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FreeSWITCH – Asterisk con esteroides (Avoiding Deadlock) Moises Silva <[email protected]> Manager de software Sangoma Technologies Agenda • Breve introducción a la telefonía • Telefonía de software libre • Qué es FreeSWITCH? • Aplicaciones para FreeSWITCH • El core de FreeSWITCH Breve Introducción a la Telefonía • Todos la hemos usado • Que pasa cuando levantas el teléfono? • Como se encuentran unos a otros? • Que hay con la red celular? • Que es un PBX? Para que sirve? Breve Introducción a la Telefonía Breve Introducción a la Telefonía Breve Introducción a la Telefonía • Puertos análogos (FXO/FXS) Breve Introducción a la Telefonía • Puertos digitales – T1/E1 ISDN, PRI, BRI, MFC-R2, SS7 Me abuuuuurro! Telefonía con software libre? • Computadoras mas poderosas pueden procesar audio • DSPs especializados no son estrictamente necesarios • Hardware simple, software complejo • Asterisk, FreeSWITCH, Kamailio, OpenSIPS, Yate … • Una nueva era! Telefonía con software libre Telefonía con software libre • Solo necesitas una computadora • Si necesitas acceso a la PSTN, una tarjeta PCI/PCIe FreeSWITCH • No siempre uso switches, pero cuando lo hago, prefiero FreeSWITCH Qué es FreeSWITCH • Solución en software de telefonía • Auspiciado por el Open Source Telephony Advancement Group (OSTAG) • Licencia MPL • Escala desde soft-phone hasta softswitch clase 5 • Maneja audio, video, texto • Corre en Linux, BSD, MacOS, Windows y iOS! Qué es FreeSWITCH • Poderosa habilidad de ruteo usando expresiones regulares • No es un SIP proxy, sino un B2BUA Qué es FreeSWITCH • Surge con la idea de tener una mejor plataforma que Asterisk • Su author, Anthony Minessale, fué el mayor contribuyente a Asterisk por muchos años • Diseñado desde el principio para escalar • Altamente multi-thread • Reuso de muchos componentes (no reinventar la rueda) • Avoiding the deadlock! Protocolos VoIP en FreeSWITCH • SIP – UDP, TCP, TLS, SCTP, SRTP, ZRTP, IPv6 … • Gtalk (jingle) • Skype • RTMP • H.323, IAX2, Skinny … Protocolos PSTN en FreeSWITCH • FXO/FXS • PRI / BRI • MFC-R2 • GSM • SS7 • Soporte para varios proveedores de hardware (ej. Sangoma) Soporte para lenguajes • Lua • PERL • Ruby • Python • Java & .NET • JavaScript Aplicaciones Nativas • Voicemail • Colas para call centers • Conferencias en alta definición • Text to Speech y reconocimiento de voz • FAX, T.30 y T.38 Codecs • Banda angosta, banda ancha y ultra banda ancha • CELT (32kHz y 48kHz) • G.722.1C (HD Siren) • G.729 • SILK (El codec de Skype) Eventos en FreeSWITCH • API completamente abstracta • El core y las aplicaciones disparan eventos • Los modulos pueden reservar tipos de eventos • mod_event_socket es el módulo equivalente al manager de Asterisk • Diferentes prioridades: – – – SWITCH_PRIORITY_NORMAL SWITCH_PRIORITY_LOW SWITCH_PRIORITY_HIGH Ejecución de comandos • Cada módulo registra comandos de administración • Todos los comandos pueden ser ejecutados via mod_event_socket • Puedes ejecutar comandos inclusive via HTTP mod_event_socket switch_api_execute() FreeSWITCH CLI Módulo Aplicaciones para FreeSWITCH • • • • • • • • • • Softphone VoIP gateway PBX Servidor de registros Servidor de ruteo de llamadas Servidor de transcoding Session border controller Servidor de conferencias Marcador predictivo Servidor de fax Alta disponibilidad FreeSWITCH “hola mundo” FreeSWITCH “hola mundo” (en LUA) FreeSWITCH con Python Contestando un SMS Por qué modular? • Componentes de construcción • Capacidad de extender el core • Sencilla solución de defectos Ejemplos de arquitecturas modulares • Kernel de Linux (character devices, block devices, filesystems etc) • Interpretes de PHP, Python y PERL (soportan extensiones) • Apache (loggers, generators, filters, mappers) • FreeSWITCH y Asterisk Arquitectura Modular • Registrar interfaces con el core • El core provee APIs a los escritores de módulos • El core usa las interfaces registrada para solicitar servicios APIs del core Aplicación Módulo Interfaces de los módulos Abstracción de una llamada • Como hacemos una abstracción de una llamada? Asterisk Incoming call FreeSWITCH Arquitectura Básica Asterisk struct ast_channel switch_core_session_t FreeSWITCH Arquitectura Básica • Pierna de una llamada en FreeSWITCH switch_core_session_t FreeSWITCH - Memory pool - Owner thread - I/O event hooks - Endpoint interface - Event and message queues - Codec preferences - Channel - Direction - Event hooks - DTMF queue - Private hash - State and state handlers - Caller profile Arquitectura Básica • Pierna de una llamada en Asterisk struct ast_channel Asterisk - No memory pool - No owner thread - Just audio hooks - Tech interface - No event or message queues - Codec preferences - Direction as flag AST_FLAG_OUTGOING - No DTMF queue (generic frame queue) - Data stores instead of private hash - No generic state handlers - Extension, context and ast_callerid instead of caller profile. Arquitectura Básica • Qué hace struct ast_frame? • Representa todo tipo de “media” y señalización • Audio y Video • DTMF • Y mas … Entran paquetes Asterisk Salen paquetes Asterisk frames (signaling, audio, dtmf, video, fax) Arquitectura Básica • FreeSWITCH tiene switch_frame_t. • switch_frame_t unicamente representa “media”. • La señalización es manejada con switch_core_session_message_t • El DTMF es manejado a través de una cola Audio entrante DTMF entrante Señalización entrante Audio saliente FreeSWITCH DTMF saliente Señalización saliente Clara separación de señalización, audio, dtmf etc. Arquitectura Básica • Como se maneja una llamada de 2 piernas? Llamada entrante Ruteo Llamada saliente Arquitectura Básica • Asterisk haciendo una llamada entre SIP y PRI. SIP: Invite (monitor thread) chan_sip - Allocate ast_channel - Set caller data - call ast_pbx_start() (new thread) PBX core ISDN: SETUP ast_request -> ast_call() loop extensions.conf calls Dial() application Media Exchange chan_dahdi ast_waitfor() PBX core ISDN: CONNECT ast_bridge_call() ast_channel_bridge() Arquitectura Básica • FreeSWITCH haciendo una llamada entre SIP y PRI. SIP: Invite (monitor thread) mod_sofia - call switch_core_session_request - Set caller profile - call switch_core_session_thread_launch() ISDN: SETUP (new thread) State machine loop Handling state changes routing state execute state Bridge Application switch_ivr_originate() mod_openzap ISDN: CONNECT (new thread) State machine Media Exchange loop Handling state changes Conclusión • Nos encontramos en una carrera por escalabilidad, características y adopción de la tecnología entre varios proyectos de telefonía libre • FreeSWITCH aún necesita mayor adopción y aplicaciones en su ecosistema • Asterisk necesita mas mejoras en su arquitectura para escalar • La competencia entre Asterisk y FreeSWITCH definitivamente los ha llevado a ser mejores Gracias! Preguntas y comentarios? Contact e-mail: [email protected] [email protected] http://www.moythreads.com/