La mise en place de la téléphonie ip dans un réseau informatique.

REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE

MINISTERE DE LA FORMATION ET DE L'ENSEIGNEMENT PROFESSIONNELLE INSTITUE NATIONAL SPECIALISE DE LA FORMATION PROFESSIONNELLE EX : ITEEM DE BEAULIAEU

MEMOIRE DE FIN D'ETUDE

POUR L'OBTENTION D'UN DIPLOME

DE TECHNICIEN SUPERIEUR EN INFORMATIQUE

Option: Réseaux et Systèmes Informatique

Réalisé par : BOUMAZA Mustapha

Promotrice: ^Melle MECHERNENE Karima Encadreur: M^r BOUNAAMA

2015 / 2016

J'ai été honoré d'avoir effectué ce stage au sein du INSFP ITEEM Beau lieu et du AIR ALGERIE.

Je tiens à remercier mon encadreur de stages, Mr BOU NAAMA DJILALI qui m'a accompagné durant mon stage pratique.

Je remercie particulièrement Mlle MECHERNENE Karima et Mr TAOUI AMINE, qui ont bien voulu me transmettre pendant mon stage pratique leur compétence et leur savoir-faire.

Enfin, je tiens à exprimer ma reconnaissance à tout le personnel de ces deux institutions, pour m'avoir accueilli durant ma formation.

Merci au bon dieu le tout puissant de nous avoir donné le courage de terminer ce modeste travail que je dédie en exprimant ma gratitude et mon amour à mes chers parents pour leurs soutient moral et matériel.

Que dieu leurs donne une longue vie et un parfait état de santé.

A mes chers frères et soeurs.

A mon très cher ami et frère Abdeslam Hocine. A mes collègues de la DTDS

A mes oncles, mes tantes mes cousins, mes cousines. A mes collègues de la section « réseaux et systèmes informatique ».

A tous ceux qui m'aiment, me connaissent de près et de loin.

Sommaire

Introduction générale 1

CHAPITRE I :Présentation de l'organisme d'accueil

Introduction 4

1. Présentation de la compagnie Air Algérie 4

2. Historique de la compagnie Air Algérie 5

3. L'organigramme général de la compagnie Air Algérie 6

4. Les Activités de la compagnie Air Algérie 7

5. Les objectifs de la compagnie Air Algérie 7

6. Présentation de la direction du système d'information(DSI) 8

7. Organigramme De la Direction de system de l'information 9

Conclusion 10

CHAPITRE II : Généralités sur la VoIP

Introduction 12

1. Brève historique 12

2. Le réseau téléphonique commuté 13

3. Définitions 14

3.1. Internet protocol ( ip ) 14

3.2. VoIP (Voice over IP) 15

4. Les différents éléments pouvant composer un réseau 16

4.1. PABX 16

4.2. Le serveur de communications 16

4.3. La passerelle (Gateway) 17

4.4. Le routeur 17

4.5. Un commutateur réseau (switch) 18

4.6. Le Gatekeeper 18

4.7. L'IP-Phone 18

4.8. Softphone 19

5. Principe de transformation de la voix en IP 19

6. Protocoles 21

6.1. RTP (Real-time Transfer Protocol) 21

6.2. RTCP (Real-time Transfer Control Protocol) 22

6.3. ICMP (Internet Control Message Protocol) 22

6.4. UDP (User Datagram Protocol) 22

6.5. Protocol de signalisation 22

6.5.1. H.323 24

6.5.2. SIP (Session Initiation Protocol) 26

6.5.3. IAX (Inter Asterisk eXchange) 29

7. Les Codecs 30

8. Les modes d'accès 32

8.1. La voix sur IP entre deux ordinateurs 32

8.2. La voix sur IP entre un PC et un téléphone 32

8.3. La voix sur IP entre deux téléphones 33

9. Points forts et limites de la voix sur IP 33

9.1. Les Points forts 33

9.2. Les points faibles de la voix sur IP 34

Conclusion 35

CHAPITRE III : Implémentation d'un serveur Asterisk

1. Présentation Asterisk 37

1.1. Définition 37

1.2. Rôle 37

1.3. Caractéristiques 38

2. Architecture interne d'Asterisk 38

3. Principales fonctions 39

4. Les APIs (Application Programming Interface) 40

5. Architecture du réseau 41

6. Installation du système 41

7. Configuration d'Asterisk 48

8. Configuration de X-Lite 49

9. Fonctionnalités 52

9.1 Appel 52

9.2 Mise en place des boîtes vocales 54

9.3 Création d'un mot de passe crypté 55

9.4 Surveiller son système en lisant les logs 57

9.5 Archivage 58

9.6 Solution CDR (CALL Detail Record) dans Asterisk 58

Conclusion 60

Conclusion générale 61

Références Glossaire

Liste des figures

Figure I.1 : L'organigramme général de la compagnie 6

Figure I.2 : Organigramme de la Direction Systèmes Information (D-S-I) 9

Figure II.1 : Les types des câbles réseaux 13

Figure II.2 : les faisceaux hertziens 14

Figure II.3 : Modèle OSI (Open SystemsInterconnection) & du modèle TCP/IP 14

Figure II.4 : Equipements utilisés pour VoIP 15

Figure II.5 : Standard Téléphonique IPBX 16

Figure II.6 : serveur de communication 17

Figure II.7 : La passerelle 17

Figure II.8 : routeur cisco 17

Figure II.9 : switch 18

Figure II.10 : Gatekeeper 18

Figure II.11 :IP phone 18

Figure II.12 : softphone 19

Figure II.13 : Processus de la VoixIP 20

Figure II.14 : Protocole RTP dans le modèle OSI. 22

Figure II.15 : Architecture client 11.323 25

Figure II.16 :L'encapsulation du protocole SIP en comparaison avec 11.323. 26

Figure II.17 : Procédure d'établissement de session SIP 28

Figure II.18 : Role de protocole IAX 29

Figure II.19 : Différents codecs dans le modèle OSI 31

Figure II.20 : Voix sur IP entre deux ordinateurs 32

Figure II.21: Pc to phone. 33

Figure II.22: Phone to phone 33

Figure III.1 : architecture du réseau Voip avec un serveur Asterisk 37

Figure III.2: architecture interne d'Asterisk 39

FigureIII.3 : Architecture du réseau 41

Figure III.4 : Fenêtre du softphone X-lite 50

Figure III.5 : Configuration du compte du client « 6002 » 51

Figure III.6 : softphone connexion disponible 52

Figure III.7 : Simulation d'un appel 53

Figure III.8 : fichiers de log 57

Figure III.9 : Format du fichier Master.csv du CDR 59

1

Introduction :

Introduction générale

La voix sur IP (VoIP, Voice over IP) est une technologie de communication vocale en pleine émergence. Elle fait partie d'un tournant dans le monde de la communication.

En effet, la convergence du triple play (voix, données et vidéo) fait partie des enjeux principaux des acteurs de la télécommunication aujourd'hui

Au lieu de disposer à la fois d'un réseau informatique et d'un réseau téléphonique commuté (RTC), l'entreprise peut donc, grâce à la VoIP, tout fusionner sur un

même réseau. Comme toute innovation technologique, la VoIP non
seulement simplifie l'exploitation des réseaux mais aussi économise de l'argent à ces clients

Les entreprises dépensent énormément en communications téléphoniques, or le prix des communications de la ToIP (Téléphonie sur IP) est dérisoire en comparaison. En particulier, plus les interlocuteurs sont éloignés, plus la différence de prix est intéressante. De plus, la téléphonie sur IP utilise jusqu'à dix fois moins de bande passante que la téléphonie traditionnelle. Il semblerait que les entreprises après avoir émis un certain nombre de doutes sur la qualité de services soient désormais convaincues de la plus grande maturité technologique des solutions VOIP proposées sur le marché.

Le scénario vers lequel va s'orienter la téléphonie sur IP dépend beaucoup de l'évolution du réseau lui-même. En effet, si l'internet garde sa configuration actuelle où elle est essentiellement dimensionnée en fonction d'une qualité de service moyenne pour la transmission des données. Cependant, cette nouvelle technologie constitue une solution idéale pour le cas d'interconnexion de PBX d'entreprises. En effet, les entreprises multi-sites cherchent à économiser des dépenses énormes dues aux communications intersites. Il serait donc envisageable de profiter de cette nouvelle technologie émergente afin d'assurer cette interconnexion.

Dans ce contexte, la compagnie « AIR ALGERIE » a ressenti dernièrement le besoin de profiter de cette technologie de VoIP. En effet, leur cahier de charge exige une interconnexion via le protocole SIP pour tenir compte des spécificités des PBX en question. Désormais, il est nécessaire d'implémenter un serveur SIP. Une étude des besoins élaborés montre que le logiciel libre « Astérisk », est le meilleur à assurer ce rôle du serveur SIP.

Ce mémoire se compose de trois chapitres :

Le premier chapitre introduit la présentation de l'organisme d'accueil.

2

Introduction :

Le deuxième chapitre s'intéresse à la voix sur IP et ces éléments, décrit et explique son architecture et ces protocoles, ainsi énumère les majeurs points forts de cette technologie ainsi que ses faiblesses.

Le dernier chapitre, s'intéresse à la mise en place d'une solution de VoIP pour les entreprises basée sur le serveur Asterisk et le client softphone X-Lite.

CHAPITRE I

Présentation de l'organisme

d'accueil

4

Chapitre I: Présentation de l'organisme d'accueil

Introduction :

Après chaque formation théorique, il est indispensable de la compléter par un stage

pratique au sein d'un organisme, et un mémoire de fin d'étude résumant les étapes les plus importantes de ce stage. La première étape de ce rapport consiste à présenter l'organisme où la formation pratique se déroulera. A cet effet, ce premier chapitre va comporter les points suivants :

· Présentation générale de la compagnie.

· L'historique de la compagnie.

· L'organigramme général de la compagnie.

· Les activités et les objectifs de là compagnie.

· Présentation de la direction du système d'information(DSI)

· Organigramme de la Direction Systèmes Information (D-S-I)

1. Présentation de la compagnie Air Algérie:

Air Algérie est une société par actions, par abréviation S.P.A, dont le capital est de 43.000.000.000,00 DA. La Compagnie dispose aujourd'hui, d'un certain nombre d'atouts forts pour améliorer sa compétitivité sur le marché face à la concurrence, assurer sa rentabilité et préserver sa santé financière. Le processus de développement d'Air Algérie est en constante évolution. Après avoir réalisé la nouvelle base de maintenance et modernisé sa flotte, elle a entamé la modernisation de ses outils de gestion et systèmes d'information ainsi que la mise aux normes de ses activités, lui permettant de faire face aux défis du marché, sans cesse présents. Le groupe Air Algérie comprendrait notamment des filiales spécialisées dans les activités suivantes:

· La Compagnie Régionale.

· Le cargo.

· Le Cat ring.

· La Maintenance.

· Handling.

· Tour opérateur

La flotte d'Air Algérie compte 43 appareils d'un âge moyen passant de 17 ans en 2003 à seulement 7 ans en fin 2010. La flotte passage est une des flottes les plus jeunes du secteur.

5

Chapitre I: Présentation de l'organisme d'accueil

2. Historique de la compagnie Air Algérie :

Air Algérie est la compagnie aérienne nationale algérienne .crée en juin 1953. Elle trouve son origine en 1947, quand fut constituée la C.G.T. (Compagnie Générale de Transport) avec un réseau principalement orienté vers la France.

1962 : Recouvrement de l'indépendance de l'Algérie.

1963 : L'État prend 51% du capital d'Air Algérie.

1970 : L'État porte sa participation au capital d'Air Algérie à 83%.

1973 : L'État décide d'intégrer à Air Algérie la Société de Travail Aérien (S.T.A.).

1974 : L'État porte sa participation à 100% en rachetant les 17% encore détenus par Air

France.

1984 : Les deux entités citées ci-dessus sont à nouveau fusionnées en une seule entreprise à laquelle revient la charge de la gestion des aérogares.

1987 : Air Algérie est déchargée de la gestion aérogares.

1997 : Air Algérie devient une société par actions avec un capital de 2,5 milliards DA.

1998 : Libéralisation du transport aérien.

2000 : Le capital d'Air Algérie est porté à 6 milliards de dinars.

2001 : Le capital d'Air Algérie est porté à 14 milliards de dinars.

26 Mars 2005 : Le capital d'Air Algérie est porté à 26 milliards de dinars.

30 Septembre 2005 : Le capital d'Air Algérie est porté à 29 milliards de dinars.

2006 : Le capital d'Air Algérie est porté à 37 milliards de dinars.

2007 : Le capital d'Air Algérie est porté à 43 milliards de dinars.

2009 : Ouverture en février de la ligne ALG-PEK-ALG; renforcement des fréquences sur les vols internationaux ; renforcement des navettes ATR entre Alger et les grandes villes (Annaba, Oran et Constantine); ouverture de nouvelles lignes en ATR dans le cadre du désenclavement des hauts plateaux et des régions du sud.

2010 : Renforcement de notre flotte avec l'acquisition de 4 ATR et 3 BOEING 737 800 et réorganisation de la compagnie.

2011 : pour suite de rajeunissement de la flotte avec l'acquisition de quatre Boeing 737-800

Chapitre I: Présentation de l'organisme d'accueil

3. Organigramme général de la compagnie Air Algérie:

Direction Générale

Organes en staff (Assistants DG)

Secrétariat Général

Inspection Générale

Division
Commerciale

Direction
Technique

Direction projet
B.M.

Direction
Logistique

Direction des
Opérations aériennes

Direction de Transport

Direction catering

Direction Fret

Direction des
Ressources Humaines

Direction Financière

Direction juridique

Direction Informatique

Direction planification
et contrôle de gestion

Direction DTA

Figure I.1: L'organigramme général de la compagnie Air Algérie

Direction des
Ouvres sociales

7

Chapitre I: Présentation de l'organisme d'accueil

4. Les Activités de la compagnie Air Algérie :

· La Compagnie transporte annuellement prés de 3,54 millions de passagers sur ses lignes régulières, et près de 20 000 tonnes de fret sont transportés chaque année par la compagnie.

· Des charters pétroliers avec environ 500 000 passagers par an.

· Des charters Oumra et Hajj qui transportent les pèlerins vers les lieux saints de l'Islam.

· Un centre ou commissariat hôtelier (catering) qui permet à Air Algérie de couvrir ses besoins au départ d'Algérie, ainsi que l'assistance des autres compagnies

· Le réseau international - quarante-cinq villes des servies dans trente pays en Europe, Moyen-Orient, Maghreb, Afrique et Amérique (Canada) est adossé à un réseau domestique reliant 31 villes. Air Algérie a produit près de 5 milliards de sièges-kilomètres offerts (SKO) et a réalisé 3,3 milliards de passagers-kilomètres transportés (PKT) Le groupe possède 150 agences réparties en Algérie et à l'international. La compagnie s'adresse aux longs courriers: Une ligne Alger-Montréal est en service depuis le 15 juin 2007. À partir de février 2009, Elle relie Alger à Pékin à bord d'un Airbus A330-200.

5. Les objectifs de la compagnie Air Algérie :

· Une meilleure gestion de l'entreprise afin de fournir aux gestionnaires des informations fiables dans les meilleurs délais.

· Une amélioration de la qualité des services offerts à sa clientèles et ceci en :

+ Gérant le personnel et l'élaboration du budget.

+ Assurant la formation du personnel.

+ Représentant l'entreprise au sein des marchés.

+ Satisfaire de manière ponctuelle et régulière de la demande de la clientèle,

améliorer l'image de marque de la compagnie

+ Améliorer la qualité de service notamment en matière d'en matière de sécurité,

hygiène et confort.

+ Augmenter parts de marchés concurrentiels internationaux.

8

Chapitre I: Présentation de l'organisme d'accueil

6. Présentation de la direction du système d'information(DSI) :

La Direction du système d'information (DSI) a succédé à la direction de

l'informatique et des télécoms (DIT) en 2012. Désormais, elle intervient davantage dans la

définition de la politique du système d'information de l'entreprise.

Ses missions sont :

+ Conseiller la direction de l'université sur la stratégie en matière de système

d'information, notamment à travers le Comité stratégique du système d'information

(COSSI), instance principale de gouvernance du système d'information.

+ Etre moteur dans l'élaboration du schéma directeur du système d'information (SDSI)

et dans sa révision au fil des années.

+ Assister la direction et les services de l'université dans la définition de leurs besoins et

dans la conduite des projets (fonction d'assistance à maîtrise d'ouvrage = AMO).

+ Conduire la mise en oeuvre des applications informatiques résultant des projets

(fonction de maîtrise d'oeuvre = MOE).

+ Maintenir en condition opérationnelle l'ensemble du système d'information:

infrastructures, applications, postes de travail.

+ Adapter en permanence son offre de services aux besoins exprimés par les différentes

catégories d'usagers : étudiants (futurs, actuels, anciens), enseignants et chercheurs.

+ Mettre tous les moyens en oeuvre pour garantir la Sécurité du système d'information

(SSI).

A ce titre, la D.S.I. a en charge :

+ Les infrastructures systèmes et réseaux

+ Réseaux : moyens de communication au sein de l'établissement ainsi que vers les

réseaux régionaux, nationaux et internationaux,

+ Systèmes : serveurs et services associés placés explicitement sous sa responsabilité.

+ L'expertise sur les systèmes, les réseaux, les serveurs, les logiciels,

+ L'assistance technique informatique liée aux activités d'enseignement, de recherche,

de gestion et de documentation de l'université,

+ Le conseil dans l'élaboration de la politique d'achat des matériels et logiciels,

+ Le développement d'outils ou l'intégration de briques applicatives dans le respect du

système d'information,

+ La participation à la préparation du contrat d'établissement en ce qui concerne les

moyens informatiques.

9

Chapitre I: Présentation de l'organisme d'accueil

7. Organigramme De la Direction de system de l'information :

Direction système d'information

Département Administrateur
et de Gestion Economique

Sous-Direction

Sous-Direction

Sous-Direction

Sous-Direction

d'Etude et de

Centre de Calcul

Système Passagers

Maintenance et

Développement

Télécommunication

Département

Système

mini-micro

Application de

D'étude et de

Administration

Réservation

Méthode

Des Finances

Département

Planification Des

Maintenance

Systèmes

Exploitation et

Données

Système

Réseaux

Télécommunicatio n

								Département
							Système
	Production		de Données				Technique
	Temps Réel				Maintenance		Opérât

								Département
							Informatique
	Production		Enregistrement		DEB		Répartie
	Batch		Automatique

Figure I.2: Organigramme de la Direction Systèmes Information (D-S-I) onclusion

10

Chapitre I: Présentation de l'organisme d'accueil

Conclusion :

Forte de sa longue expérience et résolument tournée vers la modernité, AIR ALGERIE se veut être une compagnie aérienne moderne et efficace, jouissant d'une position concurrentielle solide et donnante dans la stratégie de développement de la Compagnie, une place primordiale à la satisfaction de la clientèle.

CHAPITRE II

Généralités sur la VoIP

12

Chapitre II: Généralités sur la VoIP

Introduction :

La voix sur IP (Internet Protocol) est un sujet vaste et très riche. Pour commencer il convient de définir les concepts cachés derrière le terme générique « VoIP » (Voice Over IP).

La "VoIP" ou littéralement "voix sur IP" en Français désigne l'ensemble des technologies permettant de communiquer oralement via un réseau utilisant le protocole IP. Le terme "VoIP" est en général utilisé pour décrire des communications "Point à Point". Pour la diffusion du son sur IP en multipoints, on parlera plutôt du streaming (comme les radios sur Internet, par exemple).

1. Brève historique

Le besoin pour l'homme de communiquer par la voix sur de longue distance ne date pas d'aujourd'hui.

En 1667 Robert Hooke, physicien anglais découvre pour la première fois le principe de transmission d'un son grâce à son simple fil tendu entre deux cornets.

En 1782 un moine bénédictin, Dom Gautheya eu l'idée d'exploiter la propriété acoustique des tubes qui transmettent les sons de l'une à l'autre de leurs extrémités. Ce système a été utilisé par la suite mais sur des courtes distances notamment dans la marine pour transmettre les consignes du poste de pilotage à la salle des machines, dans les maisons bourgeoises pour appeler les domestiques ou dans la voiture pour donner l'ordre au chauffeur.

A partir de 1850, de nombreux inventeurs cherchent comment transporter la voix humaine grâce au fils électrique.

En 1854, l'inventeur français Charles Bourseul fut le premier à imaginer un système de transmission électrique de la parole. L'histoire ne retiendra qu'un seul nom celui de Graham Bell qui a mis au point le premier prototype de téléphone. Ce n'est que le 10 mars 1876 que les travaux de Bell et Watson commencèrent à être concluant par la réussite de cette expérience mémorable. Ce jour-là, Bell prononça devant un montage mis en place par Watson et lui dit cette phrase historique : « Monsieur Watson, venez ici j'ai besoin de vous ! » dans une autre pièce quelques étage plus bas, Watson entendit distinctement la voix de son maître sortir du dispositif. C'est à partir de là qu'est né le téléphone.

Augmentation importante du nombre d'utilisateur, l'expansion du système téléphonique donne naissance au réseau téléphonique commuté (RTC). Ce réseau qui atteint plusieurs pays est actuellement le plus utilisé par les particuliers et les entreprises. Le RTC assure la

Chapitre II: Généralités sur la VoIP

connexion automatique momentanée de deux installations terminales afin de mettre en relation deux usagers au minimum.

2. Le réseau téléphonique commuté :

Le réseau téléphonique commuté est le plus ancien en matière de télécommunication. Il est basé sur une architecture hiérarchisée. Afin de communiquer à travers le RTC, un numéro personnel est attribué à chaque client.

Les connexions entre abonnés se font:

- Soit en empruntant les lignes du réseau public RTC, il s'agit là des communications extérieures ;

- Soit au sein d'une même entreprise, ce sont des communications internes traités par un autocommutateur privé (PABX). L'accès au réseau Public se fait alors en composant un préfixe supplémentaire.

Le commutateur étant le coeur du réseau RTC (en anglais STN : Switching Telephone Network) se représente à plusieurs niveaux pour écouler le trafic téléphonique. Tous d'abord :

· Le commutateur à autonomie d'acheminement (CAA) ou commutateur local permettant de mettre en relation les clients d'une même zone géographique.

· Les centres de transit (CT) permettant d'écouler les communications téléphoniques entre les commutateurs à autonomie d'acheminement.

· Lorsque la communication est internationale, il s'agit là d'un centre de transit international (CTI).

Les supports de transmissions pour l'acheminement du signal entre commutateurs peuvent être faits par :

· Des conducteurs métalliques (paires torsadées, câbles coaxiaux)

· Par la fibre optique

13

Figure II.1: Les types des câbles réseaux

· Par les faisceaux hertziens en espaces libre

Chapitre II: Généralités sur la VoIP

Figure II.2: Les faisceaux hertziens

Dans le système traditionnel, la voix est encodée de façon analogique puis sur un réseau de commutation de circuits. La bande passante faible (300HZ-3400HZ) du réseau téléphonique commuté, et le rapport signal sur bruit (de l'ordre de 40db) limite ainsi la qualité du signal analogique transmis et donc le débit du nombre de bits transmis. Cependant, lorsque deux personnes veulent communiquer toute la bande passante leur est attribuée tout au long de leur communication. Or pendant une communication, il y'a toujours des temps morts et pendant ces temps mort, la bande passante est toujours utilisée. Cette mauvaise gestion de la bande passante des systèmes analogiques a conduit à se pencher sur la question d'intégrations de la voix sur le réseau IP.

3. Définitions :

3.1. Internet Protocol ( IP ):

Internet Protocol, généralement abrégé IP, est un protocole de communication de réseau informatique, il correspond à un protocole de niveau 3 dans le modèle OSI et du modèle TCP/IP (Figure II.3) permettant un service d'adressage unique pour l'ensemble des terminaux connectés.

14

Figure II.3 : Modèle OSI (Open Systems Interconnection) & du modèle TCP/IP [1].

15

Chapitre II: Généralités sur la VoIP

3.2. VoIP (Voice over IP):

La voix sur IP (VoIP) regroupe l'ensemble des techniques permettant de faire transiter de la voix sur un réseau informatique. La voix sur IP comprend ainsi les communications de PC à PC. Pour ce type de communication, chaque utilisateur doit disposer d'un logiciel approprié. Si la connexion passe par le réseau Internet, on parle alors de VoIP, la téléphonie par Internet. Deuxième catégorie de voix sur IP, les communications de PC à téléphone (PC to Phone). Dans les deux cas, le PC communicant est appelé Softphone, terme qui insiste sur l'émulation du PC en téléphone grâce à un logiciel.

La ToIP s'inscrit dans la troisième catégorie de communications en voix sur IP, les échanges de téléphone à téléphone. Les postes sont alors baptisés IP-Phone pour les distinguer de leurs homologues standards. Un téléphone IP doit en effet être alimenté par courant au contraire des téléphones classiques. Il est capable de numériser la voix pour la transmettre sur des réseaux IP et peut, à l'inverse, rassembler les paquets entrants pour interpréter la voix reçue. La téléphonie sur IP circule sur des réseaux privés LAN (Local Area Network), VPN (Virtual Private Network) ou publics (Figure II.4).

Dans la littérature il arrive souvent de tomber sur le terme « ToIP » qui désigne les mêmes technologies que la VoIP, ToIP signifie « Telephony Over IP » ou, plus prosaïquement les techniques employées pour faire circuler la voix sur un réseau informatique dont la couche transport est prise en charge par le protocole IP.

Figure II.4 : Equipements utilisés pour VoIP [2].

16

Chapitre II: Généralités sur la VoIP

4. Les différents éléments pouvant composer un réseau

4.1. PABX :

PABX (signifie : Private Automatic Branch eXchange) sert principalement à relier les postes téléphoniques d'un établissement (lignes internes) avec le réseau téléphonique public (lignes externes). Il permet en plus la mise en oeuvre d'un certain nombre de fonctions, notamment :

1. Relier plus de lignes internes que de lignes externes.

2. Permettre des appels entre postes internes sans passer par le réseau public.

3. Programmer des droits d'accès au réseau public pour chaque poste interne.

4. Proposer un ensemble de services téléphoniques (conférences, transferts d'appel, renvois, messagerie, appel par nom...).

5. Gérer la ventilation par service de la facture téléphonique globale (taxation).

6. Apporter des services de couplage téléphonie-informatique (CTI).

7. Gérer les appels d'urgence dans les structures d'accueil hospitalières, maisons de retraite, etc.

8. Gérer un portier interphone d'immeuble et commander une gâchette électrique.

Il s'agit en quelque sorte d'un Switch doté de fonctionnalités particulières et peut être considéré comme étant le coeur d'un réseau privé de téléphonie (Figure I.5). Le terme "IP-PABX" (ou "IPBX") désigne un PABX (ou PBX) utilisant la technologie IP pour accéder à son réseau.

Figure II.5 : Standard Téléphonique IPBX [3].

Chapitre II: Généralités sur la VoIP

4.2. Le serveur de communications : (exemple : Call Manager de Cisco)

Ce dernier gère les autorisations d'appels entre les terminaux IP ou soft phones et les différentes signalisations du réseau. Il peut posséder des interfaces réseaux opérateurs (RTC-PSTN ou RNIS), sinon les appels externes passeront par la passerelle dédiée à cela (Gateway).

Figure II.6 : serveur de communication

4.3. La passerelle (Gateway) :

Est un élément de routage équipé de cartes d'interfaces analogiques et/ou numériques pour s'interconnecter soit avec d'autres PABX (en QSIG, RNIS ou E&M), soit avec des opérateurs de télécommunications local, national ou international. Plusieurs passerelles peuvent faire partie d'un seul et même réseau, ou l'on peut également avoir une passerelle par réseau local (LAN). La passerelle peut également assurer l'interface de postes analogiques classiques qui pourront utiliser toutes les ressources du réseau téléphonique IP (appels internes et externes, entrants et sortants).

Figure II.7 : La passerelle (Gateway)

4.4. Le routeur

Un routeur est un élément intermédiaire dans un réseau informatique assurant le routage des paquets. Son rôle est de faire transiter des paquets d'une interface réseau vers une autre, au mieux (sans atténuation du signal ou perte de données), selon un ensemble de règles. Il y a habituellement confusion entre routeur et relais¹, car dans les réseaux Ethernet les routeurs opèrent au niveau de la couche 3 du modèle OSI

17

Figure II.8 : Routeur cisco

Chapitre II: Généralités sur la VoIP

4.5. Un commutateur réseau (switch) :

Est un appareil qui sert à connecter plusieurs éléments dans un réseau informatique. un switch ressemble à un boitier disposant de plusieurs ports Ethernet (entre 4 et plusieurs dizaines), il peut intégrer la télé alimentation des ports Ethernet à la norme 802.3af pour l'alimentation des IP-phones ou des bornes

Figure II.9 : switch

4.6. Le Gatekeeper :

Il effectue les transferts d'adresses (identifiant H323 et @ IP du référencement du terminal) et gère la bande passante et les droits d'accès. C'est le point de passage obligé pour tous les équipements de sa zone d'action.

Figure II.10 : Gatekeeper

4.7. L'IP-Phone :

Est un terminal téléphonique fonctionnant sur le réseau LAN IP à 10/100 avec une norme soit propriétaire, soit SIP ou H.323. Il peut y avoir plusieurs codecs pour l'audio, et il peut disposer d'un écran monochrome ou couleur, et d'une ou plusieurs touches soit programmables, soit préprogrammées. IL est en général doté d'un hub passif à un seul port pour pouvoir alimenter le PC

l'utilisateur (l'IP-PHONE se raccorde sur la seule prise Ethernet mural et le PC se raccorde derrière l'IP-PHONE).

18

Figure II.11 : IP phone

19

Chapitre II: Généralités sur la VoIP

4.8. Softphone :

Un SoftPhone est un logiciel de téléphonie sur Internet. Il permet de téléphoner d'ordinateur à ordinateur ou d'ordinateur à téléphone. Il existe un très grand nombre de softphones dont l'un des plus célèbres est X-Lite proposé par X-ten.

Les interfaces de ces softphones sont souvent simples d'utilisation et très complètes puisque toutes les fonctionnalités qui existent sur des téléphones classiques existent aussi sur les softphones.

D'autres fonctions sont parfois associées comme la messagerie instantanée (IM ou chat), la visiophonie, l'échange de fichiers (pour partager des photos par exemple...), la conférence à plusieurs....

Figure II.12 : softphone Xlite

5. Principe de transformation de la voix en IP

La voix sur IP (Voice over IP) caractérise l'encapsulation d'un signal audio numérique (La voix) au sein du protocole IP. Cette encapsulation permet de transporter la voix sur tout réseau compatible TCP/IP. Le transport de la voix sur un réseau IP nécessite au préalable sa numérisation. Il convient alors de récapituler les étapes nécessaires à la numérisation de la voix avant d'entrer dans les détails de la VoIP.

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Chapitre II: Généralités sur la VoIP

Le processus de la numérisation de la voix est schématisé par la figure suivante :

Figure II.13 : Processus de la VoixIP

? Acquisition du signal :

La VoIP suppose la transformation d'un signal continu analogique (la voix) en un signal discret numérique (composé d'une série de chiffres). La première étape consiste naturellement à capter la voix à l'aide d'un micro, qu'il s'agisse de celui d'un téléphone ou d'un micro casque. ? Numérisation :

Dans le cas où les signaux téléphoniques à transmettre sont sous forme analogique, ces derniers doivent d'abord être convertis sous forme numérique suivant le format PCM (Pulse Code Modulation) à 64 Kbps. Si l'interface téléphonique est numérique (accès RNIS, par exemple), cette fonction est omise.

? Compression :

Le signal numérique PCM à 64 Kbps est compressé selon l'un des formats du codec (Compression / décompression) puis inséré dans des paquets IP. La fonction du codec est le plus souvent réalisée par un DSP (Digital Signal Processor). Selon la bande passante à disposition, le signal voix peut également être transporté dans son format original à 64 Kbps.

? Habillage des en-têtes :

Les données « brutes » qui sortent du DSP doivent encore être enrichies en informations avant d'être converties en paquets de données à expédier sur le réseau.

? Emission et transport :

Les paquets sont acheminés depuis le point d'émission pour atteindre le point de réception sans qu'un chemin précis soit réservé pour leur transport. Ils vont transiter sur le réseau

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Chapitre II: Généralités sur la VoIP

(réseau local, réseau étendu voire Internet) en fonction des ressources disponibles et arriver à destination dans un ordre indéterminé.

? RECEPTION :

Lorsque les paquets arrivent à destination, il est essentiel de les replacer dans le bon ordre et assez rapidement. Faute de quoi une dégradation de la voix se fera sentir. Ce point sera détaillé plus loin.

? Conversion numérique analogique :

La conversion numérique analogique est l'étape réciproque de l'étape 2, qui permet de transformer les données reçues sous forme de série discrète en un signal électrique continu.

? Restitution

Dès lors, la voix peut être retranscrite par le haut-parleur du casque, du combiné téléphonique ou de l'ordinateur.

6. Protocoles :

Les fournisseurs ADSL (Asymetric Digital Subscriber Line) utilisent en règle générale le protocole MGCP (Media Gateway Control Protocol) qui est un protocole asymétrique (le serveur contrôle le téléphone de l'abonné), alors que les logiciels de Voix sur IP utilisent en général le protocol SIP qui est un protocole symétrique. 11istoriquement le protocole 11.323 ayant été développé et adopté massivement en premier lieu, il reste très présent mais sur le déclin. Ainsi on peut identifier certains acteurs historiques en se lançant dans l'aventure VoIP au moyen de protocoles plus anciens (11323) et les nouveaux arrivés en utilisant les derniers protocoles (SIP par exemple).

6.1. RTP (Real-time Transfer Protocol):

Le but du protocole RTP et de fournir un moyen uniforme de transmettre sur IP des données soumises à des contraintes de temps réel (audio, vidéo, ...) (Figure II.14). Le rôle principal de RTP consiste à mettre en oeuvre des numéros de séquence de paquets IP pour reconstituer les informations de voix ou vidéo même si le réseau sous-jacent change l'ordre des paquets.

Plus généralement, le RTP permet :

· D'identifier le type de l'information transportée,

· D'ajouter des marqueurs temporels et des numéros de séquence à l'information transportée.

· De contrôler l'arrivée à destination des paquets.

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Chapitre II: Généralités sur la VoIP

Figure II.14 : Protocole RTP dans le modèle OSI [5].

6.2. RTCP (Real-time Transfert Control Protocol):

Le protocole RTCP est basé sur des transmissions périodiques de paquets de contrôle par tous les participants dans la session.

C'est un protocole de contrôle des flux RTP, permettant de véhiculer des informations basiques sur les participants d'une session, et sur la qualité de service.

6.3. ICMP (Internet Control Message Protocol) :

Le protocole ICMP (Internet Control Message Protocol) est un protocole qui permet de gérer les informations relatives aux erreurs aux machines connectées. Etant donné le peu de contrôles que le protocole IP réalise, il permet non pas de corriger ces erreurs mais de faire part de ces erreurs aux protocoles des couches voisines. Ainsi, le protocole ICMP est utilisé par tous les routeurs, a fin de signaler une erreur (appelé Delivery Problem).

6.4. UDP (User Datagram Protocol)

Le rôle de ce protocole est de permettre la transmission de données de manière très simple entre deux entités, chacune étant définie par une adresse IP et un numéro de port. Contrairement au protocole TCP, il fonctionne sans négociation : il n'existe pas de procédure de connexion préalable à l'envoi des données. Donc UDP ne garantit pas la bonne livraison des datagrammes à destination, ni leur ordre d'arrivée.

6.5. Protocol de signalisation

Le concept de protocole de signalisation va être utilisé dans les chapitres suivants, voici donc une petite explication préliminaire : La signalisation désigne la transmission d'un ensemble de signaux et d'informations de contrôle échangés entre les intervenants d'une communication. Ces intervenants peuvent être des entités en bout de liaison (terminaux) ou des entités

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Chapitre II: Généralités sur la VoIP

intermédiaires de contrôle et de gestion de communications. Leurs échanges permettent l'initiation, la négociation, l'établissement, le maintien et la fermeture de la connexion.

Il convient de distinguer deux types de transferts pour comprendre à quoi correspond la signalisation:

- Le transfert de données brutes.

- Le transfert d'informations de contrôle.

Le transfert de données brutes concerne les échanges de données binaires d'un poste vers un autre. L'objectif de ce transfert est de reproduire à l'identique des données en les faisant transiter par un réseau. Par exemple, deux correspondants peuvent s'échanger un fichier audio MP3 ou des images JPEG. De la même façon, si on considère une conversation téléphonique en cours, les intervenants produisent des sons qui doivent être recomposés et diffusés chez leurs correspondants.

Dans tous les cas, seul l'envoi des données à de l'importance, ce qui relève d'un transport d'informations.

Le transfert d'informations de contrôle concerne les échanges de type protocolaires exécutant une action prédéfinie, et donc nécessairement limitée en possibilités. L'objectif de ce transfert est d'assurer la maitrise et la gestion du flux.

Dans le cas typique d'une application de téléphonie, lorsqu'une personne en appelle une autre, elle n'a initialement pas de "données" à lui transmettre, mais veut simplement être mise en relation avec son correspondant. Cette mise en relation nécessite d'abord de localiser l'appelé, puis de faire sonner son poste afin de lui signaler l'appel. Pour la localisation comme pour l'avertissement d'appel, on parle de signalisation.

De la même manière, lorsque la sonnerie d'appel retentit dans le terminal appelé, l'appelant en est immédiatement informé par une tonalité particulière sur son terminal téléphonique. Il s'agit là aussi d'une information de signalisation.

Si un correspondant ne répond pas à un appel, il est probable que sa messagerie téléphonique va s'enclencher. Cette redirection d'appel du poste appelé vers sa messagerie est également une information de signalisation. Elle ne transporte aucune information de données brute, mais vise à signaliser à l'appelant que l'appelé n'est pas disponible et que sa messagerie est opérationnelle.

Ces deux catégories de transfert sont liées : ce n'est que lorsque l'appelé a répondu à l'appel que commence le transfert d'information brutes, c'est-à-dire le transport de la voix, qui doit être fidèlement retransmise d'un correspondant à l'autre. La signalisation n'est que l'étape

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Chapitre II: Généralités sur la VoIP

préalable qui a mis en place la connexion entre les différents utilisateurs pour permettre la communication.

Dans le modèle OSI, la signalisation téléphonique correspond à une fonctionnalité de niveau 7 (applicatif). Elle n'est donc jamais assurée par des entités réseau de routage pur, comme les routeurs ou switchs, qui fonctionnent à des couches inférieures. Des entités dédiées sont exploitées à ces fins : il s'agit de serveurs au niveau du coeur du réseau et des terminaux (téléphone, ordinateur ou PDA par exemple) en bordure de réseau, au niveau de l'utilisateur. Pour être compris et correctement interprété, de l'ensemble des entités participant aux mécanismes de signalisation, celle-ci doit respecter une syntaxe particulière. C'est tout l'objet de la spécification d'un protocole de signalisation.

6.5.1. H.323

Le protocole H.323 figure parmi les plus réputés des protocoles de signalisation pour la téléphonie sur IP. 11.323 n'est en réalité que la référence du protocole. Son nom complet est Packet-based Multimedia Communications Systems. Comme son nom l'indique, il peut être utilisé pour tous les réseaux à commutation de paquets, en particulier IP. Ce protocole est spécifié pour le traitement de la signalisation des données multimédia avec de fortes contraintes temporelles, comme la voix ou la vidéo.

? Famille de protocole H.323

H.323 se dessine en trois grandes parties (Figure I.6). En effet, pour établir une communication audio ou vidéo sur IP, le signal doit être encodé en utilisant des codecs normalisés définis dans la norme 11.323, qui normalise aussi la signalisation à utiliser pour l'établissement d'une communication. La voix ou la vidéo est transmise en utilisant le protocole UDP, associé aux protocoles RTP et RTCP pour le transfert des données en temps réel.

- Parmi les codecs possibles figurent G.711, G.723 et G.729 pour les signaux audio, et 11.261 / 11.263 pour les signaux vidéo.

- La signalisation pour l'établissement des appels est mise en oeuvre à l'aide de trois protocoles:

? H.225 RAS (Registration, Admission and Status) : La signalisation RAS est

utilisée entre les Endpoints (Terminal) et le Gatekeeper qui les contrôle. Le RAS permet donc au Gatekeeper de contrôler les Endpoints présents dans sa zone. Autrement dit la gestion du trafic entre le client et le serveur de communication.

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Chapitre II: Généralités sur la VoIP

? H.225 Call signaling : Cette signalisation permet d'établir et de libérer des connexions entre Endpoints 11.323.

? H.245 : Lorsque l'appelé décroche, le protocole H.245 permet l'établissement de canaux RTP/RTCP permettant le transfert de données multimédia et le contrôle de ce transfert.

- Les protocoles utilisés à temps réel sur IP sont RTP et RTCP. RTP fournit un transport de bout en bout sur un réseau pour les applications transmettant des données en temps réel, telles que la voix ou la vidéo, en unicast et en multicast. RTP ne se préoccupe pas de la réservation de ressources et ne garantit pas la qualité de service des transferts de données en temps réel. Le transport des données bénéficie aussi du protocole de contrôle RTCP qui fournit un contrôle minimal et des fonctions d'identification particulièrement utiles dans le cas de réseaux multicast. RTP et RTCP sont conçus pour être indépendants des réseaux sous-jacents.

Pour le contrôle et la signalisation : H.225 / H.245 / RTCP.

Pour la voix : G.711 / G.722 / G.723/G.726 / G.728 / G.729.

Pour la vidéo : H.261/ H.263 / H.263+ / H.264.

Pour les données : T.123 / T.124 / T.125.

Figure II.15: Architecture client 11.323 [6]

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Chapitre II: Généralités sur la VoIP

6.5.2. SIP (Session Initiation Protocol)

Ce qui nous intéresse beaucoup, c'est ce protocole de signalisation de vidéo et voix sur IP, le SIP (Session Initiation Protocol) est un protocole développé par l'Internet Engineering Task Force (IETF) permettant la négociation et l'établissement de sessions VoIP. SIP est un protocole de couche 5 du modèle OSI, dite de session. Il s'appuie généralement sur une couche de transport UDP, bien qu'il soit possible d'augmenter sa fiabilité en l'appliquant sur du TCP. Le port par défaut de SIP est le 5060. SIP ne traite que l'établissement de session. Il ne transporte pas les données échangées pendant la communication, ce rôle étant joué par RTP (Real-time Transport Protocol). On distingue différents acteurs dans le protocole SIP. (Figure II.16)

? SDP, abréviation pour (Session Description Protocol), est un format pour décrire les paramètres d'initialisation des flux média. SDP ne fournit pas le média en soi, mais il négocie plutôt les points de terminaisons du format du média en multidiffusion. Le Streaming media est le contenu qui peut être visualisé ou entendu lors de la transmission. SDP est conçu pour être extensible afin de supporter de nouveaux types de média et formats. SDP a trouvé des usages avec le RTP et le SIP, malgré son origine en tant que protocole d'annonce de session SAP (Session Announcement Protocol) [7].

Figure II.16 : L'encapsulation du protocole SIP en comparaison avec H.323.

Dans la négociation et l'établissement de session on trouve le User Agent, il peut s'agir d'un téléphone IP, d'un téléphone analogique (RTC) relié à un boîtier ATA (Analog Telephony

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Chapitre II: Généralités sur la VoIP

Adapter) ou encore d'un softphone. C'est l'équipement manipulé par l'usager. Un élément fondamental est le Registrar Server, Il établit la correspondance entre une adresse à long terme (une URI ou un numéro de téléphone) et une adresse à court terme, typiquement une adresse IP [12].

Le dernier élément très important d'une architecture SIP est le serveur proxy. Il relaye les messages des User Agent à leur destination. Sa raison d'être est que les User Agent ne peuvent pas toujours joindre directement les autres périphériques, notamment les User Agent hors de leur réseau.

Les messages utilisés par SIP sont volontairement similaires à ceux utilisés par le HTTP. Ils sont codés en ASCII et utilisent des codes proches de ceux du http (Figure II.17).

Différents messages sont utilisés par SIP, les plus importants étant les suivants :

· REGISTER : Le client envoie ce message à son registrar pour s'enregistrer, c'est-à-dire pour donner son URI et son adresse IP.

· INVITE : Ce message permet à un client de demander l'établissement d'une nouvelle session. Il peut être utilisé également en cours de communication pour modifier la session.

· ACK : Le message ACK confirme l'établissement d'une session SIP, suite à un message INVITE.

· CANCEL : Ce message annule une demande de session précédemment effectuée avec un INVITE.

· BYE : termine une session en cours. Contrairement au message CANCEL, la session SIP doit être active pour pouvoir envoyer un message BYE. Même si son comportement peut sembler similaire à CANCEL, une différence fondamentale existe : le message BYE représente un succès (la communication a eu lieu et est désormais terminée) alors que CANCEL est, du point de vue de l'usager, un échec : l'appelé n'a pas répondu à temps, l'appelant a donc raccroché, la session n'a donc pas abouti.

· Des codes de réponse : Des codes à trois chiffres, similaires à ceux du HTTP, sont envoyés en réponse à un précédent message. Le premier chiffre détermine le type de réponse, les deux suivants donnent une indication plus précise.

- Classe 1xx - Réponse temporaire : la requête est en cours de traitement.

- Classe 2xx - Succès : l'action demandée a été reçue, comprise et acceptée.

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Chapitre II: Généralités sur la VoIP

- Classe 3xx - Redirection : une autre action auprès d'un autre équipement est nécessaire.

- Classe 4xx - Erreur du client : la requête est mal formée

- Classe 5xx - Erreur du serveur : le serveur n'a pas réussi à répondre correctement à la requête.

- Classe 6xx - Autre erreur, problème global.

Figure II.17 : Procédure d'établissement de session SIP [9]

? Les avantages SIP :

L'implémentation de la VoIP avec le protocole de signalisation SIP (Session Initiation Protocol) fournit un service efficace, rapide et simple d'utilisation. SIP est un protocole rapide et léger.

Les utilisateurs s'adressent à ces serveurs Proxy pour s'enregistrer ou demander l'établissement de communications. On peut s'enregistrer sur le Proxy de son choix

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Chapitre II: Généralités sur la VoIP

indépendamment de sa situation géographique. L'utilisateur n'est plus "attaché" à son autocommutateur. Une entreprise avec plusieurs centaines d'implantations physiques différentes n'a besoin que d'un serveur Proxy quelque part sur l'Internet pour établir "son" réseau de téléphonique "gratuit" sur internet un peu à la manière de l'E-mail.

? Les inconvénients SIP :

L'une des conséquences de cette convergence est que le trafic de voix et ses systèmes associés sont devenus aussi vulnérables aux menaces de sécurité que n'importe quelle autre donnée véhiculée par le réseau.

En effet SIP est un protocole d'échange de messages basé sur HTTP. C'est pourquoi SIP est très vulnérable face à des attaques de types DoS (dénis de service), détournement d'appel, trafic de taxation,... etc.

6.5.3. IAX (Inter Asterisk eXchange)

Protocole de signalisation de voix/ vidéo sur IP. IAX (Inter Asterisk eXchange), utilisé par Asterisk (Asterisk est un PABX (Private Automatic Branch eXchange) et surtout un IPBX (Internet Protocole Branche eXchange)). Ce protocole fonctionne sur le port 4569 en UDP et transporte à la fois les données (voix) et la signalisation. L'intérêt principal de ce protocole est d'être fait pour traverser le NAT (Network Address Translation un routeur fait la traduction d'adresse réseau) et qu'il est possible de créer des trunks IAX (appelés également Canaux (définissant le nombre d'appels simultanés entre un opérateur IP et un IPBX)), entre les serveurs dans lesquels les communicationsRTP sont multiplexées ainsi on économise les surcharges d'entêtes IP (Figure I.9).

Figure II.18 : Rôle du protocol IAX [10]

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Chapitre II: Généralités sur la VoIP

L'avantage principal d'IAX est qu'il permet à plusieurs appels d'être rassemblés dans un seul ensemble de paquets IP, transportant des informations concernant plusieurs appels en cours. Et ça réduit la consommation de bande passante pour un ensemble d'appels (par l'utilisation du trunking).[8]

7. Les Codecs

Codec est une abréviation pour Codeur/Décodeur. Un codec est basé sur un algorithme qui permet la compression des données qu'on lui donne. Il s'agit d'un procédé permettant de compresser et de décompresser un signal, de l'audio ou de la vidéo, le plus souvent en temps réel, permet une réduction de la taille du fichier original. Le codec numérise et compresse la voix de l'émetteur, ainsi les données numériques sont encapsulées dans des paquets IP et acheminées vers le destinataire. A l'arrivés au destinataire, ce dernier grâce au même codec décompresse et restitue le son. On distingue des codecs à pertes et codecs sans pertes. Un codec à pertes distingue les parties moins importantes des informations et les supprime pour gagner en taille.

Dans la téléphonie sur IP, les différents codecs retransmettent plus ou moins bien le signal original (Figure II.17). Pour mesurer la qualité de la voix restituée, on parle de score MOS (Mean Opinion Score). C'est une note comprise entre 1 et 5 et attribuée par des auditeurs jugeant de la qualité de ce qu'ils entendent. Pour la VoIP, plusieurs codecs peuvent servir. Voici leurs détails :

G.711 : Ce codec est le premier à avoir été utilisé dans la VoIP. Même s'il existe maintenant des codecs nettement plus intéressants, celui-ci continue d'être implémenté dans les équipements à des fins de compatibilité entre marques d'équipements différentes.

G.722 : A la différence du G.711, ce codec transforme le spectre jusqu'à 7kHz ce qui restitue encore mieux la voix. Les débits que ce codec fournit sont 48,56 ou 64kbit/s. Une de ces particularités est de pouvoir immédiatement changer de débit. Ceci est fortement appréciable lorsque la qualité du support de transmission se dégrade.

G.722.1 : Dérivé du codec précédent, celui-ci propose des débits encore plus faibles (32 ou 24kbit/s). Il existe même des versions propriétaires de ce codec fournissant un débit de 16kbit/s.

G.723.1 : C'est le codec par défaut lors des communications à faible débit. Deux modes sont disponibles. Le premier propose un débit de 6,4kbit/s et le deuxième un débit de 5,3kbit/s [13].

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Chapitre II: Généralités sur la VoIP

Figure II.18 : Différents codecs dans le modèle OSI [14]

? Compression du silence

Une des méthodes utilisées par les codecs pour réduire la quantité de données à transmettre et de détecter les silences. Dans une conversation téléphonique, chaque locuteur ne parle que 1/3 du temps en moyenne. Ce qui fait que 1/3 du temps d'une conversation est constitué de silence facilement reproductible et donc non codé par le codec. Ce mécanisme s'appelle VAD (Voice Activity Détection - DAV : Détection d'activité de la voix).

? Génération de bruits de confort

Pendant une conversation où les silences sont effacés, l'absence de bruit chez le récepteur peut vite se révéler inconfortable. Dans cette optique, les codecs disposent d'un générateur de bruits de confort visant à simuler des bruits de fond pour améliorer le confort des utilisateurs.

? Robustesse sur la perte de paquets

Si les conditions de circulations sur le réseau se dégradent, certains paquets contenant de l'information peuvent se perdre ou arriver trop tard. Ce problème est en partie compensé par l'utilisation des buffers, mais la gigue peut être telle que le codec soit obligé de retransmettre au récepteur un paquet, alors qu'il n'est pas arrivé. Il existe plusieurs méthodes pour palier à ce problème : Il est possible par exemple de simplement répéter le contenu du dernier paquet pour combler le vide. On peut aussi répartir l'information sur plusieurs paquets de façon à introduire une redondance des données. En cas de pertes de paquets, le codec dispose ainsi d'une copie du paquet à retransmettre.

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Chapitre II: Généralités sur la VoIP

8. Les modes d'accès:

Selon le type de terminal utilisé (un ordinateur ou un téléphone classique), on distingue

trois modes d'accès possibles de voix sur IP :

? La voix sur IP entre deux ordinateurs

? La voix sur IP entre un ordinateur et un téléphone

? La voix sur IP entre deux téléphones

Il est nécessaire de rappeler aux utilisateurs qu'ils doivent être dans le même réseau IP

(Internet ou Intranet de l'entreprise).

8.1. La voix sur IP entre deux ordinateurs

C'est le cas le plus simple. Il suffit de disposer d'une carte son, de haut-parleurs et de microphones pour chacun des interlocuteurs. Il faut également connaître l'adresse IP de chacun des terminaux pour établir la communication.

Dans ce premier type de voix sur IP, les utilisateurs communiquent à partir d'un logiciel de voix sur IP qu'on appelle soft phone.

Figure II.19 : Voix sur IP entre deux ordinateurs

8.2. La voix sur IP entre un PC et un téléphone

Ce cas nécessite une conversion des signaux entre le RTC et le réseau IP. En effet, ces deux terminaux utilisant des technologies différentes (la commutation de circuits et la commutation de paquets). L'échange des informations nécessite une passerelle ainsi l'utilisateur possédant un ordinateur et désirant appeler l'autre sur son téléphone doit se connecter à un service spécial sur Internet, offert par un fournisseur de service (un ISP) ou par son fournisseur d'accès à Internet (son IAP).

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Chapitre II: Généralités sur la VoIP

Figure II.20: Pc to phone.

8.3. La voix sur IP entre deux téléphones

C'est le cas le plus complexe car il nécessite deux conversions de signaux. On utilise des passerelles analogues entre le réseau téléphonique et le réseau data. Un utilisateur appelle le numéro d'une passerelle et lui communique le numéro du correspondant qu'il cherche à joindre.

Figure II.21: Phone to phone

9. Points forts et limites de la voix sur IP

9.1. Les Points forts :

Différentes sont les raisons qui peuvent pousser les entreprises à s'orienter vers la VoIP comme solution pour la téléphonie. Les avantages les plus marqués sont :

? Réduction des coûts : En effet le trafic véhiculé à travers le réseau RTC est plus couteux en applications (voix, réseau et vidéo) par un seul transport IP. Une simplification de gestion, mais également une mutualisation des efforts financiers vers un seul outil.

? Un service PABX distribué ou centralisé : Les PABX en réseau bénéficient de services centralisés tel que la messagerie vocale et la taxation. Cette même

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Chapitre II: Généralités sur la VoIP

centralisation continue à être assurée sur un réseau VoIP sans limitation du nombre de canaux. Il convient pour en assurer une bonne utilisation de dimensionner convenablement le lien réseau. L'utilisation de la VoIP met en commun un média qui peut à la fois offrir à un moment précis une bande passante maximum à la donnée, et dans une autre période une bande passante maximum à la voix, garantissant toujours la priorité à celle-ci.

? Réductions importantes pour des communications internationales en utilisant le VoIP, ces réductions deviennent encore plus intéressantes dans la mutualisation voix/données du réseau IP intersites (WAN). Dans ce dernier cas, le gain est directement proportionnel au nombre de sites distants.

? Standards ouverts : La VoIP n'est plus uniquement H323, mais un usage multi protocoles selon les besoins de services nécessaires. Par exemple, H323 fonctionne en mode égale à égale alors que MGCP fonctionne en mode centralisé. Ces différences de conception offrent immédiatement une différence dans l'exploitation des terminaisons considérées.

? Un réseau voix, vidéo et données (à la fois) : Grace à l'intégration de la voix comme une application supplémentaire dans un réseau IP, ce dernier va simplifier la gestion des trois applications (voix, réseau et vidéo) par un seul transport IP. Une simplification de gestion, mais également une mutualisation des efforts financiers vers un seul outil.

9.2. Les points faibles de la voix sur IP

? Fiabilité et qualité sonore :

Un des problèmes les plus importants de la téléphonie sur IP est la qualité de la retransmission qui n'est pas encore optimale. En effet, des désagréments tels la qualité de la reproduction de la voix du correspondant ainsi que le délai entre le moment où l'un des interlocuteurs parle et le moment où l'autre entend peuvent être extrêmement problématiques. De plus, il se peut que des morceaux de la conversation manquent (des paquets perdus pendant le transfert) sans être en mesure de savoir si des paquets ont été perdus et à quel moment.

? Dépendance de l'infrastructure technologique et support administratif exigeant :

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Chapitre II: Généralités sur la VoIP

? Les centres de relations IP peuvent être particulièrement vulnérables en cas d'improductivité de l'infrastructure. Par exemple : si la base de données n'est pas disponible, les centres ne peuvent tout simplement pas recevoir d'appels. La convergence de la voix et des données dans un seul système signifie que la stabilité du système devient plus importante que jamais et l'organisation doit être préparée à travailler avec efficience ou à encourir les conséquences.

? Vol: les attaquants qui parviennent à accéder à un serveur VoIP peuvent également accéder aux messages vocaux stockés et au même au service téléphonique pour écouter des conversations ou effectuer des appels gratuits aux noms d'autres comptes.

? Attaque de virus: si un serveur VoIP est infecté par un virus, les utilisateurs risquent de ne plus pouvoir accéder au réseau téléphonique. Le virus peut également infecter d'autres ordinateurs connectés au système.

Conclusion

La VoIP est une technologie révolutionnaire qui défie les règles édictées par la téléphonie RTC. Elle est plus souple, conviviale, ne nécessite pas un investissement lourd, coûte moins chère, propose de nouveaux services et beaucoup d'autres avantages, si bien que toute entreprise qui se veut compétitive et moderne aujourd'hui, jette son dévolu sur la téléphonie sur IP pour gérer ses communications tant internes qu'externes. Elle vise principalement à améliorer le cadre de travail des employés de l'entreprise en libérant l'utilisateur du lieu d'implantation du poste téléphonique.

CHAPITRE III

Implémentation d'un serveur

Asterisk

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Chapitre III: Implémentation d'un serveur Asterisk

Dans ce chapitre nous proposons de réaliser une plateforme intégrant certains services de voix sur IP (VoIP) offerts par Asterisk.

Cette réalisation consiste à la mise en place et la configuration d'une machine contenant le serveur Asterisk, d'autre part l'installation et la configuration du client X-Lite et la configuration de certains services.

1. Présentation Asterisk :

1.1. Définition :

Le nom Asterisk fait référence au symbole "*" qui signifie "wildcard" en ligne de commande Unix et DOS. Ce choix a été fait car Asterisk est conçu dans le but d'offrir une très grande souplesse dans des réseaux de voix.

Asterisk est un autocommutateur téléphonique privée (PABX) open source pour les systèmes d'exploitation UNIX, il est publié sous licence GPL.

Le PBX open source Asteriska vu le jour quand Mark Spencer, a voulu acquérir un PBX traditionnel pour sa société. Le créateur d'Asterisk, trouvant que le prix d'acquisition d'un PBX traditionnel était démesuré, initia un projet open source. Il a donc commencé à développer Asterisk.

Figure III.1 : Architecture du réseau VOIP avec un serveur Asterisk

1.2. Rôle :

Asterisk est un IP-PBX qui transforme un ordinateur en "central téléphonique" ou "PABX" (Private Automatic Branche Xchange), qui est un autocommutateur téléphonique privé ». Ce PBX est un commutateur qui relie dans une entreprise les appels d'un poste

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Chapitre III: Implémentation d'un serveur Asterisk

quelconque vers un autre (appels internes) ou avec un réseau téléphonique public (appels externes).

Asterisk a le rôle d'un middleware entre les technologies de téléphonie VOIP et les applications (conférence, messagerie vocale, ...).

Ce PBX est base sur le protocole IP. Donc les communications et les paquets échanges sont transportés sous forme plusieurs protocoles de la voix qu'on veut (SIP, IAX, H.323).

1.3. Caractéristiques :

Asterisk offre toutes les fonctions d'un PBX et ses services associent :

· La conférence téléphonique.

· Les répondeurs interactifs.

· La mise en attente d'appels.

· La distribution des appels.

· Les mails vocaux.

· La musique d'attente.

· La génération d'enregistrement d'appels pour l'intégration avec des systèmes de facturation.

Asterisk fonctionne sur les principaux systèmes d'exploitation (Linux, BSD, Windows, Mac OS X).

2. Architecture interne d'Asterisk

Asterisk est composé d'un noyau central de commutation, de quatre API (Interface de programmation d'applications) de chargement modulaire des applications téléphoniques, des interfaces matérielles, de traitement des formats de fichier, et des codecs. Il assure la commutation transparente entre toutes les interfaces supportées, permettant à cette commutation de relier entre eux une diversité de systèmes téléphoniques en un unique réseau commuté.

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Chapitre III: Implémentation d'un serveur Asterisk

Figure III.2 : architecture interne d'Asterisk [11].

3. Principales fonctions

Les principales fonctions d'Asterisk sont :

? La commutation de PBX (PBX Switching Core): Système de commutation de central téléphonique privé, reliant ensemble les appels entre divers utilisateurs et des tâches automatisées. Le noyau de commutation relie d'une manière transparente des appels arrivant sur divers interfaces de matériel et de logiciel.

? Lanceur d'applications (Application Launcher) : Lance les applications qui assurent des services pour des usagers, tels que la messagerie vocale, la lecture de messages et le listage de répertoires (annuaires).

? Traducteur de codec (Codec Translator) : Utilise des modules de codec pour le codage et le décodage de divers formats de compression audio utilisés dans l'industrie de la téléphonie. Un certain nombre de codecs sont disponibles pour pallier aux divers besoins et pour arriver au meilleur équilibre entre la qualité audio et l'utilisation de la bande passante.

Chapitre III: Implémentation d'un serveur Asterisk

· Planificateur Manager d'I/O (Scheduler & I/O Manager) : Ils traitent la planification des tâches de bas niveau et la gestion du système pour une performance optimale dans toutes les conditions de charge.

· Dynamic Module Loader: charge les pilotes (lors de la 1ère exécution d'Asterisk, il initialise les pilotes et fait le lien avec les APIs appropriés). Après que les pilotes soient chargés (DML), les appels commencent à être acceptés (PBXSC) et redirigés en faisant sonner les téléphones (AL).

4. Les APIs (Application Programming Interface)

L'abstraction matérielle et protocolaire passe par l'utilisation de 4 APIs [11] :

· Asterisk Application API: Elle autorise différents modules de tâches à être lancé pour exécuter diverses fonctions. Communication, audioconférence, pagination, liste d'annuaire, messagerie vocale, transmission de données intégrée, et n'importe quelle autre tâche qu'un système PBX standard exécute actuellement ou exécutera dans l'avenir, sont mises en oeuvre par ces modules distincts.

· Asterisk Translator API: Charge les modules de codec pour supporter divers formats de codage et de décodage audio tels que le GSM, la Mu-Law, l'A-Law, et même le MP3.

· Asterisk Channel API: Cette API gère le type de raccordement sur lequel arrive un appelant, que ce soit une connexion VoIP, un RNIS, un PRI, une signalisation de bit dérobé, ou une autre technologie. Des modules dynamiques sont chargés pour gérer les détails de la couche basse de ces connexions.

· Asterisk File Format API: Elle permet la lecture et l'écriture de divers formats de fichiers pour le stockage de données dans le file system. Sa particularité modulaire permet à Asterisk d'intégrer de façon continue le matériel de commutation téléphonique actuellement mise en oeuvre, et les technologies de Voix par paquet en constante augmentation, émergeant aujourd'hui.

Durant ce chapitre, on montrera les étapes d'installation et de configuration d'Asterisk, ainsi que l'installation et la configuration de softphone X-Lite.

Chapitre III: Implémentation d'un serveur Asterisk

5. Architecture du réseau :

La figure III.3 montre l'architecture adoptée au cours de la configuration de la solution de VoIP à base d'Asterisk.

^Serveur ^Asterisk ^192.168.1.10

				^192.168.1.11
^192.168.1.13			^192.168.1.12

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Figure III.3 : Architecture du réseau

^{Client2: 6002}

^{Client3: 6003}

^{Client1: 6001}

Materiel requis:

? Un serveur sur lequel sont installé asterisk.

? Deux clients SIP : Sont des machines sur lesquelles installé le système d'exploitation

Windows et un client X-Lite.

? Un switch.

? 02 casques avec micro

? Câbles Ethernet

6. Installation du système

Le serveur qui héberge la plate-forme Asterisk est un serveur GNU/Linux [7] fonctionnant avec un système d'exploitation Ubuntu 14.04 LTS.

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Chapitre III: Implémentation d'un serveur Asterisk

· Préparation à l'installation

On commence par mettre à jour notre distribution et installer les dépendances nécessaires à la compilation d'Asterisk.

root@mustapha-presario-cq57-notebook-pc:/# apt-get update && apt-get upgrade root@mustapha-presario-cq57-notebook-pc:/# apt-get install build-essential libxml2-dev libncurses5-dev linux-headers-`uname -r` libsqlite3-dev libssl-dev

· Téléchargement

On crée un dossier ou nous allons placer les sources d'Asterisk dans /usr/src

root@mustapha-presario-cq57-notebook-pc:/# mkdir /usr/src/asterisk root@mustapha-presario-cq57-notebook-pc:/usr/src/asterisk#

On télécharge l'Asterisk, la version installée d'Asterisk était la version 11.10.2.

root@mustapha-presario-cq57-notebook-pc:/usr/src/asterisk# wget http://downloads.asterisk.org/pub/telephony/asterisk/releases/asterisk-11.10.2.tar.gz root@mustapha-presario-cq57-notebook-pc:/usr/src/asterisk# tar xvzf asterisk-11.10.2.tar.gz root@mustapha-presario-cq57-notebook-pc:/usr/src/asterisk# cd asterisk-11.10.2/

· Compilation et installation

Construction d'un nouveau fichier makefile qui contient les instructions à exécuter à partir

des commandes : ./configure, make, make install, make config, etc.

root@mustapha-presario-cq57-notebook-pc:/usr/src/asterisk/asterisk-11.10.2#./configure

La commande make menuselect permet d'installer des modules supplémentaires.

root@mustapha-presario-cq57-notebook-pc:/usr/src/asterisk/asterisk-11.10.2# make menuselect

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Chapitre III: Implémentation d'un serveur Asterisk

On a une fenêtre comme suit apparaitre :

On installe les sons français pour Asterisk au format ì-law.

Dans Core Sound Package nous allons cocher la case CORE-SOUNDS-FR-ULAW avec la touche Espace puis appuyez sur Echap pour retourner à l'écran précédent.

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Chapitre III: Implémentation d'un serveur Asterisk

Puis dans Music On Hold File Packages cochez MOH-OPSOUND-ULAW (Décochez celui en WAV), appuyez sur Echap.

Enfin dans Extras Sound Packages et cochez EXTRA-SOUNDS-FR-ULAW, enfin appuyez sur Echap.

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Chapitre III: Implémentation d'un serveur Asterisk

Sur l'écran principal refaites Echap et appuyez sur S pour sauvegarder les changements.

Enfin tapez les commandes suivantes pour terminer l'installation:

root@mustapha-presario-cq57-notebook-pc:/usr/src/asterisk/asterisk-11.10.2# make root@mustapha-presario-cq57-notebook-pc:/usr/src/asterisk/asterisk-11.10.2# make install installroot@ubuntu:/usr/src/asterisk/asterisk-11.10.2# make samples

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Chapitre III: Implémentation d'un serveur Asterisk

make permet la compilation du code source.

make samples (optionnelle) permet de créer des fichiers de configuration de base. (Elle peut être utile par la suite pour revenir à une configuration d'origine d'asterisk).

root@mustapha-presario-cq57-notebook-pc:/usr/src/asterisk/asterisk-11.10.2# make config

Make config charge le serveur Asterisk au démarrage du système.

Remarque : Pendant le make install assurez-vous que votre serveur soit connecté à internet parce que celui-ci va télécharger les package de langue FR que nous avons sélectionnés.

? Démarrage du serveur Asterisk

Lancement d'Asterisk à l'aide de la commande suivante:

root@mustapha-presario-cq57-notebook-pc:/usr/src/asterisk/asterisk-11.10.2# /etc/init.d/asterisk start

Vous pouvez vérifier le bon fonctionnement de votre serveur Asterisk avec la commande suivante qui sert à afficher la console d'Asterisk

root@mustapha-presario-cq57-notebook-pc:/etc/asterisk# asterisk -cvvvvvvvvvvr

On a l'affichage suivant: (c-à-d que notre serveur Asterisk est démarré et fonctionnel)

Asterisk peut être lancé de 2 manières:

- En mode serveur (usage normal, à l'écoute des requêtes des clients). Syntaxe: asterisk -vvvc

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Chapitre III: Implémentation d'un serveur Asterisk

+ Chaque 'v' demande un degré de verbosité, de verbose à very very verbose.

+ 'c' nous donnera accès à une invite de commande (nommée CLI pour commande line interface) qui permettra de dialoguer avec le serveur une fois celui ci lancé.

+ 'd' mode debug.

- En mode client (en accédant à une console permettant de dialoguer avec le serveur). Syntaxe: asterisk -r

Cette console peut permettre d'obtenir des informations sur l'activité du serveur, comme par exemple la liste des clients connectés (commande 'sip show peers' en l'occurrence).

? Commandes du serveur

Pour connaître l'ensemble des commandes du serveur, vous pouvez taper : help, une fois

connecté à la console Asterisk.

A chaque modification du fichier sip.conf, vous devez exécuter la commande "sip reload"

pour recharger le fichier.

A chaque modification du fichier extensions.conf, vous devez exécuter la commande

"extensions reload" pour recharger le fichier.

Pour recharger l'ensemble du serveur, tapez la commande : reload

Identification des fichiers de configuration

Une fois l'installation d'Asterisk est effectuée, plusieurs fichiers sont créés :

+ /usr/sbin/ : Contient le fichier binaire d'Asterisk (programme principal).

+ /usr/lib/asterisk/ : Contient les fichiers binaires qu'Asterisk utilise pour fonctionner.

+ /usr/lib/asterisk/modules/ : Contient les modules pour les applications, les codecs, et

les drivers.

+ /var/lib/asterisk/sounds/ : Contient les fichiers audio utilisés par Asterisk, par exemple

pour les invites de la boite vocale.

+ /var/run/asterisk.pid : Fichier contenant le numéro du processus Asterisk en cours.

+ /var/spool/asterisk/outgoing/: Continent les appelssortantsd'Asterisk.

+ /etc/asterisk/ : Contient tous les fichiers de configuration.

Ce dossier nous intéresse vu qu'il contient les fichiers de configuration du serveur

Asterisk, parmi ces fichiers on trouve :

- asterisk.conf: Définit certaines variables pour l'utilisation d'Asterisk. Il sert

essentiellement à indiquer à Asterisk où chercher certains fichiers et certains

programmes exécutables.

- extensions.conf: Configure le comportement d'Asterisk.

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Chapitre III: Implémentation d'un serveur Asterisk

- iax.conf: Configure les conversations VoIP en utilisant le protocole Inter-Asterisk Exchange (IAX).

- rtp.conf: Ce fichier de configuration définit les ports à utiliser pour le protocole RTP (Real-Time Protocol). Il faut noter que les numéros listés sont des ports UDP. - sip.conf : Il contient les informations relatives aux téléphones sip.

Il est composé de plusieurs sections:

- une section [general] qui va définir les propriétés générales pour l'ensemble des clients SIP.

- une section par client SIP dans lesquelles seront définit les propriétés de chaque poste.

7. Configuration d'Asterisk

Dans un premier temps, les 2 fichiers qui vont nous intéresser sont 'sip.conf' et 'extensions.conf'

? Création des comptes utilisateurs

La création des utilisateurs se fait donc dans le fichier sip.conf On commence de mettre les sons par défaut en Français.

Plusieurs options permettent de définir et de paramétrer un client :

Fullname => Prénom et NOM de l'utilisateur (ce qui sera afficher sur le téléphone lors d'un

appel)

Username => Si Asterisk agit entre un client SIP et un serveur SIP distant, ce champ est

utilisé pour authentifier le message INVITE envoyé par Asterisk au serveur (Identifiant de

l'utilisateur).

Type => il existe 3 types d'utilisateurs:

? user = peut appeler mais ne peut pas recevoir d'appel

? peer = peut recevoir des appels

? friend = peut appeler et recevoir des appels

Secret => Mot de passe de l'utilisateur

Host => il existe 3 types:

? dynamic : Le client s'enregistre auprès du serveur

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Chapitre III: Implémentation d'un serveur Asterisk

? nom d'hôte : Nom d'hôte du client

? adresse IP : Adresse IP du client.

Context => Contexte (Utiliser dans le fichier extensions.conf)

Voici un exemple de fichier sip.conf avec deux utilisateurs mustapha boumaza et

abdoohocine avec comme numéros respectifs le 6001 et le 6002.

Une fois le fichier Sip.conf enregistré allez dans la console Asterisk, tapez reload et après on tape la commande sip show users, les deux comptes utilisateurs que nous venons de créer devrait y apparaître.

8. Configuration de X-Lite :

X-Lite est un freeware, son utilisation est simple, il est disponible pour les différents systèmes d'exploitation Windows, Mac and Linux. On a utilisé la version de X-lite : 4.7.0

Pour configurer le client X-Lite l'utilisateur « 6001 » et aussi « 6002 » doivent accéder au menu « Softphone » puis de ce menu vers le sous menu « Account Settings».

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Chapitre III: Implémentation d'un serveur Asterisk

Figure III.4 : Fenêtre du softphone X-lite

Dans la fenêtre qui s'ouvre, il suffit de remplir les champs illustré suivant des deux

utilisateurs :

L'utilisateur : 6002

User ID : 6002

Domain : 192.168.1.10

Password : 1234

Display name : abdoohocine

Nom sous lequel l'autorisation d'accès est possible (Authorizationname) : 6002

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Chapitre III: Implémentation d'un serveur Asterisk

Figure III.5 : Configuration du compte du client « 6002 »

Remarque : l'authentification soit possible, ces valeurs doivent être conformes à celles saisies dans le fichier sip.conf du serveur Asterisk. Une fois la configuration est achevée, le softphone se connectera automatiquement au serveur et s'enregistrera. Un message «Available» s'affichera, indiquant que les communications sont désormais possibles. Sinon, un message d'erreur explique le motif qui a fait échouer le processus.

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Chapitre III: Implémentation d'un serveur Asterisk

Figure III.6 : Softphone connexion disponible

Dans la console Asterisk, on tape la commande sip show peers, les deux comptes utilisateurs que nous venons de créer devrait y apparaître avec leur adresse ip.

9. Fonctionnalités :

a. Appel

? Configuration du Dialplan

Nous allons donc configurer Asterisk de telle sorte que l'utilisateur 6001 puisse appeler le

numéro 6002.

La syntaxe du fichier extensions.conf est sous le format suivant :

Exten => extension, priorité, commande (paramètre)

- Exten : permet de définir une nouvelle extension.

- Extension : C'est généralement le numéro de téléphone ou le nom du client.

- Priorité : C'est un numéro qui indique la priorité de la commande, le serveur prend en

considération la priorité de la commande en utilisant le numéro inscrit dans la syntaxe.

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Chapitre III: Implémentation d'un serveur Asterisk

- Commande : C'est la commande qui peut exister, comme la commande dial (appel), voice mail (boîte vocale), etc.

On peut utiliser plusieurs options pour un seul numéro d'appel, on peut mettre par exemple un transfert d'appel vers un autre numéro ou vers la boite vocale selon des priorités.

Voici donc le contenu du notre fichier extensions.conf

Donc la ligne : exten => _6XXX,1,Dial(SIP/${EXTEN},20) se traduit par:

Quand on compose le numéro (par exemple) 6001, on appelle le numéro 6001 et si au bout de 20 secondes il n'y a pas de réponses on passe à la ligne du dessous.

Dans le cas du numéros 6001 la ligne devient comme ceci : exten => 6001,1,Dial(SIP/6001,20), mais l'avantage de la ligne précédente est qu'elle permet d'appeler les numéros de 6000 a 6999.

La seconde ligne : exten => _6XXX,2,Hangup() permet de raccrocher si il n'y a pas de réponses au bout des 20 secondes.

Dans chaque ajout ou modification d'un client, il faut mettre à jour le serveur Asterisk en utilisant la commande suivante dans la console : reload

Pour faire les tests, il suffit d'appeler par exemple à partir du compte de mustapha boumaza (6001) le numéro 6002.

Figure III.7 : Simulation d'un appel

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Chapitre III: Implémentation d'un serveur Asterisk

b. Mise en place des boîtes vocales

On va éditer le fichier /etc/asterisk/voicemail.conf Voici le contenu du fichier:

- format : Il est possible de définir les différents formats dans lesquels seront sauvegardés les

messages vocaux. (Plusieurs formats séparées par un | permettent de sauvegarder dans

plusieurs format)

- [work] : Contexte dans lequel se trouvent nos utilisateurs

- 6001 =>: Numéro de l'utilisateur

- vide, on n'utilise pas un mot de passe pour accéder à la boite vocale

- mustapha boumaza: Prénom et nom de l'utilisateur

Maintenant nous allons éditer le fichier extensions.conf pour configurer deux choses :

- après certain temps Asterisk bascule sur la boite vocale de l'utilisateur si celui-ci ne répond

pas.

- Création d'une extension pour créer le numéro qui servira à consulter la boite vocale.

Voici le fichier extensions.conf modifié :

On a remplacé la ligne : exten => _6XXX,2,Hangup() Par : exten => _6XXX,2,VoiceMail(${EXTEN}@work) Cette ligne permet donc de basculer sur la boîte vocale de l'utilisateur appelé s'il n'y a pas de réponse au bout de 20 secondes.

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Chapitre III: Implémentation d'un serveur Asterisk

Explication de cette ligne:

exten => : On déclare l'extensions

_6XXX : Toujours les numéros de 6000 à 6999

2 : Priorité

VoiceMail: On lance l'application Voicemail

${EXTEN}@work : On récupère la numéro mis en variable et on se connecte à la boite

vocale associé du contexte work (comme précisé dans le fichier voicemail.conf)

On a aussi rajouté la ligne suivante:

exten => 600,1,VoiceMailMain(${CALLERID(num)}@work)

Cette ligne sert à mettre en place un numéro pour que nos utilisateurs puissent consulter leurs

boîtes vocales.

exten => : On déclare l'extension

600 : On déclare le numéro 600 comme numéro de messagerie

1 : Priorité

VoiceMailMain : On appelle l'application VoiceMailMain

${CALLERID(num)} : On récupère le numéros de l'utilisateur qui appelle pour se connecter

à sa boîte vocale

@work : on est toujours dans le contexte work

Lorsqu'on fait un reload de notre serveur Asterisk, on peut déposer des messages vocaux

entre nos utilisateurs et faires en sortes qu'ils consultent les messageries en appelant le 600.

c. Création d'un mot de passe crypté

Les mots de passe des clients SIP sont stockés en clair dans le serveur Asterisk, et

peuvent être identifiés par plusieurs méthodes :

- Dans le fichier SIP.conf, lorsqu'on définit les mots de passe des utilisateurs:

Dans notre exemple le mot de passe de client 6001 est 1234

[6001]

Type=friend

Host=dynamic

fullname= mustapha boumaza

username = mustapha

secret=1234

context = work

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Chapitre III: Implémentation d'un serveur Asterisk

- La commande console : sip show users

Les mots de passe sont cryptés à l'aide de la méthode MD5, utilisé comme couche de sécurité de base. Voici la structure nécessaire pour la génération du hash MD5 :

echo -n "utilisateur:Asterisk:motdepasse" | md5sum

Des modifications seront nécessaires dans sip.conf pour que la configuration soit fonctionnelle.

Dans notre cas on a crypté les deux clients 6001 & 6002, donc on change la ligne secret par md5secret

Le résultat est le suivant :

- Avant cryptage :

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Chapitre III: Implémentation d'un serveur Asterisk

- Après cryptage

Dans les lignes des deux clients 6001 & 6002 les mots de passe ne sont pas visibles.

d. Surveiller son système en lisant les logs :

Les journaux d'activité d'Asterisk (ou fichiers de log) sont classés dans le répertoire

/var/log/Asterisk.

On y retrouve des informations importantes, comme une erreur survenue dans le programme

ou dans un de ses modules, les connexions qui arrivent à notre serveur Asterisk.

Ces fichiers sont en fait des indicateurs de santé du serveur Asterisk.

Le fichier le plus important pour l'administration et la surveillance du serveur Asterisk est

/var/log/Asterisk/messages.

La configuration des journaux d'activité s'effectue dans le fichier /etc/Asterisk/logger.conf.

Configuration du journal d'activité (fichier /etc/Asterisk/logger.conf)

[general]

[logfiles]

console =>notice,warning,error,debug,verbose,dtmf

messages =>notice,warning,error

Figure III.8 : fichiers de log

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Chapitre III: Implémentation d'un serveur Asterisk

e. Archivage

Pour éviter des fichiers de logs trop volumineux pour Asterisk, il est judicieux de mettre en place une rotation de ces fichiers. Pour l'archivage du journal d'activité logrotate est utilisé. Ce programme vient en général s'installer avec le système d'exploitation

On trouvera donc un fichier /etc/logrotate.d/Asterisk destiné à archiver le journal d'activité. Archivage du journal d'activité (fichier /etc/logrotate.d/Asterisk)

compress

/var/log/Asterisk/messages {

daily

missingok

rotate 30

sharedscripts

postrotate

/usr/sbin/rAsterisk -x 'logger reload' >/dev/null 2>/dev/null || true

endscript }

Quelques explications sur les instructions de ce fichier s'imposent.

Les archives sont compressées par le programme gzip et suffixées par .gz.

Avec le journal d'activité, le fichier messages existant dans la repertoir /var/log/Asterisk est archivé.

Les archives sont réalisées quotidiennement et trente jours d'enregistrement d'activité sont conservés.

Une fois les archives créées, c'est-à-dire après l'exécution périodique du programme logrotate, la commande console loggerre load est exécutée (via le programme Asterisk) afin de créer un nouveau fichier /var/log/Asterisk/message. L'instruction sharedscripts permet de n'exécuter cette commande qu'une fois, plutôt que pour chaque archive enregistrée.

f. Solution CDR (CALL Detail Record) dans Asterisk :

CDR (Call Detail Records) sont indispensables à tout système de téléphonie d'entreprise, principalement pour des raisons de sécurité. Ils contiennent en effet les informations sur les appels traités par Asterisk (numéro appelant, destination, durée de l'appel, etc.).

Avec l'authentification et le contrôle d'accès, la traçabilité est le troisième pilier qui soutient la politique de sécurité du système d'information dans l'entreprise.

Pour le système de téléphonie, les tickets de taxation sont les éléments de base qui permettront, en cas de besoin, de vérifier l'utilisation du système, et donc d'assurer la

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Chapitre III: Implémentation d'un serveur Asterisk

traçabilité des communications téléphoniques. Asterisk dispose de plusieurs interfaces d'enregistrement de tickets de taxation, auxquelles accèdent différents modules.

La configuration de base du CDR est déjas présente dans le fichier cdr.conf

Le module cdr_csv sera chargé au démarrage d'Asterisk, sinon il est possible de le charger comme ceci :

Asterisk -rvvvvvvv Module load cdr-csv.so

Pour confirmer que le module apparaît bien via la commande console cdr show status. Les CDR seront enregistrés dans le répertoire /var/log/Asterisk/cdr-csv/Master.csv. La figure suivante montre le format général du fichier Master.csv

Figure III.9 : format général du fichier Master.csv

Parmi les colonnes, nous retrouvons :

? Clid: l'ID de l'appelant

? Start : date de début de l'appel

? Answer: date de la réponse

? End : date de fin de l'appel

? Duration : durée total de l'appel

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Chapitre III: Implémentation d'un serveur Asterisk

Conclusion

Le but de ce type d'installation est de fournir des services téléphoniques à des utilisateurs locaux ou distants avec le principe de la VoIP, qui réduit considérablement les coûts téléphonique de l'entreprise (réseau convergé, capacité liaisons WAN utilisées, équipe technique unique) ou de l'utilisateur (utilisation d'Internet au lieu du réseau RTC ce qui réduit les coûts aussi).

Dans ce chapitre nous avons présenté l'environnement matériel du travail, ainsi que les différents logiciels open sources et leurs configurations adoptées pour mettre en place les services de voix sur IP (VoIP) sous la plate-forme Astérisk.

61

Conclusion générale

Conclusion générale

Au cours de ce projet, nous avons travaillé sur des logiciels open sources pour aboutir à une plateforme VOIP à base d'Asterisk riche en services de téléphonie sur IP et facilement extensible.

Pour se faire, nous avons procédé, en premier lieu, à une recherche théorique ciblée et consiste à comprendre les notions de base que traite ce projet, à savoir les avantages et les Inconvénients de la technologie VOIP, ses architectures et ses protocoles.

En deuxième lieu, nous avons procédé à une étude de l'existant menant à choisir une solution adaptée aux besoins D'AIR ALGERIE et ses attentes en matière de téléphonie.

Cette expérience enrichissante représente pour notre futur professionnel un atout majeur dont nous ne manquerons pas de nous y référer.

Références

[1] P. Ledru. Téléphonie sur IP. Edition Eni, 2011.

[2] P. Attelin , J. Dordoigne . Réseau informatique. Edition Eni, 2006.

[3] T. Wallingford, J. Guerin. Switching to VoIP. Edition O'Reilly Media, 2005.

[4] L. Harte, R.FLOOD. Introduction to Private Telephone Systems,Edition Althos Publishing, 2005.

[5] B. Vial. TCP/IP pratique, Edition Micro Application, 2009.

[6] A. Meddahi, G.Vanwormhoudt. Téléphonie SIP. Edition Hermes-science, 2012. [7]H. Mahamat Abdoulaye. Audit d'un réseau VoIP et implémentation d'un client SIP sécurisé, Master, TDSI, 2013

[8] IAX: Inter-Astersik eXchange version 2, Internet Engineering Task Force, RFC 5456

[9] Hamid Mahamat Abdoulaye, Audit d'un réseau VoIP et implémentation d'un client SIP sécurisé, Master, TDSI, 2013

[10]R. Bouzaida. Étude et Mise en place d'une Solution VOIP Sécurisée, Master Professionnel, université de Tunis, 2011

[11]Y. Kalomba. Etude et mise au point d'un système de communication VOIP, Université protestante de Lubumbashi, Ingénieur en réseaux et télécoms, 2009

Sites Web

[12] https://www.terena.org/activities/tf-vvc/voip-wsh/SIP-tutorial.pdf

[13] http://docs.polycom.com/global/documents/whitepapers/codecs_white_paper.pdf

[14] http://www.frameip.com/voip/

[15] VoIPAsterisk20071002/asterisk_voip_slides.pdf

Glossaire

ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line est une technique de communication numérique

(couche physique) de la famille xDSL.

CAA commutateur Autonomie Acheminement

Faisceau hertzien est un système de transmission numérique ou analogique, entre deux

points fixes par ondes électromagnétique de l'espace.

IAX (Inter Asterisk eXchange

ICMP Internet Control Message Protocol

IPBX Internet Protocol Private Branch eXchange

JPEG est l'abréviation de « Joint Photographic Experts Group » et est un format très utilisé

pour la conservation de photos.

MCU Multipoint Control Unit

MGCP Media Gateway Control Protocol

MP3 acronyme de l'anglais MPEG Audio Layer 3, Moving Pictures experts group Audio

Layer 3) Format de compression numérique dédié à la transmission rapide et au

téléchargement de fichiers musicaux sur Internet

PBX Private Branch eXchange

PSTN Public Switched Telephone Network Le réseau téléphonique commuté (ou RTC)

RAS Registration, Admission Status

RTC Réseau téléphonique commuté

RTCP Real-Time Control Protocol

RTP Real-Time transport Protocol

SDP Session Description Protocol

SIP Session Initiation Protocol

TCP/IP Transport control Protocol Internet Protocol

TELNET TELECOMMUNICATION NETWORK

ToIP Telephony over Internet Protocol

UDP User Datagram Protocol

VLAN Virtual Local Area Network

VoIP Voice over Internet Protocol

VPN Virtual Private Networks