidades do ponto de vista técnico, necessita de uma infraestrutura de custo muito elevado de implantação, uma vez que o Fone@RNP foi projetado para atender instituições com até 10.000 ramais ou seja não há uma versão enxuta do Fone@RNP para uma instituição de pequeno porte com até 100 ou 200 ramais. Sendo assim, abortamos a instalação da infraestrutura do Fone@RNP e decidimos implantar no ambiente de produção do Instituto Federal de Jequié o Elastix por ser mais utilizado que o SNEP e possuir vasto material de apoio e profissionais especializados. É importante registrar que o SNEP, por suas características e funcionalidades, atende a todos os requisitos de forma satisfatória. Outra característica que foi levada em consideração pela escolha do Elastix é que o mesmo apresenta mais funcionalidades que o SNEP, apesar de ser mais complexo. A redução de custos nas contas telefônicas do IFBA no Campus de Jequié ainda não pode ser observada, porém a redução de custo vai de acordo com o perfil de ligação de cada instituição. Instituições em que a predominância é de ligações locais, a tendência é que a economia seja menor que onde há grande número de

79

chamadas de longa distância. Segundo dados da RNP, estes custos podem ser reduzidos em torno de 70%. Como proposta de trabalhos futuros, é interessante fazer um estudo verificando as questões relacionadas à segurança com a utilização dos PBX-IP, pois os servidores de PBX-IP são de grande importância para as instituições, sendo o serviço de telefonia considerado um serviço crítico que requer um nível elevado de prevenção contra ataques de malwares diversos. Pelo fato que esses servidores PBX-IP ficam na borda da rede, com as portas dos protocolos utilizados abertos, no caso de utilização do protocolo SIP a porta 5060 e no caso do protocolo IAX2 a porta 4569. Portanto, é de grande relevância um estudo para prover segurança nesses tipos de servidores. Também, será de grande contribuição a implementação de uma versão do Fone@RNP com uma infraestrutura de baixo custo e oferecendo os serviços necessários para os órgãos públicos federais com até 200 ramais, que é o caso da maioria dos campi dos Institutos Federais de Ensino. A RNP tem alguns projetos em andamento nesse sentido, mas por falta de recursos esses projetos não estão tendo continuidade.

80

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