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　　王小飞

　　Qunar软件工程师，主要从事后端开发工作。个人博客地址：https://www.jianshu.com/users/0d5a83b32e8f/latest_articles

　　随着出境旅游的需求不断攀升，出境WIFI、当地玩乐、在线向导等服务受到抖音官网在线观看官网网页版了更多客户青睐，去哪儿需要在游客走出国门之后，做好从接机、联系当地向导到落地接待等整体服务升级，才能赢得口碑，留住客户。

　　如何让游客在国外也能找到回家的感觉，随时随地、轻轻松松地和去哪儿取得联系，在遇到困难的时候，能够及时地向去哪儿寻求帮助，是去哪儿一直在努力提升的地方。

　　为了保证游客在国外也能和国内无缝衔接，去哪儿App的用户可以直接通过免费网络电话拨打国内的客服电话。在没有任何宣传推广的情况下，上线7天已经有超过30%的用户选择网络电话入口呼叫接入,这个数据显示用户对于网络电话的认可度是很高的。

　　下面我们来看一下网络电话的整体解决方案。

　　一、VOIP介绍

　　VOIP即网络电话，Voice over Internet Protocol,通过把语音信号经过数字化处理、压缩编码打包、通过网络传输，然后解压、把数字信号还原成声音，让通话对方听到。 话音从源端到达目的端的基本过程是： 声 -- 电转换：通过压电陶瓷等类似装置将声波变换为电信号。

量化采样：将模拟电信号按照某种采样方法（比如脉冲编码调制，即PCM）转换成数字信号；

封包：将一定时长的数字化之后的语音信号组合为一帧，随后，按照国际电联（ITU-T）的标准，这些话音帧被封装到一个RTP（即实时传输协议，Realtime Transport Protocol）报文中，并被进一步封装到UDP报文和IP报文中。

传输：IP报文在IP网络由源端传递到目的端 去抖动：去除因封包在网络中传输速度不均匀所造成的抖动音 拆包 电声转换 一个完整的、可以大规模商用运营的IP电话系统包括如下一些技术（暂不完全）：寻址 话音编解码 回声消除和回声抑制 传输 IP报文时延控制功能 去抖动 IP报文的去抖动（de-jitter）功能 。

　　二、VOIP与传统电话的比较

　　简单地来说，VOIP网络电话免费（流量、wifi），传统电话更稳定点。不过现在网络电话行业发展快，很多产品稳定性都超过了传统电话，好比mimicall、vp3000等，所以现在越来越多的人习惯了使用网络电话去进行沟通。

　　三、开源软PBX（软交换）的选择

　　国内比较流行和拥有活跃用户群的是FreeSwitch（https://freeswitch.org/）和Asterisk（https://www.asterisk.org/），由于之前对Asterisk有一定的应用经验，所以选择了Asterisk。二者都基于sip协议。

　　四、客户端开源sip协议库的选取

　　目前比较流行的开源的SIP协议库是PJSIP（https://www.pjsip.org/），它实现了SIP、SDP、RTP、STUN、TURN和ICE。PJSIP作为基于SIP的一个多媒体通信框架提供了非常清晰的API，以及NAT穿越的功能。PJSIP具有非常好的移植性，几乎支持现今所有系统：从桌面系统、嵌入式系统到智能手机。PJSIP同时支持语音、视频、状态呈现和即时通讯。PJSIP具有非常完善的文档，对开发者非常友好支持。

　　五、调研评估和Demo搭建

　　目前市场上对于voip的应用已经比较成熟，好多公司都在做。微信电话本等的推出说明voip完全可行。相对于去哪儿呼叫中心更好的服务于去哪儿用户解决海外用户拨**工服务的困难，尽最大努力降低用户的成本，voip完全可行。

　　1）Demo的快速搭建

　　找一台linux机器首先下载安装pjsip软件 安装过程这里不做过细讲解

　　用ldconfig命令 验证pjsip的动态链接是否创建

　　ldconfig -p | grep pj

　　安装Asterisk 13(注意只有12以上才支持了pjsip)

　　这里注意在编译的时候其实可以查询系统的位数，我的是64位所以直接指定了64，查询指定的命令如下：

　　ARCH=$(getconf LONG_BIT | grep “64”)

　　./configure –libdir=/usr/lib${ARCH}

　　用make menuselect命令选择安装的模块

　　做选择需要编译安装的modules，查看确保pjsip相关的module已选择

　　然后make config 命令是将asterisk作为linux service的服务

　　还有一点就是Asterisk 13 requires pjsip >= 2.4. 所以选取版本的时候也 需要注意。

　　2）demo客户端软件选取

　　PjSua是开源的客户端代码，同时支持ios和android等主流操作系统，做测试用的话eyeBeam，X-Lite，Blink 都可以作为PC客户端，Blink PC客户端做tls测试的时候比较方便。

　　这里可以同时下载eyeBeam，X-Lite两台互拨便于测试。

　　3）Asterisk的配置

　　Demo可以配置两个测试的分机号（可以认为是用户名和密码）

　　配置是在 /etc/asterisk/pjsip.conf 中

　　监听地址端口配置为本机ip和5061端口，协议配置成udp

　　分别再配置两个号 8005和8006

　　[transport-udp]

　　type=transport

　　protocol=udp

　　bind=0.0.0.0:5061

　　[8005]

　　type=endpoint

　　context=from-external

　　disallow=all

　　allow=ulaw

　　transport=transport-udp

　　auth=8005

　　aors=8005

　　[8005]

　　type=auth

　　auth_type=userpass

　　password=8005

　　username=8005

　　[8005]

　　type=aor

　　max_contacts=1

　　[8006]

　　type=endpoint

　　context=from-external

　　disallow=all

　　allow=ulaw

　　transport=transport-udp

　　auth=8006

　　aors=8006

　　[8006]

　　type=auth

　　auth_type=userpass

　　password=8006

　　username=8006

　　[8006]

　　type=aor

　　max_contacts=1

　　4）拨号方案的配置

　　拨号方案的配置在 /etc/asterisk/extensions.conf 中 增加配置

　　[from-external]

　　exten => _80XX,1,NoOp()

　　same => n,Dial(PJSIP/${EXTEN})

　　启动asterisk

　　service asterisk start

　　控制台连接

　　sudo asterisk -rvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvv

　　注册分机8005 8006

　　Asterisk 控制台输出

　　拨打测试 戴上耳机就可以听到抖音官网在线观看官网网页版你的声音啦

　　demo用例图

　　六、Asterisk 负载均衡的搭建

　　完美的线上解决方案是不允许单点的出现，作为pbx 也是一样。

　　负载均衡软件选取，sip层的负载均衡可以选取硬件，但是成本原因我们可以用软件代替，行业中有不少做**c的厂家，提供硬件和软件的解决方案，我们可选取kamailio （https://www.kamailio.org/w/） 或者opensips （https://www.opensips.org/），其实二者是一家，不同的分支而已 其中的故事我就不在这里说了，这里我们选取 kamailio。

　　1）kamailio安装

　　安装过程这里不做过细讲解 这里需要注意将kamailio做成service服务启动方式或者init脚本启动方式需要做以下操作，同时需要注意权限问题

　　cp pkg/kamailio/rpm/kamailio.init /etc/init.d/

　　mv /etc/init.d/kamailio.init /etc/init.d/kamailio

　　chmod 755 /etc/init.d/kamailio

　　/etc/init.d/kamailio start

　　2） 配置asterisk的转发

　　cd /usr/local/etc/kamailio/

　　vim dispatcher.list

　　1 sip:192.168.0.1 0 1 weight=50

　　1 sip:192.168.0.2 0 1 weight=50

　　vim kamailio.cfg(kamailio配置比较多官方有文档（https://www.kamailio.org.cn/data/pages/cookbooks/4.3.x/stable.html）这里列举主要的配置)

　　listen=udp:192.168.0.3:5060

　　modparam("dispatcher", "list_file", "/usr/local/etc/kamailio/dispatcher.list")

　　Route配置中加入

　　if(!ds_select_dst("$var(dispatcher_group)", "9"))

　　{

　　send_reply("404", "No destination dispatcher");

　　exit;

　　}

　　关于dispatcher 的选项配置

　　3）重启 kamailio

　　/etc/init.d/kamailio restart

　　此时呼叫 可以查看kamailio的日志或者asterisk控制台 发现已经按照我们的配置按权重做了转发。

　　Asterisk负载均衡用例图

　　七、kamailio的HA

　　此时发现虽然解决了asterisk的单点问题，但是没有解决kamailio的单点问题。我们选取keepalived解决kamailio的HA。Keepalived 引入需要vrrp（虚拟ip）的配合，这里我们指定192.168.1.4是192.168.1.5和192.168.1.6vrrp （这个需要在路由器端配置）。

　　1）Keepalived（https://www.keepalived.org/）安装

　　需要主备两台服务器 地址分别对应192.168.1.5和192.168.1.6。两台都得安装。

　　2）Keepalived 配置

　　两台机器的配置，基本一致只是一台是master一台是backup

　　还需要修改 /etc/sysctl.conf文件输入

　　net.ipv4.ip_nonlocal_bind = 1

　　这条配置是允许linux的服务可以绑定虚拟ip，这里我们的kamailio需要绑定虚拟ip。

　　3）启动keepalived

　　service keepalived start

　　两台都启动

　　修改kamailio的配置文件 绑定虚拟ip

　　listen=udp:192.168.1.4

　　重启kamailio 这里已经是两台了 主备

　　/etc/init.d/kamailio restart

　　这是时候拨打虚拟ip就可以了

　　4）HA的主备切换的检验

　　针对kamailio 我们需要引入sipsak小软件，做sip探测比较合适

　　安装sipsak

　　yum install sipsak

　　向kamailio发送探测 命令格式

　　sipsak -s sip:s@192.168.1.4:5060

　　根据返回值判断echo $?

　　编写监测脚本 做逻辑处理

　　这里大致说下脚本思路：利用sipsak 向kamailio发送探测命令，根据返回值是否为0判断kamailio是否存活，根据失败次数做keepalived的关闭这样就可以实现vrrp指向另一台机器。结合crontab 和shell脚本可以实现精细到每秒执行一次监测。

　　Kamailio HA后的用例图

　　八、回拨方案的解决

　　现实中手机上并未启动voip电话，此时拨打用户是打不通的。为了解决这个问题我们设计了回拨方案，主要思路是当一方呼入电话时我们将这通电话hold起来，根据业务方式通知到另一方（比如push通知），当对方上线后我们放行这通电话就可以正常通话了，另一种方式是会议室方式，将呼入方先加入会议室，业务通知（同样可以push或者短信等）另一方，另一方收到通知后主动加入会议室，此时双方就可以通话啦。

　　回拨方案的序列图

　　九、NAT 问题简述

　　在企业服务中通常公司都有防火墙和DNS服务器，我熟知的一般是bind服务，在对外网开放的时候，需要开放端口，同时需要做端口和ip转发。对应的外网地址转发到对应的内网地址上，这一点需要注意。在asterisk和kamailio中都有对NAT的支持，做对应的配置即可，其中的坑只能自己动手去踩坑，比较杂，这里就不做过多说明，如果公司实力强大，还可以搭建stun服务器，免费的一般不靠谱，这样既能解决端口问题又能解决NAT问题。

十、TLS和SRTP的支持

对于对外的服务来说，如果不想让别人看到你的数据和听到你的通话，需要在协议层引入TLS 语音层引入SRTP。tls和srtp都是需要单独安装的模块，在kamailio中编译安装的时候就需要指定tls.so的加入。Asterisk编译安装的时候也需要提前编译安装tls和srtp。至于证书没必要去购买 自签名的即可。Kamailio是可以单独配置rtpproxy的，所以这些服务都可以细分。

　　十一、问题排查

　　实际搭建过程中肯定会碰到各种各样的问题，如网络问题可以采用小工具netcat（https://www.jianshu.com/p/fa4eeac44e5c）进行排查，如果是分析sip协议哪步出的问题linux的 tcpdump是很好的工具，如果采用了tls协议，则有相对应的工具ssldump。最后推荐个非常实用的抓包软件wireshark，这款软件无论是分析sip协议还是丢包率，还是语音质量方面都是非常好用的。

　　十二、总结

　　如图是比较简单的voip接入呼叫中心的架构图，实际的应用项目中还有许多监控的事情，比如宕机的通知之类的事情这里和业务相关的就不多说了，真正搭建的过程中会遇到许许多的问题，在此只是一个小的总结，希望对大家有所帮助。

　　欢迎留言交流或投稿，和我们一起分享知识。

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