Jeul CCC

2015年2月5日星期四

systemd

system management daemon，是 Linux userspace 第一個 process，可取代 init。systemd 改進軟體相依性的框架、允許更多動作可以在開機時同時處理、減少 shell 計算的 overhead。

延伸閱讀

http://www.freedesktop.org/wiki/Software/systemd/
http://linoxide.com/linux-command/systemd-vs-sysvinit-cheatsheet/

SIP/RTP NAT Traversal

NAT 後面的設備只知道自己的內部位址，不曉得在公網的位址。SIP 訊息裡包含了用於 signaling 及 media 的 IP 及通訊埠，除非是經過 ALG 的 NAT，不然這些位址並不會轉換，公網上的設備並不認得這些內部位址。

在 SIP/SDP 訊息中會有內部位址地方包括：

SIP Message Header 中的「From:」：似乎沒關係。
SIP Message Header 中的「Contact:」：SIP 話機註冊時，Contact 欄告知目前的位置，讓其他設備可以查到。若 Contact 用內部位址，在公網並不曉得在哪裡，無法 SIP INVITE。
- registrar 只需要改用 SIP 封包 IP 層的實際來源位址，而不用 SIP Contact 欄位的位址。
- 需要維持這個 NAT 通道。註冊之後，NAT 開了一個外面的通訊埠，對應到內部的 SIP 話機，公網的封包就可以透過這個通訊埠進到 SIP 話機，但此通訊埠在 NAT 對應到期後就會關閉了，需要持續送收封包來避免到期。SIP 話機註冊週期短於 NAT 對應過期時間可維持 NAT 通道，但 SIP REGISTER 的處理較費力，會加重伺服器的負擔，最好 SIP 話機可以送處理較省力的 SIP OPTIONS，或改由伺服器送 stateless OPTIONS 給 SIP 話機。
SIP Message Header 中的「Via:」：SIP 回應訊息是依據 Via 的路徑反向送回，若 Via 用內部位址，路徑就斷了而無法回送回應訊息。
- 用 SIP 定義的 received 及 RFC 3581 新增 rport：請求時，Via: 加上 ;rport 來告知支援 rport，伺服器端收到後加上「=<通訊埠號碼>」及「;received=<位址>」。回覆時路徑是依據 received 位址及 rport 通訊埠。這個作法比 STUN 好，支援對稱式 NAT。
SIP 內容放 SDP 時，欄位「c」和「m」分別是欲接收 RTP 封包的 IP 位址與通訊埠。若這些欄位填入的是內部位址，則通話建立後的 RTP 影音封包將無法收到。有下列可能的解決方式：
- 靜態指定 (Static Mapping) -- 事先設定 NAT 要轉換的 IP 位址並指定要轉換後的通訊埠。
- STUN -- 取得公網 IP 及 port，不支援對稱式 NAT
- UPnP -- SIP 話機透過 UPnP 尋找 NAT 並得知其公眾 IP。UA 可以要求 NAT 對閒置的外部通訊埠建立對應關係，用於 SIP 及 SDP 訊息中。
- Session Border Controller (SBC，或稱為 Session Controller、Back-to-Back User-Agent、B2BUA)：由公網上的 SBC 修正 SIP/SDP 訊息中的 IP 與通訊埠，並在 SIP 請求訊息加入 Record-Route:，讓之後的 SIP 訊息都會經過 SBC 修正。
- 將雙方的 SDP 中的「c」與「m」欄位分別修改為 RTP Proxy 的 IP 與通訊埠，讓原本點對點傳送的傳送方式，變成雙方皆和 RTP Proxy 建立通話，由 RTP Proxy 負責轉送和控制雙方 RTP 封包的傳輸。

參考文獻

Best practices for SIP NAT traversal

kamailio dispatcher module

dispatcher 模組：從檔案或資料庫讀取轉送目的，規則可以是 round-robin、weight based load balancing、call load distribution、hashing over SIP 封包內容等。

可作為 stateless load balancer。如果需要自動偵測 gateways 是否正常運作，則需要 tm 模組。
lightweight 所以執行速度快
可以 runtime 重新載入 routing records

參數

檔案：list_file
資料庫：db_url, table_name, setid_col, destination_col, flags_col, priority_col
force_dst, flags (影響 dispatcher 行為), use_default, dst_avp, grp_avp, cnt_avp, dstid_avp, attrs_avp, hash_pvar, setid_pvname, attrs_pvname
probe：ds_ping_method, ds_ping_from, ds_ping_interval
ds_probing_threshold, ds_ping_reply_codes, ds_probing_mode, ds_hash_size, ds_hash_expire, ds_hash_initexpire, ds_hash_check_interval, outbound_proxy

函數

ds_select_dst(setid, alg [, limit])：設定 dst_uri 欄位 (也就是 outbound proxy address 或 $du 變數)，請求 URI 沒動。

setid：destination set ID
alg：選擇 destination 使用的演算法
limit

ds_select_domain(setid, alg [, limit])：改寫請求 URI
ds_next_dst(), ds_next_domain()
ds_mark_dst()
ds_is_from_list(
ds_load_update()
ds_load_unset()

MI 或 RPC 指令

ds_set_state
ds_list
ds_reload

應用範例

stateless forwarding

# Dispatch requests
route[DISPATCH] {
        # round robin dispatching on gateways group '1'
        if(!ds_select_dst("1", "4"))
        {
                send_reply("404", "No destination");
                exit;
        }
        xlog("L_DBG", "--- SCRIPT: going to <$ru> via <$du>\n");
        forward("RTF_DISPATCH");
        exit;
}

stateful forwarding

# Dispatch requests
route[DISPATCH] {
        # round robin dispatching on gateways group '1'
        if(!ds_select_dst("1", "4"))
        {
                send_reply("404", "No destination");
                exit;
        }
        xlog("L_DBG", "--- SCRIPT: going to <$ru> via <$du>\n");
        t_on_failure("RTF_DISPATCH");
        t_relay();
        exit;
}

# Sample failure route
failure_route[RTF_DISPATCH] {
        if (t_is_canceled()) {
                exit;
        }
        # next DST - only for 500 or local timeout
        if (t_check_status("500")
                        or (t_branch_timeout() and !t_branch_replied()))
        {
                if(ds_next_dst())
                {
                        t_on_failure("RTF_DISPATCH");
                        t_relay();
                        exit;
                }
        }
}

discard

route {
        );
}

to one host

route {
        forward(1.2.3.4);
}

或

route {
        rewritehost(1.2.3.4);
        forward();
}

參考來源

dispatcher
簡報：Kamailio - Load Balancing Load Balancers

從《kamailio 簡易命令檔》可理解到 kamailio 的設定檔就是如何處理 SIP 封包的命令檔，kamailio 讀取後會編譯成內部的 SIP 處理邏輯。撰寫命令檔需要對 SIP 協定有一些基本的了解。命令檔的語法類似 C 語言，使用 kamailio 內建及外掛模組的函數及變數。一般 kamailio 命令檔包括核心參數設定、模組載入、模組參數設定、以及 SIP 協定處理區塊這些部份，如果命令檔有修改，kamailio 需要重啟。

前置處理指引 (Preprocessor Directives)

類似 C 語言，kamailio 也有類似的前置處理。

#!include_file "path_to_file"

插入檔案內容

#!import_file "path_to_file"

跟 include_file 一樣，但檔案不存在沒關係

#!define, #!trydef, #!redefine

define

#!ifdef, #!ifndef, #!else, #!endif

選擇性載入

#!subst "/regexp/subst/[flags]"

字串內的取代 (define 只能取代 ID -- alphanumeric tokens not enclosed in quotes)
flags：'i' - ignore case; 'g' - global replacement

#!substdef "/ID/subst/"：subst 加上 define ID subst

核心參數設定、模組載入、及模組參數設定

命令檔通常都有一些核心參數 (core parameter) 設定，包含要載入哪些模組、以及模組的參數設定，也都是透過核心參數設定達成。有些核心參數會設定成全域變數，在 kamailio 或模組內部可以使用。

check_via (或指令參數 -K)

reply 檢查第一個 VIA 是不是自己。

onsend_route_reply

reply 也執行 onsend_route 區塊，預設 reply 是不執行 onsend_route

pv_buffer_size, pv_buffer_slots

設定動態字串的 buffer。字串用到虛擬變數需要動態產生。

loadpath (或 mpath), loadmodule "modulepath", modparam：

模組相關，分別用來設定模組路徑、載入模組、及設定模組參數。有些模組有相依性而有載入先後的差別。

mhomed
server_header，server_signature

預設 kamailio 本身產生的 SIP reply 會含 header「Server: Kamailio (<version> (<arch>/<os>))」，server_header 可更改內容，server_signature=no 關閉不產生

其它還有 advertised_address advertised_port alias async_workers auto_aliases auto_bind_ipv6 children chroot corelog debug description disable_core_dump disable_tls enable_tls exit_timeout flags force_rport fork fork_delay group http_reply_parse latency_limit_action latency_limit_db latency_log listen log_facility log_name log_prefix log_stderror maxbuffer sql_buffer_size max_recursive_level max_while_loops mcast_loopback mcast_ttl memdbg memlog mem_join mem_safety mem_summary mlock_pages modinit_delay open_files_limit phone2tel pmtu_discovery port reply_to_via server_id shm_force_alloc sip_warning (noisy feedback) socket_workers statistics tos udp_mtu udp_mtu_try_proto user user_agent_header workdir

SIP 協定處理區塊

kamailio 是個處理 SIP 封包的程式，SIP 封包分成請求 (SIP request) 跟回覆 (SIP reply) 兩類。基本上命令檔需要告訴 kamailio 如何處理進來的 SIP 請求封包，最後看是要轉送、產生回覆封包、還是要忽略等等。SIP 請求由命令檔中的 route (或 request_route) 區塊負責，有 SIP 請求進來就執行，有點像 C 語言內定的 main 函數。如果收到的是 SIP 回覆封包就執行另一個內定的區塊 -- onreply_route，但這部份不是必要的，因為 kamailio 對於 SIP 回覆預設會移除第一個 VIA，並依據第二個 VIA 的位址轉送。kamailio 還有其它內定的區塊，包括 onsend_route、branch_route、failure_route、及 event_route[module:event]，其中 branch_route 跟 failure_route 搭配 tm 模組才會用到，event_route[module:event] 也需要搭配其它模組。

區塊內有內建函數 (function)、內建 keyword、內建 value 等可以利用，可透過載入模組來擴充函數。

Routing blocks

route 或 route[0] 或 request_route

收到 SIP 請求所要做的動作，需明確的處置，看是要回覆、轉送等等，不然預設是丟棄。

onreply_route

收到 SIP 回覆所作的動作，最後有個隱含的動作是依據 Via 轉送，結束、或者中途執行 exit 或 return(0) 而離開，都會執行。如果執行 drop 離開的話，不會執行隱含的動作，而直接丟棄。

onsend_route

送出 SIP 封包前執行，預設只有請求封包，如果命令檔參數 onsend_route_reply 有設，則包括回覆封包。能執行的指令有限制。

branch_route[name]

呼叫 tm 模組的 t_on_branch(name) 時所作的動作，最後隱含的動作是轉送

failure_route

tm 模組

event_route

內建函數

exit() 或 return(0)

結束命令檔處理，執行預設動作

return([retcode])

結束函數。回傳的值預設是 1，可用 $retcode 或 $? 取得，邏輯判斷正數為 true，負數為 false。

drop()

結束命令檔處理，並丟棄，不執行預設動作。

forward()

stateless 依據 $du 轉送。$du 是 L3 IP 位址或 L4 port，跟 SIP 內容無關。

rewritehost("domain") 或 sethost, seth
rewriteport("port") 或 setport, setp
rewritehostport("domain:port") 或 sethostport, sethp
rewritehostporttrans("...") 或 sethostporttrans, sethpt
rewriteuser("user") 或 setuser, setu
rewriteuserpass("password") 或 setuserpass, setup
rewriteuri("uri") 或 seturi

這些改寫 request URI，包含 L3/L4 位址

revert_uri()

回復 request URI 修改

force_send_socket(ip [ :port] )

強制使用其它 listen 的 socket 送封包

route(name)

呼叫指定名稱的 route 區塊。指定名稱也可以是字串組合的表示式。

其它還有 add_local_rport avpflags break error exec force_rport add_rport force_tcp_alias isavpflagset isflagset is_int log prefix resetavpflag resetflag set_advertised_address set_advertised_port set_forward_no_connect set_forward_close set_reply_no_connect set_reply_close setavpflag setflag strip strip_tail udp_mtu_try_proto(proto) userphone

Keywords 及 values

keyword 就是 SIP 封包解析後的欄位，通常用在 if 描述 (唯讀？)。另外提供了 value 方便跟 keyword 比較。

af, dst_ip, src_ip, proto, dst_port, src_port, proto

這些是所收到 SIP 封包的 address family、目的/來源 IP 位址、目的/來源 port 及協定
af 的值可能是 INET 或 INET6，proto 的值可能是 UDP、TCP、TLS、SCTP、WS、WSS。

method

SIP 封包的 method
不確定是否包含 reply

msg:len
uri, status

request uri 及 reply 的 status
uri 可跟值 myself 作測試，看請求的對象就是自己、還是需要轉送給其它伺服器。myself 是個列表，由設定檔設定的 local IP addresses、hostnames 及 aliases 組成，也就是 kamailio 伺服器服務的 domains。命令檔參數 alias 可加 hostnames、IP addresses、及 aliases 到 myself 列表。
$ru

to_ip, to_port, to_uri, from_uri

SIP 封包的 TO 及 FROM 欄位

snd_af, snd_ip, snd_proto, snd_port

類似 af、src_ip、proto、src_port，但是封包要送出的狀況。

Script statements

if-else 或 while 表示式，包括

==	相等
!=	不相等
=~	Posix 正規表示式比對。使用 [[:digit:]]{3} 取代 \d\d\d。
>	大於
>=	greater or equal
<	小於
<=	less or equal
&&	邏輯 AND
\|\|	邏輯 OR
!	邏輯 NOT
[ ... ]	test operator - 裡面可以是任何算術式。

switch 虛擬變數

Script operations

Assignment (=) 的左邊可以是虛擬變數

Unordered List Item AVPs - to set the value of an AVP

附在 SIP 訊息的 Attribute-value pair

script variables ($var(…)) - to set the value of a script variable
shared variables ($shv(…))
$fs - to set send socket
$br - to set branch
$mf - to set message flags value
$sf - to set script flags value
$bf - to set branch flags value

字串用「+」串起來，算術運算支援類似 C 語言，有「+」「-」「*」「/」「mod」「|」「&」「^」「~」「<<」「>>」。

Operators

(int), (str)：type cast
eq, ne：字串比較
ieq, ine：整數比較
==, !=：字串或整數比較。原則上市轉換成左 operand 的 type，除非左 operand 是 undef

kamailio 的資料型態有整數 (int)、字串 (str)、及 null
一些例子

0 == "" (true)
0 eq "" (false，0 轉成字串是 "0")
"a" ieq "b" (true: "a" 跟 "b" 轉成整數都是 0)
"a == "b" (false)

其它

unordered list item AVPs
script variable
shared variable
$null

參考來源

http://www.kamailio.org/wiki/cookbooks/4.2.x/core
http://www.kamailio.org/wiki/cookbooks/4.2.x/pseudovariables
kamailio source code

2015年2月4日星期三

AM335x pinmux

Beaglebone Black 的處理器 AM335x 每個多工接腳都有一個 Pad Control Register 控制，內容如下：

bit	field	description
2:0	MUXMODE	pin mux 模式選擇
3	PULLUDEN	0 = 啟用 pull up/down，1 = 停用
4	PULLTYPESEL	0 = pull down, 1 = pull up
5	RXACTIVE	0 = output only, 1 = input or output
6	SLEWCTRL	選擇 slew rate

Pad Control Register 見 TRM 9.2.2 Table 9-1，每個接腳的位址見 TRM 9.3.1 Table 9-7 的 offset 0x800 開始的 conf_<module>_<pin> 暫存器
完整的 pinmux mode 及預設值見 datasheet (Rev. G) 4.2 Table 4-1 Ball Characteristics ，有些會受到開機模式影響
pinmux 模式 7 是 GPIO，大部分預設是 GPIO
mmc0, mdio, mii1, mii2, I2C0, spi0, uart0, uart1 只有一種選擇
USB0 可轉成 UART2，USB1 可轉成 UART3

GPIO
有 4 個 GPIO module，每個 module 有 32 個 GPIO，總共 128 個 GPIO，其中只有部份接到 BBB 的 expansion header P8 及 P9。透過 GPIO 暫存器，可存取資料、設定為中斷等。

待整理

cat /sys/kernel/debug/pinctrl/44e10800.pinmux/pins 可看到 pinmux 的設定
https://github.com/derekmolloy/boneDeviceTree/blob/master/docs/BeagleboneBlackP8HeaderTable.pdf?raw=true
https://github.com/derekmolloy/boneDeviceTree/blob/master/docs/BeagleboneBlackP9HeaderTable.pdf?raw=true
device tree
cat /sys/kernel/debug/pinctrl/pinctrl-handles
/sys/kernel/debug/omap_mux

參考來源：

http://derekmolloy.ie/beaglebone/beaglebone-gpio-programming-on-arm-embedded-linux/

2015年2月3日星期二

kamailio 簡易 proxy

kamailio 執行時透過命令檔載入需要的模組、設定模組的參數、以及提供 SIP 封包的處理方式。SIP 封包處理語法類似 C 語言，使用 kamailio 核心內建及外掛模組的函數及變數。

下面是一個簡易的 stateless proxy，含免認證 REGISTRAR，可給 SIP 話機註冊後互撥，不用建立帳號。

#!KAMAILIO

# 載入模組
loadmodule "sl.so"
loadmodule "usrloc.so"
loadmodule "registrar.so"

# 處理 SIP 請求，預設是丟棄
route {
    # REGISTER 則 save() 執行 SIP 註冊動作後結束。
    if (method=="REGISTER") {
        if (!save("location"))
            sl_reply_error();
        exit;
    }

    # 其它則 lookup() 查是否有註冊。
    if (!lookup("location")) {
        # 查詢失敗，回 404 等之後結束。
        switch ($rc) {
        case -1:
        # 查不到
        case -3:
        # 內部錯誤
            sl_send_reply("404", "Not Found");
            exit;
        case -2:
        # 有查到，但 Method 不支援
            sl_send_reply("405", "Method Not Allowed");
            exit;
        }
    }

    # 如有查到會置換 uri，呼叫內建函數 forward() 將封包轉送。
    forward();
}

# SIP 回應預設依 Via 轉送，所以不需要回應處理區塊。

載入的模組說明

sl：stateless replier，提供 sl_send_reply(code, reason) 及 sl_send_error() 等回覆 SIP status code 的函數。

sl_send_reply(code, reason)：送 SIP 回覆
sl_send_error()：依據錯誤碼送 SIP 回覆
sl_forward_reply([ code [, reason ] ])：轉送 SIP 回覆，可更改 code 或 reason
send_reply(code, reason)：取決是否是在 tm 的 transaction 中而 stateful 或 stateless 送 SIP 回覆。

usrloc：提供 location database 給 registrar 等其它模組使用
registrar：使用 usrloc database 來提供 SIP 註冊功能，這裡用到下列兩個函數

save(domain[, flag[, uri]])：儲存註冊資料到 usrloc database，並回 200 OK
lookup(domain[, uri])：查詢 usrloc database 取代 uri

問題

如果 INVITE 收到多個不同 To tag 的回應會怎樣？可以怎樣處理？

2015年2月2日星期一

kamailio on Ubuntu

要在 Ubuntu 跑 kamailio 很簡單：

安裝
sudo apt-get install kamailio
編輯 /etc/default/kamailio
sudo vi /etc/default/kamailio
將 #RUN_KAMAILIO=yes 行首的 # 移除
啟動
sudo service kamailio start

然後不用建帳號或密碼就可以讓網路電話註冊，註冊後就可以互打。

使用的命令檔是 /etc/kamailio/kamailio.cfg。

延伸閱讀

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Jeul CCC

2015年2月5日星期四

systemd

SIP/RTP NAT Traversal

kamailio dispatcher module

應用範例

參考來源

kamailio 命令搞

前置處理指引 (Preprocessor Directives)

核心參數設定、模組載入、及模組參數設定

SIP 協定處理區塊

Routing blocks

內建函數

Keywords 及 values

Script statements

Script operations

Operators

其它

參考來源

延伸閱讀

2015年2月4日星期三

AM335x pinmux

2015年2月3日星期二

kamailio 簡易 proxy

2015年2月2日星期一

kamailio on Ubuntu

SIP header Via

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2015年2月5日 星期四

應用範例

參考來源

前置處理指引 (Preprocessor Directives)

核心參數設定、模組載入、及模組參數設定

SIP 協定處理區塊

Routing blocks

內建函數

Keywords 及 values

Script statements

Script operations

Operators

其它

參考來源

延伸閱讀

2015年2月4日 星期三

2015年2月3日 星期二

2015年2月2日 星期一

2015年2月5日星期四

2015年2月4日星期三

2015年2月3日星期二

2015年2月2日星期一