Kurumsal Yazılım Telefonu Prototipi Geliştirme Süreci: İnceleme ve Ön ürün

Transkript

1 Kurumsal Yazılım Telefonu Prototipi Geliştirme Süreci: İnceleme ve Ön ürün Elif Türkay, Hamdi Burak Dilek, Hüseyin Erkan Çetinkaya, Enis Karaarslan Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi Bilgisayar Mühendisliği Bölümü, Muğla Özet: Bu bildiride, Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi Android Grubu nun yazılım telefonu (VoIP) uygulaması geliştirme sürecinde edindiği deneyimin paylaşılması hedeflenmiştir. VoIP teknolojisi, SIP protokolü ve açık kaynak kodlu sayısal santraller ele alınmıştır. Yapılmakta projenin ana hedefi, istemcilerin IP ağları üzerinden telefon iletişimini sağlayan kurumsal bir çözüm oluşturmaktır. Bu sistem aracılığıyla kullanıcıların birbirleriyle sesli görüntülü konuşma ve anlık mesaj aktarımını gerçekleştirmesi sağlanacaktır. Uygulama Android Mobil platformunda geliştirilmektedir ve yazılımın prototipi de sunulmuştur. Kullanıcılar arasında iletişimin kurulum ve yönetimi bir sayısal santral üzerinden gerçekleşmektedir. Bunun için Linux sunucusu üzerinde çalışan Elastix sayısal santral platformu kullanılmaktadır. Anahtar Sözcükler: Mobil Cihazlar, Akıllı telefon, yazılım telefonu, Android, VoIP, SIP, Sayısal Santral Enterprise Soft Phone Prototoype Development Process: Analysis and Prototype Abstract: This study aims to share the experience of Muğla Sıtkı Koçman Android Group during the SoftPhone (VoIP) application development process. VoIP technology, SIP protocol and open source digital santral (IP PBX) systems are described. Main aim of the project is to form an enterprise solution which will allow client telephone communication over IP network. Voice and video calls and instant messages are to be implemented by this system. The application is being developed in the Android platform and the prototype of the software is presented. Setup and management of the communication between the clients is carried out through a digital santral. Elastix digital santral platform that runs on Linux server is used for this purpose. Keywords: Mobile Devices, Smart Phone, Soft Phone, Android, VoIP, SIP, IP PBX 1. Giriş Son yıllarda mobil teknoloji alanında gözlemlenen hızlı gelişime bağlı olarak mobil cihazların önemi ve kullanım alanları gittikçe artmaktadır. Mobil cihazlardaki işletim sistemlerinden günümüzde en yaygın olarak kullanılanları; Android, ios ve Windows Mobile işletim sistemleridir. IDC nin raporuna[1] göre, 2014 ün ikinci çeyreğinde Android pazarın %84,73 üne hakim durumdadır. Android in diğer mobil işletim sistemlerine kıyasla en belirgin özelliği açık kaynak kodlu bir proje olması[2] ve kullanım alanı yönünden geliştiricilere sunduğu imkanlardır. Mobil cihazlar aracılığı ile iletişim çağımızda çok önemli hale gelmiştir. Sayısal santrallerin geliştirilmesiyle beraber iletişim bambaşka bir düzeye taşınmış ve üzerine bir çok yenilik eklenmesi için bir altyapı oluşturmuştur. Bu gelişim sayesinde telefonla sesli iletişim artık servis sağlayıcılarına bağımlı olmaktan çıkmış durumdadır. Yazılım Telefonu uygulamaları sayesinde sesli, görüntülü konuşma yapabilme, anlık mesaj, resim, video gibi her türlü veriyi iletilebilir hale gelinmiştir. Bu bildiride, öncelikle VoIP teknolojisi, SIP protokolü ve açık kaynak kodlu sayısal santraller ele alınacaktır. SIP temelli yazılım telefon uygulamasının Android ortamında prototipinin geliştirilmesi ve etkinleştirilmesi kapsamında yapılanlar ve edinilen deneyim paylaşılacaktır. 2. Temel Kavramlar VoIP (Voice Over Internet Protocol-İnternet Üzerinden Ses İletim Protokolü), analog ses işaretlerinin sayısallaştırılıp sıkıştırılarak internet ya da özel IP ağları üzerinden taşınabilmesini sağlayan bir teknolojidir. VoIP sesi internet üzerinde yolculuk yapabilecek bilgi paketlerine çevirir. İnternet üzerinden gönderilen bu bilgiler başka bir aygıt tarafından tekrar sese dönüşür. Başka bir deyişle VoIP bilgisayar üzerinden telefon görüşmesi yapmaktır[4]. VoIP in kullanılma nedenleri olarak şunları saymak mümkündür[5]: 579

2 1. VoIP analog hatlara oranla daha ucuzdur çünkü sadece internet bilgisi dönüştürüldüğünde ücretlendirme yapılır. 2. VoIP hesabı almak (numara tahsisi etmek) ücretsizdir. Coğrafi ve konumdan bağımsız numaralar VoIP altyapısı ile çağrı alabilirler. 3. İnternet tabanlı olduğu için kullanılan servislere bağlı olarak uluslararası görüşmeler yapmanıza da imkan sağlar. Yani VoIP telefonunuza kurduğunuz programlarla dünyanın her yerinde aynı hesap kullanabilir. 4. Akıllı telefonlara yüklenen uygulamalar ile sabit numaralardan da çağrı alıp arama yapılabilir. SIP (Session Initiation Protocol-Oturum Başlatma Protokolü) iki veya daha fazla cihazın donanım (hardware) veya yazılım (software) yardımıyla birbirleri ile bağlantı kurmalarını sağlayan ve bu bağlantıyı yöneten bir ağ protokolüdür. SIP, IETF tarafından geliştirilmiş düz bir metin protokolüdür ve uygulama katmanında çalışır. Günümüzde IETF RFC 3261(daha önce RFC 2543[6]) standartı[7] kullanılmaktadır. SIP in esneklik özelliği olduğu için ölçeklendirilebilir, genişletilebilir, değişik mimari ve kurulum senaryolarına rahatça uyarlanabilir. SIP, birbiri ile konuşturulacak cihazlar için IP ağı üzerinden oturum açabilir, oturumun parametrelerini değiştirebilir veya oturumu sonlandırabilir. Ayrıca SIP ses, görüntü ve veri aktarımını desteklemektedir. Fakat SIP bir veri taşıma protokolü değildir. Veriler RTP (Real Time Protocol) ile gerçek zamalı olarak taşınabilir. Açılan oturumlarla karşılıklı IP telefon çağrılarının dışında anlık mesajlaşmaya ve çoklu ortam konferans görüşmelerine, mevcut oturuma yeni kişi veya medya eklemeye de olanak sağlar[8]. SIP in bir oturum kurmak ve sonlandırmak için gerçekleştirdiği 5 fonksiyon vardır[9]: 1. Kullanıcı konumunu belirlemek, 2. Bağlantıya katılacak kullanıcıları tespit etmek, 3. Uçların kapasitelerini tespit edip o şekilde medya parametrelerini ayarlamak, 4. Çağrı yapma ve iki uçtaki çağrı parametrelerini ayarlamak, 5. Oturumu yönetmek. Sayısal (IP) santral[12], geleneksel ve pahalı analog pbx santrallerinin yazılımlaştırılmış halidir. Sayısal santraller network üzerinde çalışan sunuculardır. Bu sayede iletişimi network üzerinden sağlar. Sayısal santral kullanmanın avantajları olarak güvenlik, otokontrol, düşük maliyet ve geliştirilebilirliği söyleyebiliriz. Otokontrol kavramını, kişinin tepkilerini, davranışlarını veya başka amaca yönelme eğilimini denetleyip kısıtlaması olarak düşünürsek; bu IP santralde istenirse yapılan görüşmeler kolayca kayıt altına alınabilir. Bu sayede kişiler iş telefonlarını özel ihtiyaçlar için kullanmaktan kaçınır ve aynı zamanda müşteri ile olan iletişimde herhangi sakıncalı bir davranıştan uzak dururlar. Sayısal santral olarak Linux tabanlı olarak en çok kullanılan iki çözümden söz etmek mümkündür: Asterisk: Sayısal santraller üzerinde kullanılan bir özgür yazılımdır. Mark Spencer tarafından oluşturulmuş ve Digium tarafından desteklenen bu yazılım tamamen açık kaynak kodlu olduğundan kişisel ve ticari amaçlarla kullanımı ücretsizdir[11]. Asterisk bir yazılım olmasının avantajı olarak bir çok özelliği de yanında getirmektedir. Analog santrallerde yapılan bütün işlemlerin üzerine Text to Speech, Kara Liste, Görüşme Transferi gibi ek cihaz gerektiren işlemlerin[13] yapılmasına olanak sağlar. Elastix, Asterisk PBX için mevcut araçları barındıran açık kaynak bir IP PBX santral sistemidir[14]. Elastix ile çağrıları bekletme, yönlendirme, video konferansı ekleme, arama zamanı belirleme, anlık mesajlaşma, faks, mail gibi işlemler yapılabilir[15]. Elastix in özelliklerini de şöyle sıralayabiliriz; Telefon Erişimi, IVR (Interactive Voice Responce)[16], Queues, Day / Night Control, Time Groups, Time Conditions, Call Center Module ve Android, IOS Desteği[17]. 3.VoIP ve SIP Güvenlik Açıkları IP üzerinden görüşme sağlanırken, alınan seslerin paketlenip karşı tarafa iletilmesi söz konusu olduğu için ağ saldırılarına açık bir teknolojidir. Veri çalma, yok etme, değiştirme ve engelleme gibi birçok saldırı tipine açık bir teknoloji olması sebebiyle güvenlik için uluslararası çapta bazı protokolleri de bünyesinde barındırabilmektedir. Ağ saldırıları dışında telekom sistemini çökertmek, sistemi kapatmak yada sistemin kaynaklarını kullanmak gibi kaynak tabanlı saldırılar da gerçekleşebilir. VoIP uygulamasında güvenliği sağlamak amacıyla alınabilecek bazı önlemler şunlardır[10]: Protokol sayesinde ses ve sinyal paketleri şifrelenmelidir. Örn: TLS,SRTP Ağın güvenliği için güvenlik duvarları kullanılmalıdır. VoIP ağındaki sunucular herhangi bir kaynak saldırısına karşın yedeklenmelidir. Ses ve veri trafiği birbirinden ayrı olmalıdır. Müşteriye yönelik saldırılara önlemek için harf ve sayı kombinasyonlarıyla şifrelenmelidir. Protokollerin hiçbiri tek başına güvenliği sağlamak için yeterli değildir. Uygulanan güvenlik ön- 580

3 lemleri seslerin iletilmesini yavaşlatabilir ve kullanıcı şikayetlerine sebep olabilir. SIP güvenliği ve Sayısal Santralda Yapılması Gereken Ayarlar: SIP mesajlarında çok sayıda gizli bilgi açık bir şekilde iletilmektedir. Örneğin bağlantıda kullanılan IP ve port bilgileri, kullanıcı adları, SIP adresleri, codec bilgisi gibi özellikler, SIP protokolünde güvenlik açığı oluşturmaktadır. Sayısal santralle bağlantı gerçekleştirmek için oluşturduğumuz şifrenin (secret) harf/rakam karışımından oluşması, kullanılan harflerin en az bir büyük ve bir küçük harf ve.?*! gibi özel karakterler içermesi güvenlik açısından oldukça önemlidir. Ayrıca anonymous çağrıların da izni kaldırılarak engellenmesi gerekir. Karşılaşılan diğer bir güvenlik sorunu ise bilinmeyen oturum açma isteklerinin gelmesi ve sunucuyu meşgul ederek sistem güvenlik açığı oluşturmasıdır. Bunun engellenebilmesi için IPT- ABLES[20] yapısı kullanılarak deneyenler bloklanabilir veya fail2ban[21] yazılımı kullanılarak 5 defa hatalı giriş yapıldığında bu denemeyi yapan IP numarası tespit edilerek bloke edilir[22]. SIP TLS ile de ses trafiğini şifreleyerek iletmek de mümkündür [24]. 4.Var olan Android tabanlı VoIP uygulamalarının kıyaslanması Android tabanlı uygulamaların kıyaslanması Şekil 1 de verilmiştir. 5. Uygulama Oluşturmakta olduğumuz kurumsal yazılım telefonu sistemi Şekil 2 de[23] gösterilmiştir. Uygulama üç aşamada gerçekleştirilmiştir: Sayısal Santralin Kurulumu Sayısal Santralda Kullanıcıların Açılması Ön Ürün Uygulamanın android ortamında geliştirilmesi Sayısal Santralin Kurulumu: Kimlik doğrulama için Elastix sunucusu kurulmuş, telefon altyapısına bağlantı sağlanması için ayrı bir SIP sunucusundan yararlanılmıştır. Sayısal Santralda Kullanıcıların Açılması: Elastix üzerinden iletişim kuracak her kullanıcı için hesap açılmıştır. Bu hesabı oluşturmak için öncelikle PBX sekmesindeki Generic Sip Device seçeneğine tıklayarak açılan Add SIP Extension sayfasına gerekli bilgiler (User extension, displayname, secret, record incoming and record outgoing) girilmektedir. Daha sonra softphone uygulamasındaki hesap ayarları (account setting) bölümünde gerekli tanımlamaları (account name, caller id, local IP vb.) yaptıktan sonra hesap aktif bir şekilde kullanılabilmektedir[19]. Şekil 1. Android tabanlı belli başlı uygulamaların kıyaslanması 581

4 Şekil 2. Kurumsal Yazılım Telefonu Sistemi Altyapısı Ön Ürün Uygulamanın Android Ortamında Gerçekleştirilmesi: SIP protokolü üzerinden iki cep telefonunun sayısal santral ile kimlik doğrulaması yaptıktan sonra birbirleriyle iletişim kurması denemeleri gerçekleştirilmiştir. Bunun için Android SIP API [18] kullanılmıştır. Referanstaki çalışma[3] baz alınan yazılımın ön ürünü (prototip) gerçekleştirilmiştir. Android Market te benzer yazılımlar bulunmaktadır. Bu çalışma ile hedeflenen, sıfırdan bir uygulama geliştirerek görüntülü iletişim gibi farklı yeteneklerin geliştirilebilmesini sağlayacak bir ön ürünü gerçekleştirmektir. Android grubu tarafından geliştirilen bir başka proje olan MSKU Mobil uygulaması, 2014 sonu itibariyle 1465 kullanıcı tarafından kullanılmaktadır ve kullanıcıların %96 sı Android 4.0 ve üzerini kullanmaktadır. Bu nedenle geliştirilmekte olan softphone yazılımı Android 4.0 ve üstü için tasarlanmıştır. Arayüzün örnek ekran görüntüleri Şekil 3 ve Şekil 4 te verilmiştir. Uygulamanın arayüzü tasarlanırken kolay kullanılabilmesine öncelik verildi. Ayrıca uygulamanın tamamen özgün bir görüntüye sahip olması için, kullanılan tüm simgeler MSKÜ Android grubu tarafından hazırlanmıştır. Şekil 3. Giriş Ekranı 6. Sonuç Şekil 4. Aranıyor Ekranı Bu çalışmada, VoIP tabanlı kurumsal yazılım telefonu sistemi geliştirirken edinilen deneyim aktarılmıştır. Bilgisayar, telefon veya tablet gibi cihazlarda kullanılabilecek bu tür uygulamalarla ofis/şirket içi, cep veya yurtdışı görüşmelerini ücretsiz hale getirmek ve şirketlerin kendi santrallerinden daha güvenli görüşmeler yapması mümkündür. Ayrıca eğer santral bir SIP sunucusu aracılığıyla telefon altyapısına bağlanırsa ağa dahil olmayan herhangi bir kişi ile de görüşme yapılabilecektir. Yapmakta olduğumuz bu uygulama ile IP telefonların mobil platformda denemeleri gerçekleştirilmiştir. İlerleyen çalışmalarda; akıllı cihazların barındırdığı diğer özellikler (ileti, yer tespiti vs.) ile uygulamanın zenginleştirilmesi hedeflenmektedir. MSKÜ Android Grubu olarak edindiğimiz deneyimi, bu çalışmayı takip eden yayınlarda ve web sayfamızdan ( paylaşmaya devam edeceğiz. Teşekkürler Bilgi İşlem Daire Başkanı Osman KELEŞ e ve ARS Telekom dan Levet KOYUNCU ya desteklerinden ötürü teşekkür ederiz. Kaynaklar: [1] Smartphone OS Market Share, Q /08/2014 according to IDC Id=prUS [2] Android Open Source Project. android.com [3] He, Keyi, Shaoyuan Wang, and Huiyan Zhu. Design and implementation of SIP protocol stack based on Android. Computational and Information Sciences (ICCIS), 2012 Fourth International Conference on. IEEE, [4] Vikipedi VoIP. 2014,7 Kasım. [5] Kandemir Kaan. VoIP. 2013,25 Ağustos. com/2013/08/25/voip/#more-1221 [6] M. Handley( ACIRI), H. Schulzrinne(Columbia U.), E. Schooler(Cal Tech), J. Rosenberg( Bell Labs). SIP: Session Initiaiton Protocol. March [7] J. Rosenberg(dynamicsoft), H. Schulzrinne(Columbia U.), G. Camarillo(Ericsson), A. Johnston(WorldCom), J. Peterson(Neustar),R. Sparks(dynamicsoft), M. Handley(ICIR), E. Schooler(AT&T). SIP: Session Initiaiton Protocol. June [8 ] SIP ve yeni ağ iletişim modeli. 4 Ağustos

5 htm [9] Vikipedi. SIP. 2014, 28 Temmuz. tr.wikipedia.org/wiki/sip [10] Özdemir M., IP Tabanlı Şebekeler Üzerinden Ses İletimi(VOIP) Düzenleme Yaklaşımı ve Düzenleme Önerileri,Ankara,Şubat tk.gov.tr/ekdosyalar/tezler/mustafa_ozdemir. PDF [11] Schwarz, Brett. Asterisk open-source PBX system. Linux Journal (2004): 6. [12] Alam, Md Zaidul, et al. Small office PBX using voice over internet protocol (VOIP). Advanced Communication Technology, The 9th International Conference on. Vol. 3. IEEE, [13] Van Meggelen, Jim, Leif Madsen, and Jared Smith. Asterisk: the future of telephony. O Reilly Media, Inc., [14] Atıcı Hasan. Elastix Nedir ve Kurulumu.2013, Ekim. elastix-nedir-ve-kurulumu/ [15] Aydın Önsal. Elastix Kurulumu ve Özellikler [16] Vikipedi. Interactive Voice Responce voice_response [17] Elastix IP PBX Santral xpuan.com/elastix-ip-pbx-santral/ [18] Session Initiation Protocol html [19] Configure Elastix. com/p_53-elastix-pbx-setup-voip.html [20] ORKUN Batur. IP Yasaklama (IPTABLES). 2011, Ekim. [21] Fail2Ban Installation wikia.com/wiki/fail2ban_installation [22] DEMİROK Kenan. Elastix Güvenliği. 2012, Mayıs. [23] Şekil2. files/rarsaandroidnetwork.png [24] Secure Calling Tutorial, org/wiki/display/ast/secure+calling+tutorial 583