Diplomov ´A Pr ´Ace Embedded Asterisk

VSBˇ – Technick a´ univerzita Ostrava Fakulta elektrotechniky a informatiky Katedra telekomunika cnˇ ´ı techniky

Diplomov a´ pr ace´ Embedded Asterisk PBX

2012 Josef Stoklasa

Prohlašuji, že jsem tuto diplomovou práci vypracoval samostatně . Uvedl jsem všechny literární prameny a publikace, ze kterých jsem čerpal . Rad´ bych na tomto m ´ıst eˇ pod ekovalˇ panu Doc.Ing. Miroslavu Voz nˇakovi´ Ph.D. za odborn e´ konzultace, bez nich zˇ by tato pr ace´ nikdy nevznikla a tak e´ Ing. Janu Rozhonovi za asis- tenci p riˇ z at´ eˇzovˇ ych´ testech Asterisk PBX. Abstrakt VoIP telefonie je nyn ´ı v dob ach´ expanze a je st ale´ castˇ ejiˇ pou zˇ´ıvanou technologi ´ı pro realizaci firemn ´ı, ale i soukrom e´ telefonie. Softwarov a´ pobo ckovˇ a´ ust´ rednaˇ (d ale´ jen PBX) na bazi´ Asterisk je dnes velmi obl ´ıbenou variantou pro reˇ senˇ ´ı firemn ´ı telefonie a to p rede-ˇ vsˇ´ım d ´ıky velmi n ´ızk ym´ n aklad´ um˚ na z rˇ´ızen ´ı. Nese v sakˇ s sebou nemal e´ n aklady´ na provoz a to hlavn eˇ co do spot rebyˇ elektrick e´ energie. N aklady´ jsou tedy p rˇ´ımo um´ ernˇ e´ elektrick emu´ p rˇ´ıkonu dan eho´ hardware na n emˇ zˇ Asterisk PBX provozujeme. Tato Diplo- mova´ pr ace´ pojedn av´ a´ o minimalizaci n aklad´ u˚ na provoz PBX s ohledem na co mo znˇ a´ nejmen sˇ´ı ztr atu´ vypo´ cetnˇ ´ıho v ykonu´ a z arove´ nˇ mo znostiˇ roz siˇ ritelnostiˇ takov eho´ ust´ red-ˇ ny jako celku v komplexn ´ı s ´ıt’ov y´ miniserver, jen zˇ je d ale´ naz yv´ an´ jako HomeRouter. C´ılem t eto´ pr ace´ je navrhnout a zrealizovat ucelen y´ minimalistick y´ syst em´ zvl adaj´ ´ıc ´ı vsechnyˇ b eˇznˇ e´ funkce softwarov e´ PBX, p riˇ cemˇ zˇ je kladen d uraz˚ pr av´ eˇ na minim aln´ ´ı en- ergetickou n aro´ cnost.ˇ Takov ato´ za rˇ´ızen ´ı se dnes b eˇznˇ eˇ naz yvaj´ ´ı term ´ınem SOHO (Small Office/Home Office). V posledn ´ı cˇasti´ t eto´ pr ace´ budou tak e´ zm ´ın enyˇ mo znˇ e´ roz sˇ´ırenˇ ´ı ucelen eho´ minimalistick eho´ syst emu´ o dal sˇ´ı serverov e´ aplikace u zˇ´ıvan e´ miniserverem HomeRouter jako je HTTP server, FTP server, SMB server, VPN koncentr ator´ a dal sˇ´ı.

Kl´ı covˇ a´ slova: SOHO, Asterisk PBX, VoIP telefonie, Alix.2D13, Voyage Linux, protokol SIP, x86 architektura, Ethernet, Wi-ﬁ, QoS,

Abstract VoIP is currently at the time of expansion and is still more frequently used technology for real-time communication. Software branch exchange (PBX) based on Asterisk is very popular solution for corporate telephony at this time. Because Asterisk is open-source software, in that case gratis, therefor is his running related only with energy cost. En- ergy cost in this case is direct proportional for power consumption of hardware where Asterisk PBX is running. Therefor this theses is focused on minimalisation of energy cost needed for Asterisk PBX running with reference to minimal lost of computational power. Also is this project focused on chances of additional network services running also on this PBX, and thus create complex mini-server which is further named as HomeRouter. Specific of this project is emphasization for minimal energy cost related with network services running on specified hardware. This devices are usually named as SOHO (Small Office/Home Office). In last section of this theses is also described howto implement additional network services running on HomeRouter as HTTP, FTP, SMB server, VPN concentrator and so on.

Keywords: SOHO, Asterisk PBX, VoIP telephony, Alix.2D13, Voyage Linux, protocol SIP, x86 architecture, Ethernet, Wi-ﬁ, QoS, Seznam pouˇzit´ych zkratek a symbol ˚u

ACD – Automatic Call Distribution ATM – Asynchronous Transfer Mode DiffServ – Differentiated Services DTMF – Dual-Tone Multi-Frequency FTP – File Transfer Protocol GNU – GNU’s Not Unix GPL – General Public Licence HTML – Hyper Text Markup Language HTTP – Hyper Text Transfer Protocol IntServ – Integrated Services ISP – Internet Service Provider IVR – Interactive Voice Response NAT – Network Address Translate PBX – Private Branch eXchange QoS – Quality of Service RTD – Round-Trip Delay SIP – Session Initiation Protocol SMB – Server Message Block SOHO – Small Office/Home Office SSH – Secure Shell SSL – Secure Socket Layer VoIP – Voice over Internet Protocol VPN – Virtual Private Network Wi-fi – Wirelless Fidelity WINS – Windows Internet Naming Service 1

Obsah

1 Uvod´ 6 1.1 Motivace ...... 6 1.2 Napl´ nˇ pr ace...... ´ 6

2 Projekt Asterisk 7 2.1 Doplnovˇ e´ slu zbyˇ Asterisku ...... 8 2.2 Popis podporovan ych´ rozhran ´ı, kan al´ u˚ a kodek u˚ v Asterisk ...... 11 2.3 Architektura Asterisku ...... 16 2.4 Priorizace toku dat, metody obsluhy paketov ych´ front a podpora zna ckovˇ an´ ´ı provozu v Asterisku ...... 17

3 HW platforma ALIX a green computing 26 3.1 Platforma ALIX ...... 26 3.2 Green Computing ...... 33

4 Implementace Asterisku na HW ALIX 37 4.1 Voyage Linux ...... 37 4.2 Instalace Voyage Linux na ALIX.2D13 ...... 38 4.3 Instalace a nastaven ´ı Asterisku ...... 41

5 Posouzen´ıenergetickénároˇcnosti a porovnán´ıse souˇcasn ymi´ systémy 47 5.1 Porovn an´ ´ı spot rebyˇ vzorov e´ PC sestavy a desky ALIX.2D13 ...... 47 5.2 Kalkulace n avratnosti´ investice do Embeded Asterisk PBX ...... 48

6 Zhodnocen´ıdosa zenˇ ych´ vysledk´ ˚u 50 6.1 Meˇrenˇ ´ı datov e´ propustnosti Embedded Asterisk PBX ...... 50 6.2 Meˇrenˇ ´ı po ctuˇ sou casnˇ eˇ obslou zenˇ ych´ SIP hovor u˚ ...... 51 6.3 Mo znostiˇ roz sˇ´ırenˇ ´ı Embedded Asterisk PBX na miniserver HomeRouter . 55

7 Z´avˇer 60

8 Reference 61

Pˇr´ılohy 64

A Konfigurace a návody 65 A.1 Postup pro instalaci voayge linux z LiveCD ...... 65 A.2 Nastaven ´ı souboru sip.conf pro testov an´ ´ı pomoc ´ı SIPP ...... 66 A.3 Soubor extensions.conf pro testov an´ ´ı pomoc ´ı SIPP bez sou casnˇ eho´ nahr av´ an´ ´ı hovor u˚ ...... 67 A.4 Soubor extensions.conf pro testov an´ ´ı pomoc ´ı SIPP se sou casnˇ ym´ nahr av´ an´ ´ım hovor u˚ ...... 67 A.5 Konfigurace extensions.conf pro funkci podm ´ın enˇ eho´ nahr av´ an´ ´ı ...... 68 2

A.6 Nastaven ´ı soubor u˚ interfaces a hostapd.wlan0.conf pro vytvo renˇ ´ı AP . . . . 68 A.7 Nastaven ´ı souboru dnsmasq.conf pro funkci DHCP serveru ...... 69 A.8 Nastaven ´ı souboru vsftpd.conf pro funkci FTP serveru ...... 69 A.9 Nastaven ´ı souboru lighttpd.conf pro funkci HTTP serveru ...... 70 A.10 Nastaven ´ı souboru smb.conf pro sd ´ılen ´ı v s ´ıt ´ıch Windows ...... 70 A.11 Nastaven ´ı souboru conﬁg.xml pro sd ´ılen ´ı multim edi´ ´ı pomoc ´ı UPnP/DLNA 71 A.12 Nastaven ´ı souboru mpd.conf pro funkci s ´ıt’ov ehoˇ p rehrˇ ava´ ceˇ hudby . . . . 74 A.13 Nastaven ´ı konﬁgura cnˇ ´ıch soubor u˚ pro funkci VPN koncentr atoru´ . . . . . 74

! "# $ %# % &&& '()*(( + , "# $ ! - ". /00 12 34 + 5$ # ) %# , 6 7- 0 8 0343% 3 , 9 "# $ ! - 8 . /0 30 , ' - 0 /:; 9 + <30 - $ 3 0 3-= + ( > 7 $ . 0 0- >3 $ % ,9 > 7 > $ . 0 0- >3 (? % .@ ,9 > 7 &7 /0 30 =; >3 (? % .@ ,' . - > 7A ! &7 /0 30 =; ,' , B3# #03 0> 7 433 ,+

>3 $ 03 003 &7 /0 30 =; ( 4

Seznam obr azk´ ˚u

1 Blokov e´ sch ema´ architektury Asterisku (pou zitoˇ se souhlasem autora [3]) 16 2 Vliv variability zpo zdˇ enˇ ´ı - jitter ...... 17 3 Srovn an´ ´ı r amc´ u˚ ISL a 802.1Q (pou zitoˇ se souhlasem autora [10]) ...... 18 4 IP z ahlav´ ´ı s po zitˇ ´ım a bez pou zitˇ ´ı DiffServ (pou zitoˇ se souhlasem autora [10]) ...... 20 5 Princip obsluhy paketov ych´ front metodou MDRR (pou zitoˇ se souhlasem autora [11]) ...... 21 6 Princip obsluhy paketov ych´ front metodou WFQ (pou zitoˇ se souhlasem autora [11]) ...... 23 7 AMD Geode LX 800 (500MHz) CPU ...... 30 8 Blokov e´ sch ema´ architektury AMD Geode LX [21] ...... 32 9 Test v ykonosti´ AMD Geode LX800 uv ad´ enˇ v yrobcem´ [21] ...... 34 10 ALIX.2D13 ...... 35 11 Logo Voyage Linux ...... 38 12 Uvodn´ ´ı obrazovka LiveCD Voyage Linux v emul atoru´ Qemu ...... 40 13 Graﬁck e´ rozhran ´ı Asterisku ...... 42 14 V ysledek´ pr ace´ - Embedded Asterisk PBX ...... 49 15 Testov an´ ´ı Asterisk PBX n astrojem´ SIPP ...... 52 16 Graf vyt ´ızenˇ ´ı CPU v z avislosti´ na po ctuˇ sou casnˇ ych´ hovor u˚ ...... 53 17 Vyt ´ızenˇ ´ı CPU procesem asterisk priˇ 40-ti sou casnˇ ych´ hovorech bez a s nahr av´ an´ ´ım hovor u˚ ...... 55 18 GMPC - Klient pro ovl ad´ an´ ´ıMPDserveru...... 58 5

Seznam v´ypis ˚uzdrojov eho´ k odu´

1 P rˇ´ıkaz pro mapov an´ ´ı Linux socket priority na 802.1p CoS ...... 24 2 Parametry v konfigura cnˇ ´ım souboru iax.conf pro nastaven ´ı ToS a CoS . . . 25 3 Parametry v konfigura cnˇ ´ım souboru sip.conf pro nastaven ´ı ToS a CoS . . . 25 4 Instalace virtu aln´ ´ıho stroje Qemu ...... 39 5 Sta zenˇ ´ı posledn ´ı verze Voyage MPD p resˇ p rˇ´ıkazovou rˇadku´ ...... 39 6 Kontrola identifik atoru´ disku ...... 39 7 Spu stˇ enˇ ´ı Qemu pro zaveden ´ı Voyage Linux ze sta zenˇ eho´ LiveCD . . . . . 39 8 Instalace Voyage Linuxu na CF kartu - krok 1 ...... 40 9 Instalace Voyage Linuxu na CF kartu - krok 2 ...... 41 10 Instalace Voyage Linuxu na CF kartu - krok 3 ...... 41 11 Ov eˇrenˇ ´ı korektn ´ıho zav ad´ enˇ ´ı syst emu...... ´ 41 12 Instalace Asterisku ve Voyage Linux ...... 41 13 Instalace grafick eho´ rozhran ´ı pro Asterisk ...... 42 14 Nastaven ´ı souboru http.conf pot rebnˇ a´ pro spr avnou´ funkci Asterisk GUI . 43 15 Nastaven ´ı v souboru manager.conf potrebnˇ a´ pro spr avnou´ funkci Asterisk GUI...... 43 16 Nastaven ´ı v souboru sip.conf pot rebnˇ a´ pro z akladn´ ´ı zprovozn enˇ ´ı SIP telefonie ...... 44 17 Nastaven ´ı v souboru extensions.conf pot rebnˇ a´ pro z akladn´ ´ı zprovozn enˇ ´ı SIP telefonie ...... 44 18 Nastaven ´ı monitorov an´ ´ı hovoru v souboru extensions.conf ...... 45 19 M eˇrenˇ ´ı TCP propustnosti v r amci´ jedn e´ pods ´ıt eˇ ...... 51 20 M eˇrenˇ ´ı TCP propustnosti mezi dv emaˇ pods ´ıt emiˇ ...... 51 21 M eˇrenˇ ´ı CPU n astrojem´ top ...... 53 22 Zv y´senˇ ´ı priority procesu asterisk ...... 54 23 Bezdr atov´ e´ rozhran ´ı wlan0 po zapojen ´ı karty CM9 ...... 56 6

1 Uvod´

1.1 Motivace Zijemeˇ v dob eˇ kdy internetov a´ komunikace vl adne´ sv etu.ˇ Na dne snˇ ´ım telekomunika cnˇ ´ım trhu se pohybuje nem alo´ aplikac ´ı umo zˇnujˇ ´ıc ´ı jakoukoliv komunikaci v re aln´ em´ case,ˇ at’ uzˇ komunikaci textovou, hlasovou ciˇ komunikaci s mo znostˇ ´ı videop renosu.ˇ Ne- jrychlej sˇ´ım a zpravidla nejv ´ıce pou zˇ´ıvan ym´ zp usobem˚ komunikace ve firemn ´ı sv e´reˇ v sakˇ st ale´ z ust˚ av´ a´ komunikace hlasov a´ a to p redevˇ sˇ´ım d ´ıky mobiln ´ım telefon um.˚ Denn eˇ za- mestnanciˇ firem protelefonuj ´ı stovky minut, za n eˇzˇ firma plat ´ı oper ator´ um˚ nemal e´ pen ´ıze. Zameˇrˇ´ıme-li se na odv etvˇ ´ı pevn e´ telefonn ´ı s ´ıt e,ˇ m u˚ zemeˇ s vyu zitˇ ´ım VoIP telefonie u setˇ ritˇ i v ´ıce ne zˇ dv eˇ t retinyˇ n aklad´ u˚ za telefonn ´ı u´ cty.ˇ Proto je tak e´ pot rebaˇ zohlednit n aklady´ na provoz takto reˇ senˇ e´ telefonie a hledat nejsch udn˚ ejˇ sˇ´ı reˇ senˇ ´ı. Nemus ´ıme v sakˇ z ustat˚ jen u odv etvˇ ´ı pevn e´ telefonn ´ı s ´ıt e,ˇ jeliko zˇ naprost a´ v etˇ sinaˇ dnes dostupn ych´ tzv. chytr ych´ telefonu˚ (SmartPhone) m a´ obvykle VoIP klienta instalovan eho´ bud ’to nativn e,ˇ ciˇ p rˇ´ıpadn eˇ existuj ´ı dodate cnˇ e´ aplikace umo zˇnujˇ ´ıc ´ı tento zp uzob˚ telefonov an´ ´ı v mobiln ´ım telefonu. Z v y´seˇ uveden eho´ tedy vypl yv´ a,´ zeˇ hlavn ´ı my slenkouˇ t eto´ pr ace´ je navrhnout a zrealizovat komplexn ´ı minimalistick y´ syst em´ nahrazuj ´ıc ´ı dnes b eˇznˇ eˇ pou zˇ´ıvan e´ syst emy,´ av sakˇ s rˇadov´ eˇ n ekolikanˇ asobn´ eˇ men sˇ´ı spot rebouˇ elektrick e´ energie.

1.2 Napl´ nˇ pr ace´ Jak ji zˇ bylo p redeslˇ ano,´ tato pr ace´ pojedn av´ a´ o vytvo renˇ ´ı minimalistick eho´ syst emu´ provozuj ´ıc ´ıho Embedded Asterisk PBX. Tento Embedded Asterrisk PBX realizuje softwarovou PBX, p riˇ cemˇ zˇ jej lze n asledn´ eˇ roz sˇ´ıritˇ tak e´ o dal sˇ´ı s ´ıt’ov e´ slu zbyˇ jako VPN koncentr ator,´ SMB server, FTP server atd. Tento minimalizovan y´ server provozuj ´ıc ´ı n ekolikˇ s´ıt’ov ych´ slu zebˇ sou casnˇ eˇ je potom ve zbytku pr ace,´ resp. v kapitole 6.3 naz yv´ an´ Home- Router. D uraz˚ je zde kladen na minimalizaci provozn ´ıch n aklad´ u,˚ p riˇ cemˇ zˇ je optimalizovan´ tak aby byl jeho v ypo´ cetnˇ ´ı v ykon´ pro po zadovanˇ e´ slu zbyˇ dostate cnˇ y´ a mohl tedy v SOHO segmentu trhu nahradit b eˇznˇ eˇ bou zˇ´ıvan e´ PC syst emy.´ V ypo´ cetnˇ ´ı v ykon´ techtoˇ beˇznˇ eˇ u zˇ´ıvan ych´ PC syst em´ u˚ je mnohdy vyu zitˇ jen z nepatrn e´ cˇasti,´ av sakˇ jejich spot rebaˇ elektrick e´ energie se m u˚ zeˇ pohybovat v rˇadech´ p etiˇ a zˇ deseti n asobku´ spot rebyˇ elektrick e´ energie reˇ senˇ ´ı HomeRouter, jak je pops ano´ v kapitole 5. 7

2 Projekt Asterisk

Projekt Asterisk byl naps an´ roku 1999 Markem Spencerem, kter y´ je mimo jin e´ tak e´ autorem projekt u˚ Pidgin messenger, ciˇ L2TP daemon. P uvodn˚ eˇ vznikl jako nad seneckˇ y´ projekt, jeho zˇ z am´ eremˇ zpo cˇatku´ nebylo vytvo ritˇ robustn ´ı a komplexn ´ı open-source PBX usp´ eˇsnˇ eˇ konkuruj ´ıc ´ı komer cnˇ ´ım reˇ senˇ ´ım. Jak uv ad´ ´ı n ekterˇ e´ prameny [13] p riˇ vzniku As- terisku byl Mark Spencer cerstvˇ ym´ absolventem Auburn University v Alabam e,ˇ a tehdy se rozhodl napsat vlastn ´ı PBX nam ´ısto zakoupen ´ı komer cnˇ ´ıho reˇ senˇ ´ı na kter e´ udajn´ eˇ nebylo dost prost redkˇ u.˚ Marku Spancerovi se pozd ejiˇ poda riloˇ naj ´ıt kolegu jm enem´ Jim Dixon jen zˇ naopak vyv ´ıjel open-source hardware [4]. Jejich prvn ´ım spole cnˇ ym´ krokem bylo vytvo renˇ ´ı open-source T1 karty. Poda riloˇ se jim tedy spole cnˇ eˇ polo zitˇ z akladn´ ´ı sta- vebn ´ı k amen´ pro budouc ´ı open-source PBX nesouc ´ı jm eno´ Asterisk. Mark Spencer je pozd ejiˇ zao zilˇ ﬁrmu Digium, kter a´ dod av´ a´ hardware ur cenˇ p rˇ´ımo pro Asterisk (nap r.ˇ T1/E1 /FXO/FXS) a tak e´ ﬁnancuje jeho v yvoj.´ Asterisk si postupem casuˇ z ´ıskal takovou oblibu, zeˇ je v dne snˇ ´ı dob eˇ bezesporu nejpopul arn´ ejˇ sˇ´ım reˇ senˇ ´ım VoIP telefonie v kat- egorii open-source. Co do podpory r uznorodosti˚ komunika cnˇ ´ıch hlasov ych´ protokol u˚ nab ´ız ´ı velice sirokouˇ skˇ alu.´ Podporuje protokoly SIP, IAX (vytvo renˇ spoci aln´ eˇ pro Aster- isk), MGCP, H.323 i Cisco propriet arn´ ´ı protokol Skinny (SCCP). Mezi t emitoˇ protokoly je dnes nejhojn ejiˇ pou zˇ´ıvan ym´ protokolem protokol SIP, kter y´ je v yrobci´ hardwaru pro VoIP obl ´ıben p redevˇ sˇ´ım pro mo znostˇ jednoduch e´ implementace. V t esnˇ em´ z av´ esuˇ pak, predevˇ sˇ´ım v korpor atn´ ´ıch prost redˇ ´ıch, nalezneme Cisco propriet arn´ ´ı hlasov y´ protokol Skinny. Projekt Asterisk at’ uzˇ jako celek, nebo jeho cˇasti,´ lze provozovat pod licenc ´ı GNU General Public License (GPL) a to na platform ach´ opera cnˇ ´ıch syst em´ u˚ Linux a Unix. Mu˚ zeˇ plnit r uzn˚ e´ funkce v dan e´ VoIP infrastruktu re,ˇ p riˇ cemˇ zˇ je pou zˇ´ıv an´ p redevˇ sˇ´ım k n asleduj´ ´ıc ´ım u´ celˇ um:˚

• VoIP gateway pro protokoly MGCP, SIP, IAX, H.323, nebo gateway do PSTN

• Pobo ckovˇ a´ ust´ rednaˇ (PBX)

• Voicemail slu zbyˇ s adres a´remˇ

• IVR server

• Softwarov a´ ust´ rednaˇ (Softswitch)

• Konferen cnˇ ´ı server

• Packet voice server

• Sifrovˇ an´ ´ı telefonn ´ıch nebo faxov ych´ vol an´ ´ı

• Prekladˇ cˇ´ısel

• Aplikace Calling card

• Prediktivn ´ı voli cˇ (Predictive dialer) 8

• Razenˇ ´ı vol an´ ´ı do front se vzd alen´ ym´ zprost redkovatelemˇ

• Vzd alen´ e´ kancel a´re“ˇ pro existuj ´ıc ´ı PBX ” Projekt Asterisk pak tedy m u˚ zeˇ snadno naj ´ıt uplatn enˇ ´ı v Call centrech, ve rejnˇ e´ s ´ıti Internet u jednotliv ych´ ISP poskytuj ´ıc ´ıch VoIP slu zby,ˇ ve ﬁrm ach´ vsechˇ velikost ´ı jako hlavn ´ı PBX, ciˇ gateway do PSTN, a v neposledn ´ı radˇ eˇ tak e´ jako PBX pro odlehl a´ ﬁremn ´ı pracovi stˇ e,ˇ ciˇ kancel a´re.ˇ Pr av´ eˇ na posledn ´ı ze zm ´ın enˇ ych´ variant je zam eˇrenaˇ tato diplo- mova´ pr ace,´ p riˇ cemˇ zˇ klade d uraz˚ na minimalizaci s sebou nesouc ´ıch n aklad´ u.˚

2.1 Dopl novˇ e´ sluˇzby Asterisku Asterisk nab ´ız ´ı nes cetnˇ e´ mno zstvˇ ´ı dopl nkovˇ ych´ slu zebˇ klasick ych´ i pokro cilˇ ych,´ kter e´ jsou obvykle poskytov any´ pouze n akladn´ ymi´ komercnˇ ´ımi PBX. Jako dopl nkovˇ e´ slu zbyˇ a funkce nab ´ız ´ı Asterisk nap rˇ´ıklad n asleduj´ ´ıc ´ı [13]:

• ACCOUNT CODE, pou zˇ´ıv a´ se pro u´ celyˇ tarifov an´ ´ı.Volaj ´ıc ´ı p redˇ volbou cˇ´ısla vlo zˇ´ı sv uj˚ k od.´ Do CDR (Call Detail Recording) se zaznamen avaj´ ´ı udaje´ o d elce´ hovoru, volan em´ cˇ´ısle, cen e,ˇ atd...

• AUTOMATED ATTENDANT, volaj ´ıc ´ı je p repojenˇ na po zadovanouˇ pobo ckuˇ bez u´ castiˇ spojovatelky.

• AUTOMATIC HOLD, pokud chceme prov est´ hovor druh y´ hovor, tak m u˚ zemeˇ ini- cializovat bez zav eˇsenˇ ´ı p redchozˇ ´ıho a Asterisk prvn ´ı hovor automaticky podr zˇ´ı, priˇ cemˇ zˇ se k n emuˇ m u˚ zemeˇ zp etnˇ eˇ vr atit.´

• BLACKLIST, seznam ne zˇadouc´ ´ıch cˇ´ısel, kter e´ jsou jako p rˇ´ıchoz ´ı hovory odm ´ıtnuty.

• CALL TRANSFER, jedn a´ se o p redˇ an´ ´ı hovoru.

• BLIND TRANSFER, je p redˇ an´ ´ı hovoru na jinou pobo ckuˇ bez sledov an´ ´ı toho, zda hovor n ekdoˇ p rijme,ˇ hovor je p redˇ an´ i s vyzv an´ enˇ ´ım.

• CALL DETAIL RECORD, z aznam´ hovor u˚ uskute cnˇ enˇ ych´ v PBX, kter y´ obsahuje volaj ´ıc ´ı cˇ´ıslo, volan e´ cˇ´ıslo, datum, d elku´ hovoru a p rˇ´ıpadn eˇ dal sˇ´ı informace.

• CALL FORWARDING ON BUSY, p rˇ´ıchoz ´ı hovor je automaticky p resmˇ erovˇ an´ za podm ´ınky, zeˇ je volan e´ cˇ´ıslo obsazeno.

• CALL FORWARDING ON NO ANSWER, p rˇ´ıchoz ´ı hovor je automaticky p resmˇ er-ˇ ov an´ jen tehdy, pokud volan e´ cˇ´ıslo neodpov ´ıd a,´ tzn. po ur citˇ em´ case.ˇ

• CALL FORWARDING UNCONDITIONALLY, jedn a´ se o okam zitˇ e´ p resmˇ erovˇ an´ ´ı bez podm ´ınek.

• CALL MONITORING, evidence p rˇ´ıchoz ´ıch, odchoz ´ıch a zme skanˇ ych´ vol an´ ´ı, p rˇ´ı- stup p resˇ web, u zivatelˇ po autentizaci vid ´ı seznam vol an´ ´ı, kter e´ se t ykaj´ ´ı jeho u´ ctu.ˇ 9

• CALL PARKING, odlo zenˇ ´ı hovoru do virtu aln´ ´ıho ulo´ ziˇ stˇ eˇ s mo znostˇ ´ı jeho vyzvednut ´ı stejnou nebo jinou pobo ckou.ˇ

• CALL QUEUING, umo zˇnujeˇ raditˇ p rˇ´ıchoz ´ı hovory do fronty a vyzved avat´ je dal sˇ´ım voln ym´ u´ castnˇ ´ıkem konkr etn´ ´ı skupiny.

• CALL RECORDING, umo zˇnujeˇ zaznamen avat´ hovory, zaznamenan e´ hovory jsou ulo zenyˇ v po zadovanˇ em´ form atu´ (nap r.ˇ PCM ciˇ GSM) a nab ´ıdnuty k p rehrˇ an´ ´ı opr avn´ enˇ emu´ u zivateli,ˇ p rihlˇ a´senˇ ´ı prob ´ıh a´ p resˇ https a po zad an´ ´ı hesla jsou nab ´ıd- nuty pouze hovory t ykaj´ ´ıc ´ı se konkr etn´ ´ı pobo ckyˇ autentizovan eho´ u zivatele.ˇ

• CALL RETRIEVAL, funkce vyvol a´ osobu, kter a´ m u˚ zeˇ p revzˇ ´ıt vol an´ ´ı.

• CALL ROUTING, je provolen ´ı na pobo ckuˇ (DDI – Direct Dialing In, provolba).

• CALL SNOOPING, umo zˇnujeˇ odposlouch avat´ ur cenouˇ skupinu telefon u.˚

• CALLER ID, je funkce zobrazen ´ı cˇ´ısla volaj ´ıc ´ıho a jm ena´ volaj ´ıc ´ıho.

• CALLER ID BLOCKING, hovor je odm ´ıtnut na z aklad´ eˇ identiﬁkace volaj ´ıc ´ıho.

• CALL WAITING, je upozorn enˇ ´ı na cekajˇ ´ıc ´ı vol an´ ´ı b ehemˇ sestaven eho´ spojen ´ı, po jeho p rijetˇ ´ı je mo znˇ e´ st rˇ´ıd an´ ´ı mezi ob emaˇ hovory.

• CALL ID ON CALL WAITING, je identiﬁkace dal sˇ´ıho volaj ´ıc ´ıho p riˇ prob ´ıhaj ´ıc ´ım hovoru.

• CONFERENCE BRIDGING. vytvo rˇ´ı konferenci mezi termin aly´ r uzn˚ ych´ typu˚ jako lok aln´ ´ı pobo ckou,ˇ vzd alenou´ linkou, mobiln ´ım u´ castnˇ ´ıkem, VoIP spojen ´ım, apod...

• DATABASE STORE / RETRIEVAL, ukl ad´ a´ informace o hovorech do DB pro pozd ej-ˇ sˇ´ı vyu zitˇ ´ı.

• DATABASE INTEGRATION, Asterisk umo zˇnujeˇ poskytov an´ ´ı informac ´ı o volaj ´ıc ´ım u´ castnˇ ´ıkovi volan emu´ p redˇ p rijmutˇ ´ım vol an´ ´ı nebo b ehemˇ hovoru.

• DIAL BY NAME, nam ´ısto cˇ´ısla je mo znˇ e´ volit i jm eno´ (jako alias).

• DISTINCTIVE RING, jedn a´ se o rozd ´ıln y´ typ vyzv an´ enˇ ´ı zalo zenˇ y´ na identiﬁkaci volaj ´ıc ´ıho.

• DUNDI (Distributed Universal Number Discovery), je distribuovan y´ syst em´ sm er-ˇ ov an´ ´ı, kter y´ v s ´ıti Asterisk u˚ umo znˇ ´ı jednak rozlo zenˇ ´ı z at´ eˇzeˇ mezi r uzn˚ e´ servery a jednak zv y´senˇ ´ı odolnosti p riˇ v ypadku´ n ekterˇ eho´ z Asterisk server u˚ (cluster – nekolikˇ Asterisk u,˚ kter e´ se navenek tv a´rˇ´ı jako jeden velk y´ softswitch).

• DO NOT DISTURB, aktivac ´ı funkce neru sitˇ je vol an´ ´ı p resmˇ erovˇ ano´ na ohl a´senˇ ´ı, spojovatelku nebo jinou pobo cku,ˇ apod... 10

• ENUM, Asterisk podporuje vyhled av´ an´ ´ı telefonn ´ıch cˇ´ısel p resˇ DNS, kde je reali- zovano´ mapov an´ ´ı telefonn ´ıch cˇ´ısel na jmenn e´ identiﬁk atory´ (URI), pokud je spojen ´ı na vyhledanou URI adresu nedostupn e,´ tak se pou zijeˇ dal sˇ´ı pravidlo (nap r.ˇ sm erovˇ an´ ´ı p resˇ PSTN).

• INTERACTIVE DIRECTORY LISTING, umo zˇnujeˇ volaj ´ıc ´ımu u´ castnˇ ´ıkovi interak- tivn ´ı vyhled an´ ´ı volan eho´ podle jeho jm ena´ v korpor atn´ ´ım adres a´ri.ˇ

• INTERACTIVE VOICE RESPONSE, IVR je pokro cilˇ y´ syst em´ pro obsluhu p rˇ´ıchoz ´ıch vol an´ ´ı, volaj ´ıc ´ı proch az´ ´ı hlasov ym´ menu a pomoc ´ı volby cˇ´ısel vol ´ı mo znostiˇ spojen ´ı.

• LOCAL AND REMOTE CALL AGENTS, u´ castnˇ ´ık se m u˚ zeˇ pomoc ´ı sv e´ identiﬁkace prihlˇ asit´ na kter ekoliv´ telefonu a pou zˇ´ıvat ho jako sv uj˚ vlastn ´ı (tzn. s vlastn ´ım cˇ´ıslem, nastaven ´ım slu zeb,ˇ atd.)

• MUSIC ON HOLD, hudba na p ridrˇ zenˇ e´ lince, p riˇ cemˇ zˇ audio soubory lze vytv a´retˇ jednoduch ym´ zp usobem.˚

• PREDICTIVE DIALER, funkce je pou zˇ´ıvan a´ odchoz ´ımi centry vol an´ ´ı, spojen ´ı se sestavuje na z aklad´ eˇ statistick eho´ modelu, kter y´ ur cuje,ˇ kdy bude volan a´ strana dostupn a.´

• PRIVACY MANAGER, jestli zeˇ je k od´ pro vzd alen´ y´ p rˇ´ıstup zablokov an´ (viz. LO- CAL AND REMOTE CALL AGENTS), potom ru cnˇ ´ım zad an´ ´ım cˇ´ısla Privacy Man- ager zkontroluje, zda je cˇ´ıslo na Black listu nebo White listu a podle toho volbu povol ´ı nebo zam ´ıtne.

• PROTOCOL CONVERSION, umo zˇnujeˇ spojen ´ı mezi s ´ıt emiˇ pou zˇ´ıvaj ´ıc ´ımi rozd ´ıln e´ protokoly.

• REMOTE CALL PICKUP, umo zˇnujeˇ vyzvednout hovor, kter y´ vyzv an´ ´ı na jin e´ pobo cce.ˇ

• REMOTE OFFICE SUPPORT, umo zˇnujeˇ p rihlˇ asit´ telefon z jin e´ PBX tak, zeˇ m a´ vlastnosti lok aln´ ´ı pobo cky.ˇ

• ROAMING EXTENSIONS, jednotliv e´ osoby jsou vybaveny cˇ´ıslem pobo ckyˇ a k o-´ dem, pomoc ´ı kter eho´ se mohou p rihlˇ asit´ na kter emkoliv´ pobo ckovˇ em´ telefonu, tato slu zbaˇ je odli snˇ a´ od LOCAL AND REMOTE CALL AGENTS t ´ım, zeˇ cˇ´ıslo pobo cky,ˇ pokud se zrovna nepou zˇ´ıv a,´ neexistuje v Dialplan.

• VOICEMAIL, umo zˇnujeˇ nahr at´ vzkaz pro volan eho,´ zp rˇ´ıstupnit nahran e´ vzkazy z telefonu,p resˇ web anebo odeslat vzkaz do po stovnˇ ´ı schr anky´ u zivateleˇ jako email.

• ROUTE BY CALLER ID, hovor je sm erovˇ an´ na z aklad´ eˇ cˇ´ısla volaj ´ıc ´ıho na pobo cku,ˇ do fronty nebo do skupiny u´ castnˇ ´ık u˚ (Ring Group). 11

• SMS MESSAGING, Asterisk umo zˇnujeˇ pomoc ´ı SMS upozor novatˇ nap r.ˇ zme skanˇ a´ vol an´ ´ı a zanechan e´ vzkazy, SMS se pos ´ılaj ´ı p resˇ SMS br anu´ (m u˚ zeˇ to b yt´ GSM modem lok aln´ eˇ p ripojenˇ y´ k Asterisku).

• SPELL/SAY, funkce umo zˇnujeˇ p reˇ cˇ´ıst text, nap r.ˇ email.

• SUPERVISED TRANSFER, je p redˇ an´ ´ı vol an´ ´ı rˇ´ızen e´ automatick ym´ za rˇ´ızen ´ım (nap r.ˇ Voice Response Unit), kter e´ vyhodnot ´ı v ysledek´ p redˇ an´ ´ı – p rijato,ˇ obsazeno, ne- vyzvednuto.

• TALK DETECTION, funkce um ´ı detekovat hovor (rozezn a´ z aznamn´ ´ık od osoby).

• THREE-WAY CALLING, je konference t rˇ´ı u´ castnˇ ´ık u,˚ je mo znˇ e´ ov semˇ d elatˇ i konference o n ekolikaˇ des ´ıtk ach´ u´ castnˇ ´ık u˚ (na Asterisku otestov ano´ do 30-ti) s vyu zitˇ ´ım konferen cnˇ ´ı m ´ıstnosti (Meet-Me).

• TIME AND DATE, funkce cteˇ casˇ a datum volaj ´ıc ´ımu.

• TRANSCODING, Asterisk umo zˇnujeˇ konverzi mezi r uzn˚ ymi´ kodeky.

• TRUNKING, je funkce p ripojenˇ ´ı do klasick e´ telefonn ´ı s ´ıt eˇ pomoc ´ı intern ´ı karty v Asterisku.

Nejnov ejˇ sˇ´ı stabiln ´ı verze 1.8 je dopln enaˇ nap rˇ´ıklad o funkce jako Podpora spolupr ace´ s kalend a´ri,ˇ Integrace Jabber/XMPP funkc ´ı, Call Event Logging (CEL), Call Completion Supplementary Services (CCSS), Advice of Charge (AOC-S, AOC-D, AOC-E), zlep senˇ a´ podpora TDM a T.38 faxov an´ ´ı atd. [14]

2.2 Popis podporovan´ych rozhran´ı,kan al´ ˚ua kodek ˚uv Asterisk Asterisk je od z akladu´ navr zenˇ jako modul arn´ ´ı syst em´ kter y´ nab ´ız ´ı mo znostˇ snadn e´ roz siˇ ritelnosti.ˇ Umo zˇnujeˇ implementovat nov e´ technologie, p riˇ cemˇ zˇ je jeho c ´ılem podporovat nejen v sechnyˇ aktu aln´ eˇ dostupn e,´ ale i budouc ´ı technologie pou zˇ´ıvan e´ v prost redˇ ´ı telefonie. Pou zitelnˇ a´ rozhran ´ı jsou rozd elenaˇ do t rˇ´ı z akladn´ ´ıch skupin[1]:

• Zaptel hardware

• non-Zaptel hardware

• packet voice

2.2.1 Zaptel hardware

Zaptel hardware vznikl jako open-source alternativa k tehdy dostupn emu´ hardware TDM, p riˇ cemˇ zˇ jeho tvorba nebyla v ubec˚ jednoduch ym´ ukolem.´ B eˇznˇ eˇ dostupn y´ TDM hardware (nap r.ˇ Dialogic, pozd ejiˇ majetkem Intelu) byl toti zˇ patentov an´ a nav ´ıc byl p rˇ´ıli sˇ 12 drah y.´ Pro dosa zenˇ ´ı vymezen eho´ c ´ıle bylo p ristoupenoˇ ke zcela inovativn ´ı metod e.ˇ Na- m´ısto zpracov av´ an´ ´ı TDM hardwarov e,ˇ byl p ridˇ an´ hostitelsk y´ procesor a Asterisk praco- val v yhradn´ eˇ s t ´ımto procesorem. Jak se postupem casuˇ st avaly´ CPU st ale´ rychlej sˇ´ımi a rychlej sˇ´ımi, za caloˇ b yt´ rozumn ejˇ sˇ´ı pro toto TDM zpracov an´ ´ı ponechat software vyu zˇ´ıvat hlavn ´ı CPU po cˇ´ıta ce.ˇ Po p ridˇ an´ ´ı TDM podpory do Asterisku za calaˇ s revolu cnˇ ´ımi zm e-ˇ nami v oblasti telefonie firma Zapata Telephony a to v yrobou´ pseudo TDM rozhran ´ı, kter e´ nazvala Zaptel. Inspirac ´ı pro Zapata Telephony se stal mexick y´ revolucion a´rˇ gener al´ Emiliano Zapata, jeliko zˇ firma Zapata se stejn eˇ jako on rozhodla prov est´ revolu cnˇ ´ı zm eny.ˇ Pseudo-TDM architektura poskytuje t em´ eˇrˇ stejnou kvalitu jako klasick e´ TDM a real-time schopnosti jakou m a´ hardware TDM. Podstatn ym´ rozd ´ılem je v sakˇ podstatn eˇ ni zˇsˇ´ı cena a vy sˇsˇ´ı flexibilita. Zaptel rozhran ´ı dod av´ a´ nap r.ˇ firma Digium (hrad ´ı v yvoj´ Asterisku) a to pro r uzn˚ e´ varianty s ´ıt’ov ych´ rozhran ´ı v cetnˇ eˇ PSTN, POTS, T1, E1, PRI, PRA, EM a mnoho dal sˇ´ıch.[1]

2.2.2 Non-Zaptel hardware

Nasleduj´ ´ıc ´ı rozhran ´ı poskytnou mo znostˇ propojen ´ı s ostatn ´ımi telefonn ´ımi slu zbami,ˇ nepodporuj ´ı ale pseudo-TDM komutov an´ ´ı [2]:

• ISDN4Linux - z akladn´ ´ı ISDN rozhran ´ı pro Linux

• OSS/Alsa - rozhran ´ı zvukov e´ karty

• Linux Telephony Interface (LTI)

• Phonejack/Linejack

• Dialogic hardware - standardn eˇ nen ´ı Asteriskem podporov an,´ ale je k dispozici za poplatek a to jako dopln ekˇ pro z akazn´ ´ıky s hardwarem Intel/Dialogic

2.2.3 Packet voice

Zat´ımco rozhran ´ı Zaptel slou zˇ´ıc ´ı pro spojen ´ı serveru p rˇ´ımo k PSTN ji zˇ pracovalo spolehliv e,ˇ bylo nutno vy reˇ sitˇ komunikaci cistˇ eˇ p resˇ IP, pozd ejiˇ Frame Relay. Jednalo se o p rˇ´ıpad, kdy za cˇatek´ nebo konec hlasov e´ relace vznikl n ekdeˇ jinde, tak jako v p rˇ´ıpadech standardn ´ıch protokol u˚ pro komunikaci p resˇ paketov e´ s ´ıt eˇ IP a Frame Relay. Zde jsou vyu zˇ´ıv ana´ rozhran ´ı, kter a´ nepo zadujˇ ´ı specializovan y´ hardware ale pracuj ´ı s hardware navr zenˇ ym´ pro v y´seˇ zm ´ın enˇ e´ paketov e´ s ´ıt e.ˇ Jeliko zˇ autor Asterisku Mark Spencer nem elˇ v p rˇ´ıli snˇ e´ oblib eˇ standardizovan y´ protokol H.323, rozhodl se navrhnout a realizovat sv uj˚ vlastn ´ı protokol. V ysledkem´ je protokol IAX (Inter Asterisk eXchange) jen zˇ se star a´ o signalizaci a transport packet voice mezi dv emiˇ p ripojenˇ ymi´ uzly. A ckolivˇ n azev´ nazna cujeˇ prˇ´ıtomnost Asterisku na obou konc ´ıch komunikace, IAX m u˚ zeˇ ve skute cnostiˇ spojit ka zdˇ e´ dva koncov e´ body podporuj ´ıc ´ı tento protokol bez nutn e´ p rˇ´ıtomnosti Asterisku. N asledn´ eˇ byla p ridˇ ana´ podpora sou cinnostiˇ s ostatn ´ımi VoIP syst emy´ a podpora pro dal sˇ´ı packet voice protokoly. Jedn a´ se o protokoly SIP, H.323, MGCP (Media Gateway Control Proto- col), VoFR (Voice over Frame Relay) a tak e´ SCCP. S takovouto podporou se Asterisk st av´ a´ 13 v sou casnˇ e´ dob eˇ ide aln´ ´ı PBX na b azi´ IP pro prost redˇ ´ı s rozmanit ymi´ typy pou zˇ´ıvan ych´ telefon u˚ [2].

2.2.4 Zach azen´ıs´ kan aly´ v Asterisku

Prost rednictvˇ ´ım kan al´ u˚ vstupuj ´ı do syst emu´ r uzn˚ e´ form aty´ komunikace. Kan aly´ jsou logick a´ spojen ´ı se signaliza cnˇ ´ımi a p renosovˇ ymi´ cestami, kter e´ m u˚ zeˇ Asterisk vyu zˇ´ıvat k vytv a´renˇ ´ı a spojov an´ ´ı jednotliv ych´ hovor u.˚ Asterisk nerozli sujeˇ typy kan alu´ FXO (For- eign eXchange Office) a FXS (Foreign eXchange Station), nerozli sujeˇ tedy mezi telefon- n´ımi linkami a telefony. Ka zdˇ y´ hovor je um ´ıst enˇ na odli snˇ em´ kan ale.´ Asterisk s t emitoˇ kanaly´ zach az´ ´ı jako s p rˇ´ıpojn ymi´ body, jejich zˇ vz ajemn´ e´ p usoben˚ ´ı a pravidla se definuj ´ı v Dial-pl anu´ extensions.conf. Je dobr e´ si uv edomit,ˇ zeˇ i kdy zˇ se kan aly´ li sˇ´ı v r amci´ pou zitˇ e´ technologie a typu rozhran ´ı, Asterisk umo zˇnujeˇ zach azet´ se v semiˇ shodn e.ˇ V sou casnostiˇ nap rˇ´ıklad existuje n ekolikˇ nez avisl´ ych´ implementac ´ı kan alu´ H.323 do syst emu´ Asterisk (h323, oh323,ooh323). Vlastn ´ı kan al´ je pou zitˇ pochopiteln eˇ i pro SIP a IAX. Konfigurace kan al´ u˚ pro protokol IAX se prov ad´ ´ı modifikac ´ı souboru iax.conf . Kan al´ chan local je pseudokan al,´ je zˇ se pou zˇ´ıv a´ pro vytvo renˇ ´ı smy cky,ˇ kter a´ vol a´ zp etˇ do Di- alpl anu´ v r uzn˚ ych´ kontextech. U ziteˇ cnˇ e´ m u˚ zeˇ b yt´ nap rˇ´ıklad rekurzivn ´ı sm erovˇ an´ ´ı, kter e´ je schopno vracet se do Dialpl anu´ po ukon cenˇ ´ı vol an´ ´ı. Kan alov´ y´ modul pro SIP umo znˇ ´ı Asterisku VoIP komunikaci se SIP telefony a ust´ rednami.ˇ Konfigurace SIP kan al´ u/klient˚ u˚ se prov ad´ ´ı modifikac ´ı souboru sip.conf. ZAP kan alov´ y´ modul poskytne mezivrstvu (anglicky interface layer) mezi Asteriskem na stran eˇ jedn e´ a Zaptel a/nebo ZapHFC ovlada ciˇ rozhran ´ı na stran eˇ druh e.´ Konfigurace ZAP kan al´ u˚ prov ad´ ´ıme modifikac ´ı souboru zapata.conf. Dialplan je konfigurov an´ v souboru extensions.conf. Jedn a´ se o nejd ule˚ zitˇ ejˇ sˇ´ı konfigura cnˇ ´ı soubor v cel em´ syst emu.´ Pomoc ´ı definovan ych´ pravidel rˇ´ıd ´ı zp usob˚ ovl ad´ an´ ´ı a sm erovˇ an´ ´ı p rˇ´ıchoz ´ıch a odchoz ´ıch vol an´ ´ı [13].

2.2.5 Podporovan e´ kodeky

Asterisk standardn eˇ podporuje tyto kodeky:

• ADPCM

• G.711 u-law

• G.711 a-law

• G.723.1

• G.726

• G.729

• GSM

• iLBC (internet Low Bitrate Codec) 14

• LPC10

• Speex

Z v y´seˇ uveden ych´ zde pop ´ısiˇ nejpopul arn´ ejˇ sˇ´ı kodeky pou zˇ´ıvan e´ nejen v Asterisk, ale VoIP telefonii obecn eˇ [1]:

• G.711 je z akladn´ ´ı PCM k odem,´ kter y´ se vyu zˇ´ıv a´ tak e´ v b eˇznˇ e´ telefonn ´ı s ´ıti PSTN a tedy i kvalita hovoru je stejn a´ jako kvalita v s ´ıt ´ıch PSTN. MOS m a´ hodnotu 4.2, ramec´ trv a´ 0,125 ms;

• G.723.1 standardn eˇ pou zˇ´ıv a´ bud ’to k odov´ an´ ´ı MP-MLQ anebo ACELP, p riˇ cemˇ zˇ prv- n´ı typ k odov´ an´ ´ı vyu zˇ´ıv a´ sˇ´ırkuˇ pasma´ 6,3 kbps a druh y´ typ 5,3 kbps. Standardn ´ı zpo zdˇ enˇ ´ı u tohoto typu kodeku je 30 ms. MOS je pak 3,9 p riˇ pou zitˇ ´ı k odov´ an´ ´ı MP- MLQ a 3,65 p riˇ pou zitˇ ´ı ACELP;

• G.726 kodek pou zˇ´ıv a´ k odov´ an´ ´ı ADPCM, p riˇ cemˇ zˇ pot rebnˇ a´ sˇ´ırkaˇ pasma´ je 16, 24, 32 a 40 kbps. Kodek m u˚ zeˇ zpracov av´ at´ bloky r uzn˚ e´ d elky´ v z avislosti´ na po zadovanˇ em´ zpo zdˇ enˇ ´ı. Pro 32 kbps se uv ad´ ´ı MOS sk ore´ 3,85;

• G.728 pou zˇ´ıv a´ k odov´ an´ ´ı LD-CELP a pot rebnˇ a´ sˇ´ırkaˇ pasma´ kterou tento kodek zkon- zumuje je 16 kbps, p riˇ cemˇ zˇ MOS sk ore´ je hodnoceno zn amkou´ 3,6;

• G.729 vyu zˇ´ıv a´ k odov´ an´ ´ı CS-ACELP (Conjugate Structure Algebraic Code Excited Linear Prediction). Pot rebnˇ a´ sˇ´ırkaˇ pasma´ je 8 kbps, p riˇ cemˇ zˇ zpo zdˇ enˇ ´ı r amce´ je 10 ms. MOS je stanoven na 3,92;

• GSM konzumuje sˇ´ırkuˇ pasma´ p ribliˇ znˇ eˇ 13 kbps a je mnohem rychlej sˇ´ı ne zˇ metody zalozenˇ e´ na slovn ´ıku CELP. MOS je uv ad´ enoˇ 3,5;

• iLBC kodek iLBC(internet Low Bitrate Codec) byl vyvinut ﬁrmou Global IP Sound pro uzkop´ asmov´ y´ hovor. Vyu zˇ´ıv a´ algoritmu Block Independent Linear Predictive Coding a pracuje s sˇ´ırkouˇ pasma´ 13,33 kbps s r amcem´ 30 ms nebo 15,2 kbps s ramcem´ 20 ms. Pro druh y´ ze zm ´ın enˇ ych´ prˇ´ıpad u˚ je uv ad´ enoˇ MOS 4,14;

V tabulce 1 m u˚ zemeˇ vid etˇ srovn an´ ´ı jednotliv ych´ kodek u˚ razenˇ ych´ dle parametru MOS (Mean Option Score). 15

Kodek Typ Rychlost MOS MIPS [kbps] G.711 PCM 64 4,2 0,1 G.723.1 MP-MLQ 5.33 3,65 16 G.723.1 ACELP 6.4 3,90 16 G.726 ADPCM 32 3,85 12 G.728 LD-CELP 16 3,61 33 G.729 CS-ACELP 8 3,92 20 G.729 x 2 k odov´ an´ ´ı CS-ACELP 8 3,27 20 G.729 x 3 k odov´ an´ ´ı CS-ACELP 8 2,68 20

Tabulka 1: Srovn an´ ´ı kodek u˚ podle MOS a MIPS

U popisu jednotliv ych´ kodek u˚ jsou uv ad´ enyˇ n aroky´ na sˇ´ırkuˇ pasma,´ ty jsou tak e´ porovn any´ v tabulce 2. Tato sˇ´ırkaˇ pasma´ je v sakˇ uva zovˇ ana´ pro kan alov´ eˇ propojovan e´ s´ıt e,ˇ proto je pot rebaˇ m ´ıt na pam eti,ˇ zeˇ v Ethernetu je nutno p ripoˇ cˇ´ıst velikosti jednotliv ych´ zahlav´ ´ı spojov e´ a s ´ıt’ov e´ vrstvy. Hlas je na stran eˇ odes ´ılatele k odov´ an´ p rˇ´ıslu snˇ ym´ kodekem a n asledn´ eˇ paketizov an´ do blok u˚ o velikosti 20 a zˇ 160 bajt u.˚ Pokud tedy chceme uva zovatˇ sˇ´ırkuˇ pasma´ v Ethernetu tak p riˇ ctemeˇ alespo nˇ 66 B bez obsahu VLAN z ahlav´ ´ı a 68 B s pou zitˇ ´ım VLAN zna ckovˇ an´ ´ı. Pak je pot rebaˇ pro p renosˇ v pln eˇ duplexn ´ım Ether- netu uva zovatˇ n asleduj´ ´ıc ´ı sˇ´ırkyˇ pasma:´

• G.711 - p ribliˇ znˇ eˇ 90 kbps

• G.723.1/ACELP kbps - p ribliˇ znˇ eˇ 23 kbps

• G.723.1/MP-MLQ - p ribliˇ znˇ eˇ 24 kbps

• G.729 - p ribliˇ znˇ eˇ 35 kbps

• GSM - p ribliˇ znˇ eˇ 40 kbps

Vezmeme-li tedy v uvahu´ 25 sou casnˇ ych´ hovor u˚ s k odov´ an´ ´ım PCM, tedy p riˇ pou zitˇ ´ı kodeku G.711, pak minim aln´ ´ı sˇ´ırkaˇ pasma´ pot rebnˇ a´ pro p renosˇ t echtoˇ hovor u˚ je 2,25 Mbps.

Kodek Typ Rychlost Paketiza cnˇ ´ı Velikost Algoritmick e´ Kodekov e´ [kbps] perioda ramce´ zpo zdˇ enˇ ´ı zpo zdˇ enˇ ´ı [ms] [ms] [ms] [ms] G.711 PCM 64 20 0.125 0 0.125 G.723.1 MP-MLQ 5.33 30 30 7.5 37.5 G.723.1 ACELP 6.4 30 30 7.5 37.5 G.726 ADPCM 32 20 10 0 10 G.728 LD-CELP 16 30 0.625 0 0.625 G.729A CS-ACELP 8 20 10 5 15 Tabulka 2: Srovn an´ ´ı parametr u˚ nejpou zˇ´ıvan ejˇ sˇ´ıch kodek u˚ 16

Obrazek´ 1: Blokov e´ sch ema´ architektury Asterisku (pou zitoˇ se souhlasem autora [3])

Pro spolehliv y´ p renosˇ hlasu p resˇ Ethernetovou s ´ıt’ je pot rebˇ a´ m ´ıt na pam etiˇ jak ym´ zp usobem˚ Ethernet funguje, p resnˇ ejiˇ jak y´ typ obsluhy paketov ych´ front se nativn eˇ vy- uzˇ´ıv a.´ To je podrobn ejiˇ rozebr ano´ v podkapitole Priorizace toku dat, metody obsluhy paketov ych´ front a podpora zna ckovˇ an´ ´ı provozu v Asterisku.

2.3 Architektura Asterisku Kolem syst emu´ centr aln´ ´ıho j adra´ PBX jsou definov any´ specifick e´ API jak m u˚ zemeˇ vid etˇ na obr azku´ 1. Toto j adro´ ovl ad´ a´ vnit rnˇ ´ı propojen ´ı PBX resp. specifick e´ protokoly, kodeky a HW rozhran ´ı telefonn ´ıch aplikac ´ı. To umo zˇnujeˇ v Asterisku pou zˇ´ıt libovolnou vhodnou technologii a HW (nyn ´ı i v budoucnu) za u´ celemˇ vykon an´ ´ı z akladn´ ´ıch funkc ´ı - propojov an´ ´ı HW a aplikac ´ı. J adro´ Asterisku ovl ad´ a´ tyto polo zkyˇ [13]:

• PBX spojov an´ ´ı (PBX Switching), hlavn ´ım c ´ılem Asterisku je jist eˇ propojov an´ ´ı v PBX, spojov an´ ´ı mezi u zivateliˇ a automatizovan ymi´ ulohami.´ P repojovacˇ ´ı j adro´ p rˇ´ıslu snˇ eˇ spojuje p rˇ´ıchoz ´ı vol an´ ´ı na r uzn˚ ych´ HW a SW rozhran ´ıch.

• Spou stˇ eˇcˇ aplikac ´ı (Application Launcher) spou stˇ ´ı aplikace zaji stˇ ’uj ´ıc ´ı slu zbyˇ jako jsou hlasov a´ po sta,ˇ p rehrˇ an´ ´ı souboru, v ypis´ adres a´reˇ a dal sˇ´ı.

• Prekladaˇ cˇ kodek u˚ (Codec Translator) pou zˇ´ıv a´ moduly kodek u˚ pro k odov´ an´ ´ı a de- kodov´ an´ ´ı r uzn˚ ych´ zvukov ych´ kompresn ´ıch form at´ u˚ pou zˇ´ıvan ych´ v telefonni. 17

Obrazek´ 2: Vliv variability zpo zdˇ enˇ ´ı - jitter

• Pl anova´ cˇ a I/O mana zerˇ (Schedule and I/O manager) slou zˇ´ı k ovl ad´ an´ ´ı n ´ızko- urov´ novˇ ych´ uloh´ a syst emov´ eho´ rˇ´ızen ´ı pro optim aln´ ´ı v ykon´ odpov ´ıdaj ´ıc ´ı m ´ıreˇ za- t´ızenˇ ´ı.

2.4 Priorizace toku dat, metody obsluhy paketov´ych front a podpora zna- ckovˇ an´ıprovozu´ v Asterisku Priˇ pr uchodu˚ paketu s ´ıt ´ı vznik a´ n ekolikˇ druh u˚ zpo zdˇ enˇ ´ı, p resˇ zpo zdˇ enˇ ´ı serializa cnˇ ´ı, dobu cekˇ an´ ´ı v paketov e´ front e,ˇ kodekov e´ zpo zdˇ enˇ ´ı atd. Tato zpo zdˇ enˇ ´ı se pak na p rijˇ ´ımac ´ı stran eˇ projev ´ı tak, zeˇ casovˇ y´ interval mezi p rijˇ ´ıman ymi´ pakety z dan eho´ RTP streamu, nen ´ı konstatnt ´ı. Odborn eˇ je tento jev naz yv´ an´ variablita zpo zdˇ enˇ ´ı, anglicky jitter. Pro eliminaci variability zpo zdˇ enˇ ´ı m a´ tak e´ Asterisk implementov an´ tzv. de-jitter buffer, kter y´ pakety p richˇ azej´ ´ıc ´ı s r uzn˚ ymi´ casovˇ ymi´ rozestupy ukl ad´ a´ do z asobn´ ´ıku (anglicky buffer), cˇ´ım zˇ pakety m ´ırn eˇ zpo zdˇ ’uje a n asledn´ eˇ je odes ´ıl a´ sm eremˇ k p rˇ´ıjemci s konstatnt ´ım casovˇ ym´ rozestupem. T ´ım je dosa zenoˇ faktu, zeˇ se na p rijˇ ´ımac ´ı stran eˇ v ide aln´ ´ım p rˇ´ıpad eˇ variabilita zpo zdˇ enˇ ´ı v ubec˚ neprojev ´ı. Pro lep sˇ´ı porozum enˇ ´ı je variabilita zpo zdˇ enˇ ´ı zn a-´ zornenaˇ v obr azku´ 2.

2.4.1 Priorizace toku dat na L2

Nyn ´ı si tedy pop ´ısemeˇ podporu n astroje´ QoS v jednotliv ych´ technologi ´ıch na druh e´ vrstv eˇ RM OSI modelu. U technologie ATM je pou zˇ´ıv ano´ jednobitov e´ pole CPL (Cell Loss Priority) pro priorizaci bu nekˇ nesouc ´ı d ule˚ zitˇ a´ data. Jak vypl yv´ a´ z dvojkov e´ logiky, skˇ alovatelnost´ typu provozu je zde nulov a,´ jeliko zˇ jednobitov e´ pole m u˚ zeˇ m ´ıt pouze 2 18

Obrazek´ 3: Srovn an´ ´ı r amc´ u˚ ISL a 802.1Q (pou zitoˇ se souhlasem autora [10]) hodnoty. Bu nkyˇ kter e´ maj ´ı b yt´ priorizov any´ maj ´ı nastavenu hodnotu pole CPL na log- ickou urove´ nˇ 0 a naopak bu nky,ˇ kter e´ maj ´ı nastavenu hodnotu pole CPL na 1 mohou byt´ v p rˇ´ıpad eˇ p replnˇ enˇ ´ı linky zahozeny. V s ´ıt ´ıch Frame Relay je pou zˇ´ıv ano´ takt e´zˇ jednobitov eho´ pole v z ahlav´ ´ı r amce´ Frame Relay. Toto pole se naz yv´ a´ Discard Eligibility (DE) a ﬁlozoﬁe jeho pou zitˇ ´ı je shodn a´ s pou zitˇ ´ım v s ´ıt ´ıch ATM, tedy logick a´ 0 zna cˇ´ı prioritn ´ı provoz, zat ´ımco logick a´ 1 zna cˇ´ı provoz s ni zˇsˇ´ı prioritou. Kdy zˇ se zam eˇrˇ´ıme na ramec´ technologie Ethernet je z rejmˇ e,´ zeˇ v z akladn´ ´ı podob eˇ Ethernetov y´ r amec´ nepodporuje priorizaci toku na druh e´ vrstv e.ˇ Toto je mo znoˇ pouze v p rˇ´ıpad eˇ pou zitˇ ´ı enkap- sulace 802.1q nebo ISL na druh e´ vrstv e.ˇ P ridˇ a´ se tedy nov e´ z ahlav´ ´ı ur cenˇ e´ p revˇ a´znˇ eˇ pro odd elenˇ ´ı jednotliv ych´ VLAN. V tomto z ahlav´ ´ı se nach az´ ´ı t rˇ´ıbitov e´ pole Priority Code Point (PCP). To je tak e´ castoˇ naz yv´ ano´ jako Class of Service (CoS) pro ISL enkapsulaci ciˇ User priority pro enkapsulaci 802.1Q. Srovn an´ ´ı je vid etˇ na obr azku´ 3. Dle doporu cenˇ ´ı IEEE 802.1q jsou stanoveny hodnoty pole CoS/User Priority pro ur citˇ e´ typy provozu, viz tabulka 3.

2.4.2 Priorizace toku na L3

Pro zna ckovˇ an´ ´ı provozu na t retˇ ´ı vrstv eˇ RM OSI modelu je vyu zˇ´ıv ano´ pol ´ı Type of Service, resp. Differentiated Services Code Point (ToS/DSCP). Zna ckovˇ an´ ´ı provozu dle ToS je star sˇ´ım standardem, kter y´ se dnes st ale´ pou zˇ´ıv a,´ av sakˇ p riˇ nov ych´ implementac´ıch je obvykle n avrh´ realizov an´ dle standardu Differentiated Services. Rozd ´ıly v jednotliv ych´ hlavi ckˇ ach´ jsou z rejmˇ e´ z obr azku´ 4. Zat ´ımco u star sˇ´ıho modelu je k odli senˇ ´ı typu provozu pou zitoˇ t rˇ´ıbitov e´ pole IP precedence a pro speciﬁkaci po zadavkˇ u˚ na propustnost, zpo zdˇ enˇ ´ı, spolehlivost a cenu ctyˇ rbitovˇ e´ pole ToS, u nov ejˇ sˇ´ıho modelu dle Diff- 19

Serv je pou zitoˇ sestiˇ bitov e´ pole DSCP kde jsou speciﬁkov any´ po zadavkyˇ na zp usob˚ trˇ´ıd enˇ ´ı a zna cenˇ ´ı paket u˚ dle standard u˚ Assured Forwarding (AF) a Expedited Forward- ing (EF) deﬁnovan ych´ v RFC2597 a RFC2598. Standard Assured Forwarding (AF) t rˇ´ıd ´ı pakety do ctyˇ rˇ t rˇ´ıd, kter ym´ p rˇ´ıslu sˇ´ı v ka zdˇ em´ sm erovaˇ ciˇ ctyˇ riˇ paketov e´ fronty [9].

Priorita Zkratka Typ provozu 1 BK Background 0 (nejni zˇsˇ´ı) BE Best Effort 2 EE Excellent Effort 3 CA Kritick e´ aplikace 4 VI Video, zpo zdˇ enˇ ´ı a variabilita < 100 ms 5 VO Hlas, zpo zdˇ enˇ ´ı a variabilita < 10 ms 6 IC Internetwork Control 7 (nejvy sˇsˇ´ı) NC Network Control

Tabulka 3: Doporu cenˇ e´ zna ckovˇ an´ ´ı provozu dle IEEE 802.1Q-2005

V ka zdˇ e´ z t echtoˇ t rˇ´ıd se se pakety d ale´ rozd elujˇ ´ı do t rˇ´ı kategori ´ı podle pravd epodo-ˇ bnosti zahozen ´ı mechanizmem, kter y´ br an´ ´ı p replnˇ enˇ ´ı fronty - obvykle WRED (Weighted Random Early Detection). Pro AF se tedy celkem pou zˇ´ıv a´ dvan act´ ruzn˚ ych´ hodnot DSCP rozd elenˇ ych´ jako AF xy , kde x je cˇ´ıslo t rˇ´ıdy a y je cˇ´ıslo kategorie - cˇ´ım men sˇ´ı cˇ´ıslo kategorie, t´ım ni zˇsˇ´ı pravd epodobnostˇ zahozen ´ı. Hodnoty DSCP jsou zn azorn´ enyˇ v tabulce 4 [10].

Pravd epodobnostˇ N´ızk a´ St rednˇ ´ı Vysok a´ zahozen´ı Nazev/dek./bin.´ Nazev/dek./bin.´ Nazev/dek./bin.´ Trˇ´ıda 1 AF11/10/001010 AF12/12/001100 AF13/14/001110 Trˇ´ıda 2 AF21/18/010010 AF22/20/010100 AF23/22/010110 Trˇ´ıda 3 AF31/26/011010 AF32/28/011100 AF33/30/011110 Trˇ´ıda 4 AF41/34/100010 AF42/36/100100 AF43/38/100110

Tabulka 4: Doporu cenˇ e´ hodnoty DSCP pro Assured Forwarding

Trˇ´ıda provozu zvan a´ Expedited Forwarding (EF) je ur cenaˇ pro provoz n achyln´ y´ na zpo zdˇ enˇ ´ı, variabilitu zpo zdˇ enˇ ´ı (jitter) a ztr atovost´ paket u.˚ Tato t rˇ´ıda vyu zˇ´ıv a´ paketovou frontu s nejvy sˇsˇ´ı prioritou a v produkci se b eˇznˇ eˇ pou zˇ´ıv a´ v yhradn´ eˇ pro hlasov e´ slu zby.ˇ Hodnota DSCP je pro EF dekadicky 46, bin arn´ eˇ 101110. Dalsˇ´ı n astroj´ QoS popisuje star sˇ´ı model IntServ, je zˇ disponuje mo znostˇ ´ı rezervace prenosovˇ eho´ p asma´ na dan e´ trase. K rezervaci p renosovˇ eho´ p asma´ vyu zˇ´ıv a´ protokol RSVP (Resource Reservation Protocol), kter y´ mus ´ı podporovat v sechnaˇ za rˇ´ızen ´ı (v etˇ sinouˇ sm erovaˇ ce)ˇ na p renosovˇ e´ trase. V p rˇ´ıpad e,ˇ zeˇ n ekterˇ y´ ze sm erovaˇ cˇu˚ nepodporuje protokol RSVP, m u˚ zeˇ jeho zpr avy´ jen p reposˇ ´ılat, p rˇ´ıpadn eˇ lze v t eto´ cˇasti´ s ´ıt eˇ provozovat mapov an´ ´ı z IntServ na DiffServ. IntServ dnes nen ´ı p rˇ´ıli sˇ pou zˇ´ıv an,´ jeliko zˇ jeho aplikace v rozs ahl´ ych´ s´ıt ´ıch je obt ´ıznˇ eˇ pou zitelnˇ a.´ Sp ´ıseˇ se m u˚ zemeˇ setkat s kombinac ´ı obou 20

Obrazek´ 4: IP z ahlav´ ´ı s po zitˇ ´ım a bez pou zitˇ ´ı DiffServ (pou zitoˇ se souhlasem autora [10]) model u,˚ p resnˇ ejiˇ IntServ pro provoz n achyln´ y´ na zpo zdˇ enˇ ´ı - nap r.ˇ VoIP a DiffServ pro ostatn´ı t rˇ´ıd enˇ ´ı provozu. S priorizac ´ı toku na t retˇ ´ı vrstv eˇ RM OSI modelu nutn eˇ souvis ´ı tak e´ metody obsluhy paketov ych´ front, na nih zˇ z avis´ ´ı mo znostˇ priorizace toku n achyln´ eho´ na zpo zdˇ enˇ ´ı.

2.4.3 Metody obsluhy paketov´ych front

Je bezesporu, zeˇ dnes nejpou zˇ´ıvan ejˇ sˇ´ı technologi ´ı v LAN (Local Area Network) s ´ıt ´ıch je Ethernet. Ethernet ve sv e´ z akladn´ ´ı podob eˇ vyu zˇ´ıv a´ metody pro obsluhu paketov ych´ front FIFO. FIFO je zkratkou anglick ych´ slov First-In First-Out. Jedn a´ se tedy o klasick y´ posuvn y´ registr, ve kter em´ nikterak mo znoˇ priorizovat ur citˇ y´ typ provozu. Pravda, vyu zˇ´ıv ame-li,´ dnes pro v etˇ sinuˇ LAN s ´ıt ´ı obvykl y,´ pln eˇ duplexn ´ı Ethernet, nemus ´ı n as´ metoda obsluhy paketov ych´ front p riˇ rychlosti 100 Mbps a v y´seˇ p rˇ´ıli sˇ tr apit.´ Nicm en´ eˇ i prestoˇ je n ekdyˇ pot rebaˇ provoz v LAN s ´ıt ´ıch zna ckovatˇ a tedy i zm enitˇ metodu obsluhy paketov ych´ front, p redevˇ sˇ´ım v p rˇ´ıpadech pou zitˇ ´ı nejr uzn˚ ejˇ sˇ´ıch datab azov´ ych´ syst em´ u˚ v LAN s ´ıti, kter e´ obvykle kladou velk e´ n aroky´ na sˇ´ırkuˇ prenosovˇ eho´ p asma.´ Uva zujeme-liˇ p renosˇ hlasu, ciˇ jin eho´ provozu n achyln´ eho´ na zpo zdˇ enˇ ´ı v s ´ıt ´ıch WAN, je pot rebaˇ si uv edomit,ˇ zeˇ Ethernet je dnes ve WAN s ´ıt ´ıch st ale´ pou zˇ´ıv an´ minoritn e.ˇ V nekorpor atn´ ´ı sv e´re,ˇ tedy internet pro dom acnosti,´ p revlˇ adaj´ ´ı bezdr atov´ a´ p ripojenˇ ´ı dle standard u˚ 802.11a/b/g/n, ciˇ technologie ADSL. U korpor atn´ ´ıch u zivatelˇ u˚ jsou to pak castoˇ s eriov´ e´ linky s enkapsulac ´ı Frame Realay, PPP, ciˇ HDLS, p rˇ´ıpadn eˇ tak e´ SDSL/ADSL, pop rˇ´ıpad eˇ i bezdr atov´ e´ p ripojenˇ ´ı v licencovan ych´ pasmech.´ Dnes nej castˇ ejiˇ pou zˇ´ıvanou metodou obsluhy paketov ych´ front, v p rˇ´ıpad e,ˇ zeˇ je aplikov an´ n astroj´ QoS, je bezesporu Class-Based Weighted Fair Queuing(CBWFQ), pop rˇ´ıpad eˇ Low Latency Queuing(LLQ). N´ızeˇ v textu si ale pop ´ısemeˇ v sechnyˇ metody obsluhy paketov ych´ front, se kter ymi´ se v praxi m u˚ zemeˇ setkat [11]. 21

Obrazek´ 5: Princip obsluhy paketov ych´ front metodou MDRR (pou zitoˇ se souhlasem autora [11])

2.4.3.1 Priority Queuing(PQ) Metoda Priority Queuing vyu zˇ´ıv a´ ctyˇ riˇ fronty s r uznou˚ prioritou - vysok a,´ st rednˇ ´ı, norm aln´ ´ı, n ´ızk a.´ Paket z v ´ıce prioritn ´ı fronty m a´ v zdyˇ p rednostˇ v obslou zenˇ ´ı, p redˇ pake- tem z m en´ eˇ prioritn ´ı fronty. T ´ım p adem´ hroz ´ı mo znostˇ tzv. vyhladov enˇ ´ı“ front s ni zˇsˇ´ı ” prioritou v p rˇ´ıpad e,ˇ zeˇ ve front ach´ s vy sˇsˇ´ı prioritou bude st ale´ provoz. Na pakety ve front ach´ s ni zˇsˇ´ı prioritou se tedy pak nemus ´ı dostat, nebo na n eˇ p rˇ´ıjde radaˇ a zˇ ve chv ´ıli kdy u zˇ nap r.ˇ nejsou nesen a´ data pot rebnˇ a´ (p rˇ´ıpad vypr senˇ ´ı casovˇ eho´ limitu TCP relace).

2.4.3.2 Custom Queuing(CQ) Pou zˇ´ıv a´ a zˇ sestnˇ act´ uzivatelemˇ deﬁnovan ych´ paketov ych´ front, kter e´ jsou cyklicky obsluhov any´ jedna zadruhou. Z ka zdˇ e´ fronty se vyb ´ıraj ´ı pakety tak dlouho, dokud nen ´ı prekroˇ cenˇ limit po ctuˇ bajtu˚ pro danou frontu, nebo dokud zb yv´ a´ ve front eˇ n ejakˇ y´ paket. Pak se shodn ym´ zp usobem˚ obslou zˇ´ı dal sˇ´ı fronty. T ´ımto zp usobem˚ lze garantovat jednotliv ym´ front am´ ur citˇ e´ procento z p renosovˇ e´ rychlosti dan eho´ rozhran ´ı.V p rˇ´ıpad e,ˇ zeˇ jsou n ekterˇ e´ fronty do casnˇ eˇ bez paket u,˚ zb yvaj´ ´ıc ´ı fronty si automaticky p rerozdˇ elˇ ´ı nevy- uzitˇ e´ p renosovˇ e´ p asmo.´ Custom Queuing v sakˇ narozd ´ıl od Priority Queuing nedok a´zeˇ dostate cnˇ eˇ up rednostnitˇ provoz n achyln´ y´ na zpo zdˇ enˇ ´ı.

2.4.3.3 Modified Deficit Round-Robin(MDRR) MDRR je modifikac ´ı CQ, s t ´ım rozd ´ılem, zeˇ reˇ sˇ´ı probl em´ s nep resnˇ ym´ p rerozdˇ elenˇ ´ım prenosovˇ e´ rychlosti mezi frontami v d usledku˚ mo znostiˇ p rekroˇ cenˇ ´ı limitu po ctuˇ bajt u˚ u jednotliv ych´ front. Bajty poslan e´ nav ´ıc v jednom cyklu obsluhy dan e´ fronty ode ctouˇ v 22 nasleduj´ ´ıc ´ım cyklu od limitu po ctuˇ vyb ´ıran ych´ bytu˚ pro tuto frontu. Pro lep sˇ´ı pochopen ´ı mu˚ zeteˇ princip MDRR vid etˇ na obr azku´ 5. Garantovan e´ procento z sˇ´ırkyˇ pasma´ dan eho´ rozhran ´ı pro ur citouˇ frontu je p resnˇ eˇ d ano´ pod ´ılem limitu po ctuˇ bajt u˚ pro danou frontu a sou ctuˇ limit u˚ po ctuˇ bajtu˚ v sechˇ front. Tato metoda je obvykle vyu zˇ´ıv ana´ u p ate´ rnˇ ´ıch gigabitov ych´ sm erovaˇ cˇu.˚

2.4.3.4 Weighted Fair Queuing(WFQ) WFQ pou zˇ´ıv a´ pro ka zdˇ y´ datov y´ tok, tedy data ze zdrojov e´ IP adresy a portu aplikace na c ´ılovou IP adresu a port aplikace, samostatnou frontu. Po cetˇ front se tedy velice rychle menˇ ´ı podle toho jak jednotliv e´ datov e´ toky vznikaj ´ı a zase zanikaj ´ı. Nen ´ı proto nutn a´ klasiﬁkace paket u.˚ Ka zdˇ a´ fronta m a´ p ridˇ elenoˇ v a´zenˇ e´ procento z celkov e´ p renosovˇ e´ rychlosti rozhran ´ı, kter e´ z avis´ ´ı na po ctuˇ datov ych´ tok u˚ v dan em´ okam ziku.ˇ V aha´ je odvozena od hodnoty v poli IP precedence. Nap rˇ´ıklad p renosovˇ a´ rychlost datov eho´ toku s IP precedence 7 je osmkr at´ v etˇ sˇ´ı ne zˇ p renosovˇ a´ rychlost datov eho´ toku s IP precedence 0: (7+1)/(0+1) = 8. Popis je vysv etlenˇ na obr azku´ 6.

2.4.3.5 Class-Based Weighted Fair Queuing(CBWFQ) CBWFQ kombinuje v yhody´ CQ a WFQ. Provoz je rozd elenˇ do front, kter ych´ mu˚ zeˇ byt´ a zˇ 64, jako u CQ av sakˇ narozd ´ıl od CQ je ka zdˇ e´ front eˇ garantov ano´ dan e´ procento z p renosovˇ e´ rychlosti rozhran ´ı. V r amci´ jednotliv ych´ front se pou zˇ´ıv a´ bud ’ FIFO nebo WFQ. Fronty se vy clenˇ ´ı pro typy provozu, kter ym´ budeme garantovat ur citouˇ p renoso-ˇ vou rychlost. Tyto prioritn ´ı fronty vyu zˇ´ıvaj ´ı metodu FIFO. Zbytek provozu se um ´ıst ´ı do jin e´ fronty, kter a´ vyu zˇ´ıv a´ metodu WFQ. Nedostatkem z ust˚ av´ a´ st ale´ nedosta cujˇ ´ıc ´ı mo znostˇ up rednostnˇ enˇ ´ı provozu citliv eho´ na zpo zdˇ enˇ ´ı. CBWFQ je v sakˇ v tomto ohledu lep sˇ´ı ne zˇ d rˇ´ıve uveden e´ metody s v yjimkou´ PQ. CBWFQ je castoˇ pou zˇ´ıvanou metodou a vyu zˇ´ıv a´ se nap rˇ´ıklad u CE, pro optim aln´ ´ı priorizaci toku dat.

2.4.3.6 Low Latency Queuing(LLQ) LLQ jen dopl nujeˇ metodu CBWFQ o frontu, pop r.vˇ ´ıce front, ve kt er´ e´ maj ´ı data n achyl-´ na´ na zpo zdˇ enˇ ´ı absolutn ´ı p rednostˇ p redˇ ostatn ´ım provozem. Tato fronta se ozna cujeˇ jako LLQ fronta. Funkce fronty LLQ je t em´ eˇrˇ shodn a´ s funkc ´ı fronty s vysokou prioritou u metody PQ. Aby nedo sloˇ k tzv. vyhladov enˇ ´ı“ ostatn ´ıch front, jak se tomu m u˚ zeˇ ” st at´ u PQ, deﬁnuje se pro LLQ maxim aln´ ´ı p renosovˇ a´ rychlost po jej ´ım zˇ p rekroˇ cenˇ ´ı se prebˇ yvaj´ ´ıc ´ı pakety zahod ´ı. Proto je t rebaˇ tuto rychlost vhodn eˇ stanovit s ohledem pot rebyˇ uzivatelˇ u˚ s ´ıt e.ˇ Vhodn e´ je tak e´ pou zitˇ ´ı QoS n astroje´ pro rˇ´ızen ´ı p rijetˇ ´ı hovor u˚ (Call Admis- sion Control). Metoda obsluhy paketov ych´ front LLQ je nej castˇ ejiˇ pou zˇ´ıvanou metodou u techˇ CE sm erovaˇ cˇu˚ v s ´ıt ´ıch poskytovatel u˚ MPLS VPN, kde je pot rebaˇ dostate cnˇ eˇ up redno-ˇ stnit hlasov y´ provoz.

2.4.4 Podpora zna ckovˇ an´ıprovozu´ v Asterisk

Asterisk podporuje oba druhy klasiﬁkace provozu, tedy na druh e´ i na t retˇ ´ı vrstv eˇ RM OSI modelu. Podpora zna ckovˇ an´ ´ı provozu je v Asterisku dostupn a´ jak pro signalizaci 23 ˇ zito se souhlasem autora [11]) ´ ych front metodou WFQ (pou ´ azek 6: Princip obsluhy paketov Obr 24 tak pro samotn y´ hovor (RTP stream). U v sechˇ paket u˚ odch azej´ ´ıc ´ıch z Asterisk PBX m u˚ zeˇ byt´ nastaveno pole ToS v z ahlav´ ´ı IP paketu. Proto zeˇ je Asterisk nativn eˇ provozov an´ na Linuxu, m u˚ zeˇ tak e´ zna ckovatˇ odchoz ´ı provoz na druh e´ vrstv e,ˇ dle 802.1p, tedy pole CoS ve VLAN z ahlav´ ´ı r amce.´ Toto je u ziteˇ cnˇ e´ p redevˇ sˇ´ım v korpor atn´ ´ı sv e´re,ˇ kdy se vyu zˇ´ıv a´ priorizace VoIP hovor u˚ v r amci´ dan e´ LAN p redˇ ostatn ´ım provozem. Asterisk v sakˇ nas- tav´ı pouze prioritu pro Linuxov y´ soket, kter y´ je pot rebaˇ d ale´ mapovat na samotn e´ VLAN zahlav´ ´ı. Toto mapov an´ ´ı je mo znˇ e´ prov est´ p rˇ´ıkazem ve v ypisu´ 1 [12]:

root@HomeRouter# vconﬁg set egress map [vlan −device] [skb −priority] [vlan −qos] Vypis´ 1: P rˇ´ıkaz pro mapov an´ ´ı Linux socket priority na 802.1p CoS Nasleduj´ ´ıc ´ı tabulky 5 a 6 ukazuj ´ı v sechnyˇ kan alov´ e´ ovlada ceˇ a p rˇ´ıdavn e´ moduly As- terisku, kter e´ podporuj ´ı nastaven ´ı QoS pro odchoz ´ı provoz. Tak e´ je zobrazen typ provozu, ktery´ je podporov an´ jednotliv ymi´ moduly. Signalizace Audio Video Text chan sip Ano Ano Ano Ano chan skinny Ano Ano Ano Ne chan mgcp Ano Ano Ne Ne chan unistm Ano Ano Ne Ne chan h323 Ne Ano Ne Ne chan iax2 Ano Ne Ne Ne Tabulka 5: Kan alov´ e´ ovlada ceˇ podporuj ´ıc ´ı QoS zna ckovˇ an´ ´ı Signalizace Audio Video Text dundi.conf Ano Ne Ne Ne iaxprov.conf Ano Ne Ne Ne Tabulka 6: Konﬁgura cnˇ ´ı soubory podporuj ´ıc ´ı nastaven ´ı pole ToS pro signalizaci Podporovan e´ hodnoty pole ToS jsou: CS0, CS1, CS2, CS3, CS4, CS5, CS6, CS7, AF11, AF12, AF13, AF21, AF22, AF23, AF31, AF32, AF33, AF41, AF42, AF43 a EF (expedited forwarding). ToS parametry je mo znoˇ zadat tak e´ v cˇ´ıseln e´ podob eˇ - nap r.ˇ EF =184, AF41=136 atd. Proto zeˇ 802.1p pou zˇ´ıv a´ 3 bity z VLAN hlavi cky,ˇ m u˚ zeˇ toto pole nab yvat´ hodnot od 0 do 7. Doporu cenˇ e´ hodnoty pro zna ckovˇ an´ ´ı provozu p rˇ´ımo v Asterisku jsou uvedeny v tabulce 7. ToS CoS Signalizace cs3 3 Audio ef 5 Video af41 4 Text af41 3

Tabulka 7: Doporu cenˇ e´ hodnoty ToS a CoS pro odchoz ´ı provoz z Asterisku 25

Pozn´amka 2.1 Pokud chceme v Asterisku vyu zˇ´ıvat ToS zna ckovˇ an´ ´ı provozu, mus ´ı b yt´ Asterisk spu stˇ enˇ pod u zivatelemˇ root, nebo mus ´ı b yt´ zkompilov an´ s knihovnou libcap

2.4.4.1 Povolen´ızna ckovˇ an´ıprovozu´ v konfigura cn´ıchˇ souborech Asterisku Pro ativaci zna ckovˇ an´ ´ı signalizace protokolu IAX je nutno v konfigura cnˇ ´ım souboru iax.conf povolit tos parametr a p riˇ raditˇ mu hodnotu. T ´ımto tedy glob aln´ eˇ aktivujeme doporu covanouˇ hodnotu zna ckovˇ an´ ´ı (viz tabulka 7) pro IAX pakety generovan e´ kan alem´ chan iax2. Jeliko zˇ IAX spojen ´ı kombinuj ´ı signalizaci, audo i video do jednoho UDP streamu, nen ´ı mo znˇ e´ nastavit hodnotu ToS pro ka zdˇ y´ typ provozu samostatn e.ˇ Pro glob aln´ ´ı povolen ´ı zna ckovˇ an´ ´ı provozu v konfiguraxn ´ım souboru iax.conf je pot rebaˇ odkomento- vat rˇadky´ ToS pro t retˇ ´ı vrstvu RM OSI modelu a CoS pro druhou vrstvu zmi novanˇ eho´ modelu - viz v ypis´ 2.

; See qos.tex or Quality of Service section of asterisk .pdf for a description of these parameters. tos=ef cos=5 Vypis´ 2: Parametry v konﬁgura cnˇ ´ım souboru iax.conf pro nastaven ´ı ToS a CoS

V konﬁgura cnˇ ´ım souboru sip.conf jsou dostupn e´ ctyˇ riˇ parametry pro zna ckovˇ an´ ´ı provozu a to signalizace, audia, videa i textu. Parametr tos sip nastavuje ToS hodnotu pro signalizaci. Parametry tos audio, tos video a tos text pak nastavuj ´ı ToS hodnoty pro RTP pakety nesouc ´ı audio, video, ciˇ text. V souboru sip.conf jsou tak e´ dostupn e´ ctyˇ riˇ parametry pro zna ckovˇ an´ ´ı na druh e´ vrstv eˇ RM OSI modelu, dle 802.1p CoS: cos sip, cos audio, cos video and cos text. Pro tyto parametry plat ´ı stejn a´ pravidla jako pro parametry nastavuj ´ıc ´ı ToS. Ve v ypisu´ 3 jsou uvedeny p rˇ´ıklady konﬁgurace ToS a CoS.

tos sip=cs3 ; Sets TOS for SIP packets. tos audio=ef ; Sets TOS for RTP audio packets. tos video=af41 ; Sets TOS for RTP video packets. cos sip=3 ; Sets 802.1p priority for SIP packets. cos audio=5 ; Sets 802.1p priority for RTP audio packets. cos video=4 ; Sets 802.1p priority for RTP video packets. cos text=3 ; Sets 802.1p priority for RTP text packets. Vypis´ 3: Parametry v konﬁgura cnˇ ´ım souboru sip.conf pro nastaven ´ı ToS a CoS

Jak je patrn e´ z v y´seˇ uveden ych´ konﬁgurac ´ı a p rˇ´ıkaz u,˚ Asterisk podporuje v sechnyˇ pot rebnˇ e´ n astroje´ pro zna ckovˇ an´ ´ı provozu, kter e´ k bezchybn eˇ funk cnˇ ´ı VoIP infrastruktu reˇ neodmysliteln eˇ pat rˇ´ı. St av´ a´ se proto vhodn ym´ a mocn ym´ n astrojem´ pro ﬁremn ´ı telefonii i v t echˇ nejrozs ahlej´ sˇ´ıch korpor atn´ ´ıch s ´ıt ´ıch. 26

3 HW platforma ALIX a green computing

Hardwarov a´ platforma nesouc ´ı n azev´ ALIX, d rˇ´ıve WRAP, je vyv ´ıjena a distribuov ana´ nyn ´ı svˇ ycarskou´ ﬁrmou PC Engines. Firma PC Engines byla zalo zenaˇ roku 1995 Pascalem Dornierem ve Spojen ych´ st atech´ Americk ych.´ Roku 2002 potom p reneslaˇ svou v yrobu´ do Svˇ ycarska´ pod nov ym´ jm enem´ PC Engines GmbH, pod kter ym´ na trhu vystupuje dodnes. Firma PC Engines se dnes zam eˇrujeˇ v yhradn´ eˇ na v yrobu´ Embedded syst emu,´ konkr etn´ eˇ na v yrobu´ komplexn ´ıch minimalizovan ych´ zakladn´ ´ıch desek pracuj ´ıc ´ıch na architektu reˇ x86 a nesouc ´ıch n azev´ ALIX (d rˇ´ıve WRAP). Jej ´ı zakladatel Pascal Dornier je dr zitelemˇ n ekolikaˇ des ´ıtek patent u,˚ mnohdy souvisej ´ıc ´ıch pr av´ eˇ s my slenkouˇ co nejefek- tivn ejˇ sˇ´ıho vyu zˇ´ıv an´ ´ı elektrick e´ energie v po cˇ´ıta covˇ ych´ syst emech´ [17]. Dnes se tato v etevˇ vyvoje´ Embedded syst em´ u˚ naz yv´ a´ Green Computing . Desky ALIX vyu zˇ´ıvaj ´ı vlastn ´ıho BIOSu pro zav ad´ enˇ ´ı syst emu´ a POST testy. Tento BIOS nese n azev´ tinyBIOS, je vyv ´ıjen ﬁrmou PC Engines a je distribuov an´ pod licenc ´ı CPL (Common Public License). Licence CPL je obecnou verz ´ı licence IBM Public License. Jak v yrobce´ s am´ v dokumentu o tiny- BIOSu prezentuje - tinyBIOS je ur cenˇ pro pou zitˇ ´ı s open-source opera cnˇ ´ımi syst emy,´ nikoli Microsoft Windows [16]:

tinyBIOS was written from the ground up to meet the requirements of embedded PC systems, ” based on my experience in the PC industry and with embedded PC applications. tinyBIOS is designed for use with open source operating systems, not Microsoft Windows.“

Z v y´seˇ uveden e´ charakteristiky tedy vypl yv´ a,´ zeˇ nejen projekt tinyBIOS, ale produkty ﬁrmy PC Engines obecn eˇ jsou ur cenyˇ p redevˇ sˇ´ım pro s ´ıt’ov e,´ p rˇ´ıpadn eˇ miniserverov e´ syst emy´ sp ´ıse,ˇ ne zˇ pro desktopy - a ckoliˇ existuje produktov a´ radaˇ desek ALIX ur cenˇ ych´ pro desktopov e´ prost redˇ ´ı, viz podkapitola Platforma ALIX.

3.1 Platforma ALIX Firma PC Engines v sou casnostiˇ nab ´ız ´ı sirokouˇ skˇ alu´ desek ALIX, kter e´ se v ´ıce ciˇ men´ eˇ li sˇ´ı sv ymi´ hardwarov ym´ komponenty. Spole cnˇ ym´ rysem v sechˇ nab ´ızen ych´ model u˚ je procesor AMD Geode LX800 a tinyBIOS (s vyj ´ımkou dvou ”desktopov ych”model´ u,˚ ktere´ vyu zˇ´ıvaj ´ı Award BIOS). Dal sˇ´ım spole cnˇ ym´ parametrem dnes nab ´ızen ych´ desek je velikost opera cnˇ ´ı pam etiˇ 256 MB, co zˇ je pro aplikaci v prost redˇ ´ı po cˇ´ıta covˇ ych´ s´ıt ´ı rozhodn eˇ dostate cnˇ a´ velikost. P rehledˇ vyr ab´ enˇ ych´ model u˚ je v tabulce 8 [17]. 27

Model CPU DRAM LAN mini PCI USB jin´e BIOS rozmˇer ALIX PCI 1d LX800 256MB 1 1 1 2 VGA, Award mini audio, ITX PS/2, LPT, GPIO 2d2 LX800 256MB 2 2 0 2 tiny 6x6” 2d3 LX800 256MB 3 1 0 2 tiny 6x6” 2d13 LX800 256MB 3 1 0 2 baterie, tiny 6x6” I2C, COM2, intern ´ı USB 3d2 LX800 256MB 1 2 0 2 tiny 100 x 160 mm 3d3 LX800 256MB 1 2 0 2 VGA, Award 100 audio x 160 mm 6f2 LX800 256MB 2 1 0 2 miniPCI tiny 6x6” express

Tabulka 8: Modely desek ALIX

Z tabulky 8 je patrn e,´ zeˇ dva typy - konkr etn´ eˇ ALIX.1D a ALIX.3D3 disponuj ´ı nam ´ısto tinyBIOSu Award BIOSem. D uvod˚ je jednoduch y,´ jeliko zˇ pr av´ eˇ tyto dva syst emy´ jsou navr zenyˇ pro desktopov e´ prost redˇ ´ı, tedy mo znostˇ aplikovat jin y´ ne zˇ open-source opera- cnˇ ´ı syst em´ (nap r.ˇ i Microsoft Windows). Pro tuto diplomovou pr aci´ byl zvolen model ALIX.2D13 zobrazen na obr azku´ 10.

Poznámka 3.1 Osobneˇ jsem m elˇ mo znostˇ ALIX.1D vyzkou set.ˇ Nainstalovan ym´ syst e-´ mem byla linuxov a´ distribuce Lubuntu ve verzi 10.04 kter a´ vyu zˇ´ıv a´ grafick eho´ prost redˇ ´ı LXDE. Syst em´ nen ´ı p rˇ´ıli sˇ svi znˇ y,´ jeliko zˇ 256 MB RAM sd ´ılen e´ s grafickou kartou VGA je pro desktopov y´ po cˇ´ıta cˇ p reciˇ jen sp ´ıseˇ ohlasem dob minul ych,´ nicm en´ eˇ jako kioskov e´ PC, ciˇ tenk y´ klient je tato platforma pou zitelnˇ a.´ V yrobcem´ podporovanou kompatibilitu s MS Windows XP Home jsem bohu zelˇ nem elˇ mo znostˇ odzkou set.ˇ Av sakˇ na str ank´ ach´ vyrobce´ procesoru - firmy AMD, je dostupn y´ benchmarkov y´ test - viz podkapitola AMD Geode LX 800, obr azek´ 9. 28

3.1.1 tinyBIOS

Jak ji zˇ bylo nazna ceno,ˇ tinyBIOS je ur cenˇ speci aln´ eˇ pro embedded syst emy,´ u zˇ´ıvan e´ predevˇ sˇ´ım pro s ´ıt’ov e´ aplikace, a to nejen od v yrobce´ PC Engines. Nicm en´ eˇ tinyBIOS je spole cnˇ ym´ mozkem“ v sechˇ desek ALIX. Z akladn´ ´ı vlastnosti a v yhody´ tinyBIOSu jsou ” tyto [18]:

• Neobsluhovan e´ funkce - zˇadn´ e´ chyby typu: keyboard failure - press F1 to continue“ ” • Mo znostˇ p rˇ´ıstupu do zdrojov eho´ k odu´ znamen a´ snadnou adaptaci a odstra novˇ an´ ´ı chyb p riˇ implementaci na dan y´ hardware

• Absence konﬁgura cnˇ ´ı obrazovky eliminuje n aklady´ na nastaven ´ı a selh an´ ´ı CMOS RAM

• men sˇ´ı velikost (16 a zˇ 32 KB) znamen a´ v ´ıce voln eho´ m ´ısta pro aplikace (OS)

• men sˇ´ı zdrojov y´ k od´ (okolo 10000 rˇadk´ u)˚ znamen a´ sna zˇsˇ´ı porozum enˇ ´ı a orientaci v kodu´

• Pou zitˇ ´ı A386 p rekladaˇ ceˇ k p rekladuˇ cel eho´ BIOSu v jedn e´ vte rinˇ eˇ

Jadro´ tinyBIOSu je distribuov ano´ pod licenc ´ı CPL jak ji zˇ bylo zm ´ın enoˇ v y´se.ˇ Podpora pro prvn ´ı dva pou zˇ´ıvan e´ chipsety je zdarma, dal sˇ´ı jsou pak zpoplatn enyˇ viz tabulka 9. Moduly jednotliv ych´ cipsetˇ u˚ pro ostatn ´ı cˇasti´ mohou b yt´ doimplementov any´ u zivatelemˇ a p rˇ´ıpadn eˇ i licencov any´ ﬁrmou PC Engines. Aktu aln´ eˇ podporov any´ tyto cipsetyˇ jsou v tabulce 9. 29

Vyrobce´ Cipsetˇ Cena Acer Labs ALI M1487 FINALi Zdarma, open source ALI M6117 Zdarma, open source ALI Aladdin V Na dotaz - nedoporu cenoˇ pro nov e´ verze AMD Elan SC400 / SC410 Na dotaz - nedoporu cenoˇ pro nov e´ verze Elan SC520 $1995 GXM Na dotaz - vy zadovˇ any´ nativn ´ı ovlada ceˇ pro video a audio SC1100 $1995 - vy zadovˇ an´ nativn ´ı audio ovlada cˇ SC1200 $1995 - vy zadovˇ an´ nativn ´ı audio ovlada cˇ Intel 430TX $1995 ST Microelectronics STPC Consumer II $1995 STPC Elite/Atlas zahrnuto v STPC Consumer II STPC Client, Consumer nedoporu cenoˇ pro nov e´ verze STPC Vega $1995 VIA Technologies CLE266 / C3 CPU $2995 - dostupn y´ p redbˇ eˇznˇ y´ testovac ´ı k od´ ZF Micro Solutions ZFx86 Na dotaz - nedoporu cenoˇ pro nov e´ verze Tabulka 9: Cipsetyˇ podporovan e´ pro pou zitˇ ´ı s tinyBIOS

3.1.2 AMD Geode LX800

Rodina procesor u˚ AMD Geode je s eri´ ´ı x86-kompatibiln ´ıch tzv. system-on-a-chip“ ” mikroprocesor u˚ vyv ´ıjena spole cnostˇ ´ı AMD a zam eˇrenaˇ na Embedded po cˇ´ıta covˇ e´ syst e-´ my. V yvoj´ t eto´ s erie´ byl p uvodn˚ eˇ zapo catˇ ﬁrmou National Semiconductor v roce 1999. Samotne´ j adro´ procesor u˚ Geode je odvozeno od platformy Cyrix MediaGX kter a´ byla z´ısk ana´ celost atn´ ´ım slou cenˇ ´ım s ﬁrmou Cyrix v roce 1997. AMD rozd elujeˇ rodinu procesor u˚ Geode do dvou t rˇ´ıd:

• MediaGX-odvozen e:´ Geode GX a LX modely

• Athlon-odvozen e:´ Geode NX modely

Geode procesory jsou optimalizovan e´ pro minim aln´ ´ı spot rebuˇ elektrick e´ energie a tedy n ´ızk e´ provozn ´ı n aklady,´ p riˇ cemˇ zˇ ale st ale´ z ustavaj˚ ´ı kompatibiln ´ı se software, kter y´ byl naps an´ pro platformu x86. Procesory Geode GX a LX, tedy procesory odvozen e´ z MediaGX, postr adaj´ ´ı modern ´ı vlastnosti procesor u˚ jako je SSE (Streaming SIMD Exten- sions) ciˇ v etˇ sˇ´ı integrovan a´ L1 cache. Pr av´ eˇ proto je zde nov ejˇ sˇ´ı nab ´ızen a´ radaˇ Geode 30

Obrazek´ 7: AMD Geode LX 800 (500MHz) CPU

NX, odvozena od j adra´ procesor u˚ Athlon, kter a´ v sechnyˇ dnes b eˇznˇ e´ vlastnosti procesor u˚ nab ´ız ´ı. Rodina procesor u˚ Geode je tedy nejl epe´ vhodn a´ pro tenk e´ klienty, set-top boxy a ostatn ´ı embedded syst emy´ jako je nap rˇ´ıklad neobvykl y´ projekt Nao robot, ciˇ Win Enterprise IP-PBX [19]. Pouzdro procesor u˚ AMD Geode LX m u˚ zemeˇ vid etˇ na obr azku´ 7. Procesor AMD Geode LX800 jen zˇ je pou zitˇ ve v sechˇ desk ach´ ALIX, disponuje n asle-´ duj ´ıc ´ımi vlastnostmi [20]:

• N´ızk a´ spot rebaˇ elektrick e´ energie - 1.8 watt u˚ (TDP 3.6 W)

• Pln a´ x86/x87 kompatibilita

• Funk cnˇ ´ı bloky procesorov e´ jednotky: CPU j adro´ GeodeLink rˇ´ıd ´ıc ´ı procesor GeodeLink jednotka rozhran ´ı GeodeLink pam etˇ ’ov y´ kontroler Graﬁck y´ procesor Kontroler displeje Video procesor Video vstupn ´ı port GeodeLink PCI m ustek˚ Bezpe cnostnˇ ´ı blok: 128-Bit Advanced Encryption Standard (AES) - (CBC/ECB) Gener ator´ nahodn´ ych´ cˇ´ısel (True Random Number Generato) 31

Speciﬁkace procesoru AMD Geode LX800:

• Frekvence procesoru 500 MHz

• Power management: ACPI, ni zˇsˇ´ı spot reba,ˇ funkce wakeup SMI/INTR.

• 64KB pro instrukce / 64KB pro data L1 cache a 128KB L2 cache

• Odd elenˇ y´ instruk cnˇ ´ı a datov y´ prostor - cache/TLB.

• 64-bitova´ sb erniceˇ DDR pam etiˇ - 400 MHz

• Integrovan y´ FPU s MMX a 3DNow!

• 9 GB/s intern ´ı GeodeLink Interface Unit (GLIU)

• CRT a TFT (vysok e´ a standardn ´ı rozli senˇ ´ı) - Podpora 1920x1440 v CRT m odu´ a 1600x1200 v TFT m odu´

• VESA 1.1 a 2.0 VIP/VDA podpora

• Vyroben technologi ´ı 0,13 mikron u˚

• 481-terminal PBGA (Plastic Ball grid array)

• GeodeLink active hardware power management

• kompatibiln ´ı se z akladn´ ´ımi deskami s patic ´ı Socket 7

Jak je uvedeno v popisu v y´seˇ a zobrazeno na obr azku´ 8, architektura procesor u˚ AMD Geode LX disponuje video procesorem zvl adaj´ ´ıc ´ım zobrazen ´ı vysok eho´ rozli senˇ ´ı a zˇ 1920x 1440 v m odu´ CRT. Toto je u ziteˇ cnˇ e´ pochopiteln eˇ pouze pro desktopov e´ aplikace, ciˇ aplikaci v pr umyslov˚ ych´ aplikac ´ıch. Pro n ami´ po zadovanˇ e´ s ´ıt’ov e´ aplikace je sp ´ıseˇ d ule˚ zitˇ e´ se zam eˇritˇ na jednotku Security Block zobrazenou v lev e´ spodn ´ı cˇasti´ obr azku´ 8. Tato mu˚ zeˇ m ´ıt hojn e´ vyu zitˇ ´ı p redevˇ sˇ´ım pro s ´ıt’ov e´ slu zbyˇ typu VPN vyu zˇ´ıvaj ´ıc ´ı AES sifrovˇ an´ ´ı. Podporov any´ jsou oba pou zˇ´ıvan e´ zp usoby˚ AES sifrovˇ an´ ´ı a to jak ECB (Electronic Code Book) tak CBC (Cipher Block Chaining). P riˇ pou zitˇ ´ı ECB se posloupnost blok u˚ otev renˇ eho´ textu sifrujeˇ tak, zeˇ ka zdˇ y´ blok je sifrovˇ an´ zvl a´stˇ ’. Nev yhodou´ takov eho´ typu sifrovˇ an´ ´ı je, zeˇ stejn e´ bloky otev renˇ eho´ textu maj ´ı v zdyˇ stejn y´ sifrovˇ y´ obraz. Zat ´ımco u typu sifrovˇ an´ ´ı CBC je nejprve ka zdˇ y´ blok otev renˇ eho´ textu modiﬁkov an´ p redchozˇ ´ım blokem sifrovˇ eho´ textu pomoc ´ı modusu, a teprve pot e´ se sifruje.ˇ Budeme-li sifrovatˇ jeden a tent y´z,ˇ byt’ i velmi dlouh y,´ otev renˇ y´ soubor dat dvakr at,´ obdrzˇ´ıme naprosto odli snˇ y´ sifrovˇ y´ text. CBC je v sou casnˇ e´ dob eˇ nejpou zˇ´ıvan ejˇ sˇ´ım opera cnˇ ´ım modem blokov ych´ siferˇ [22]. Otev renˇ ym´ open-source reˇ senˇ ´ım virtu aln´ ´ı priv atn´ ´ı s ´ıt e,ˇ kter e´ vyu zˇ´ıv a´ sifrovˇ an´ ´ı AES je pro linuxov e´ distribuce velmi obl ´ıben a´ OpenVPN. Instalace OpenVPN je ve v sechˇ b eˇznˇ eˇ dostupn ych´ distribuc ´ıch linuxu prov ad´ enaˇ p resˇ repozit a´rˇ p rˇ´ıslu snˇ e´ distribuce, nebo je ji samoz rejmˇ eˇ mo znoˇ zkompilovat. V ´ıce o implementaci OpenVPN na minimalizovan y´ syst em´ HomeR- outer je pops ano´ v posledn ´ı kapitole Mo znostiˇ roz sˇ´ırenˇ ´ı Embedded Asterisk PBX. Dal sˇ´ım 32 ´ ema architektury AMD Geode LX [21] ´ e sch ´ azek 8: Blokov Obr 33 otevrenˇ ym´ reˇ senˇ ´ım pro implementaci VPN u zˇ´ıvaj ´ıc ´ı AES sifrovˇ an´ ´ı je nap rˇ´ıklad projekt OpenSWAN, kter y´ je op etˇ dostupn y´ z repozit a´reˇ pro v etˇ sinuˇ b eˇznˇ eˇ pou zˇ´ıvan ych´ linuxov ych´ distribuc ´ı [22]. Samotny´ v ypo´ cetnˇ ´ı v ykon´ rodiny procesor u˚ AMD Geode LX je pochopiteln eˇ zna cnˇ eˇ omezen y´ s ohledem na jeho minim aln´ ´ı energetick e´ n aroky.´ V yrobce´ na sv ych´ str ank´ ych´ uv ad´ ´ı bechmarkov y´ test, kter y´ m u˚ zeteˇ vid etˇ na obr azku´ 9. V tomto testu byl srovn av´ an´ procesor AMD Geode LX800 pou zˇ´ıv an´ v z akladn´ ´ıch desk ach´ ALIX s procesorem AMD Geode GX533 [21].

Pozn´amka 3.2 Nutno poznamenat, zeˇ procesor AMD Geode GX533 pracuje na frekvenci 400 MHz, zat ´ımco procesor AMD Geode LX800 na frekvenci 500 MHz. Oba syst emy´ byly testov any´ na syst emech´ Microsoft Windows XP Home a Windows CE, priˇ pou zitˇ ´ı n astroje´ WinBench [23]. Konﬁgurace jednotliv ych´ syst em´ u:˚

• AMD Geode [email protected] procesor - Frekv.:400 MHz, RAM: DDR 256 MB (sd ´ıle- na),´ HDD: Western Digital 80 GB, Z akl.deska:´ Hawk, OS: Microsoft Windows XP Home, Windows CE

• AMD Geode [email protected] procesor - Frekv.:500 MHz, RAM: DDR 256 MB (sd ´ılen a),´ HDD: Western Digital 80 GB, Z akl.deska:´ Hawk, OS: Microsoft Windows XP Home, Windows CE

Dosazenˇ e´ v ysledky´ v jednotliv ych´ oblastech v ykonu´ jsou zobrazeny sloupcov ym´ gra- fem na obr azku´ 9. Nejlep sˇ´ıch v ysledk´ u˚ dosahuje AMD Geode LX v testu Winbench R ’99 BusGrphx RDP na OS Windows XP. Jedn a´ se o test, kter y´ je posl an´ v bin arn´ ´ım form atu´ presˇ Ethernetovou s ´ıt’ do testovan eho´ objektu a n asledn´ eˇ vyhodnocen na serveru z n ehoˇ zˇ byl test zad an.´ Jednotliv e´ testy prov ad´ enˇ e´ v tomto srovn an´ ´ı jsou podrobn ejiˇ pops any´ v dokumentu [24].

3.2 Green Computing Green Computing nebo tak e´ Green ICT (Information and Communication Technolo- gies) je nejd ule˚ zitˇ ejˇ sˇ´ım inova cnˇ ´ım fenom enem´ ICT v posledn ´ı dob e.ˇ Orientaci na tzv. green ICT m u˚ zemeˇ sledovat ji zˇ dlouhodob ejiˇ a jejich podpora se objevuje v yrazn´ ejiˇ v prˇ´ısp evcˇ ´ıch a konferenc ´ıch ji zˇ od roku 2008, resp. 2009. Jejich d ule˚ zitostˇ v sakˇ zd uraznila˚ st ale´ hroz ´ıc ´ı ekonomick a´ krize a s n ´ı souvisej ´ıc ´ı hled an´ ´ı v sechˇ vhodn ych´ mo znostˇ ´ı reˇ senˇ ´ı s dlouhodob ym´ dopadem, nap r.ˇ ve snaze sn ´ızitˇ n aklady´ na spot rebovanouˇ energii. V sou- vislosti s diskutovanou mo znostˇ ´ı energetick e´ krize je green growth“ jednou z d ule˚ zitˇ ych´ ” mo znostˇ ´ı jak odd elitˇ ekonomick y´ r ust˚ od spot rebyˇ energie v cetnˇ eˇ dal sˇ´ıho vlivu na prost re-ˇ d´ı. Mnoho st at´ u˚ si v obdob ´ı ekonomick e´ krize uv edomilo,ˇ zeˇ pro jejich dal sˇ´ı r ust˚ je pot rebnˇ e´ hledat odli snˇ e´ zdroje a p rˇ´ıstupy k vyman enˇ ´ı se ze z avislosti´ na elektrick e´ energii z vy cerpatelnˇ ych´ zdroj u.˚ Jedn ´ım z t echtoˇ p rˇ´ıstup u˚ jsou investice ze strany jednotliv ych´ st at´ u,˚ nap r.ˇ do obnoviteln ych´ zdroj u˚ energie [25]. 34

Obrazek´ 9: Test v ykonosti´ AMD Geode LX800 uv ad´ enˇ v yrobcem´ [21] 35

Obrazek´ 10: ALIX.2D13

Green computing neboli green ICT se vztahuj ´ı k environment aln´ eˇ udr zitelnˇ emu´ rozvo- ji a zahrnuj ´ı efektivn ´ı n avrh,´ v yrobu´ a u zitˇ ´ı po cˇ´ıta cˇu,˚ server u˚ a ostatn ´ıch ICT za rˇ´ızen ´ı jako jsou monitory, tisk arny,´ za rˇ´ızen ´ı pro ulo zenˇ ´ı dat, s ´ıt’ov e´ a komunika cnˇ ´ı syst emy´ tak, aby se minimalizoval vliv na okol ´ı a na zivotnˇ ´ı prost redˇ ´ı. Celkov eˇ jsou reˇ senˇ ´ı green ICT komplexn ´ı a zahrnuj ´ı interdisciplin arn´ ´ı p rˇ´ıstup. P rˇ´ıkladem m u˚ zeˇ b yt:´

• zlep senˇ ´ı u´ cinnostiˇ ICT infrastruktury na z aklad´ eˇ vyu zitˇ ´ı energeticky u´ cinnˇ ych´ zdro- ju˚ a za rˇ´ızen ´ı, alokov an´ ´ım vhodn eho´ mno zstvˇ ´ı zdroj u˚ pro zaji stˇ enˇ ´ı po zadovanˇ eho´ pracovn ´ıho v ykonu´ (nap r.ˇ automatick e´ optimalizace v ykonu)´

• vyvoj´ nov ych´ technologi ´ı jako jsou nov e´ materi aly,´ n ´ızko nap etˇ ’ov a´ za rˇ´ızen ´ı, zv y´senˇ ´ı integrace (nap r.ˇ um ´ıst enˇ ´ı cel eho´ syst emu´ na jednom cipu)ˇ a power aware ICT (a to jak v oblasti hardware, tak i software)

• zlep senˇ ´ı chov an´ ´ı koncov ych´ uzivatelˇ u˚ s ohledem na lep sˇ´ı vyu zˇ´ıv an´ ´ı energi ´ı a sni zo-ˇ van´ ´ı jej ´ı spot reby,ˇ kde ICT mohou pomoci p riˇ monitoringu a tak e´ nap r.ˇ p riˇ vyp ´ın an´ ´ı nevyu zˇ´ıvan ych´ za rˇ´ızen ´ı

• zv y´senˇ ´ı soci aln´ ´ıho uv edomˇ enˇ ´ı pomoc ´ı komunikace a p rˇ´ıstupu objas nujˇ ´ıc ´ıho nal eh-´ vost tohoto t ematu´

ICT maj ´ı schopnost redukovat vliv na okoln ´ı prost redˇ ´ı za p redpokladuˇ zm enyˇ chov an´ ´ı podnik u˚ i zm enyˇ zivotnˇ ´ıho stylu, pracovn ´ıch a zivotnˇ ´ıch n avyk´ u˚ a zvyk u˚ obyvatelstva. 36

Nen ´ı bez zaj ´ımavosti, zeˇ oblast ICT je sama velk ym´ odb eratelemˇ energie s v yrazn´ ym´ pod ´ılem na celkov e´ glob aln´ ´ı spot rebˇ e.ˇ Pozornost si v tomto sm eruˇ zasluhuje i samotn y´ internet. Z hlediska spot rebyˇ se ud av´ a´ mno zstvˇ ´ı energie v hodnot eˇ 153 TWh nutn e´ pro chod jeho server u˚ a datov ych´ center. To p redstavujeˇ 1 % glob aln´ ´ı spot rebyˇ elektrick e´ energie. K tomu je nutno zohlednit, zeˇ provozovatel e´ t echtoˇ server u˚ a datov ych´ center v letech 2000 a zˇ 2005 svoji spot rebuˇ elekt rinyˇ zdvojn asobili´ a tento trend n arustu´ pokra cujeˇ i nyn ´ı. A ckoliˇ i virtualizace server u˚ za zˇ´ıv a´ obdob ´ı rozkv etu,ˇ co zˇ je v tomto ohledu jist eˇ prˇ´ınosem. Jen v r amci´ EU je spot rebaˇ v y´seˇ zm ´ın enˇ ych´ za rˇ´ızen ´ı odhadov ana´ na 1,4 % celkov e´ spot rebyˇ elekt rinyˇ ve v y´siˇ 39 TWh.

Dale´ je pot rebaˇ si uv edomit,ˇ zeˇ vedle datov ych´ a webov ych´ center p ripadˇ a´ nejv etˇ sˇ´ı spot rebaˇ energie na dom ac´ ´ı za rˇ´ızen ´ı - TV p rˇ´ıstroje, osobn ´ı po cˇ´ıta ce,ˇ mobiln ´ı telefony, Wi- ﬁ AP a sm erovaˇ ce,ˇ stejn eˇ tak jako na dnes st ale´ popul arn´ ejˇ sˇ´ı dom ac´ ´ı NAS servery (po cetˇ vsechˇ t echtoˇ za rˇ´ızen ´ı se odhaduje celosv etovˇ eˇ na ctyˇ riˇ miliardy). ICT produkty a slu zbyˇ spot rebovˇ avaj´ ´ı necel ych´ 8 % elekt rinyˇ v EU a odhaduje se, zeˇ by do roku 2020 mohla spot rebaˇ vzr ust˚ na 10,5 % .

V tomto ohledu pak technologie ICT maj ´ı nemal y´ potenci al´ i pro vlastn ´ı uspory.´ Dne snˇ ´ı za rˇ´ızen ´ı jsou vysoce n aro´ cnˇ a´ na provoz. P ripomeˇ nme,ˇ zeˇ p ar´ des ´ıtek let zp atky´ musely nap rˇ´ıklad aplika cnˇ ´ı programy daleko v ´ıce setˇ ritˇ pam etˇ ’ po cˇ´ıta ceˇ i v ykon´ jeho procesoru, kter e´ v t e´ dob eˇ byly limitn ´ı. Dal sˇ´ı oblast ´ı uspor´ m u˚ zeˇ b yt´ p redimenzovanˇ a´ ICT infrastruktura, kter a´ b yv´ a´ v sou casnostiˇ v podnic ´ıch zdvojena a zˇ ztrojena. V d usledku˚ toho je n asledn´ eˇ vyu zˇ´ıv ana´ jen z poloviny, resp. t retiny.ˇ V neposledn ´ı radˇ eˇ dal sˇ´ım uv ad´ enˇ ym´ potenci alem´ uspor´ je nevyu zitˇ ´ı vlastn ´ıho, relativn eˇ vysok eho,´ v ykonu´ po cˇ´ıta cˇu˚ – odhady se pohybuj ´ı na urovni´ 20 % [25].

S ohledem na v sechnyˇ v y´seˇ zm ´ın enˇ e´ aspekty je pot rebaˇ uv ´ıtat a podporovat jak akoliv´ nov a´ reˇ senˇ ´ı zab yvaj´ ´ıc ´ı se problematikou Green Computing. Proto je i tato diplomov a´ pr ace´ soust redˇ enaˇ na minimalizaci provozn ´ıch n aklad´ u˚ spojen ych´ s provozem Asterisk PBX. A co v ´ıc, tato pr ace´ sah a´ i trochu d ale´ a to k integraci n ekolikaˇ s ´ıt’ov ych´ slu zebˇ do jednoho miniserveru s n azvem´ HomeRouter, kter y´ je zam eˇrenˇ do SOHO segmentu trhu. Tato roz sˇ´ırenˇ ´ı o dal sˇ´ı s ´ıt’ov e´ slu zbyˇ jsou d ale´ pops ana´ v sekci Mo znostiˇ roz sˇ´ırenˇ ´ı Embedded Asterisk PBX. 37

4 Implementace Asterisku na HW ALIX

Pro tuto diplomovou pr aci´ a projekt s n azvem´ HomeRouter byla zvolena produktov a´ radaˇ ALIX.2D13 (na obr azku´ 10) spole cnˇ eˇ s opera cnˇ ´ım syst emem´ Voyage Linux. Tato zakladn´ ´ı deska disponuje n asleduj´ ´ıc ´ım vybaveven ´ım:

• CPU: 500 MHz AMD Geode LX800

• RAM: 256 MB DDR DRAM

• HDD: CompactFlash socket nebo 44 pin IDE header

• Nap ajen´ ´ı: DC jack nebo pasivn ´ı POE, min. 7V max. 20V

• Triˇ p rednˇ ´ı LED diody, resetovac ´ı tla cˇ´ıtko

• 1 miniPCI slot, LPC sb ernice,ˇ I2C sb ernice,ˇ piezo, RTC baterie

• 3 Ethernetov a´ rozhran ´ı (Via VT6105M 10/100)

• I/O: DB9 s eriov´ y´ port, du aln´ ´ı USB port (2 USB konektory vyvedeny v zadn ´ım pan- elu, 2 dostupn e´ na desce pomoc ´ı pin u)˚

• Rozmer:ˇ 6 x 6”(152.4 x 152.4 mm)

• Firmware: tinyBIOS

V p rˇ´ıpad eˇ HomeRouter je OS Voyage linux ulo zenˇ na CF(Compact Flash) kart eˇ o velikosti 8 GB. Po z akladn´ ´ı instalaci syst emu´ a aktualizac ´ı, spole cnˇ eˇ s nainstalovan ym´ As- teriskem a jeho GUI dostupn ym´ pro Voyage linux, je vyu zitoˇ p ribliˇ znˇ eˇ 315 MB z celkov e´ kapacity CF karty. Po naistalov an´ ´ı v sechˇ ostatn ´ıch roz sˇ´ırenˇ ´ı, popsan ych´ v posledn ´ı kapitole Mo znostiˇ roz sˇ´ırenˇ ´ı Embedded Asterisk PBX, zab ´ır a´ syst em´ na disku cca. 1,7 GB.

4.1 Voyage Linux Voyage Linux je postaven, podobn eˇ jako distribuce Ubuntu, na spolehliv e´ a l ety´ ov eˇre-ˇ ne´ platform eˇ linuxu s n azvem´ Debian. Voyage Linux je minimalizovan ym´ Debian lin- uxem, kter y´ po instalaci obsahuje pouze z akladn´ ´ı bal ´ıky a moduly nutn e´ pro samotn y´ chod syst emu.´ Velikost t eto´ z akladn´ ´ı instalace by nem elaˇ p rekroˇ citˇ 128 MB. Jak uv ad´ ´ı distributor Voyage Linux na sv ych´ str ank´ ach´ [26]:

Voyage is a very stripped-down Debian Linux . . . With Voyage you have the entire world of ” Debian available to you, so customizing your own gear is easy. It’s great for ﬁrewalls and routers, and specialized servers that need a small footprint. “

Carla Schroder, author of Linux Networking Cookbook 38

Obrazek´ 11: Logo Voyage Linux

Voyage Linux je ur cenˇ k provozov an´ ´ı na x86 embedded platform ach´ jako jsou PC Engines ALIX/WRAP, Soekris 45xx/48xx a syst emy´ postaven e´ na j adrech´ procesor u˚ In- tel Atom. Aplikac ´ı na tyto embedded syst emy´ se Voyage Linux tak e´ otev renˇ eˇ hl as´ ´ı k my slenceˇ Green Computing, jak na sv ych´ str ank´ ach´ ostatn eˇ tak e´ uv ad´ ´ı. Logo Voyage Linuxu je na obr azku´ 11.

Voyage Linux je pln eˇ modul arn´ ´ı a umo zˇnujeˇ libovolnou roz siˇ ritelnostˇ o jak ykoli´ bal ´ık ur cenˇ pro distribuci Debian, pop rˇ´ıpad eˇ Ubuntu. Samoz rejmˇ eˇ lze do t eto´ verze OS zkompilovat libovln y´ software ur cenˇ pro linuxov e´ syst emy.´ V sou casnˇ e´ dob eˇ Voyage Linux nab ´ız ´ı tyto t riˇ edice:

• Voyage Linux - z akladn´ ´ı verze syst emu´

• Voyage MPD - Music Player Daemon (speci aln´ ´ı verze obsahuj ´ıc ´ı posledn ´ı ovlada ceˇ ALSA a podporu USB Audio Class 2 pro USB zvukov e´ karty)

• Voyage ONE - Verze ur cenˇ a´ pro VoIP ust´ rednuˇ - Asterisk v setnˇ eˇ GUI dostupn y´ okamzitˇ eˇ po instalaci

Vsechnyˇ tyto distribuce jsou dostupn e´ bud ’ jako .tar komprimovan e,´ nebo jako LiveCD pro i386 architektury. AMD64 architektura je dostupn a´ pouze ve verzi Voyage Linux. Dis- tributor tak e´ nab ´ız ´ı SDK (Software Development Kit) pro snadn ejˇ sˇ´ı p rizpˇ usoben˚ ´ı Voyage Linuxu na vybranou platformu. Aktu aln´ eˇ posledn ´ı verze je 0.8.0 vyu zˇ´ıvaj ´ıc ´ı kernel 3.0.0.

4.2 Instalace Voyage Linux na ALIX.2D13 Jak ji zˇ bylo uvedeno v popisu desky ALIX.2D13, tento typ nedisponuje VGA rozhra- n´ım. Proto lze pro instalaci Voyage Linux na ALIX.2D13 vyu zˇ´ıt aktu aln´ eˇ t rˇ´ı zp usob˚ u:˚

• Instalace ze zavádˇec´ıho USB pamˇet’ového média s obsahem LiveCD prˇ´ımo v ALIX.2D13, ovl ad´ an´ ´ı p resˇ termin al´ p ripojenˇ y´ skrz RS232 (38400 8N1, kontrola toku dat vypnuta)

• PXE boot – stisk E v menu tinyBIOSu, nebo N b ehemˇ testu pam etiˇ

• Instalace pomoc´ıemul´atoru, neboli virtu´aln´ıho PC (VirtualBox, VMWare, Qemu) na CF kartu a n asledn´ e´ vlo zenˇ ´ı do desky ALIX.2D13 39

V na semˇ p rˇ´ıpad eˇ byla zvolena instalace pomoc ´ı emul atoru´ Qemu , kter y´ je dostupn y´ pro v etˇ sinuˇ linuxov ych´ distribuc ´ı ur cenˇ ych´ pro osobn ´ı po cˇ´ıta ceˇ jako je nap rˇ´ıklad Ubuntu. Zb yvaj´ ´ıc ´ı dv eˇ varianty instalace jsou pops any´ v referenc ´ıch [27] pro PXE boot a [28] pro instalaci pomoc ´ı USB m edia.´

Poznámka 4.1 Pro PXE boot nen ´ı ze strany firmy PC Engines ofici aln´ eˇ poskytov ana´ technick a´ podpora, nicm en´ eˇ v yvoj´ a´rˇum˚ firmy Voyage se poda riloˇ tuto funkci, zd a´ se usp´ eˇsnˇ e,ˇ implementovat. Pro projekt HomeRouter byla vybr ana´ edice Voyage MPD a to p redevˇ sˇ´ım z d uvodu˚ mo znostiˇ pozd ejˇ sˇ´ı roz siˇ ritelnostiˇ v komplexn ´ı s ´ıt’ov y´ miniserver. N asleduj´ ´ıc ´ı popis instalace Voyage Linuxu na CF kartu p redpoklˇ ad´ a´ osobn ´ı po cˇ´ıta c,ˇ ciˇ notebook s OS Ubuntu, nebo Debian a cteˇ ckouˇ pam etˇ ’ov ych´ karet typu CF. Nejprve je pot rebaˇ nainstalovat samotny´ virtu aln´ ´ı stroj pomoc ´ı repozit a´re:ˇ root@ubuntu:˜# apt −get install qemu Vypis´ 4: Instalace virtu aln´ ´ıho stroje Qemu

Nyn ´ı je pot rebaˇ st ahnout´ posledn ´ı dostupnou verzi LiveCD pro Voyage MPD (v na semˇ prˇ´ıpad eˇ je posledn ´ı dostupn a´ verze 0.8.0) ze str anek´ v yrobce´ [27] a to bud ’ prost rednictvˇ ´ım webov eho´ prohl ´ızeˇ ce,ˇ ciˇ z p rˇ´ıkazov e´ rˇadky:´ root@ubuntu:˜# wget http://www.voyage.hk/download/voyage −mpd/voyage −mpd −0.8.0.iso Vypis´ 5: Sta zenˇ ´ı posledn ´ı verze Voyage MPD p resˇ p rˇ´ıkazovou rˇadku´

Dale´ je pot rebaˇ zkontrolovat zda je CF karta korektn eˇ p ripojenaˇ a jak y´ je jej ´ı identi- ﬁk ator´ v OS: root@ubuntu:˜# fdisk −l

Disk /dev/sdb: 8019 MB, 8019099648 bytes 255 heads, 63 sectors/track, 974 cylinders Units = cylinders of 16065 ∗ 512 = 8225280 bytes Sector size ( logical /physical) : 512 bytes / 512 bytes I /O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes Disk identiﬁer : 0x000bfde7

Device Boot Start End Blocks Id System /dev/sdb1 ∗ 1 974 7823654+ 83 Linux Vypis´ 6: Kontrola identiﬁk atoru´ disku

Je z rejmˇ e,´ zeˇ CF karta je v syst emu´ za razenaˇ jako za rˇ´ızen ´ı /dev/sdb. Proto ji zˇ sta cˇ´ı jen spustit emul ator´ a t ´ım zapo cˇ´ıt zav ad´ enˇ ´ı Voyage Linuxu z LiveCD. root@ubuntu:˜# qemu −hda /dev/sdb −cdrom /home/ubuntu/voyage −mpd −0.8.0.iso −boot d Vypis´ 7: Spu stˇ enˇ ´ı Qemu pro zaveden ´ı Voyage Linux ze sta zenˇ eho´ LiveCD 40

Obrazek´ 12: Uvodn´ ´ı obrazovka LiveCD Voyage Linux v emul atoru´ Qemu

Prepˇ ´ına cemˇ -hda ur cˇ´ıme CF kartu jako hlavn ´ı pevn y´ disk virtu aln´ ´ıho PC, p repˇ ´ına cˇ -cdrom pak ur cujeˇ cestu k iso souboru dan eho´ LiveCD. Posledn ´ı uveden y´ p repˇ ´ına cˇ -boot specifikuje ze kter e´ jednotky se bude zav ad´ etˇ syst em´ a jeho parametr d potom prvn ´ı dostupnou CD mechaniku. N astroj´ Qemu m a´ k dispozici mnoho dal sˇ´ıch p repˇ ´ına cˇu˚ up resˇ nu-ˇ j´ıc ´ıch typ hardware, kter y´ chceme emulovat, av sakˇ to v na semˇ p rˇ´ıpad eˇ nen ´ı pro samotnou instalaci a zˇ tak podstatn e´ a nav ´ıc by p resˇ ahlo´ by to r amec´ t eto´ pr ace.´ Ve skerˇ e´ detaily jsou dostupn e´ bud ’to v manu alov´ ych´ str ank´ ach´ dan e´ distribude, pop rˇ´ıpad eˇ na ofici aln´ ´ıch str ank´ ach´ vyrobce´ [29]. Po spu stˇ enˇ ´ı emul atoru´ Qemu se zadan ymi´ prepˇ ´ına ciˇ m u˚ zemeˇ vid etˇ uvodn´ ´ı obra- zovku (na obr azku´ 12), na kter e´ zvol ´ıme Voyage Linux. Po zaveden ´ı syst emu´ jsou v ychoz´ ´ı prihlaˇ sovacˇ ´ı udaje:´ jm eno´ root a heslo voyage . Po usp´ eˇsnˇ em´ p rihlˇ a´senˇ ´ı do syst emu´ je pot rebaˇ vytvo ritˇ distribu cnˇ ´ı slo zkuˇ pro instalaci a p ripojitˇ image instala cnˇ ´ıho souboru do tohoto adres a´re:ˇ root@voyage:˜# mkdir /tmp/root root@voyage:˜# mount −o loop /live/image/live/filesystem.squashfs /tmp/root root@voyage:˜# cd /tmp/root Vypis´ 8: Instalace Voyage Linuxu na CF kartu - krok 1 41

Nasledn´ eˇ je nutn e´ vytvo ritˇ p rˇ´ıpojn y´ bod pro instala cnˇ ´ı disk a zform atovat´ jej p riprave-ˇ nym´ skriptem format−cf.sh , v na semˇ p rˇ´ıpad eˇ je t ´ımto diskem CF karta: root@voyage:/tmp/root# mkdir /tmp/cf root@voyage:/tmp/root# /usr/local/sbin/format −cf.sh /dev/hda Vypis´ 9: Instalace Voyage Linuxu na CF kartu - krok 2

Ted ’ uzˇ je sta cˇ´ı jen spustit samotnou instalaci p rˇ´ıslu snmˇ ym´ skriptem voyage.update : root@voyage:/tmp/root# /usr/local/sbin/voyage.update Vypis´ 10: Instalace Voyage Linuxu na CF kartu - krok 3

Priˇ instalaci je pot rebaˇ zvolit jako distribu cnˇ ´ı adres a´rˇ n ami´ vytvo renˇ y´ /tmp/root a jako prˇ´ıpojn y´ bod op etˇ p redpˇ ripravenˇ y´ /tmp/cf , d ale´ potom m u˚ zemeˇ zvolit platformu na kterou syst em´ insalujeme (ALIX, Soekris atd.), disk a odd ´ıl na kter y´ chceme syst em´ nainstalovat, tedy v na semˇ p rˇ´ıpad eˇ /dev/sdb a odd ´ıl 1, p rˇ´ıpadn eˇ typ zavad eˇceˇ a rychlost seriov´ eho´ rozhran ´ı pro termin al.´ V seˇ je podrobn eˇ pops ano´ v n avodu´ na str ank´ ach´ Voy- age Linux a v p rˇ´ıloze A.1.

Po usp´ eˇsnˇ e´ instalaci, p redˇ samotn ym´ vlo zenˇ ´ım CF karty do desky ALIX, m u˚ zemeˇ korektn ´ı zav ad´ enˇ ´ı syst emu´ ov eˇritˇ op etˇ emul atorem´ Qemu, av sakˇ je nutno zadat p repˇ ´ına cˇ - nographic. P riˇ instalaci jsme toti zˇ zvolili platformu ALIX a Voyage Linux tedy p redpoklˇ ad´ a´ pos ´ıl an´ ´ı v ystupu´ ze zav ad´ enˇ ´ı syst emu´ na s eriov´ e´ rozhran ´ı, resp. p redpoklˇ ad´ a´ p ripojenˇ y´ termin al:´ root@ubuntu:˜# qemu −hda /dev/sdb −nographic Vypis´ 11: Ov eˇrenˇ ´ı korektn ´ıho zav ad´ enˇ ´ı syst emu´

Pokud se syst em´ korektn eˇ zavede, m u˚ zemeˇ rovnou prov est´ nap rˇ´ıklad z akladn´ ´ı konfiguraci s ´ıt’ov ych´ rozhran ´ı v /etc/network/interfaces , ciˇ nastaven ´ı samotn ych´ konfigura cnˇ ´ıch soubor u˚ Asterisku. Sou cˇast´ ´ı instalace je tak e´ nap rˇ´ıklad editor nano, openssh-server pro okamzitˇ y´ p rˇ´ıstup po instalaci srkz protokol SSH, openssl pro sifrovˇ an´ ´ı pomoc ´ı SSL, tcp- dump pro mo znostˇ zachyt av´ an´ ´ı provozu p rˇ´ımo na dan em´ rozhran ´ı a jeho n asledn´ e´ zobrazen´ı nap rˇ´ıklad v nejroz sˇ´ırenˇ ejˇ sˇ´ım open-source paketov em´ analyz atoru´ Wireshark, d ale´ hostapd pro vytvo renˇ ´ı Wi-fi p rˇ´ıstupov eho´ bodu, ppp a pppoe pro tunelov an´ ´ı protokolu PPP presˇ Ethernet, skript pro nastaven ´ı NAT pomoc ´ı iptables, ciˇ dnsmasq pro rychl e´ nastaven ´ı DHCP/DNS serveru.

4.3 Instalace a nastaven´ıAsterisku Jak je typick e´ pro opera cnˇ ´ı syst emy´ postaven e´ na z akladech´ Debian linuxu, obvykle nejsna zˇsˇ´ı cesta k z ´ısk an´ ´ı nov eho´ software je sta zenˇ ´ı a nainstalov an´ ´ı z repozit a´reˇ pomoc ´ı nastroje´ apt. Instalaci asterisku tedy provedeme n asledovn´ e:ˇ root@voyage:˜# apt −get install asterisk Vypis´ 12: Instalace Asterisku ve Voyage Linux 42

Obrazek´ 13: Graﬁck e´ rozhran ´ı Asterisku

T´ımto jsme tedy naistalovali asterisk a to aktu aln´ eˇ ve verzi 1.8.4.2. Po t eto´ instalaci mame´ v syst emu´ dostupn e´ tyto bal ´ıky: asterisk, asterisk-conﬁg, asterisk-core-sounds-en-gsm, asterisk-h323, asterisk-modules. V p rˇ´ıpad eˇ distribuce Voyage ONE je mimo tyto bal ´ıky dostupn y´ ve v ychoz´ ´ı instalaci tak e´ bal ´ık asterisk-gui lehce upraven pro distribuci Voyage. V prˇ´ıpad eˇ n ami´ pou zitˇ e´ verze Voyage MPD lze tento bal ´ık snadno doinstalovat op etˇ pomoc´ı repozit a´re:ˇ root@voyage:˜# apt −get install asterisk−gui Vypis´ 13: Instalace graﬁck eho´ rozhran ´ı pro Asterisk

4.3.1 Nastaven´ıwebov eho´ rozhran´ıAsterisku

Webov e´ u zivatelskˇ e´ rozhran ´ı Asterisku lze vid etˇ na obr azku´ 13. V p rˇ´ıpad e,ˇ zeˇ se rozhodneme pou zˇ´ıvat graﬁck e´ rozhran ´ı asterisku po doinstalaci p resˇ repozit a´r,ˇ je pot rebaˇ prov est´ p rˇ´ıslu snˇ a´ nastaven ´ı v souboru /etc/asterisk/http.conf kde je pot rebaˇ deﬁnovat zap- nut ´ı webov eho´ rozhran ´ı, port na n emˇ zˇ m a´ slu zbaˇ beˇzetˇ a IP adresu na n ´ızˇ m a´ b yt´ toto rozhran ´ı dostupn e.´ D ale´ pak povolit statick e´ obslou zenˇ ´ı a cestu pro statick e´ obslou zenˇ ´ı HTTP dotazu: 43

[general] enabled = yes bindaddr = 127.0.0.1 bindport = 8088 enablestatic = yes redirect = / / static /conﬁg/index.html Vypis´ 14: Nastaven ´ı souboru http.conf pot rebnˇ a´ pro spr avnou´ funkci Asterisk GUI

A takt e´zˇ v souboru /etc/asterisk/manager.conf je pot rebaˇ dodeﬁnovat u zivateleˇ a jejich hesla: [general] webenabled = yes

[admin] secret = voyage read = system,call,log,verbose,command,agent,conﬁg write = system,call,log,verbose,command,agent,conﬁg,originate Vypis´ 15: Nastaven ´ı v souboru manager.conf pot rebnˇ a´ pro spr avnou´ funkci Asterisk GUI

Webov e´ rozhran ´ı asterisku m u˚ zeˇ b yt´ jist eˇ velmi v ´ıt ano´ nov aćky,ˇ kte rˇ´ı nejsou alespo nˇ zakladn´ eˇ sb ehlˇ ´ı v konfiguraci tohoto software. Webov e´ rozhran ´ı s sebou toti zˇ nese, tak jako vetˇ sinaˇ webov ych´ rozhran ´ı pro asterisk, tu nelibost, zeˇ nedok a´zeˇ rozpoznat Di- alplany, kter e´ ji zˇ byly definov any´ p rˇ´ımou editac ´ı souboru extensions.conf . T ´ım p adem´ nelze p resˇ toto webov e´ rozhran ´ı spravovat ani ji zˇ vytvo renˇ e´ u zivateleˇ a dal sˇ´ı nastaven ´ı, jeliko zˇ k tomu je pot rebaˇ m ´ıt definov an´ alespo nˇ jeden vlastn ´ı Dialplan p resˇ webov e´ rozhran ´ı. Je tedy z rejmˇ eˇ nepou zitelnˇ y´ pro pokro cilejˇ sˇ´ı spr avce´ Asterisku, kte rˇ´ı ji zˇ jist eˇ radi´ pou zˇ´ıvaj ´ı sv e´ zab ehnutˇ e´ a osv edˇ cenˇ e´ Dialplany a necht ejˇ ´ı se zdr zovatˇ konfigurac ´ı Dialplanu klik an´ ´ım p resˇ webov e´ rozhran ´ı. Tak e´ z tohoto d uvodu˚ v t eto´ pr aci´ nen ´ı v eno-ˇ vano´ v ´ıce prostoru konfiguraci Asterisku pomoc ´ı tohoto webov eho´ rozhran ´ı.

4.3.2 Zakladn´ıkonﬁgurace´ Asterisku

Nejd ule˚ zitˇ ejˇ sˇ´ı soubory pro z akladn´ ´ı konfiguraci Asterisku jako SIP serveru jsou extensions.conf, kde definujeme DialPlany, tedy pravdla jak zach azet´ s jednotliv ymi´ prˇ´ıchoz ´ımi a odchoz ´ımi hovory a soubor sip.conf , kde definujeme jednotliv e´ u zivatelskˇ e´ u´ cty.ˇ Jak bylo pops ano´ v kapitole Zach azen´ ´ı s kan aly´ v Asterisku, Astetrisk dok a´zeˇ ke v semˇ kan a-´ lum˚ p ristupovatˇ t em´ eˇrˇ shodn eˇ a tedy pom ´ıj ´ı rozd ´ıly mezi pou zitˇ ymi´ technologiemi. Proto lze v extensions.conf definovat obecn a´ pravidla (DialPlany) pro zach azen´ ´ı s kan aly´ r uzn˚ ych´ hlasov ych´ protokol u˚ - SIP, IAX, SCCP, H.323 atd. Nicm en´ eˇ v tomto textu se zam eˇrˇ´ıme na kofiguraci SIP u´ ctˇ u˚ a stejn eˇ tak DialPlanu pro SIP. V t eto´ hlavn ´ı cˇasti´ pr ace´ bude nast ´ın enaˇ jen z akladn´ ´ı konfigurace nutn a´ ke sprovozn enˇ ´ı SIP hovor u,˚ tak aby bylo mo znoˇ prov est´ pozd ejˇ sˇ´ı z at´ eˇzovˇ e´ testy t eto´ Asterisk PBX, popsan e´ v kapitole 6.2. Pro editaci sip.conf pou zijemeˇ libovoln y´ editor dostupn y´ ve Voyage Linux, v na semˇ p rˇ´ıpad eˇ jsme pou ziliˇ editor nano, a upravili soubor n asledovn´ e:ˇ 44

[general] context = inner −calls canreinvite = no

[globals]

[1000] type=friend context=inner−calls secret=nejakeheslo callerid =”Vratnice” <1000> host=dynamic dtmfmode=rfc2833 allow=all

[1001] type=friend callerid =”Sekretarka” <1000> . . Vypis´ 16: Nastaven ´ı v souboru sip.conf pot rebnˇ a´ pro z akladn´ ´ı zprovozn enˇ ´ı SIP telefonie

Ve v ypisu´ 16 vid ´ıme, zeˇ v sip.conf jsou pou zityˇ 2 sekce - general a global. V sekci general definujeme v ychoz´ ´ı kontext, kter y´ bude pou zitˇ pro p rˇ´ıchoz ´ı hovory a parametr canreinvite = no , kter y´ ud av´ a,´ zeˇ ve skerˇ e´ RTP spojen ´ı p ujdou˚ p resˇ Asterisk. V sekci global pak definujeme jednotliv e´ u zivatelskˇ e´ u´ ctyˇ kde type=friend rˇ´ık a,´ zeˇ n asleduj´ ´ıc ´ı kontext inner-calls definovan y´ v extensions.conf je pou zitˇ pro p rˇ´ıchoz ´ı i odchoz ´ı hovory, secret definuje heslo pro dan eho´ u´ castnˇ ´ıka, callerid pak identifikaci u zivatele,ˇ kter a´ se zobraz ´ı volan emu´ u´ castnˇ ´ıkovi p riˇ p rˇ´ıchoz ´ım hovoru. D ale´ host=dynamic znamen a,´ zeˇ u zivatelˇ se mu˚ zeˇ registrovat z libovoln e´ IP adresy, dtmfmode=rfc2833 , zeˇ t onov´ a´ volba bude pou zitaˇ dle standardu rfc2833 a allow=all m´ın ´ı, zeˇ u zivatelˇ m u˚ zeˇ pou zitˇ jak ykoliv´ kodek podporov an´ Asteriskem. Stejn ym´ zp usobem˚ nakonfigurujeme v sechnyˇ ostatn ´ı u´ ctyˇ kter e´ budeme pot rebovat.ˇ V ypis´ konfigura cnˇ ´ıho souboru sip.conf je v p rˇ´ıloze A.2. Dalsˇ´ım, a t ´ım nejpodstatn ejˇ sˇ´ım souborem pro konfiguraci je extensions.conf. V tomto souboru definujeme ve skerˇ a´ pravidla pro zach azen´ ´ı s hovory. Op etˇ je zde uvedena jen zakladn´ ´ı konfigurace pro v y´seˇ zmi novanˇ y´ kontext pojmenov an´ inner-calls a demonstra cnˇ ´ı kontext incoming-calls pro uk azku´ prechˇ azen´ ´ı mezi kontexty: [inner −calls] ; priklad 1 exten = > 1000,1,Dial(SIP/1000,20,t) exten = > 1000,2,Hangup

; priklad 2 exten = > 1XXX,1,Dial(SIP/${EXTEN:0 },20,t) exten = > 1XXX,2,Hangup

exten = > s,1,Dial(SIP/1000,20,t) exten = > s,2,Dial(SIP/1001,20,t) 45

exten = > s,3,Hangup

[incoming −calls] exten = > s,1,Goto(inner−calls,s,1) Vypis´ 17: Nastaven ´ı v souboru extensions.conf potrebnˇ a´ pro z akladn´ ´ı zprovozn enˇ ´ı SIP telefonie Prˇ´ıklad ve v ypisu´ 17 ukazuje jak definovat z akladn´ ´ı pravidla pro sm erovˇ an´ ´ı hovor u˚ protokolu SIP. Vytvo renˇ ´ı pravidla pro dan e´ u´ castickˇ e´ cˇ´ıslo mus ´ıme zapo cˇ´ıt heslem exten, nasleduje´ cˇ´ıslo u´ castnˇ ´ıka/skupiny u´ castnˇ ´ık u˚ pro kter eho´ toto pravidlo definujeme, d ale´ priorita zadan eho´ pravidla a akce kter a´ se m a´ vykonat. Z v ypisu´ 17 je tedy v prvn ´ım rˇadku´ kontextu inner-calls definov ano´ pravidlo pro u´ castnˇ ´ıka 1000, kde cˇ´ıslice 1 reprezentuje nejvy sˇsˇ´ı prioritu, tedy akci kter a´ se vykon a´ jako prvn ´ı pro zadan eho´ u´ castnˇ ´ıka. Heslo Dial s parametrem SIP a cˇ´ıslem u´ castnˇ ´ıka 1000 pak vytvo rˇ´ı SIP spojen ´ı k u´ castˇ ´ıkovi 1000. Dalsˇ´ı parametr 20 a t ud avaj´ ´ı casˇ v sekund ach´ po kter em´ se p rejdeˇ na akci s ni zˇsˇ´ı prioritou. Tedy nevyzvedne-li u´ castnˇ ´ık 1000 po dobu 20 sekund hovor, bude n asleduj´ ´ıc ´ım pravidlem zav eˇsen.ˇ Analogicky je takto mo znoˇ nastavit obecn e´ pravidlo pro v sechnyˇ u´ ctyˇ ve tvaru 1XXX tak jak je uvedneno v pˇr´ıkladu2 vypisu´ 17. X zde reprezentuj ´ı cˇ´ıslice 0 azˇ 9. $EXTEN:0 pak reprezentuje prom ennou,ˇ tedy skute cnˇ eˇ vyto cenˇ e´ cˇ´ıslo volaj ´ıc ´ım, kde nula znamen a´ kolik pozic zleva bude z volan eho´ cˇ´ısla odebr ano.´ Toto se hod ´ı nap rˇ´ıklad pro odeb ´ır an´ ´ı prefix u,˚ neboli provoleb. Nap rˇ´ıklad budeme-li do ve rejnˇ e´ telefonn ´ı s ´ıt eˇ volat p resˇ 0, jak tomu b yv´ a´ obecnou zvyklost ´ı, mus ´ıme tuto nulu odebrat pr av´ eˇ pou zitˇ ´ım prom ennˇ e´ $EXTEN:1 . Asterisk pou zˇ´ıv a´ tak e´ rezervovan a´ jm ena´ linek (extensions names) pro speci aln´ ´ı u´ cely.ˇ Ve v ypisu´ 17 je pou zitoˇ s co zˇ znamen a´ startovac ´ı linka“ (v ychoz´ ´ı ” pravidlo). Tedy nen ´ı-li volan e´ cˇ´ıslo ve form atu´ 1XXX , pou zijeˇ se toto pravidlo pro s. Prˇ´ıklad p rechoduˇ mezi jednotliv ymi´ kontexty je pak uveden v posledn ´ı sekci v ypisu´ 17 kde je definov an´ kontext incoming-calls pro p rˇ´ıchoz ´ı hovory a v n emˇ definovan e´ pravidlo pro p rechodˇ do kontextu inner-calls na rˇadek´ s pravidlem pro startovac ´ı extension s a prioritou 1. Tato konfigurace je zde pouze pro ilustraci a vysv etlenˇ ´ı jak se v extensions.conf s hovory zach az´ ´ı. Kompletn ´ı extensions.conf pou zitˇ pro tuto pr aci´ je v p rˇ´ıloze A.3.

V Asterisku je tak e´ mo znoˇ tzv. monitorovat, nebo-li nahr avat´ hovory. Tato funkce je pro Call centra, ale i mal e´ a st rednˇ ´ı firmy mnohdy velmi zˇadouc´ ´ı. Proto si zde uvedeme prˇ´ıklad nastaven ´ı monitorov an´ ´ı hovoru pro v sechnyˇ u´ castnˇ ´ıky. Toto nastaven ´ı bylo tak e´ pou zitoˇ pro z at´ eˇzovˇ e´ testy Embedded Asterisku popisovan eho´ v t eto´ pr aci.´ exten = > 1XXX,1,Set(CALLFILENAME=$ {EXTEN:0 }− ${STRFTIME($ {EPOCH},, %Y%m%d −%H %M%S) }) exten = > 1XXX,n,Monitor(wav,/home/data/nahravky/$ {CALLFILENAME },mb) exten = > 1XXX,n,Dial(SIP/${EXTEN:0},25,t) exten = > 1XXX,n,Hangup Vypis´ 18: Nastaven ´ı monitorov an´ ´ı hovoru v souboru extensions.conf V prvn ´ım rˇadku´ definujeme prom ennouˇ CALLFILENAME a to tak, zeˇ jej ´ı tvar bude slo zenˇ posloupnost ´ı: {volan e´ cˇ´ıslo }-{datum ve tvaru RRRRMMDD }-{casˇ ve tvaru hh- mmss}. Ve druh em´ rˇadku´ definujeme samotn y´ proces zaznamen av´ an´ ´ı hovoru a to tak, 46 zeˇ nejd rˇ´ıve definujeme form at´ ve kter em´ budeme hovor ukl adat,´ v na semˇ p rˇ´ıpad eˇ wav a cesta kam se m a´ soubor vytvo rit,ˇ pochopiteln eˇ zakon cenˇ prom ennouˇ CALLFILENAME pro odli senˇ ´ı jednotliv ych´ nahr avek.´ V ysledn´ y´ soubor pak tedy bude m ´ıt nap rˇ´ıklad n asle-´ duj ´ıc ´ı tvar: 1002-20120417-122549.wav , tedy vol an´ ´ı na cˇ´ıslo 1002 uskute cnˇ enoˇ 17. dubna 2012 v caseˇ 12:25:49. Na konci druh eho´ rˇadku´ v ypisu´ 18 si m u˚ zemeˇ v simnoutˇ paramter u˚ m a b. Aster- isk toti zˇ p ristupujeˇ k hovoru jako ke dv emaˇ samostatn ym´ hovor um˚ (dv emaˇ r uzn˚ ym´ RTP tok um),˚ tedy sm erˇ volaj ´ıc ´ı-volan y´ a volan y-volaj´ ´ıc ´ı. Asterisk tedy potom ulo zˇ´ı do souboru ve tvaru prom ennˇ e´ CALLFILENAME s dov etkemˇ -out hlas volaj ´ıc ´ıho (odchoz ´ı RTP stream) a naopak do souboru ve tvaru prom ennˇ e´ CALLFILENAME s dov etkemˇ -in ulo zˇ´ı hlas voaln eho´ (p rˇ´ıchoz ´ı RTP stream). K tomu abychom mohli tyto dva soubory po ukon cenˇ ´ı hovoru slou citˇ v jeden n am´ slou zˇ´ı n astroj´ sox (v n ekterˇ ych´ distribuc ´ıch naz yv´ an´ tak e´ soxmix). A pr av´ eˇ parametr m zadan´ na konci druh eho´ rˇadku´ v ypisu´ 18, zajist ´ı proveden ´ı t eto´ konverze v jeden soubor po ukon cenˇ ´ı hovoru. Zb yvaj´ ´ıc ´ı parametr b definuje zapo cenˇ ´ı nahr av´ an´ ´ı a zˇ v moment eˇ sestaven ´ı obousm ernˇ eho´ RTP toku, tedy a zˇ po vyzvednut ´ı hovoru volan ym.´ Dalsˇ´ı mo znostˇ ´ı je tzv. podm ´ın enˇ e´ nahr av´ an´ ´ı. U zivatelˇ si s am´ m u˚ zeˇ zvolit kdy chce m´ıt hovory monitorov any´ a kdy ne. V p rˇ´ıloze A.5 je uk azka´ podm ´ın enˇ eho´ nahr av´ an´ ´ı. U´ castˇ ´ık si m u˚ zeˇ aktivovat funkci monitorov an´ ´ı hovoru vyto cenˇ ´ım *7* a naopak deaktivo- vat pomoc ´ı **7. Nen ´ı-li si u´ castnˇ ´ık jist y´ nastaven ´ım sv e´ volby, m u˚ zeˇ si j ´ı snadno ov eˇritˇ pomoc ´ı volby *77 kdy mu Asterisk p rehrajeˇ informa cnˇ ´ı zpr avu´ o stavu monitorov an´ ´ı jeho hovor u.˚ Obdobn eˇ m u˚ zemeˇ nastavit podm ´ın enˇ e´ p resmˇ erovˇ an´ ´ı hovor u˚ atd. Tato nastaven ´ı u zˇ by ale p resˇ ahla´ r amec´ t eto´ pr ace.´ Pro podrobn ejˇ sˇ´ı informace o nejr uzn˚ ejˇ sˇ´ıch nastaven ´ıch Asterisku jsou vhodn e´ webov e´ str anky´ www.voip-info.org [31]. 47

5 Posouzen´ı energetick e´ n aro´ cnostiˇ a porovn an´ı´ se sou cas-ˇ n´ymisyst emy´

Jak bylo uvedeno v podkapitole 3.2 mno zstvˇ ´ı energie spot rebovanˇ e´ na samotn y´ provoz server u˚ a datov ych´ center v r amci´ cel eho´ internetu tvo rˇ´ı jedno procento glob aln´ ´ı spot rebyˇ elektrick e´ energie. Proto je velmi d ule˚ zitˇ e´ zam eˇritˇ se na samotnou spot rebuˇ s´ıt’ov ych´ prvk u˚ a syst em´ u˚ provozovan ych´ nap rˇ´ıklad v r amci´ ur citˇ e´ firmy. Spot rebaˇ b eˇznˇ eˇ pou zˇ´ıvan ych´ PC a server u˚ je velmi z avisl´ a´ na p resnˇ e´ konfiguraci dan eho´ PC/serveru. Nicm en´ eˇ ve velmi obecn e´ rovin eˇ lze p redpoklˇ adat´ pr um˚ ernouˇ spot rebuˇ stoln ´ıho PC bez pripojenˇ ych´ perif eri´ ´ı okolo 100 W. Jako p rˇ´ıklad m u˚ zeˇ poslou zitˇ konfigurace v tabulce 10, po cˇ´ıt ano´ s maxim aln´ ´ı mo znouˇ spot rebouˇ v sechˇ komponent [32]:

Komponenta Spotˇreba [W] zakladn´ ´ı deska 23 CPU (Athlon A64 3000+) 64 graﬁck a´ karta (GeForce FX-5200) 25 pam etˇ ’ (512 MB DDR 400) 10 zvukov a´ karta (SB Live! 5.1) 8 disk (SEAGATE Barracuda 7200.7 80GB) 13 DVD-RW 25 Celkov´aspotˇreba 168 Tabulka 10: Spot rebaˇ pr um˚ ernˇ e´ PC sestavy p riˇ pln em´ zat ´ızenˇ ´ı

Tento sou cetˇ p rˇ´ıkon u˚ je pochopiteln eˇ velmi orienta cnˇ ´ı a t eˇzkoˇ predpoklˇ adat,´ zeˇ na seˇ PC/serverov a´ sestava pob eˇzˇ´ı 24 hodin denn eˇ v pln em´ zat ´ızenˇ ´ı. Proto byla pro tuto diplomovou pr aci´ zm eˇrenaˇ v ykonostn´ eˇ pr um˚ ernˇ a´ sestava pops ana´ v n asleduj´ ´ıc ´ı podkapitole.

5.1 Porovn an´ıspot´ rebyˇ vzorov e´ PC sestavy a desky ALIX.2D13 V t eto´ pr aci´ byla jako demonstrativn ´ı sestava pro porovn an´ ´ı energetick e´ n aro´ cnostiˇ pou zitaˇ sestava z tabulky 11.

Komponenta Spotˇreba [W] zakladn´ ´ı deska Gigabyte GA-P41T-D3P CPU (Intel Celeron E3300) grafick a´ karta (ATI RAdeon 9600) pam etˇ ’ (2GB DDR 400) zvukov a´ karta (integr. Realtek HD audio) disk 1 (SEAGATE Barracuda 7200 ot. 500GB) disk 2 (SEAGATE Barracuda 7200 ot. 80GB) DVD-RW Sony Celkovánamˇeˇrenáspotˇreba 112 Tabulka 11: Spot rebaˇ m eˇrenˇ e´ PC sestavy p riˇ cca. 20% zat ´ızenˇ ´ı CPU 48

Meˇrenˇ ´ı bylo provedeno pomoc ´ı b eˇznˇ eˇ dostupn eho´ komer cnˇ ´ıho m eˇriˇ ceˇ spot reby,ˇ p ri-ˇ cemˇ zˇ na sestav eˇ b eˇzelˇ opera cnˇ ´ım syst em´ Ubuntu 11.04 s Asteriskem ve verzi 1.8.4.2. Vyt ´ızenˇ ´ı procesoru na 20% bylo dosa zenoˇ pomoc ´ı n ekolikaˇ sou casnˇ ych´ hovor u˚ generova- nych´ nastrojem´ SIPP a sou casnˇ eˇ zaznamen avan´ ych´ na disk. Pou zitˇ y´ m eˇriˇ cˇ spot rebyˇ elektrick e´ energie m a´ pochopiteln eˇ zna cnouˇ odchylku, jeliko zˇ jak se zd a´ p redpoklˇ ad´ a´ cistˇ eˇ odporovou z at´ eˇz,ˇ tedy u´ cinˇ ´ık cos φ = 1. Nicm en´ e,ˇ zm eˇrili-liˇ jsme toto znˇ ym´ m eˇriˇ cemˇ spot rebyˇ Embedded Asterisk PBX s dv e-ˇ ma p ripojenˇ ymi´ USB disky o velikostech 500 a 1000 GB a sou casnˇ eˇ zaznamen avali´ hovory na v etˇ sˇ´ı z t echtoˇ dvou disk u.˚ Nam eˇrenˇ e´ hodnoty jsou v tabulce 12.

Komponenta Spotˇreba [W] ALIX.2D13 Celkov´anamˇeˇren´aspotˇreba 15 Tabulka 12: Spot rebaˇ Embedded Asterisk PBX p riˇ cca. 20% zat ´ızenˇ ´ı CPU

Porovn ame-li´ tedy v y´seˇ nam eˇrenˇ e´ hodnoty, je z rejmˇ e,´ zeˇ Asterisk b eˇzˇ´ıc ´ı na ALIX.2D13 dosahuje bezm ala´ desetinov´e hodnoty spot rebyˇ elektrick e´ energie oproti Asterisku b eˇzˇ´ı- c´ımu na v y´seˇ uveden e´ sestav eˇ v tabulce 10. Nav ´ıc je pot rebaˇ po cˇ´ıtat s ur citouˇ u´ cinnostˇ ´ı zdroje je zˇ ALIX.2D13 nap aj´ ´ı, jeliko zˇ v praxi m u˚ zeˇ b yt´ deska ALIX nap ajena´ p resˇ pasivn ´ı PoE, ciˇ ze z alo´ znˇ ´ıho zdroje UPS, pop rˇ´ıpad eˇ i z baterie. V na semˇ p rˇ´ıpad eˇ byl pou zitˇ stabilizovan y´ zdroj v yrobce´ Sunny s v ystupn´ ´ım nap etˇ ´ım 18 V (SS) a maxim aln´ ´ım mo znˇ ym´ dod avan´ ym´ proudem 1,33 A. Rodina t echtoˇ levn ych´ minimalizovan ych´ stabilizovan ych´ zdroj u˚ m a´ obecn eˇ u´ cinnostˇ okolo 80%. Tedy spot rebaˇ samotn e´ desky ALIX.2D13 je pak nam ´ısto 15 W p ribliˇ znˇ eˇ 12 W . Bez p ripojenˇ ych´ USB za rˇ´ızen ´ı je pak tato hodnota cca. 8,8 W. V yrobce´ PC Engines ud av´ a´ spot rebuˇ 3-4 W jen p riˇ b ehuˇ OS a cca. 6 W priˇ spu stˇ enˇ ych´ ostatn ´ıch procesech bez p ripojenˇ e´ miniPCI karty a USB za rˇ´ızen ´ı.

5.2 Kalkulace n avratnosti´ investice do Embeded Asterisk PBX Zohledn ´ıme-li tedy v y´seˇ nam eˇrenˇ e´ hodnoty m u˚ zemeˇ si snadno spo cˇ´ıtat n avratnost´ investice do Embedded Asterisk PBX. Zohledn ´ıme-li nav ´ıc, zeˇ se nemus ´ı jednat pouze provozov an´ ´ı PBX na zakoupen em´ hardware, ale tak e´ provozov an´ ´ı ostatn ´ıch s ´ıt’ov ych´ slu zeb,ˇ pak je tato my slenkaˇ kalkulace je stˇ eˇ zaj ´ımav ejˇ sˇ´ı. Nejd rˇ´ıve si tedy zrekapitulujme ceny jednotliv ych´ komponent pot rebnˇ e´ pro vytvo renˇ ´ı komplexn ´ıho miniserveru Home- Router provozuj ´ıc ´ıho Astersisk PBX, kter y´ je zobrazen na obr azku´ 14. Ceny jednotliv ych´ komponent v tabulce 13 jsou kalkulov any´ k 17.4.2012 z cen ´ık u˚ [33], [34].

Komponenta Cena (vˇc.DPH) ALIX.2D13 2 685,- K cˇ Kryt desky 265,- Kcˇ Compact Flash 4GB 209,- Kcˇ Nap ajec´ ´ı zdroj 12V/1,5A 156,- Kcˇ Celkov´acena 3 315,-Kˇc Tabulka 13: Ceny komponent pot rebnˇ ych´ ke kompletu Embedded Asterisk PBX 49

Obrazek´ 14: V ysledek´ pr ace´ - Embedded Asterisk PBX

Pokud tedy vezmeme v uvahu´ variantu, zeˇ ve ﬁrm eˇ ji zˇ n ejakˇ y,´ nap rˇ´ıklad po stovnˇ ´ı server provozujeme, pop rˇ´ıpad eˇ m ame´ v pl anu´ Asterisk zprovoznit na star sˇ´ım vy raze-ˇ ” nem“´ PC, jin ymi´ slovy nebudeme po cˇ´ıtat s po rˇ´ızen ´ım nov eho´ hardware jako alternativy k ALIX.2D13, n ybr´ zˇ zohledn ´ıme pouze spot rebuˇ takov eho´ serveru, pak snadno spo ctemeˇ navratnost´ investice do po rˇ´ızen ´ı miniserveru HomeRouter. Budeme-li p redpoklˇ adat´ jed- notarifn ´ı odeb erˇ energie od na sehoˇ distributora, tak jak se ve v etˇ sinˇ eˇ dom acnost´ ´ı a mal ych´ ﬁrem d eje,ˇ dostaneme cenu okolo 5 Kˇc za kWh jako cenu koncovou, v c.ˇ distribu cnˇ ´ıch poplatk u.˚ Z nam eˇrenˇ ych´ hodnot v tabulce 11 je z rejmˇ a´ spot rebaˇ 112 W pro testavanou PC sestavu a z tabulky 12 potom 15 W pro desku ALIX.2D13. Pak tedy v tabulce 14 dost av´ ame´ porovn an´ ´ı cen za spot rebovanouˇ energii kalkulovanou pro provoz 365 dn ´ı v roce:

Sestava Spotˇreba za rok [kWh] Cena (vˇc.DPH) ALIX.2D13 131,4 657,- Kˇc Testovan a´ sestava 981,1 4 905,- Kˇc Tabulka 14: Porovn an´ ´ı ﬁnan cnˇ ´ı n aro´ cnostiˇ na spot rebovanouˇ el. energii

Z v y´seˇ uveden e´ tabulky 14 je z rejmˇ e,´ zeˇ n avratnost´ investice do Embedded Asterisk PBX je m´enˇene zˇ jeden rok , co zˇ v my slenceˇ Green Computing hraje velmi v yznamnou´ roli. 50

6 Zhodnocen´ıdosaˇzen´ych v´ysledk ˚u

Z v y´seˇ popsan ych´ vlastnost ´ı a funkc ´ı t eto´ Embedded Asterisk PBX tedy vypl yv´ a,´ zeˇ jsme dostali komplexn ´ı miniserver s opera cnˇ ´ım syst emem´ Voyage Linux, na kter em´ lze provozovat libovolnou s ´ıt’ovou slu zbuˇ a nikoli pouze samotn y´ Asterisk PBX. Nicm en´ eˇ zameˇrenˇ ´ı na VoIP telefonii a tedy samotn y´ Asterisk PBX, bylo majoritn ´ım ukolem´ t eto´ diplomov e´ pr ace.´ K tomu abychom mohli odpov ednˇ eˇ vyhodnotit u zitnostˇ takov eto´ PBX a tedy i jej ´ı samotnou pou zitelnostˇ v SOHO segmentu trhu, bylo pot rebaˇ prov est´ n ekolikˇ test u˚ zaji stˇ ’uj ´ıc ´ıch objektivn ´ı hodnocen ´ı tohoto produktu. V sechnyˇ tyto testy jsou pops any´ v n asleduj´ ´ıc ´ıch podkapitol ach.´

6.1 Meˇren´ıdatovˇ e´ propustnosti Embedded Asterisk PBX Prvn ´ım testem a sou casnˇ eˇ z akladn´ ´ım parametrem pro samotn y´ chod Asterisk PBX, je jist eˇ datov a´ propustnost, kterou je schopna deska ALIX.2D13 s OS Voyage Linux zvl ad-´ nout. V yrobce´ ud av´ a´ propustnost v sechˇ t rˇ´ı s ´ıt’ov ych´ rozhrann ´ı a zˇ 100 Mbps. Samoz rejmˇ eˇ tyto hodnoty jsou pouze teoretick e´ a v oblasti embedded syst em´ u˚ castoˇ zav ad´ ejˇ ´ıc ´ı. Proto byl proveden test m eˇrenˇ ´ı datov e´ propustnosti Embedded Astersik PBX n astrojem´ IPERF. Nastroj´ IPERF je jedn ´ım z m ala´ spolehlv ych´ a objektivn ´ıch n astroj´ u˚ pro m eˇrenˇ ´ım TCP a UDP datov e´ propustnosti a je tak e´ nap r.ˇ jedin ym´ open-source n astrojem´ kter y´ je uzn av´ an´ ve spole cnostiˇ VerizonBusiness, kter a´ je majoritn ´ım poskytovatelem MPLS VPN v cel em´ sv etˇ e.ˇ Samotn e´ m eˇrenˇ ´ı bylo provedeno p ripojenˇ ´ım dvou PC v n ´ızeˇ popsan ych´ konfigurac ´ıch pomoc ´ı ethernetov ych´ kabelu˚ d elky´ cca. 1,5 m. Vzhledem k tomu, zeˇ TCP protokol je spojov eˇ orientov an,´ d elka´ ethernetov eho´ kabelu, ciˇ samotn a´ s ´ıt’ov a´ infrastruktura presˇ kterou datovou propustnost m eˇrˇ´ıme a tedy i RTD jsou hlavn ´ı faktory ovliv nujˇ ´ıc ´ı vyslednou´ TCP propustnost. D ale´ je propustnost z avisl´ a´ tak e´ nap rˇ´ıklad na HW konfiguraci koncov ych´ za rˇ´ızen ´ı, v na semˇ p rˇ´ıpad eˇ PC, a aktu aln´ ´ı vyt ´ızenostiˇ jejich s ´ıt’ov ych´ rozhrann ´ı. Proto byly testy prov ad´ enyˇ v klidov ych´ hodnot ach´ vyu zitˇ ´ı CPU a s ´ıt’ov ych´ karet obou koncov ych´ stanic. Hardwarov e´ konfigurace koncov ych´ stanic jsou pops any´ v tabulce 15.

CPU Poˇcetjader CPU RAM Rychlost s´ıt’.karty Intel Atom 1,6 Ghz jedno 1 GB 1000/100 Mbps Intel Centrino 1,6 Ghz dv eˇ 1 GB 1000/100 Mbps Tabulka 15: Hardwarov a´ konﬁgurace koncov ych´ stanic pro m eˇrenˇ ´ı datov e´ propustnosti Embedded Asterisk PBX

Vzhledem k tomu, zeˇ byla uva zovˇ ana´ mo znostˇ budouc ´ı roz siˇ ritelnostiˇ Embedded Asterisk PBX o dal sˇ´ı slu zbyˇ a tedy i funkci sm erovaˇ ce,ˇ byly testy prov ad´ enyˇ jak v r amci´ jedn e´ pods ´ıt e,ˇ tedy p repˇ ´ın an´ ´ı paket u˚ na L2 mezi dv emaˇ rozhran ´ımi Embedded Asterisk PBX a tak e´ se sou casnˇ ym´ sm erovˇ an´ ´ım mezi dv emaˇ pods ´ıt emi,ˇ tedy sm erovˇ an´ ´ı na L3 RM OSI modelu. V ysledky´ byly velmi p rekvapujˇ ´ıc ´ı a od teoretick ych´ hodnot uv ad´ enˇ ych´ vyrobcem´ se p rˇ´ıli sˇ nevzdalovaly - viz v ypisy´ 19 a 20. 51

root@ubuntu:˜# iperf −c 192.168.3.6 −m −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− Client connecting to 192.168.3.6, TCP port 5001 TCP window size: 16.0 KByte (default) −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− [ 3] local 192.168.3.8 port 54887 connected with 192.168.3.6 port 5001 [ ID] Interval Transfer Bandwidth [ 3] 0.0 −10.0 sec 112 MBytes 94.5 Mbits/sec [ 3] MSS size 1448 bytes (MTU 1500 bytes, ethernet) Vypis´ 19: M eˇrenˇ ´ı TCP propustnosti v r amci´ jedn e´ pods ´ıt eˇ

root@ubuntu:˜# iperf −c 192.168.4.6 −m −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− Client connecting to 192.168.4.6, TCP port 5001 TCP window size: 16.0 KByte (default) −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− [ 3] local 192.168.3.8 port 54887 connected with 192.168.4.6 port 5001 [ ID] Interval Transfer Bandwidth [ 3] 0.0 −10.0 sec 112 MBytes 94.2 Mbits/sec [ 3] MSS size 1448 bytes (MTU 1500 bytes, ethernet) Vypis´ 20: M eˇrenˇ ´ı TCP propustnosti mezi dv emaˇ pods ´ıt emiˇ

Obdobneˇ bylo provedeno m eˇrenˇ ´ı datov e´ propustnosti p riˇ pou zitˇ ´ı nespojov eˇ orientova- neho´ transportn ´ıho portokolu UDP, p riˇ cemˇ zˇ rozd ´ıly ve v ysledc´ ´ıch byly minim aln´ ´ı - 95,5 Mbps v r amci´ jedn e´ pods ´ıt eˇ a 95,1 Mbps mezi dv emaˇ pods ´ıt emi.ˇ

6.2 Meˇren´ıpoˇ ctuˇ sou casnˇ eˇ obslouˇzen´ych SIP hovor ˚u T´ım hlavn ´ım v ykonnostn´ ´ım parametrem pro samotnou Embedded Asterisk PBX a VoIP telefonii obecn e,ˇ je jist eˇ po cetˇ hovor u˚ ter y´ takov ato´ PBX zvl adne´ obslou zitˇ sou casnˇ e.ˇ Jak ze znalosti protokol u˚ SIP a RTP plyne, je jist eˇ velk ym´ rozd ´ılem zda Embeded As- terisk obsluhuje pouze SIP relace, tedy zpr avy´ pro vytvo renˇ ´ı a ukon cenˇ ´ı hovoru, nebo jsou p resˇ n ejˇ sm erovˇ any´ tak e´ samotn e´ hovory, tedy re zimˇ kdy RTP pakety proch azej´ ´ı skrz Asterisk. Toto je v yhodn´ e´ pro mnoh e´ dopl nkovˇ e´ slu zbyˇ jako je nap rˇ´ıklad monitorov an´ ´ı, ciˇ nahr av´ an´ ´ı hovor u˚ kter e´ jsou z akazn´ ´ıky cˇ´ım d al´ castˇ ejiˇ vy zadovˇ any.´ Proto v nami´ prov ad´ enˇ ych´ testech byly testov any´ n asleduj´ ´ıc ´ı situace:

• Poˇcetobslou zenˇ ych´ SIP spojen´ıs proch´azej´ıc´ımiRTP pakety skrz Asterisk

• Poˇcetobslou zenˇ ych´ SIP spojen´ıse souˇcasn ym´ z´aznamem uskuteˇcnˇen ych´ hovor ˚u

Samotne´ testov an´ ´ı bylo prov ad´ enoˇ n astrojem´ SIPP , kter y´ je ostatn eˇ pro testov an´ ´ı Aster- isku doporu covˇ an´ i jeho autorem ﬁrmou Digium. N astroj´ SIPP dok a´zeˇ simulovat tis ´ıce sou casnˇ ych´ hovor u˚ a to jak samotn e´ SIP relace, tak se sou casnˇ ymi´ RTP paktety kdy simu- luje re aln´ e´ hovory. Pro testov an´ ´ı bylo vyu zitoˇ konﬁgura cnˇ ´ıch soubor u,˚ kter e´ jsou uvedeny v p rˇ´ıloh ach´ A.2, A.3 a A.4. 52

Obrazek´ 15: Testov an´ ´ı Asterisk PBX n astrojem´ SIPP

V prvn ´ım ze zm ´ın enˇ ych´ test u˚ byl asterisk podroben postupn e´ z at´ eˇziˇ pomoc ´ı par- aleln ´ıch hovor u˚ generovan ych´ nastrojem´ SIPP (s pou zitˇ ´ım speci aln´ ´ıho skriptu psan eho´ v programovac ´ım jazyku Bash ). P riˇ tomto testu bylo sledov ano´ vyt ´ızenˇ ´ı procesoru pomoc´ı n astroje´ top a sou casnˇ eˇ byly sb ´ır any´ statistiky o SIP zpr av´ ach.´ Pomoc ´ı zm ´ın enˇ eho´ skriptu byly ka zdouˇ vte rinuˇ odesl any´ dv eˇ zˇadosti´ o spojen ´ı, tedy dv eˇ zpr avy´ INVITE. Test byl prov ad´ enˇ s pou zitˇ ´ım ctyˇ rˇ virtu aln´ ´ıch rozhran ´ı konﬁgurovan ych´ na PC na nem zˇ byl nastroj´ SIPP instalov an´ a tedy prov ad´ enˇ test. Sou casnˇ eˇ bylo vyu zitoˇ s ´ıt’ov e´ infrastruktury se switchem v yrobce´ Cisco podporuj ´ıc ´ım enkapsulaci 802.1q. N azorn´ e´ sch ema´ zapojen´ı je patrn e´ z obr azku´ 15. Zminovanˇ y´ skript tedy na dvou virtu aln´ ´ıch rozhrann ´ıch inicioval hovory zpr avou´ INVITE a na zb yvaj´ ´ıc ´ıch dvou virtu aln´ ´ıch rozhrann ´ıch na tyto zpr avy´ odpov ´ıdal, tedy sestavoval re aln´ e´ SIP hovory. Jako n apl´ nˇ hovoru (RTP streamu) byl pou zitˇ p redemˇ namluven y´ soubor ve form atu´ wav , na jeho zˇ z aklad´ eˇ pot e´ byla vyhod- nocov ana´ kvalita sou casnˇ ych´ hovor u˚ p riˇ testu s aktivn ´ım nahr av´ an´ ´ım hovor u.˚ Sou casnˇ eˇ byl monitorov an´ procesor pomoc ´ı n astroje´ top presˇ termin alov´ e´ p ripojenˇ ´ı k testovan e´ ust´ rednˇ e.ˇ V ypis´ n astroje´ top je zobrazen ve v ypisu´ 21. V y´seˇ popsan ym´ zp usobem˚ byly empiricky p ridˇ av´ any´ hovory a zˇ do nalezen ´ı hrani cnˇ ´ı hodnoty. Jako hrani cnˇ ´ı se uk azalo´ byt´ 50 souˇcasn ych´ hovor ˚u kdy byl je stˇ eˇ Asterisk schopen bez probl em´ u˚ obslou zitˇ v sechnyˇ hovory, tedy tak ani zˇ by doch azelo´ k prodlev am´ a n asledn´ e´ expiraci doby pro o cekˇ avanou´ odpov edˇ ’ (time-out) ze strany serveru. Vyt ´ızenˇ ´ı CPU p riˇ tomto po ctuˇ hovor u˚ se pohy- bovalo okolo 75% a zkonzumovan a´ opera cnˇ ´ı pam etˇ ’ byla 13,1%, tedy 33,5 MB . Jako maximaln´ ´ı unosn´ e´ zat ´ızenˇ ´ı bylo stanoveno 58 sou casnˇ ych´ hovor u,˚ kdy je stˇ eˇ do sloˇ k us-´ peˇsnˇ emu´ ukon cenˇ ´ı v sechˇ sou casnˇ ych´ spojen ´ı, av sakˇ se zna cnˇ ym´ zpo zdˇ enˇ ´ım. P riˇ tomto po ctuˇ hovor u˚ ji zˇ toti zˇ doch azelo´ k retransmis ´ım zpr avy´ BYE, tedy klient zaslal zpr avu´ BYE, ale nep riˇ slaˇ mu ve stanoven em´ intervalu odpov edˇ ’ 200 OK a klient tedy zaslal zpr avu´ BYE znovu. V sechnyˇ uskute cnˇ enˇ e´ hovory nakonec sice byly ukon cenyˇ usp´ eˇsnˇ e,ˇ av sakˇ casovˇ a´ prodleva ji zˇ byla zna cnˇ a.´ P riˇ 60 sou casnˇ ych´ hovorech u zˇ potom proces 53

Obrazek´ 16: Graf vyt ´ızenˇ ´ı CPU v z avislosti´ na po ctuˇ sou casnˇ ych´ hovor u˚ asterisk vyu zilˇ ve skerˇ y´ dostupn y´ v ypo´ cetnˇ ´ı v ykon,´ CPU vyu zˇ´ıval na 99,9%, a n asledn´ eˇ do sloˇ ke krachu cel eho´ syst emu´ a jeho samovoln emu´ restartu pomoc ´ı funkce Watch- Dog, kterou Voyage Linux disponuje - takov eto´ hrani cnˇ ´ı vyt ´ızenˇ ´ı je patrn e´ pr av´ eˇ z v ypisu´ 21. Graf vyt ´ızenenˇ ´ı CPU v z avislosti´ na po ctuˇ sou casnˇ ych´ hovor u˚ pak m u˚ zeteˇ vid etˇ na obrazku´ 16. Z grafu je tedy patrn e,´ zeˇ k rivkaˇ vyt ´ızenˇ ´ı CPU je t em´ eˇrˇ line arn´ ´ı, a je zde tedy line arn´ ´ı z avislost´ mezi po ctemˇ hovor u˚ a procentu aln´ ´ım vyt ´ızenˇ ´ım CPU. Pro tento prvn ´ı test bez nahr av´ an´ ´ı hovor u˚ byl pou zitˇ konﬁgura cnˇ ´ı soubor extensions.conf uveden v prˇ´ıloze A.3. root@voyage:˜# top −b | grep 3205 PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND 3205 asterisk −11 0 77276 32m 10m S 95.8 13.1 6:35.54 asterisk 3205 asterisk −11 0 77276 32m 10m S 93.8 13.1 6:38.38 asterisk 3205 asterisk −11 0 77276 32m 10m S 95.5 13.1 6:42.18 asterisk 3205 asterisk −11 0 77276 32m 10m S 99.9 13.1 6:45.98 asterisk Vypis´ 21: M eˇrenˇ ´ı CPU n astrojem´ top

Nastroj´ top, kter y´ je sou cˇast´ ´ı t em´ eˇrˇ ka zdˇ eho´ linuxov eho´ j adra,´ n am´ poskytuje informace o aktu aln´ eˇ b eˇzˇ´ıc ´ıch procesech. Je ov semˇ t rebaˇ vz ´ıt v potaz, zeˇ samotn y´ proces top vyt eˇzujeˇ do ur citˇ e´ m ´ıry procesorovou jednotku, kdy zˇ se sna zˇ´ı z ´ıskat informace o jej ´ım vyt ´ızenˇ ´ı (v na semˇ p rˇ´ıpad eˇ byl interval vy cˇ´ıt an´ ´ı statistik nastaven na 3 vte riny).ˇ Je tedy zrejmˇ e,´ zeˇ procesor byl zcela zahlcen v moment e,ˇ kdy jej asterisk vyt eˇzovalˇ na 99,9%, 54 priˇ cemˇ zˇ minim aln´ eˇ proces top a velmi pravd epodobnˇ eˇ i ostatn ´ı procesy v syst emu,´ si zˇadaly´ v t e´ dob eˇ obslou zenˇ ´ı od procesorov e´ jednotky. Jednotliv e´ sloupce ve v ypisu´ 21, vyznamn´ e´ pro na seˇ testov an´ ´ı, maj ´ı n asleduj´ ´ıc ´ı v yznam.´ PID ud av´ a´ identiﬁka cnˇ ´ı cˇ´ıslo procesu, druh y´ sloupec USER vypisuje identitu u zivateleˇ pod n ´ızˇ dan y´ proces b eˇzˇ´ı, t retˇ ´ı sloupec PR vypisuje aktu aln´ ´ı v y´siˇ priority dan eho´ procesu, sloupec NI ud av´ a´ v y´siˇ priority zadanou p rˇ´ıkazem nice (z aporn´ a´ cˇ´ısla ud avaj´ ´ı vy sˇsˇ´ı prioritu, ne zˇ kladn a),´ dale´ potom sloupec %CPU ud av´ a´ procentu aln´ ´ı vyt ´ızenostˇ procesoru p rˇ´ıslu snˇ ym´ procesem a sloupec %MEM zase procentu aln´ ´ı vyt ´ızenostˇ opera cnˇ ´ı pam etiˇ t ´ımto procesem. Jak bylo zm ´ın enoˇ u popisu sloupce NI , prioritu procesu je mo znoˇ v linuxu m enitˇ pomoc´ı p rˇ´ıkazu nice, resp. renice . P rˇ´ıkazem nice vsakˇ lze m enitˇ prioritu pouze u spou stˇ enˇ eho´ procesu, nikoli tedy u procesu, kter y´ ji zˇ b eˇzˇ´ı a byl nap rˇ´ıklad spu stˇ enˇ p riˇ startu syst emu,´ tak jak je tomu i v p rˇ´ıpad eˇ procesu asterisk. K tomu n am´ tedy slou zˇ´ı p rˇ´ıkaz renice , jeho zˇ syntaxe je uvedena ve v ypisu´ 22. Jak ji zˇ bylo zm ´ın eno,ˇ z aporn´ a´ cˇ´ısla ud avaj´ ´ı vy sˇsˇ´ı prioritu, ne zˇ kladn a´ a proto je v tomto p rˇ´ıkladu zv y´senaˇ priorita procesu asterisk na hodnotu 18 z 20-ti mo znˇ ych.´ root@voyage:˜# renice −18 3205

3205: old priority 0, new priority −18 Vypis´ 22: Zv y´senˇ ´ı priority procesu asterisk Beˇznˇ y´ u zivatelˇ sm ´ı pomoc ´ı p rˇ´ıkazu nice, resp. renice menitˇ prioritu pouze proces u˚ jejih zˇ je vlastn ´ıkem a nav ´ıc ji sm ´ı pouze sni zovat.ˇ Pak tedy takov eto´ sn ´ızenˇ ´ı priority procesu ma´ v yznam´ pouze v p rˇ´ıpad e,ˇ zeˇ aktu aln´ ´ı u zivatelˇ m a´ spu stˇ enoˇ v ´ıce proces u˚ pod sv ym´ uzivatelskˇ ym´ jm enem.´ U zivatelˇ root pak pochopiteln eˇ m u˚ zeˇ m enitˇ prioritu v sechˇ b eˇzˇ´ıc ´ıch proces u˚ nez avisle´ na vlastn ´ıkovi procesu a to jak sm eremˇ dol u,˚ tak i nahoru. P riˇ n ami´ aplikovan ych´ testech se uk azal´ byt´ vliv zv y´senˇ ´ı priority b eˇzˇ´ıc ´ıho procesu zcela zaned- bateln y´ co do n ar´ ustu˚ po ctuˇ sou casnˇ eˇ obslou zenˇ ych´ hovor u˚ a to p redevˇ sˇ´ım proto, zeˇ pouze proces asterisk ma´ ji zˇ od sv eho´ spu stˇ enˇ ´ı p riˇ zav ad´ enˇ ´ı syst emu´ nastavenu v ychoz´ ´ı hodnotu -11 (patrn e´ z v ypisu´ 21) a tedy zna cnˇ eˇ vy sˇsˇ´ı ne zˇ ostatn ´ı spu stˇ enˇ e´ procesy. Zm enaˇ priority procesu se pak tedy uplatn ´ı pouze v p rˇ´ıpad e,ˇ zeˇ Embedded Asterisk PBX provozujeme nap rˇ´ıklad pr av´ eˇ jako komplexn ´ı minimalistick y´ syst em´ HomeRouter, je zˇ obsluhuje v ´ıce s ´ıt’ov ych´ aplikac ´ı sou casnˇ eˇ [35].

Druh y´ ze zm ´ın enˇ ych´ test u,˚ tedy test kdy Asterisk sou casnˇ eˇ zaznamen av´ a´ hovory na pripojenˇ y´ USB disk, byl prov ad´ enˇ zcela stejn ym´ postupem, jen s t ´ım rozd ´ılem, zeˇ byl pozm enˇ enˇ konﬁrgura cnˇ ´ı soubor extensions.conf - viz p rˇ´ıloha A.4. Bylo tedy aktivov ano´ nahr av´ an´ ´ı v sechˇ sou casnˇ ych´ hovor u˚ na stejn y´ disk. V tomto p rˇ´ıpad eˇ je zcela z rejmˇ e,´ zeˇ po cetˇ sou casnˇ ych´ hovor u˚ je limitov an´ nejen samotn ym´ vyt ´ızenˇ ´ım CPU jednotky procesem asterisk, ale p redevˇ sˇ´ım re zijnˇ ´ımi n aklady´ spot rebovanˇ ymi´ na obsluhu z apisu´ na pam etˇ ’ov e´ m edium´ (po cetˇ obsluh p reruˇ senˇ ´ı) a tedy i rychlost ´ı samotn ych´ sb ernicˇ a tak e´ pripojenˇ eho´ USB m edia.´ P riˇ prov ad´ enˇ ych´ meˇrenˇ ´ıch CPU n astrojem´ top bylo zji stˇ eno,ˇ zeˇ nap rˇ´ıklad p riˇ 40-ti sou casnˇ ych´ hovorech, kter e´ je stˇ eˇ byly usp´ eˇsnˇ eˇ obslou zenyˇ bez retransmis ´ı zpr av´ BYE, bylo vyt ´ızenˇ ´ı CPU procesem asterisk velmi kol ´ısav e´ - viz obr azek´ 17. Toto bylo z rejmˇ eˇ zp usobeno˚ pr av´ eˇ obsluhou p reruˇ senˇ ´ı od USB radiˇ ce,ˇ kter e´ zkonzu- 55

Obrazek´ 17: Vyt ´ızenˇ ´ı CPU procesem asterisk priˇ 40-ti sou casnˇ ych´ hovorech bez a s nahr av´ an´ ´ım hovor u˚ movalo ur citˇ y´ v ykon´ CPU na samotn y´ z apis.´ Tak e´ ze zaznamen avan´ ych´ soubor u,˚ pak bylo z rejmˇ e´ p reruˇ sovˇ an´ ´ı dan eho´ RTP toku, kter e´ dosahovalo zkr acen´ ´ı nahran eho´ souboru nap rˇ´ıklad a zˇ o dvacet vte rin.ˇ Pro lep sˇ´ı vyhodnocen ´ı byla pou zitaˇ nahr avka´ v ni zˇ po cˇ´ıt ano´ od 1 do 1000, p riˇ cemˇ zˇ v y´seˇ zm ´ın enˇ ym´ skriptem p rednastavenˇ a´ d elka´ hovoru byla 100 sekund, tedy 1:40. N ekterˇ e´ v ysledn´ e´ nahr avky´ pak byly zkr aceny´ nap rˇ´ıklad a zˇ na 1:20, tedy t em´ eˇrˇ p etinaˇ zaznamen avan´ eho´ hovoru byla ztracena. Jako re aln´ a´ hranice maximaln ´ıho po ctuˇ hovor u,˚ kter e´ lze sou casnˇ eˇ zaznamen avat´ na pripojenˇ y´ USB disk bylo stanoveno 20 souˇcasn ych´ hovor ˚u s aktivn ´ım monitorov an´ ´ım. Priˇ tomto po ctuˇ hovor u˚ je stˇ eˇ doch azelo´ ke korektn ´ımu z aznamu´ hovor u˚ a zaznamenan e´ hovory obsahovaly souvisl e´ po cˇ´ıt an´ ´ı obsa zenˇ e´ ve v y´seˇ zm ´ın enˇ e´ nahr avce,´ bez p reruˇ renˇ ´ı.

6.3 Moˇznosti roz s´ıˇ ren´ıEmbeddedˇ Asterisk PBX na miniserver HomeRouter Vysledkem´ t eto´ diplomov e´ pr ace´ je minimalizovan a´ pobo ckovˇ a´ ust´ rednaˇ Asterisk pracuj ´ıc ´ı na OS Voyage Linux. T ´ım, zeˇ Voyage Linux je deriv atem´ Debian Linuxu (jak bylo pops ano´ v kapitole 4.1) a je na n ejˇ tedy mo znˇ e´ instalovat libovoln e´ dpkg bal´ıcky,ˇ mo znostiˇ jeho roz siˇ ritelnostiˇ jsou v podstat eˇ neomezen e,´ resp. omezen e´ jen na mno zinuˇ techtoˇ dpkg bal´ıckˇ u˚ vyv ´ıjen ych´ pro syst em´ Debian. Nav ´ıc jasn ym´ z am´ eremˇ t eto´ pr ace´ bylo navrhnout a zkompletovat za rˇ´ızen ´ı ur cenˇ e´ do SOHO segmentu trhu, tedy tam kde je preferov ana´ sp ´ıseˇ jednotnost, ne zˇ rozd elenost.ˇ Tedy pro koncov eho´ z akazn´ ´ıka bude jist eˇ v etˇ sˇ´ım l akadlem´ po rˇ´ıdit si za rˇ´ızen ´ı na n emˇ zˇ bude moci provozovat v sechnyˇ sv e´ s´ıt’ov e´ slu zby,ˇ ne zˇ n ekolikˇ r uzn˚ ych´ za rˇ´ızen ´ı pro ka zdouˇ slu zbuˇ odd elenˇ e.ˇ Jak bylo uve- 56 deno v popisu desky ALIX.2D13 (kapitola 4), tato deska disponuje slotem miniPCI pro mo znostˇ p ripojenˇ ´ı Wi-fi karty, kterou lze n asledn´ eˇ pou zˇ´ıt jak v m odu´ p rˇ´ıstupov eho´ bodu (AP), tak jako klienta. T ´ımto tedy m u˚ zemeˇ nahradit dal sˇ´ı s ´ıt’ov y´ prvek, a ckoliˇ z hlediska s´ıt’ov eho´ designu pro kampusy, ciˇ pobo ckyˇ (tvz. Branch Office) to nen ´ı zcela ide aln´ ´ı, jeliko zˇ p rˇ´ıstupov a´ vrstva (Access Layer) nen ´ı odd elenaˇ od vrstvy distribu cnˇ ´ı (Distribution Layer). Toto ov semˇ z pohledu designu s ´ıt’ov e´ infrastruktury, v rozm eruˇ SOHO segmentu, nehraje a zˇ tak v yznamnou´ roli, jeliko zˇ p redpoklˇ ad´ ame´ obecn eˇ syst em´ i s ´ıt’ uzˇ´ıvanou sp ´ıseˇ jednotkami, maxim aln´ eˇ desitkami u zivatelˇ u.˚ V sechnyˇ n ´ızeˇ zm ´ın enˇ e´ roz sˇ´ırenˇ ´ı lze snadno doinstalovat z repozit a´reˇ pomoc ´ı ji zˇ d rˇ´ıve zmi novanˇ eho´ p rˇ´ıkazu: apt-get install {název bal´ıku }.

6.3.1 Roz s´ıˇ ren´ıoˇ funkci p r´ıstupovˇ eho´ bodu - AP

K provozov an´ ´ı obecn eho´ linuxov eho´ syst emu´ jako AP je v praxi nej castˇ ejiˇ pou zˇ´ıva- nym´ n astrojem,´ nap rˇ´ıcˇ v semiˇ linuxov ymi´ distribucemi, bal ´ık hostapd. Tento bal ´ık je obsa zenˇ v distribuci Voyage Linux ji zˇ po jeho instalaci a nen ´ı tedy pot rebaˇ jej doinstalovat z repozit a´re.ˇ Konfigurace bal ´ıku hostapd je velmi z avisl´ a´ na typu pou zitˇ e´ Wi-fi karty, resp. cipsetu,ˇ kter y´ tato karta pou zˇ´ıv a.´ Proto je pot rebaˇ nejprve pe clivˇ eˇ vybrat typ podporova- neho´ cipsetuˇ a n asledn´ eˇ vhodn eho´ v yrobce.´ Pro n ami´ demonstrovan y´ p rˇ´ıpad byla pou zitaˇ karta oznacovˇ ana´ jako CM9 pracuj ´ıc ´ı v p asmech´ definovan ych´ standardy 802.11a/b/g, ktera´ vyu zˇ´ıv a´ ji zˇ dlouhodob eˇ ov eˇrenˇ eho´ cipuˇ Atheros AR5213A. V p rˇ´ıpad eˇ komple- tovan eho´ miniserveru HomeRouter je zˇadouc´ ´ı fuknce p rˇ´ıstupov eho´ bodu v p asmech´ 802.11g, sm erovaˇ ceˇ i p repˇ ´ına ceˇ sou casnˇ e.ˇ Po vlo zenˇ ´ı zm ´ın enˇ e´ wi-fi karty do miniPCI slotu desky ALIX.2D13 je tato karta obvykle detekov ana´ jako rozhran ´ı wlan0 . Toto lze snadno ov eˇritˇ pomoc ´ı p rˇ´ıkazu iwconfig - viz v ypis´ 23. root@voyage:˜# iwconfig wlan0 wlan0 IEEE 802.11abg Mode:Master Frequency:2.437 GHz Tx −Power=27 dBm Retry long limit :7 RTS thr:off Fragment thr:off Power Management:on Vypis´ 23: Bezdr atov´ e´ rozhran ´ı wlan0 po zapojen ´ı karty CM9

V p rˇ´ıkladov e´ konfiguraci je vytvo renˇ most (tzv. Bridge mode) mezi dv emaˇ z etherne- tovymi´ rozhran ´ımi eth1 a eth2 a rozhran ´ım bezdr atov´ e´ karty wi-fi wlan0 . K doc ´ılen ´ı t eto´ konfigurace je pot rebaˇ modifikovat soubory /etc/network/interfaces pro nastaven ´ı bezdr at-´ ov eho´ rozhran ´ı a /etc/hostapd/hostapd.wlan0.conf pro nastaven ´ı rozhran ´ı wlan0 jako AP a jeho n azvu´ s ´ıt eˇ (SSID), opera cnˇ ´ıho m odu´ wi-fi karty - 802.11a/b/g, pracovn ´ıho kan alu´ a typu pou zitˇ eho´ sifrovˇ an´ ´ı. Po nastaven ´ı zmi novanˇ ych´ soubor u˚ dle p rˇ´ılohy A.6 dostaneme prˇ´ıstupov y´ bod s n azvem:´ HomeRouter a p rˇ´ıstupov ym´ heslem: voyage-linux podporuj ´ıc ´ı sifrovˇ an´ ´ı WPA-TKIP a pracuj ´ıc ´ı na kan alu´ 6 standardu 802.11g.

6.3.2 Roz s´ıˇ ren´ıoˇ funkci DHCP serveru

Protkol DHCP je protokolem pro automatickou konfiguraci IP v klientsk ych´ stanic ´ıch, ciˇ obecn ych´ za rˇ´ızen ´ıch podporuj ´ıc ´ı IP a protokol DHCP. Tento protokol je v posledn ´ıch 57 letech hojn eˇ pou zˇ´ıvan ym´ a to p redevˇ sˇ´ım v LAN s ´ıt ´ıch. Pro realizaci slu zbyˇ DHCP na HomeRouter je pou zitˇ bal ´ık dostupn y´ ji zˇ po instalaci samotn eho´ OS Voyage Linux a to bal ´ık s n azvem´ dnsmasq. Samotn a´ konfigurace se pak prov ad´ ´ı v souboru /etc/dnsmasq.conf. Jeho p rˇ´ıkladov a´ konfigurace je v p rˇ´ıloze A.7 . Tato konfigurace je op etˇ pouze zakladn´ ´ı, jeliko zˇ nastaven ´ı bal ´ıku dnsmasq sk yt´ a´ mnoho mo znostˇ ´ı v c.ˇ podpory mnoha DHCP-OPTION, dom eny´ atd. Pro detailn ´ı nastaven ´ı doporu cujiˇ d ukladn˚ eˇ pro cˇ´ıst v ycho-´ z´ı konfigura cnˇ ´ı soubor dostupn y´ v syst emu´ po instalaci.

6.3.3 Roz s´ıˇ ren´ıoˇ funkci FTP serveru

Pro funkci miniserveru HomeRouter jako serveru FTP byl vybr an´ bal ´ık vsftpd. Jak samotn a´ zkratka vsftpd (Very Secure File Transfer Protocol Daemon) napov ´ıd a´ jedn a´ se o FTP server, kter y´ klade d uraz˚ na bezpe cnost.ˇ T ´ım je m ´ın eno,ˇ zeˇ nap rˇ´ıklad nepovol ´ı (ve v ychoz´ ´ı konfiguraci) p ripojenˇ ´ı jin eho,´ ne zˇ v syst emu´ existuj ´ıc ´ıho u zivatele.ˇ Konfigu- race bal´ıku je realizov ana´ p resˇ soubor /etc/vsftpd.conf a jeho p rˇ´ıkladn a´ konfigurace je op etˇ v p rˇ´ıloze - A.8. Dle zmi novanˇ e´ konfigurace v p rˇ´ıloze je povoleno anonymn ´ı p rihlˇ a´senˇ ´ı po n emˇ zˇ je u zivateliˇ zobrazen obsah slo zkyˇ /srv/ftp/ . Toto um ´ıst enˇ ´ı lze zm enitˇ p ridˇ an´ ´ım parametru local root do konfigura cnˇ ´ıho souboru /etc/vsftpd.conf , a to nap r.ˇ takto local root = /home/anonym . T ´ımto jsme zm eniliˇ v ychoz´ ´ı slo zkuˇ pro anonymn ´ıho u zivateleˇ a m eliˇ by- chom j ´ı tak e´ nastavit pat riˇ cnˇ a´ pr ava´ pro ctenˇ ´ı a z apis,´ kter e´ chceme anonymn ´ım u zivate-ˇ lum˚ povolit. U zivatelˇ e,´ kte rˇ´ı existuj ´ı v syst emu´ jsou v zdyˇ po p rihlˇ a´senˇ ´ı sm erovˇ ani´ do sv e´ domovsk e´ slo zkyˇ um ´ıst enˇ e´ v adres a´riˇ /home/jméno uˇzivatele .

6.3.4 Roz s´ıˇ ren´ıoˇ funkci HTTP serveru

Pro funkci HTTP serveru byl vybr an´ odleh cenˇ y´ bal ´ık lighttpd. Jedn a´ se o velmi rychl y´ HTTP server s minim aln´ ´ımi n aroky´ na opera cnˇ ´ı pam etˇ ’. V p rˇ´ıpad eˇ miniserveru HomeR- outer konzumuje pouze 0.6% z celkov e´ opera cnˇ ´ı pam eti.ˇ Jeho nastaven ´ı se prov ad´ ´ı op etˇ pomoc ´ı konﬁgura cnˇ ´ıho souboru um ´ıst enˇ eho´ v /etc/lighttpd/lighttpd.conf , p riˇ cemˇ zˇ p rˇ´ıklad nastaven ´ı tohto souboru je uveden v p rˇ´ıloze A.9. Tento bal ´ık podporuje tak e´ MySQL datab azov´ e´ dotazy. Domovsk y´ adres a´rˇ pro um ´ıst enˇ ´ı webov ych´ str anek´ lze zvolit parametrem server.document-root = ”/var/www” , kde /var/www je cesta k HTML/MySQL sou- borum.˚

6.3.5 Roz s´ıˇ ren´ıoˇ funkci SMB serveru

Protokol SMB (Server Message Block), tak e´ zn am´ jako CIFS (Common Internet File System) je dnes st ale´ nejpou zˇ´ıvan ejˇ sˇ´ım protokolem pro lok aln´ ´ı sd ´ılen ´ı soubor u˚ a tisk aren´ v po cˇ´ıta covˇ ych´ s´ıt ´ıch typu LAN a to zejm ena´ d ´ıky jeho implementaci v OS Microsft Windows. Svobodnou implementaci protokolu SMB p rinˇ a´sˇ´ı projekt SAMBA a jeho stejnojmenn y´ bal ´ık dostupn y´ op etˇ z repozit a´re.ˇ Nainstalov an´ ´ım zm ´ın enˇ eho´ bal ´ıku samba z´ısk ame´ SMB server s nemal ymi´ mo znostmiˇ konﬁgurace. Op etˇ je uvedena pouze vzorov a´ konﬁgurace v p rˇ´ıloze A.10. 58

Obrazek´ 18: GMPC - Klient pro ovl ad´ an´ ´ı MPD serveru

6.3.6 Roz s´ıˇ ren´ıoˇ funkci UPnP/DLNA serveru

Protokol UPnP, dnes za sticovˇ an´ alianc ´ı DLNA, za zˇ´ıv a´ v posledn ´ıch letech obdob ´ı rozkv etu.ˇ Jedn a´ se o protokol pro sd ´ılen ´ı m edi´ ´ı, av sakˇ s t ´ım rozd ´ılem oproti protoklu SMB, zeˇ u zivatelˇ nem a´ p rˇ´ım y´ p rˇ´ıstup k ulo´ ziˇ stiˇ dat a je tedy vhodn y´ ke sd ´ılen ´ı i ve ve rejnˇ e´ s´ıti Internet. V seˇ je realizov ano´ p resˇ protokol HTTP a server tedy klientovi pouze vystav ´ı HTTP link pomoc ´ı n ehoˇ zˇ si u zivatelˇ m u˚ zeˇ p rehrˇ at´ zmi novanˇ y´ multimedi aln´ ´ı soubor tedy audio, video, ciˇ foto. Dnes ji zˇ i cenov eˇ pr um˚ ernˇ e´ TV disponuj ´ıc ´ı Ethernetov ym´ portem obvykle tento protokol podporuj ´ı a je tedy mo znoˇ prost rednictvˇ ´ım LAN p rehrˇ avat´ multim edia´ ulo zenˇ a´ na miniserveru HomeRouter skrz protokol UPnP v dom ac´ ´ı, ciˇ firemn ´ı TV. Nav ´ıc umo zˇnujeˇ protokol UPnP tak e´ vzd alen´ e´ ovl ad´ an´ ´ı za rˇ´ızen ´ı p resˇ lok aln´ ´ı s ´ıt’, tedy je mo znoˇ nap rˇ´ıklad ovl adat´ Va siˇ TV, disponuj ´ıc ´ı podporou UPnP, pomoc ´ı mobiln ´ıho telefonu nap r.ˇ s OS Android. Pro projekt HomeRouter byl vybr an´ bal ´ık mediatomb a to predevˇ sˇ´ım d ´ıky sirokˇ ym´ mo znostemˇ konfigurace. UPnP je sice za sticovˇ an´ alianc ´ı DLNA, av sakˇ i p restoˇ zeˇ se v yrobci´ k dodr zovˇ an´ ´ı tohoto standardu hl as´ ´ı, castoˇ jej nedodr zujˇ ´ı a je tedy pot rebaˇ p ridat,ˇ ciˇ odebrat jist e´ polo zkyˇ z HTTP z ahlav´ ´ı pro vystavov an´ ´ı HTTP odkaz u˚ klient um,˚ tak aby byli schopni multim edia´ usp´ eˇsnˇ eˇ p rehrˇ at,´ resp. zobrazit. K temtoˇ zm enˇ am´ slou zˇ´ı pr av´ eˇ konfigura cnˇ ´ı soubor bal ´ıku mediatomb um ´ıst enˇ v /etc/mediatomb/config.xml . P rˇ´ıklad konfigura cnˇ ´ıho souboru, upraven eho´ tak, aby mediatomb usp´ enˇ eˇ komunikoval mimo OS MS Windows a Ubuntu/Debian tak e´ s TV v yrobce´ Samsung, je 59 uveden v p rˇ´ıloze A.11. Management sd ´ılen ych´ soubor u˚ dle zm ´ın enˇ eho´ konfigura cnˇ ´ıho souboru je pak mo znoˇ prov ad´ etˇ p resˇ webov e´ rozhran ´ı na adrese: http://192.168.3.1:49152 .

6.3.7 Roz s´ıˇ ren´ıoˇ funkci MPD serveru

Zkratka MPD znamen a´ Music Player Daemon. Stejnojmenn y´ bal ´ık umo zˇnujeˇ realizovat s ´ıt’ov y´ p rehrˇ ava´ cˇ hudby p rˇ´ımo na miniserveru HomeRouter a to d ´ıky p ripojenˇ e´ USB zvukov e´ kart e.ˇ V projektu HomeRouter byla pou zitaˇ extern ´ı USB zvukov a´ karta AXAGO ADA-X5 vyu zˇ´ıvaj ´ıc ´ı ovlada ceˇ Alsa. Vzhledem k tomu, zeˇ se jedn a´ o zvukovou kartu disponuj ´ıc ´ı a zˇ 7.1 kan alov´ ym´ poslechem, jej ´ı nastaven ´ı je mo znoˇ prov est´ pomoc ´ı prˇ´ıkazu alsamixer, kde m u˚ zemeˇ definovat nastaven ´ı urovn´ ´ı hlasitost ´ı pro jednotliv e´ vs- tupy a v ystupy.´ Samotn y´ MPD pak konfigurujeme pomoc ´ı souboru /etc/mpd.conf . Jeho prˇ´ıklad je uveden v p rˇ´ıloze A.12. V tomto souboru je nutno definovat p redevˇ sˇ´ım parametry music directory pro v ychoz´ ´ı knihovnu, bind to address a port pro specifikaci IP adresy a portu na kter em´ bude MPD server naslouchat. D ale´ potom nutno specifikovat parametrem audio output, kterou zvukovou kartu v syst emu´ m a´ MPD pou zˇ´ıvat. Pro management knihovny a samotn e´ p rehrˇ av´ an´ ´ı zvukov ych´ soubor u˚ je pak pot rebaˇ disponovat n ekterˇ ym´ z MPD klient u.˚ Pro linuxov e´ distribuce Debian/Ubuntu je to bal ´ık gmpc (Gnome Music Player Client), tedy grafick e´ rozhran ´ı pro ovl ad´ an´ ´ı MPD serveru. Jeho uk azka´ je viditeln a´ na obr azku´ 18. Jeliko zˇ je na b azi´ linuxu postaven tak e´ st ale´ hojn ejiˇ u zˇ´ıvan y´ OS Android, existuje i pro tento OS radaˇ MPD klient u.˚ Jako nejstabiln ejˇ sˇ´ı se uk azal´ byt´ klient MP- Droid ktery´ umo zˇnujeˇ jak ovl ad´ an´ ´ı hlasitosti a p repˇ ´ın an´ ´ı skladeb, tak i management playlist u˚ a knihovny. GMPC je dostupn y´ tak e´ ve verzi pro MS Windows. MPD server dok a´zeˇ p rehrˇ avat´ nejen zvukov e´ soubory ulo zenˇ e´ na lok aln´ ´ım, ciˇ extern ´ım USB disku, ale tak e´ nap rˇ´ıklad internetov a´ r adia´ - jak je ostatn eˇ patrn e´ i z obr azku´ 18 kde je pr av´ eˇ prehrˇ avan´ ym´ souborem stream Ceskˇ eho´ rozhlasu 1 - Radio zurnˇ alu.´

6.3.8 Roz s´ıˇ ren´ıoˇ funkci VPN koncentr atoru´

Pro Debian existuje pochopiteln eˇ mnoho bal ´ıku pro nejr uzn˚ ejˇ sˇ´ı zp usoby˚ vytvo renˇ ´ı VPN, resp. tunelov an´ ´ı s ´ıt eˇ Internet na druh e,´ t retˇ ´ı, ciˇ vy sˇsˇ´ıch vrstv ach´ modelu RM OSI. Miniserver HomeRouter vyu zˇ´ıv a´ dvou bal ´ık u˚ pro vytvo renˇ ´ı VPN koncentr atoru´ a to pptpd pro klienty p ripojovanˇ e´ p revˇ a´znˇ eˇ z klientsk ych´ stanic s OS MS Windows a openvpn pro ostatn ´ı embedded za rˇ´ızen ´ı, ciˇ klientsk e´ stanice nap r.ˇ s OS Ubunutu/Debian. Pro VPN na b azi´ PPTP protoklu je pot rebaˇ konfigurovat soubory /etc/pptpd.conf kde definujeme lok aln´ ´ı a vzd alen´ y´ rozsah IP adres z na sˇ´ı pods ´ıt e,ˇ /etc/ppp/chap-secrets pro konfigurac ´ı u zivatelskˇ ych´ u´ ctˇ u˚ pro autentiza cnˇ ´ı porotokol CHAP a /etc/ppp/pptpd-options pro konfiguraci povolen ych´ autentiza cnˇ ´ıch mechanizm u,˚ specifikaci DNS server u,˚ WINS server u˚ atd. U OpenVPN je pak pot rebaˇ nakonfigurovat soubor /etc/openvpn/server.conf kde ud av´ ame´ pou zitˇ y´ typ sifrovˇ an´ ´ı - symetrick e/asymetrick´ e,´ kl ´ıcˇ pro sifrovˇ an´ ´ı, kl ´ıcˇ cer- tifika cnˇ ´ı autority atd. P rˇ´ıkladov e´ konfigurace v sechˇ zm ´ın enˇ ych´ soubor u˚ jsou v p rˇ´ıloze A.13 60

7 Z av´ erˇ

V jednotliv ych´ kapitol ach´ byl rozebr an´ zp usob˚ jak vytvo ritˇ a usp´ eˇsnˇ eˇ provozovat minimalizovanou softwarovou VoIP ust´ rednuˇ Asterisk PBX s mo znostˇ ´ı roz sˇ´ırenˇ ´ı o dal sˇ´ı s´ıt’ov e´ slu zbyˇ a to v seˇ p riˇ sou casnˇ e´ spotˇrebˇepouh ych´ nˇekolika jednotek Watt (p resnˇ a´ hodnota je z avisl´ a´ na provozovan ych´ slu zbˇ ach´ a p ripojenˇ ych´ perif eri´ ´ıch - viz kapitola 5). Stejn eˇ tak bylo v kapitole 5 uk az´ ano,´ zeˇ návratnost investice do tohoto reˇ senˇ ´ı Embedded Asterisk PBX (resp. miniserveru HomeRouter) je ve srovn an´ ´ı s provozov an´ ´ım stejn eho´ syst emu´ na PC s pr um˚ ernouˇ HW konfigurac ´ı, kratˇs´ıne zˇ jeden rok , co zˇ hraje v my slenceˇ Green Computing neb yvale´ v yznamnou´ roli. Sestav ´ıme-li si, ciˇ zakoup ´ıme, takov yto´ Em- bedded syst em,´ m u˚ zemeˇ dle test u˚ v kapitole 6 dostat softwarovou PBX zvl adaj´ ´ıc ´ı 50 souˇcasn ych´ hovor ˚ubez jejich souˇcasného záznamu na extern´ıdisk , ciˇ 20 souˇcasn ych´ hovor ˚use záznamem na zm´ınˇen y´ extern´ıdisk . Nav ´ıc je dle grafu v obr azku´ 16 patrn e,´ zeˇ zat ´ızenˇ ´ı CPU je t em´ eˇrˇ line arn´ eˇ z avisl´ e´ na po ctuˇ sou casnˇ ych´ hovor u,˚ co zˇ p rispˇ ´ıv a´ ke sna zˇsˇ´ı predikci a mo znostemˇ optimalizace zmi novanˇ eho´ syst emu´ p resnˇ eˇ na m ´ıru. Tak jak bylo zm ´ın enoˇ v kapitole 3.2, my slenkaˇ Green Computing hraje p riˇ sou casnˇ e´ ekonomick e´ situaci v etˇ sinyˇ nejen evropsk ych´ st at´ u,˚ st ale´ v yznam´ ejˇ sˇ´ı roli. Uspory´ se hleda- j´ı ve v sechˇ spole censkˇ ych´ i ve rejnˇ ych´ odv etvˇ ´ıch, ICT nevyj ´ımaje. P restoˇ jsou energetick e´ naroky´ nutn e´ na provoz samont e´ s ´ıt eˇ Internet minim aln´ eˇ na neuv eˇritelnˇ ych´ 153 TWh, a velmi pravd epodobnˇ eˇ je dnes tato hodnota je stˇ eˇ vy sˇsˇ´ı. Proto je pot rebaˇ hledat cesty jak energii spot rebovanouˇ na provoz s ´ıt’ov e´ infrastruktury ve firm ach,´ ciˇ dom acnostech´ co nejv ´ıce sn ´ızit.ˇ A pr av´ eˇ tak e´ proto je ji zˇ zmi novanˇ y´ produkt HomeRouter nasazen ve dvou firm ach´ s po ctemˇ do deseti zam estnancˇ u,˚ kde ji zˇ v ´ıce ne zˇ rok usp´ eˇsnˇ eˇ a bezprobl emov´ eˇ slou zˇ´ı. Investice zmi novanˇ ych´ firem do reˇ senˇ ´ı HomeRouter, je ji zˇ dnes zaplacena a nyn ´ı se jen aktivn eˇ pod ´ıl ´ı na my slenceˇ Green Computing, p riˇ cemˇ zˇ ro cnˇ eˇ u setˇ rˇ´ı a zˇ okolo cty rˇ tis ´ıc korun. 61

8 Reference

[1] VOZ Nˇ AK,´ Miroslav, Voice over IP, Ostrava: V SB-TUˇ Ostrava, 2009, ISBN 978-80-248-1828-3.

[2] CESNET, z.s.p.o., Asterisk PBX, URL:, posledn ´ı revize: 12.10.2010, [cit.2012-03-26]

[3] CESNET, z.s.p.o., WIJA, Tom a´s,ˇ ZUKAL, David, VOZ Nˇ AK,´ Miroslav Asterisk a jeho pouˇzit´ı,technick´azpr´ava URL:, Praha: 30.10.2005, [cit.2012-03-26]

[4] HINKLE, Mark Digium Founder Mark Spencer Recounts the History of Open Source Asterisk PBX, URL:, posledn ´ı revize: 16. Duben 2008, [cit.2012-03-28]

[5] Wikimedia Foundation Inc., Mean opinion score, URL:, posledn ´ı revize: 3. Prosince 2011 16:39, [cit.2012-03-28]

[6] Cisco Systems, Inc., Frame Relay, URL:, posledn ´ı revize: 17. Prosinec 2009, [cit.2012-03-29]

[7] Cisco Systems, Inc., Digital Subscriber Line, URL:, posledn ´ı revize: 17. Prosinec 2009, [cit.2012-03-29]

[8] Cisco Systems, Inc., Ethernet, URL:, posledn ´ı revize: 12. Cervenˇ 2011, [cit.2012-03-29]

[9] IEEE, IEEE Standard for Local and metropolitan area networks, Virtual Bridged Local Area Networks, USA: 19. Kv etenˇ 2006, ISBN 0-7381-4877-6, URL:

[10] MACHN IK,´ Petr, Sirokop´asmov´es´ıtˇe,Kvalitaˇ sluˇzby, Ostrava: 15. Listopad 2010

[11] MACHN IK,´ Petr, Sirokopásmovés´ıtˇe,Nástrojeˇ pro implementaci QoS, Ostrava: 29. Listopad 2010

[12] MALCOLM, Davenport, RUSSELL Bryant, IP Quality of Service, URL:, posledn ´ı revize: 30. Srpen 2010, [cit.2012-04-03] 62

[13] VOZ Nˇ AK,´ Miroslav, TELEFONN I´ UST´ REDNYˇ ASTERISK, Teorie a praxe IP telefonie - 3. dvoudenn´ıodborn´ysemin´aˇr, URL:, Kongresov e´ centrum Hotelu Ol sanka,ˇ 5. a 6. listopadu 2008, [cit.2012-04-05]

[14] CERVENKA,ˇ Marek. Root.cz, Asterisk 1.8 uˇznen´ıjen telefonn´ı´ustˇredna, URL:, posledn ´ı revize: 18. Listopad 2010, [cit.2012-04-05]

[15] PatentGenius.com, Pascal Dornier Patents, URL:, posledn ´ı revize: neuvedeno, [cit.2012-04-10]

[16] PC Engines, tinyBIOS, URL:, Verze 1.3c, [cit.2012-04-10]

[17] PC Engines, ALIX system boards URL:, posledn ´ı revize: neuvedeno, [cit.2012-04-10]

[18] PC Engines, tinyBIOSTM - the open source embedded PC ﬁrmware solution, URL:, posledn ´ı revize: neuvedeno, [cit.2012-04-10]

[19] Wikimedia Foundation Inc., Geode (processor) URL:, posledn ´ı revize: 25. Ledna 2012, [cit.2012-04-10]

[20] Advanced Micro Devices (AMD), One AMD Place, AMD Geode TM LX Processor Family Technical Speciﬁcations, URL:, posledn ´ı revize: neuvedeno, [cit.2012-04-10]

[21] Advanced Micro Devices (AMD), One AMD Place, AMD Geode TM LX 800 @ 0.9W Processor Benchmark, URL:, posledn ´ı revize: neuvedeno, [cit.2012-04-10]

[22] VOZ Nˇ AK,´ Miroslav, REZˇ A´ Cˇ Filip, Bezpeˇcnost v komunikac´ıch, 1.vyd, Ostrava: V SBˇ – Technick a´ univerzita Ostrava, 2011, 101 s.

[23] Dulce Systems, Disk Benchmarks for Windows, URL:, posledn ´ı revize: neuvedeno, [cit.2012-04-11] 63

[24] Synchromesh Computing, EMBEDDED x86 PROCESSOR PERFORMANCE RATING SYSTEM WHITE PAPER, URL:, posledn ´ı revize: neuvedeno, [cit.2012-04-11]

[25] Centrum v yzkumu´ konkuren cˇ´ı schopnosti ceskˇ e´ ekonomiky, BASL, Josef, Pˇr´ıstupy a trendy v inovac´ıch informaˇcn´ıch a komunikaˇcn´ıch technologi´ıve spoleˇcnosti a ekonomice, WORKING PAPER c.ˇ 19 (prosinec 2010), Vedouc ´ı: prof. Ing. Anton ´ın Slan y,´ CSc., ISSN 1801-4496

[26] Voyage Linux, About Voyage Linux, URL:, posledn ´ı revize: neuvedeno, [cit.2012-04-12]

[27] Voyage Linux, Getting Started - PXE boot (v0.8.x), URL:, posledn ´ı revize: 3. listopad 2011, [cit.2012-04-12]

[28] Voyage Linux, DANNY W. Adair Voyage Linux on USB ﬂash drive, URL:, posledn ´ı revize: 21. kv etenˇ 2006, [cit.2012-04-12]

[29] BELLARD, Fabrice, Qemu, URL:, posledn ´ı revize: neuvedeno, [cit.2012-04-12]

[30] Voyage Linux, Getting Started - Live CD (v0.7.x), URL:, posledn ´ı revize: 9. unor´ 2011, [cit.2012-04-12]

[31] Voip-Info.org, Welcome to the VOIP Wiki - a reference guide to all things VOIP, URL:, posledn ´ı revize: 17. duben 2012, [cit.2012-04-17]

[32] SINDELˇ A´ R,ˇ Jan, www.zive.cz, Kolik energie spotˇrebujepr˚umˇern´ypoˇc´ıtaˇc?, URL:, posledn ´ı revize: 8. srpen 2005, [cit.2012-04-17]

[33] www.wiﬁ.aspa.cz, ALIX, URL:, posledn ´ı revize: neuvedeno, [cit.2012-04-17]

[34] www.alfacomp.cz, Kingston Compact Flash 4GB, URL:, posledn ´ı revize: neuvedeno, [cit.2012-04-17] 64

[35] KREJ Cˇ IK´ Ond rej,ˇ www.linuxsoft.cz, Linux v pˇr´ıkazech - spr´avaproces˚u, URL:, posledn ´ı revize: 31. za´rˇ´ı 2004, [cit.2012-04-20]

[36] Goossens, Michel, The L ATEX companion, New York: Addison, 1994.

[37] Lamport, Leslie, LATEX: a document preparation system: user’s guide and reference manual, New York: Addison-Wesley Pub. Co., 1994. 65

A Konﬁgurace a n avody´

A.1 Postup pro instalaci voayge linux z LiveCD Na str ank´ ach´ distributora Voyage Linux [30] je dostun y´ tento p resnˇ y´ n avod´ pro instalaci, krok za krokem: ======Installing Voyage Linux to a hard disk from Live CD ======

Afte booting the Live CD, login as root (password: voyage)

1. Create distribution directory for installation

# mkdir /tmp/root # mount −o loop /live/image/live/ﬁlesystem.squashfs /tmp/root # cd /tmp/root

2. Make a mount point for installation disk

# mkdir /tmp/cf

3. Format target disk device

# /usr/ local /sbin/format −cf.sh /dev/hda

This will create /dev/hda1 ext2 partition on /dev/hda disk device. ∗∗ Note that this operation is very dangerous since it will erase your disk! Make sure what you are doing and must do it right!

4. Start voyage.update installation script

# /usr/ local /sbin/voyage.update

Following the instruction to select /tmp/root as distribution directory , and /tmp/cf as mount point. After the installation complete, simple reboot the board and Voyage will be started!

There are some additional packages installed for PXE and NFS server. After starting Voyage, you can safely remove them by:

# remountrw # apt −get remove syslinux atftpd nfs −kernel −server \ bzip2 sg3−utils minicom

After all , remove the last line in /etc/dnsmasq.more.conf: conf−ﬁle=/etc/dnsmasq.pxe.conf 66

A.2 Nastaven´ısouboru sip.conf pro testov an´ıpomoc´ıSIPP´ Soubor sip.conf je zde z am´ ernˇ eˇ zkr acen,´ proto zeˇ u´ ctyˇ 1000 a zˇ 1999 maj ´ı zcela stejnou konﬁguraci a li sˇ´ı se jen v prom ennˇ e´ host kde je speciﬁkov ano´ ze kter e´ IP adresy se u zivatelˇ mu˚ zeˇ registrovat. Takto byly u´ ctyˇ rozd elenyˇ do ctyˇ rˇ skupin po 250-ti, p riˇ cemˇ zˇ IP adresy byly v rozsahu 10.0.10.2 - 10.0.10.5/24. [general]

context=inner−calls ; Vychozi kontext pro prichozi hovory

;realm=nasedomena.cz ; oblast pro souhrnou autentikaci, je vyzadovan nekterymi UA ;bindport=5060 ; UDP Port na kterem je naslouchano − vychozi je 5060 srvlookup=yes ; zapnuti DNS SRV lookups pro odchozi hovory ;useragent=Linksys PAP2T ; Umoznuje zmenit prezentaci UA

registertimeout=20 ; znovu registruj UA kazdych 20s dtmfmode = rfc2833 ; umoznuje globalne deﬁnovat tonovou volbu ;nat=yes ; Nastaveni NAT, pokud jsou UA za NATem

canreinvite=no ; RTP pres asterisk

rtpkeepalive=15 ; interval pro zasilani keepalive pro RTP ;domain=nasedomena.cz ;domena povolena k registraci

;; priklad nastaveni potrebneho pro mod B2BUA k Vasemu SIP poskytovateli ; register = > vase cislo:heslo@sip poskytovatel.cz:5060/ ;[ authentication] ;; tvar user:secret@realm ;auth=vase cislo:heslo@sip poskytovatel.cz

[1000] type=friend context=inner−calls secret=1234 host=10.0.10.2 dtmfmode=rfc2833 allow=all

. . .

[1999] type=friend context=inner−calls secret=1234 host=10.0.10.5 dtmfmode=rfc2833 allow=all 67

A.3 Soubor extensions.conf pro testov an´ıpomoc´ıSIPP´ bez sou casnˇ eho´ nahr av´ an´ıhovor´ ˚u Zde je uvedeno kompletn ´ı nastaven ´ı souboru extensions.conf pou zitˇ e´ pro testov an´ ´ı nastrojem´ SIPP.

[general] static =yes writeprotect=no clearglobalvars=no

[globals]

[inner −calls] ; vytoceni prislusneho ucastnika a nasledne zaveseni exten = > 1XXX,n,Dial(SIP/${EXTEN:0},25,t) exten = > 1XXX,n,Hangup

A.4 Soubor extensions.conf pro testov an´ı´ pomoc´ı SIPP se sou casn´ymˇ nahr av´ an´ımhovor´ ˚u Zde je uvedeno kompletn ´ı nastaven ´ı souboru extensions.conf pou zitˇ e´ pro testov an´ ´ı nastrojem´ SIPP.

[general] static =yes writeprotect=no clearglobalvars=no

[globals]

[inner −calls] ; nastaveni formatu souboru, do kterych se budou prichozi hovory zaznamenavat exten = > 1XXX,1,Set(CALLFILENAME=$ {EXTEN:0 }− ${STRFTIME($ {EPOCH},, %Y%m%d −%H %M%S) }) ; cesta kam se maji nahravane soubory ulozit exten = > 1XXX,n,Monitor(wav,/home/data/nahravky/$ {CALLFILENAME },mb) ; vytoceni prislusneho ucastnika a nasledne zaveseni exten = > 1XXX,n,Dial(SIP/${EXTEN:0},25,t) exten = > 1XXX,n,Hangup 68

A.5 Konﬁgurace extensions.conf pro funkci podm´ın enˇ eho´ nahr av´ an´ı´

[apps] ;Nastavit nahravani exten = > ∗7∗,1,Set(DB(Record/voice)=1) exten = > ∗7∗,2,Playback(/home/data/nahravky/nahravani nastaveno) exten = > ∗7∗,n,Hangup

; Zrusit nahravani exten = > ∗∗ 7,1,NoOp(${DB DELETE(Record/voice) }) exten = > ∗∗ 7,2,Playback(/home/data/nahravky/nahravani zruseno) exten = > ∗∗ 7,n,Hangup

;Detekovat stav nahravani exten = > ∗77,1,Set(status=${DB(Record/voice) }) exten = > ∗77,n,GotoIf($[”${status}” = ””]?5) exten = > ∗77,n,Playback(/home/data//nahravky/nahravani zapnuto) exten = > ∗77,n,Hangup exten = > ∗77,n,Playback(/home/data//nahravky/nahravani vypnuto) exten = > ∗77,n,Hangup

A.6 Nastaven´ısoubor ˚u interfaces a hostapd.wlan0.conf pro vytvo ren´ıAPˇ Nastaven ´ı souboru /etc/network/interfaces : auto lo iface lo inet loopback

## WAN interface −> ISP auto eth0 iface eth0 inet dhcp

## LAN interfaces − eth1,eth2,wlan0 auto br0 iface br0 inet static address 192.168.3.1 netmask 255.255.255.192 broadcast 192.168.3.63 bridge ports eth1 eth2 wlan0 up nat.sh br0 eth0 ”192.168.3.0/26”

Nastaven ´ı souboru /etc/hostapd/hostapd.wlan0.conf : interface=wlan0 driver=nl80211 logger syslog=−1 logger syslog level=2 logger stdout=−1 logger stdout level=2 debug=4 69

#dump ﬁle=/tmp/hostapd.dump # ctrl interface =/var/run/hostapd # ctrl interface group=0 channel=6 hw mode=g macaddr acl=0 auth algs=3 eapol key index workaround=0 eap server=0 wpa=3 ssid=HomeRouter wpa passphrase=voyage −linux wpa key mgmt=WPA −PSK wpa pairwise=TKIP rsn pairwise=CCMP eapol version=1

A.7 Nastaven´ısouboru dnsmasq.conf pro funkci DHCP serveru

# file with nameserver for unspecified names resolv−file=/etc/resolv.conf # subnet set to 192.168.3.0/26 in /etc/network/interfaces dhcp−range=192.168.3.7,192.168.3.60,255.255.255.192,24h # Static DHCP users # IPPhone − D−link dhcp−host=00:13:46:d9:15:c3,192.168.3.3 # IPPhone − Ovislink dhcp−host=00:4f:65:00:00:99,192.168.3.4 # Pepa −WLAN dhcp−host=1c:4b:d6:84:f1:01,192.168.3.5 # Pepa −LAN dhcp−host=48:5b:39:23:e6:b8,192.168.3.6

A.8 Nastaven´ısouboru vsftpd.conf pro funkci FTP serveru

listen =YES local enable=YES write enable=YES dirmessage enable=YES xferlog enable=YES connect from port 20=YES xferlog ﬁle =/var/log/vsftpd.log xferlog std format=YES idle session timeout=600 data connection timeout=120 anonymous enable=YES local umask=022 anon upload enable=YES anon mkdir write enable=YES 70

A.9 Nastaven´ısouboru lighttpd.conf pro funkci HTTP serveru

server.modules = ( ”mod access”, ”mod alias”, ”mod compress”, ”mod redirect”, # ”mod rewrite”, )

server.document −root = ”/ var/www” server.upload −dirs = ( ”/ var/cache/lighttpd /uploads” ) server.errorlog = ”/ var/log/ lighttpd / error .log” server.pid −ﬁle = ”/ var/run/ lighttpd .pid” server.username = ”www −data” server.groupname = ”www −data”

index−ﬁle.names = ( ”index.html”, ”index.php”, ”index.htm”, ” default .htm”, ” index. lighttpd .html” )

url .access −deny = ( ”˜”, ”. inc” )

static −ﬁle .exclude −extensions = ( ”.php”, ”. pl ”, ”. fcgi ” )

include shell ”/ usr/share/ lighttpd /use −ipv6.pl”

dir−listing .encoding = ” utf −8” server. dir −listing = ”enable”

compress.cache−dir = ”/ var/cache/lighttpd /compress/” compress.ﬁletype = ( ” application /x −javascript”, ” text /css”, ” text /html”, ” text / plain” )

include shell ”/ usr/share/ lighttpd /create −mime.assign.pl” include shell ”/ usr/share/ lighttpd /include −conf−enabled.pl” fastcgi .server = ( ”. php” = > (( ”bin −path” => ”/usr/lib /cgi −bin/php”, ”socket” = > ”/tmp/php.socket”, ”max −procs” => ”1”, )))

A.10 Nastaven´ısouboru smb.conf pro sd´ılen´ıv s´ıt´ıch Windows

[global] log ﬁle = /var/log/samba/log. %m passdb backend = tdbsam local master = yes os level = 255 preferred master = yes wins support = yes wins server = 192.168.3.1 71

wins proxy = yes name resolve order = wins lmhosts hosts bcast dns proxy = yes remote browse sync remote announce = 192.168.3.63/DOMA 192.168.6.255/DOMA writeable = yes workgroup = DOMA security = share syslog = 5 unix charset = UTF −8 panic action = /usr/share/samba/panic −action %d max log size = 1000 encrypt passwords = true passwd program = /usr/bin/passwd domain master = yes [data] comment = data path = /home/data public = yes writeable = yes read only = no create mode = 0777 directory mode = 0777 [ ﬂash ] comment = ﬂash path = /mnt/ public = yes writeable = yes read only = no create mode = 0777 directory mode = 0777

A.11 Nastaven´ı souboru conﬁg.xml pro sd´ılen´ı multim edi´ı´ pomoc´ı UPn- P/DLNA

192.168.3.1 HomeRouter uuid:91e65728−adbc−4302−b8d1−51bb5630eed4 /home/data /usr/share/mediatomb/web sqlite3.db 72

localhost mediatomb mediatomb < !−− For PS3 support change to ”yes” −− >

redsonic.com 105 −− > 101 −− >

−− > −− > audio/L16 no < ﬁrst −resource>yes no video/mpeg yes < ﬁrst −resource>yes yes ffmpeg,vcodec =mp2v,vb=4096,fps=25,aenc=ffmpeg,acodec=mpga,ab=192,samplerate=44100,channel $ 74

A.12 Nastaven´ısouboru mpd.conf pro funkci s´ıt’ov ehoˇ p rehrˇ ava´ ceˇ hudby

music directory ”/ home/data/MP3” playlist directory ”/ var/ lib /mpd/playlists” db file ”/ var/ lib /mpd/tag cache” log file ”/ var/log/mpd/mpd.log” pid file ”/ var/run/mpd/pid” state file ”/ var/ lib /mpd/state” user ”root” bind to address ”192.168.3.1” port ”6600” gapless mp3 playback ”yes” save absolute paths in playlists ”yes” metadata to use ” artist ,album, title , track ,name,genre,date,composer,performer,disc” follow outside symlinks ”yes” follow inside symlinks ”yes”

audio output { type ”alsa” name ”My ALSA Device” device ”hw:0,0” # optional format ”44100:16:2” # optional mixer device ” default ” # optional mixer control ”PCM” # optional mixer index ”0” # optional }

mixer type ”software” ﬁlesystem charset ”UTF −8” id3v1 encoding ”UTF −8”

A.13 Nastaven´ıkonﬁgura cn´ıchˇ soubor ˚upro funkci VPN koncentr atoru´ Nastaven ´ı souboru /etc/pptpd.conf : option /etc/ppp/pptpd −options debug logwtmp bcrelay eth0 localip 192.168.3.1 remoteip 192.168.3.30−60

Nastaven ´ı souboru /etc/ppp/chap-secrets : # Secrets for authentication using CHAP # client server secret IP addresses user1 pptpd passw1 ∗ 75

Nastaven ´ı souboru /etc/ppp/pptpd-options refuse−pap refuse−chap refuse−mschap require−mschap −v2 ms −dns 192.168.3.1 ms −dns 8.8.8.8 proxyarp nodefaultroute lock nobsdcomp name pptpd

Nastaven ´ı souboru /etc/openvpn/server.conf : dev tun ifconﬁg 192.168.2.1 192.168.2.2 tls −server dh dh1024.pem ca ca.crt cert server. crt key server.key port 5000 comp−lzo persist−tun persist−key verb 3