Telefonielösungen mit Asterisk

Posted by Klaus Peras Thu, 15 Apr 2010 13:29:00 GMT

Traditionelle Telefonanlagen sind teuer und unflexibel

Viele Unternehmen klagen über die hohen laufenden und undurchsichtigen Kosten ihrer Telefonanlagen. Die Telefonanlagenanbieter schließen mit ihren Kunden Miet-, Kauf-, Wartungs- und Schutzverträge ab, aus welchen die Leistungen nur schwer ersichtlich sind und oft werden Zusatzleistungen extra berechnet. Die Unternehmen haben bezüglich Wartung und Pflege kaum Ausweichmöglichkeiten, sie müssen sich sozusagen voll und ganz in die Hände der Telefonanlagenhersteller begeben. Auch bei den Endgeräten gibt es keinerlei Möglichkeit umzusteigen: An den Anlagen der großen Hersteller können nur deren Telefone betrieben werden.

Enstehungsgeschichte von Asterisk

All dies erkannte Mark Spencer im Jahre 1999 als er beabsichtigte eine Telefonanlage für sein Unternehmen zu kaufen. Er wollte all das nicht und begann eine Telefonanlage zu programmieren. So entstand die Open-Source Telefonanlage Asterisk. Inzwischen ist diese zum de-facto Standard bei modernen VoIP TK-Anlagen geworden. Wegen ihrer mächtigen und flexiblen Struktur wird sie auch in kommerziellen VoIP-Anlagen verwendet, denn viele TK-Anlagen-Hersteller haben erkannt, dass es sinnlos wäre, mit proprietären Eigenentwicklungen dagegen anzutreten. Asterisk ist eine Open Source Software PBX ((Private Branch Exchange) = Softwaretelefonanlage) an der sich mittlerweile hunderte von Entwicklern weltweit beteiligen. Wie bei allen Open Source Projekten ist die Software als solche kostenlos und kann in der aktuellsten Version unter http://www.asterisk.org geladen werden. Die Hauptarbeit liefert immer noch Mark Spencer und seine Firma Digium, welche ca. 50 Personen beschäftigt und einen Umsatz von $10 Millionen macht, mit dem Verkauf von Hardware und einer Business Edition der ansonsten freien Software Asterisk.

Lizenzierung

Asterisk wird unter einer dualen Lizenz zur Verfügen gestellt. Es gibt eine freie GNU General Public (GPL) Softwarelizenz, als auch eine proprietäre Lizenz, welche es den Lizenznehmern gestattet, nichtöffentliche Bestandteile auszuliefern.

Marktanteil

Eine Umfrage von 2008 der Eastern Management Group ergab, dass in Nordamerika der Marktanteil von Telefonanlagen mit OpenSource größer ist, als der jedes anderen Herstellers und Asterisk mit 88% die herausragende Führungsposition der OpenSource Anlagen einnimmt. Asterisk hat sich seit der Erstveröffentlichung 1999 von einer kleinen Nischenanwendung zu einer führenden Lösungsplattform für Telefonie entwickelt. Die Tatsache, dass VoIP Provider, zusätzlich zu SIP, immer häufiger auch das asteriskproprietäre IAX2 Protokoll zur Anbindung anbieten, ist ein deutlicher Hinweis auf die Verbreitung der Telefonanlage.

Funktionsumfang

Wie bei jeder professionellen Telefonanlage können angeschlossene Telefone untereinander telefonieren und die Anlage kann Kontakt zur Außenwelt aufnehmen, sowohl über PSTN (public switched telephone network) als auch über VoIP (Voice over IP) Dienste. Die Featureliste ist umfangreich, hier ein kleiner Auszug der Funktionen, welche außer den üblichen Leistungsmerkmalen (weiterleiten, makeln, anklopfen, parken usw.) zur Verfügung stehen:

  • Anrufwarteschlangen
  • Mitschnitte
  • Telefonkonferenzen (ad hoc oder in moderierten Konferenzräumen)
  • Music on Hold, Music on Transfer
  • Voice Mail System
  • FAX to Mail, Mail to FAX
  • Text to Speech
  • Automatic Call Distribution (ACD)
  • Datenbankanbindung
  • Sprachgeführte Anrufannahme (Interactive Voice Response)

 

Installationen und Projekte

In großen Installationen wie bei der Stadt Pforzheim, der technischen Universität Chemnitz oder der Universität des Saarlandes in Saarbrücken kann Asterisk schon seit Jahren seine Leistungsfähigkeit unter Beweis stellen. Die Software wird in vielen Call-Centern, Unternehmen und bei vielen VoIP Anbietern erfolgreich eingesetzt.
Daneben gibt es auch eine Menge von sehr innovativen Projekten rund um Asterisk:

  • Electric Utility Co. nutzt Asterisk mit einer Applikation welche ihren Managern Voicemailnachrichten als Text auf ihre BlackBerrys sendet.
  • Die Stadt Manchester in Connecticut hat ihre 911 Notrufdienste anhand von Asterisk aufgebaut. Die Lösung kostet weniger als $1 Million und somit rund die Hälfte dessen, was eine traditionelle Lösung gekostet hätte. Bei den operativen Kosten spart die Stadt gute 90 %.
  • Ein 400 Personen Call-Center wurde von der Outsourcing Firma Sutherland global Services testweise errichtet, mit dem Ergebnis, dass die Asterisklösung etwa zwei Drittel einspart.
  • In Rensselaer, Indiana hat Informatik Professor Brian Capouch ein kommerzielles Telefoniesystem gebaut, das sich über 20 Kommunen und mehr als 1000 Quadratmeilen erstreckt. Er entwickelte anhand von Asterisk auch ein System, das ihn, mittels Bewegungsmeldern und Kameras, telefonisch und über Web-Cams darüber informiert, wenn in seinem Haus etwas passiert.
  • Einer seiner Studenten gründete ein Unternehmen, welches Schülern und Studenten automatische Weckrufe sendet.

 


Integrierte, hochverfügbare Telefonanlagen

Die TK-Anlage wird durch VoIP ein integraler Bestandteil der IT-Infrastruktur, genau so wie ein Mail- oder Fileserver.  Sie wird einfach in bestehende Backup-, Notstrom- und Management-Systeme integriert und läuft auf der gleichen, standardisierten Server-Hardware, wie andere Server auch. Die Extraverkabelung für die Telefonie entfällt, wenn SIP-Telefone genutzt werden.
Weil Asterisk auf Standard x86 Hardware und unter Linux Betriebssystemen läuft, ist es sehr gut skalierbar, und es können, mittels Linux Bordmitteln wie dem Keepalivedeamon, Linux-HA und Rsync, hochverfügbare Systeme aufgebaut werden. Zusätzlich läuft Asterisk auf BSD Plattformen, Mac OS X und es gibt Portierungen für Windows. In der Regel wird Asterisk auf Linux Systemen installiert.

Distributionen

Von verschiedenen Anbietern gibt es Distributionen, die das Betriebssystem, einen Webserver, Datenbanken und die Asterisksoftware beinhalten. Sie setzen unterschiedliche Schwerpunkte und haben somit verschiedene Stärken. Während Trixbox, AsteriskNow oder FreePBX eher auf den amerikanischen Markt zugeschnitten sind, was sich durch das Fehlen von ISDN Einbindungen bemerkbar macht, sind MobyDick und GEMEINSCHAFT eher auf den deutschsprachigen Raum optimiert. Zusätzlich muss man unterscheiden zwischen frei erhältlichen, und kommerziellen Distributionen. Letztere werden nicht von einer Community, sondern von professionellen Entwicklern vorangebracht. Auch erhält der Administrator Support vom Hersteller zu den kommerziellen Produkten, was bei freien Distributionen wie z. B. Trixbox und AsteriskNow nicht gegeben ist und oft ein großes Problem darstellt.
Alle diese Distributionen beinhalten jeweils eine eigens programmierte Weboberfläche zur Konfiguration der Anlage, welche sich in manchen Fällen auf die individuellen Bedürfnisse anpassen lässt und teilweise auch die Provisionierung/Konfiguration der Telefone zentral von der Anlage aus zulässt.

Protokolle und Codecs

Ursprünglich war Asterisk als Telefonanlage für analoge Anschlüsse konzipiert. Angetrieben durch die deutsche Firma Junghanns kam später ISDN hinzu, gefolgt von VoIP mit Protokollen wie SIP, H.323, SCCP, MGCP und IAX2. Unterstützt werden aktuell die Codecs G.711a, G.711u, GSM, G.723.1, G.726AAL2, ADPCM, SLIN, LPC10, G.729A, SpeeX, iLBC, G.726, die Videocodecs H.261, H.263, H.263+ und in den neuesten Asterisk Versionen wird auch der freie Wideband-Codec G.722 unterstützt.

Asterisk und SER

In kleinen bis mittleren Installationen (bis ca. 1000 User) läuft Asterisk äußerst stabil. Wenn die Anzahl der Gespräche in den fünfstelligen Bereich pro Tag geht, sollte der Betreiber überlegen, ob es sinnvoll ist, den OpenSource SIP-Proxy SER (SIP Express Router) von IPTel.org als SIP Router einzusetzen. SER ist eine SIP-only Telefonanlage die den SIP Standard nach RFC 3261 konsequent umsetzt und man sagt ihm eine hohe Performance und Skalierbarkeit nach. Deswegen wird SER vor allem bei großen VoIP Providern eingesetzt. Lösungen, welche die Stärken aus Asterisk (unterschiedliche nutzbare Protokolle, viele Features) und SER (sehr viele gleichzeitige Verbindungen) nutzen, ermöglichen den Aufbau von Telefonanlagen für mehrere tausend User.

Aufbau und Konfiguration

Die Grundelemente von Asterisk sind Kanäle (SIP, IAX2, ISDN (E1, T1, BRI), Applikationen und der Rufnummernplan. Die Kanäle stellen die Verbindungen zur Außenwelt her (z.B. SIP), die Applikationen sind Konferenzen, VoiceMail oder Warteschlangen. Der Rufnummernplan gibt an, wie die Kanäle mit Applikationen durchgeschaltet werden. Applikationen sind die aktiven Elemente von Asterisk, die Sprachdaten (Audio) senden und empfangen können, Verbindungen auf- und wieder abbauen können, Parameter, wie z.B. die Caller IDs setzen, Datenbankeinträge erstellen oder abfragen und vieles mehr.

Asterisk wird über eine Kommandozeilen-Schnittstelle (Command Line Interface, CLI), bedient, die mit dem MySQL-Prompt oder einer sehr einfachen Shell vergleichbar ist. In der CLI kann man verschiedene Werte abfragen, debuggen oder Testanrufe absetzen. Eine grafische Benutzerschnittstelle (Graphical User Interface, GUI) existiert von Hause aus nicht. Die oben genannten Distributionen bringen jeweils ein webbasierendes GUI für die Konfiguration mit. Dann wird Asterisk ausschließlich über diese GUI konfiguriert, was in nativen Asteriskinstallationen mühevoll und zeitaufwändig über einen Texteditor wie vi oder nano vorgenommen werden muss. Allein die Anzahl von 62 Konfigurationsdateien, welche nach einer nativen Asteriskinstallation im Verzeichnis /etc/asterisk/ zur Verfügung stehen und darauf warten, editiert zu werden, lässt erahnen, wie aufwendig und komplex sich die Konfiguration über den Texteditor gestalten kann. In den webbasierten GUIs wird z. B. pro User ein Account angelegt, ein Endgerät zugeordnet, die Gruppenzuordnung konfiguriert, eine Voicemailbox angelegt, die Warteschlangen- und Rufgruppenzugehörigkeit eingerichtet und vieles mehr. Dies wird dann mit einem Klick aktiviert, wobei die Konfigurationsdateien neu geschrieben und angewandt werden. Für spätere Änderungen, oder zur Fehlersuche gewähren die GUIs Zugriff auf die relevanten Auszüge der Konfigurationsdateien, was die Übersichtlichkeit erhöht.

HOB und Asterisk

Auch HOB trägt zur weiteren Verbreitung von Asterisk tatkräftig bei. Für einen europaweit tätigen Automobilzulieferer, der Niederlassungen in 4 Ländern betreibt, hat HOB ein Telefoniesystem errichtet, welches auf sechs, jeweils redundant ausgelegten Asteriskservern aufbaut und die gesamte Voicekommunikation des Unternehmens abwickelt. Das System hat eine Anbindung an das vorhandene Active Directory, so dass z. B. neue Mitarbeiter, nebst MAC-Adresse ihres Telefons, Telefonnummer usw., nur in das Active Directory eingetragen werden, und schon können sie, egal in welcher der Niederlassungen, ihr Telefon in das Netzwerk einstecken und telefonieren.
Eine Hausverwaltung, die für mehrere tausend Wohneinheiten zuständig ist, telefoniert ausschließlich über ein von HOB eingerichtetes Asterisksystem. Die besondere Herausforderung war hier, die Erreichbarkeit zu erhöhen und die Möglichkeit zu erhalten, auf Tastendruck Gespräche mitzuschneiden. Dies gelang zu einem Bruchteil der Kosten einer traditionellen Telefonanlage.
Auch in einer sehr sensiblen Umgebung hat HOB eine Asterisk Telefonanlage implementiert. Die Ärzte, Schwestern und die Verwaltung eines Krankenhauses in Hannover telefonieren über ein von HOB eingerichtetes Asterisksystem. Dieses ist natürlich auch redundant ausgelegt. Nach einer Testphase war man von der Stabilität so überzeugt, dass nun auch Notrufe an die Ärzte und Reanimationsteams von diesem System weitergeleitet werden. Geplant ist zudem, die Patiententelefonie samt einem umfangreichen Abrechnungssystem einzubinden.
Auch HOB selbst telefoniert seit Jahren über eine Asterisktelefonanlage. Diese wird parallel zu einer traditionellen Telefonanlage betrieben. Asterisk läuft hier auf einem virtuellen Server und nutzt zur Anbindung an das PSTN und zur alten Anlage ein SIP – E1 Gateway.
Asterisk dient HOB auch als Telefonieserver für den javabasierten SIP-Client HOBPhone. Dieser komplettiert unsere Remote Desktop Lösung HOB WebSecureProxy und stellt für den Benutzer zusätzlich zum Remote Desktop auch ein Remote Phone bereit. Vor allem für Heimarbeitsplätze ist es unerlässlich neben dem Desktop auch ein Telefon zur Verfügung gestellt zu bekommen. Z. B. können Callcenter, anhand dieser Lösung, Mitarbeiter beschäftigen, welche von zu Hause arbeiten. Das HOBPhone umgeht elegant alle Probleme, wie RTP über NAT oder nicht vorhandene Verschlüsselung der Gesprächsdaten, die herkömmlichen SIP-Clients eine Remoteanbindung meist verwehrte. Komfortabel für den Außendienstmitarbeiter, den Remoteworker und den Administrator: Man muss nichts installieren, es reicht ein Standardbrowser mit Java-Plugin.


Man sieht, Kommunikationslösungen welche auf Asterisk aufbauen bieten vielerlei Möglichkeiten. Natürlich ist Asterisk auch abhängig von einer guten Umgebung wie hochwertigen Endgeräten, gut gepflegten Directories, eines entsprechend ausgelegten Netzwerks und dergleichen. Diese Bedingungen sind in den meisten Unternehmen vorhanden, oder können in Zusammenarbeit mit HOB errichtet werden. Einer innovativen, stabilen und kostengünstigen Telefonielösung steht nichts im Weg. Rufen Sie uns an.

„You couldn´t set out to build a system like this. No one company could do it all. When you open source, people just keep improving things.” Sagt Mark Spencer.
Asterisk kann die kreative Umsetzung von tausenden unternehmerischen Ideen unterstützen. Spencer hatte dies wohl erkannt, als er die Software nach einem Symbol benannte, das in der Unixsprache für „Alles“ steht.

Mehr Informationen:
Asterisk        www.asterisk.org
HOB              www.hob.de

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