Was ist Asterisk?

Asterisk ist die weltweit führende Software zum Aufbau von Software-Telefonanlagen. Die Asterisk Bedeutung/Definition basiert auf der Sternchen-Taste auf dem Telefon. Diese wird im Englischen mit Asterisk bezeichnet. Technisch korrekt bezeichnet, handelt es sich um ein so genanntes Telefonie-Framework. Ein Framework wiederum ist eine Art Software-„Baukasten“. Software-Programmierer finden in diesem Baukasten vorgefertigte Code-Segmente und Software-Funktionen, welche sie bei der Entwicklung ihrer eigenen Software verwenden können.

Asterisk an sich ist also noch keine Telefonanlage, wie es häufig falsch verstanden wird. Es ist ein Rahmenwerk, mit dem ein Programmierer besonders schnell eine Telefonanlage „bauen“ kann.

Möchte er z.B. 10 Telefone in einer Firma auf einem System zusammenschalten, kann er dies mit wenigen Zeilen Asterisk-Code bewerkstelligen. Möchte er, dass alle 10 Telefone gleichzeitig klingeln, wenn ein Anruf auf der Hauptrufnummer eingeht, so ist dies beispielsweise bereits mit einer einzigen Zeile Code möglich.

exten => s,1,Dial(SIP/1&SIP/2&SIP/3&SIP/4&SIP/5&SIP/6&SIP/7&SIP/8&SIP/9&SIP/10)

Asterisk hat die Welt der Telefonie grundlegend verändert und ist massgeblich an der Verbreitung von der Internettelefonie (VoIP) beteiligt. Kleine und grosse Telefongesellschaften auf der ganzen Welt verwenden heute Asterisk als Grundlage ihrer VoIP-Systeme.

Bevor Asterisk auf den Markt kam, lag die Welt der Telefonanlagen in den Händen einiger weniger, sehr grosser Hersteller von hardware-basierten Produkten. Die gesamte Telefonie-Logik wurde in Chips und Hardware-Platinen gegossen. Da dies nur mit extrem teuren Fabriken und ganzen Heerscharen von Ingenieuren machbar war, war die Konkurrenz entsprechend klein und die Endkunden waren einem teuren Preisdiktat unterlegen.

Seit Asterisk als kostenlose Open-Source-Software auf dem Markt ist, können auch Kleinstfirmen VoIP-Produkte auf dessen Basis entwickeln. Dank Asterisk kosten Telefonanlagen heute noch einen Bruchteil der damaligen Beträge. Gleichzeitig können sie viel mehr Funktionen bieten und werden permanent und sehr schnell weiterentwickelt.

Geschichte der Technologie

1999

Mark Spencer beendet sein Studium der Computer-Wissenschaften. Es ist die Hochzeit der New Economy „Blase“, welche wenige Zeit später platzte. Während der New Economy steigen immer mehr Unternehmen auf Linux als Betriebssystem für ihre Server um, um Lizenzkosten zu sparen usw. Mark Spencer gründet ein Unternehmen, welches Support für das noch nicht sehr verbreitete Linux-Betriebssystem anbietet. Die Idee schlägt ein und die Firma „Linux Support Services“ von Mark Spencer wächst schnell. Es dauert nicht lang, bis die Firma an einen Punkt kommt, wo sie eine Telefonanlage benötigt. Mark Spencer holt Offerten der wenigen grossen Telefonanlagen-Anbieter ein, doch diese Sprengen mit System-Preisen von rund $50’000 das Budget der Firma bei weitem.

Noch immer 1999

Mark Spencer beschliesst als Software-Entwickler mit Erfahrungen in der Telekommunikations-Branche, ein eigenes Telefoniesystem zu programmieren. Er macht sich an die Arbeit und programmiert und programmiert und programmiert. Seine anfängliche Vermutung, dass so ein Telefonsystem jawohl nicht mehr als ein paar Zeilen Code sind, löst sich nach und nach in Luft auf. Das Projekt wird immer umfangreicher und hätte Mark Spencer am Anfang gewusst, auf was er sich da einlässt, er hätte wohl nie begonnen, hätte sich Geld geliehen und sich die $50’000 Telefonanlage von einem der Riesen gekauft. Doch zum Glück wusste Mark Spencer zu beginn nicht, worauf er sich einlässt und so veröffentlicht er nach einigen Monaten die erste Version von Asterisk als Open-Source-Software unter der freien GPL-Lizenz im Internet. Jeder interessierte Programmierer auf der Welt war eingeladen, sich an der Entwicklung zu beteiligen.

2001

Die Firma „Linux Support Services“ wird umbenannt in „Digium“, welche sich fortan ausschliesslich auf die Weiterentwicklung von Asterisk, auf die Betreuung der Asterisk Community und auf die Entwicklung von kommerziellen Produkten rund um Asterisk fokussiert. Beispielsweise entwickelte Digium Hardware-ISDN-Karten, um Asterisk auch am damals noch sehr verbreiteten ISDN-Netz zu betreiben. Asterisk ist von Beginn an ein Hybrid-System, dass verschiedenste Telefonie-Protokolle beherrscht. Neben ISDN hauptsächlich das VoIP-Protokoll SIP, das VoIP-Protokoll IAX und viele mehr.

2002-heute

Asterisk wird laufend weiterentwickelt und ist eines der zentralsten Produkte, welche die VoIP-Revolution auslösen und bis heute vorantreiben. Das Forbes Magazin prophezeit 2006, dass Asterisk dabei ist, eine Multi-Milliarden-Dollar Industrie zu zersprengen, in der bislang nur wenige grosse Player wie Avaya und Cisco mitspielen durften. Eigentlich war Asterisk zu dem Zeitpunkt schon mittendrin in diesem Prozess und die Grossen konnten diesen gar nicht mehr aufhalten. Tatsächlich hatten die meisten aber noch gar nicht verstanden, was da in den kommenden Jahren auf sie zukommt.

Was ist Asterisk heute?

Was mit Mark Spencer und dann einigen hundert Entwicklern weltweit begann, ist heute zu einem Mega-Projekt mit tausenden Entwicklern weltweit geworden. Es gibt tausende StartUps und auch Grossfirmen weltweit, welche eigene Produkte auf der Basis von Asterisk entwickelt haben und die VoIP-Revolution damit möglich gemacht haben. Das Projekt wird nach wie vor extrem aktiv weiterentwickelt. Es ist eines der aktivsten Open-Source-Projekte, welches wir kennen. Die VoIP-Technologie entwickelt sich laufend weiter und es kommen immer mehr Funktionen hinzu.

Seit 2004 gibt es eine jährliche Entwickler-Konferenz, die AstriCon, für Asterisk-Entwickler. Asterisk beherrscht mittlerweile auch WebRTC, um Telefonate direkt über den Webbrowser zu führen. Auch kommen immer mehr Funktionen für Unified Communication and Collaboration Lösungen hinzu.

Was kann man mit Asterisk alles machen?

Applikationen bauen

IP PBX (Business Telefonie System)

Asterisk ist perfekt vorbereitet, um innerhalb kurzer Zeit eine Telefonanlage daraus machen. Beispielsweise ist ein kompletter SIP-Stack enthalten, welcher es ermöglicht, Zugangsdaten (Benutzername, Passwort) für VoIP-Telefone zu hinterlegen, welche sich anschliessend am System anmelden können.

Der zweite wichtige Part, um eine Telefonanlage zu bauen, ist der so genannte Dialplan. Der Dialplan ist eine Datei, in welcher mit verschiedenen Befehlen programmiert werden kann, wann welches Telefon klingeln soll. Man kann auch mehrere Telefone gleichzeitig klingeln lassen.

Bitte seien Sie aber vorsichtig mit Ihren Ansprüchen daran, mit Asterisk automatisch eine Telefonanlage zu erhalten. Es muss vom Klingeln der einzelnen Telefone, bis zum Verhalten nach dem Auflegen eines Gespräches wirklich alles programmiert werden. Möchten Sie dann noch Business-Funktionen wie Anrufbeantworter nutzen und möchten Sie, dass bei Anrufen über das öffentliche Telefonnetz Ihre Rufnummer auch richtig angezeigt wird, so kann nur noch ein Profi-Entwickler helfen.

Von einer gratis Telefonanlage sind Sie damit weit entfernt. Und es braucht jahrelange Erfahrung, um wirklich ein business-taugliches System aufzubauen.

VoIP Gateway

Mit seinen so genannten „Channels“, kann Asterisk ganz unterschiedliche Telefonie-Technologien zentral zusammenschalten und so als Gateway wirken. Ganz am Anfang stand ein Channel für SIP-VoIP-Telefonie. Dann gab es einen Channel (DAHDI) für Hardware-Schnittstellenkarten mit ISDN- oder Analog-Anschluss. So konnte ich in der Anfangszeit z.B. meine internen Telefone via SIP anmelden, externe Telefonate aber noch traditionell über ISDN führen.

Dann gibt es z.B. noch einen Channel für die Anbindung von Mobiltelefonen via Bluetooth, die dann als Telefonleitung genutzt werden können. Es gibt hier eigentlich keine Grenzen. Auch Drittanbieter z.B. von GSM-Schnittstellenkarten können ihre eigenen Channel-Treiber schreiben und exotische Hardware mit Asterisk verbinden. Asterisk vermittelt zwischen allen Technologien und es können zwischen allen Channels technologieübergreifend Gespräche aufgebaut werden.

Voicemail Server

Asterisk hat ein komplett fertiges Voicemail System mit an Bord, welches Sprachnachrichten von Anrufern digital aufzeichnen kann und anschliessend per E-Mail an definierte Empfänger versendet oder auch per Telefon zum Abhören bereitstellt.

Conference Bridge

Ein weiteres Business-Feature ist ein integriertes Konferenz-System. Es lassen sich beliebig viele Konferenzräume anlegen und von aussen zugänglich machen. Es können Telefonkonferenzen mit mehreren hundert Anrufern abgehalten werden. Hier kommt es ganz auf die Performance des Servers an, auf dem der Asterisk läuft. Es benötigt schon einige Ressourcen, die Sprachkanäle aller Anrufer zusammen zu mischen und wieder als Audiostrom auszugeben.

Call Center

Über so genannte „Queues“ lassen sich mit Asterisk ganze Call-Center-Umgebungen aufbauen. Queues sind Warteschlangen, in die sich die einzelnen Mitarbeiter des Call-Centers einbuchen können. Nach verschiedenen Strategien werden die Anrufer dann zum jeweiligen Mitarbeiter durchgestellt. Z.B. zu dem Mitarbeiter, der am längsten nicht mehr telefoniert hat.Es lassen sich auch kompliziertere Funktionen, wie das so genannte „Skill Based Routing“ realisieren. Dabei werden z.B. Anrufer nach ihrer Sprache gefragt und anschliessend nur an Mitarbeiter durchgestellt, welche die gleiche Sprache sprechen. Um solche Funktionen zu realisieren ist allerdings einiges an Programmieraufwand notwendig.

IVR Server

Ebenfalls integriert sind mehrere Funktionen, welche man zusammen verwenden kann, um ein so genanntes „Interactive Voice Response“ (Sprachmenü) System aufzubauen. Damit können Anrufer zu Beginn eines Anrufs z.B. auswählen, mit welcher Abteilung sie verbunden werden möchten (Drücken Sie die 1 für den Verkauf, die 2 für den Support, …) Können Sie sich vorstellen, wie viele 1’000de von Dollar vor den Zeiten von Asterisk eine Telefonanlage gekostet hat, welche solche Call Center Funktionen bereitstellte? Heute sind es einige Programmierzeilen.

Funktionen

Die Funktionen von Asterisk sind schier unendlich. Nachfolgend haben wir eine englischsprachige Auflistung der wichtigsten (nicht allen!) Funktionen von Asterisk bereitgestellt. Angefangen von Anrufweiterleitungen, Sprachaufzeichnungen, Integration eines Fax-Servers, Wartemusik, Text-to-Speech-Modul, Zusammenschaltung mehrerer Asterisk-Server, unterschiedlichster Sprach-Codecs (erlauben eine gute Sprachqualität auch bei schlechten Internet-Verbindungen oder aber HD-Sprachanrufe), verschiedenste VoIP-Protokolle inkl. direkter Integration von Google-Talk und die Unterstützung von analogen und ISDN-Schnittstellen.

Vorteile & Nachteile

Vorteile

Funktionsumfang: Es gibt eigentlich nichts mehr, was Sie in Bezug auf ein Telefonie-System mit Asterisk nicht anstellen können. Die teuersten und komplexesten Funktionen konventioneller Telefonanlagen lassen sich von einem Programmierer meist mit wenigen Code-Zeilen nachbauen.

Schnittstellen: Die Telefonie von Asterisk lässt sich über verschiedenste alte und neue Schnittstellen betreiben. ISDN, Analog, SIP. Alles ist möglich. Darüber hinaus gibt es viele Programminterne Schnittstellen für Programmierer, die so z.B. die Telefonie mit einem Online-Kundenmanagement-System wie Salesforce oder einem Support-Ticket-System wie Zendesk verknüpfen können.

Open Source: All diese Funktionalität erhalten Sie gratis unter einer Open Source Lizenz. Sie dürfen den Code einfach herunterladen, ihn verwenden und verändern. Sie dürfen kommerzielle Produkte auf der Basis von Asterisk erstellen und verkaufen.

Auf Basis von Linux: Ein weiterer riesen Vorteil ist, dass das System auf der Basis des Linux-Betriebssystems läuft. Zum einen bedeutet dies, dass Sie nicht einmal für das Betriebssystem Lizenzkosten ausgeben müssen. Zum Anderen bedeutet es, dass das System super stabil läuft und das ist für ein Telefonie-System überlebenswichtig. Wir haben unsere ersten Asterisk-Server vor rund 15 Jahren in Betrieb genommen und sie laufen bis heute ohne einen einzigen Absturz 24 Stunden am Tag, 7 Tage die Woche.

Permanente Weiterentwicklung: Asterisk ist eines der aktivsten Open Source Projekte mit einer der grössten weltweiten Communities, welches wir kennen. Das System wird laufend weiterentwickelt und so profitiert man immer wieder von den neuesten Funktionen der Telefonie-Welt.

Skalierbarkeit: Man kann ein Asterisk-System mit einem einzigen Telefon betreiben und es problemlos für mehrere hundert oder tausend Telefone ausbauen. Die Asterisk Skalierbarkeit ist extrem gut.

Unabhängigkeit: Mit Asterisk ist man komplett unabhängig von Geräte-Herstellern der Telefonie-Hardware und auch von Telefonie-Providern. Wir haben noch keinen VoIP-Provider gefunden, welcher sich nicht in Asterisk integrieren liess. Und wir haben viele VoIP-Provider getestet in den vergangenen 15 Jahren.

Nachteile

Einarbeitungszeit: Um Asterisk bedienen zu können, muss man ein Vollblut-Programmierer sein und auch wenn man das ist, benötigt es einige Zeit, bis man sich in das System, seine Komponenten und seine Programmierbefehle eingearbeitet hat.

Kosten, wenn man es nicht selbst macht: Ist man nicht selbst Programmierer und muss einen solchen engagieren, um ein Asterisk-Telefonie-System aufzubauen, kann es schnell teuer werden. Ganz besonders, wenn komplexe und grosse Systeme aufgebaut werden sollen. Dann muss viel automatisiert werden und das erfordert noch mehr Programmierung. Wir empfehlen daher für Business-Anwender nicht auf Asterisk als alleiniges Produkt zu setzen, sondern auf eine VoIP-Telefonanlage, welche auf Asterisk basiert. Wie die VoIP-Cube PBX. So erhalten Sie die Vorteile von Asterisk in Kombination mit einer benutzerfreundlichen Benutzeroberfläche (Asterisk PBX GUI) und die meisten Business-Funktionen fertig implementiert.

Asterisk implementieren

Wie geht man nun in der Praxis bei dem Aufbau eines Asterisk-Systems vor? Wir haben eine Schritt-für-Schritt-Anleitung des Prozesses zusammengefasst, zum Aufbau einer VoIP PBX auf Basis von Asterisk.

1. Analoge, digitale (ISDN) und VoIP-Schnittstellen in Asterisk integrieren.
   
   Dafür brauchen Sie bei Analog und ISDN entsprechende Zusatz-Hardware wie Schnittstellenkarten oder VoIP-Gateways, die Sie sich als erstes besorgen müssen. Auch ein VoIP-GSM Gateway kann mit Asterisk angeschlossen werden. Um einen VoIP-Anschluss (Asterisk SIP-Trunk Configuration) von einem VoIP-Provider in die Asterisk-Konfiguration einzubinden, müssen Sie sich für einen Provider entscheiden und die Zugangsdaten anfordern. Neben der Anbindung der externen Telefonleitungen werden über die gleichen Schnittstellen im ersten Schritt auch die internen Telefone (Asterisk SIP Configuration) in Betrieb genommen. Experimentieren Sie auch mit verschiedenen Asterisk Codecs. Hören Sie einen Unterschied zwischen dem Standard Asterisk Alaw Codec und dem HD-Codec G.722?
2. Aufbau eines interaktiven Wählplans (Dialplan).
   Der Wählplan legt z.B. fest, wann welches Telefon klingelt und über welche externe Telefonleitung die Anrufe nach aussen aufgebaut werden. Für umfangreichere Funktionen greifen Sie am besten auf „best practices“ aus dem Internet zurück. Es gibt für nahezu jedes Problem fertige Programmierbeispiele für Asterisk. Überprüfen Sie die Asterisk Call Logs (/var/log/asterisk/), um zu prüfen, ob das System macht, was Sie sich vorgestellt haben.
3. Tauchen Sie ein ins Voicemail-System.
   
   Finden Sie heraus, wie Sie Voicemails per Mail versenden und wie Sie alle Optionen auch in einer Datenbank abspeichern können. Programmieren Sie Ihren Wählplan so, dass Ihre Telefonate nach einer gewissen Zeit durch eine Voicemail beantwortet werden.
4. Verknüpfen Sie Ihr System mit externen Diensten wie Google Talk, XMPP und Kalender.Versuchen Sie Schnittstellen zu einem Kalender aufzubauen, um während Terminen automatisch eine Rufumleitung zu aktivieren. Nutzen Sie Ihre Messenger-Plattform wie z.B. slack und zeigen Sie neben Ihrem Benutzernamen an, wann Sie mit einem Telefonat beschäftigt sind.
5. Verknüpfen Sie Asterisk mit einer relationalen Datenbank, um Informationen zu teilen.Zeigen Sie z.B. den Anrufstatus eines Telefons auf einer Webseite an oder lesen Sie die gesamte Anrufhistory (Asterisk Call History) aus der Datenbank aus. Sie können auch Konfigurationsparameter über eine Webseite verwalten und in der Asterisk-Datenbank abspeichern.
6. Lernen Sie, wie Sie Asterisk Sicherheits-Funktionen, Call Routing und Fax-Funktionen nutzen.
   Verschlüsseln Sie VoIP-Gespräche mittels TLS und SRTP. Probieren Sie erweiterte Call Routing Funktionen z.B. durch den Einbau eines IVR-Sprachmenüs. Bauen Sie sich ein Fax-to-Mail System, um eingehende Fax-Nachrichten per PDF/E-Mail zu erhalten.
7. Monitoren und kontrollieren Sie Ihr System mit dem Asterisk Manager Interface (AMI).Das Asterisk Manager Interface bietet neben dem Dialplan eine weitere Schnittstelle, um Anrufe zu steuern. Es wird viel z.B. von CTI-Software zur Steuerung eines Telefons vom Computer aus genutzt. Experimentieren Sie damit herum, indem Sie z.B. die CTI-Software xtelsio einsetzen.
8. Planen Sie die Skalierung Ihres System, indem Sie Tools für den Aufbau verteilter Systeme kennenlernen.
   Prüfen Sie, wie Sie Ihren Asterisk VoIP Server erweitern müssen, um z.B. weitere Filialen und Standorte zu integrieren.

Wie sieht eine typische Asterisk-Infrastruktur aus?Beschreibung und Definitionen

• Wir haben Ihnen eine typische Asterisk-Infrastruktur aufgezeichnet. Es werden zwei Standorte miteinander auf einem einzigen Asterisk-System verknüpft, welches im Hauptstandort steht.
• Über das Internet wird der Asterisk via SIP-Protokoll mit einem VoIP-Provider für den VoIP-Telefonanschluss verbunden.
• Zum Verständnis haben wir auch die Integration eines konventionellen ISDN-Anschlusses skizziert, auch wenn diese Anschlussart aufgrund der ALL IP Strategie fast aller grosser Telefonprovider weltweit am Aussterben ist.
• Die beiden Telefonie-Provider (VoIP und ISDN) schliessen sich mittels des so genannten SS7-Protokolls zusammen und bilden gesamthaft das öffentliche Telefonnetz. SS7 nennt sich das Protokoll, mit dem alle Telefonie-Provider weltweit ihre Anrufe seit jeher untereinander vermitteln.
• Sämtliche internen Telefone und Softphones haben wir, wie es sich heute gehört, mittels des offenen SIP-Protokolls an den Asterisk angebunden. Keine proprietären Protokolle mehr, mit denen die Telefone nur für einen einzigen Telefonanlagen-Hersteller funktionieren.
• Auch das Fax-Gerät haben wir mittels SIP an den Asterisk angebunden. Dafür wird es zunächst an einen Analog-VoIP-Wandler (ATA-Box) angeschlossen. Fax-Transfers werden damit zusätzlich ins so genannte T.38-Protokoll übersetzt. Dies macht die Fax-Übertragung auch via VoIP zuverlässig, was ohne T.38 nicht möglich ist.

Asterisk und Telefonie-Internationalisierung

Sie haben mit Asterisk die Möglichkeit, VoIP-Provider aus der ganzen Welt zu implementieren. So können Sie Ihr Unternehmen z.B. mit lokalen Telefonnummern in Zürich, Berlin, London, New York und Tokio ausstatten. In Zeiten der Globalisierung ist es ein immer häufigerer Wunsch, internationale Rufnummern zu integrieren.

Denken Sie aber daran, dass alle Telefonate so signalisiert werden, als wären Sie in dem jeweiligen Land ansässig. Es interessiert die internationalen VoIP-Provider nicht, dass Ihr Büro eigentlich z.B. in der Schweiz ist. Zwei Dinge müssen Sie bei der Implementierung daher beachten:

Bei allen eingehenden Telefonate muss die signalisierte Rufnummer so formatiert werden, dass sie in der Form eines internationalen Anrufs daherkommt. Also müssen beim VoIP-Provider aus New York alle eingehenden Anrufe in das Format „+1…“ gebracht werden. Ebenso mit den Providern aus den anderen Ländern.

Bei ausgehenden Anrufen müssen Sie entscheiden, welche Ihrer ganzen Telefonleitungen jetzt jeweils zum Einsatz kommen soll. Eine Idee wäre, dass wenn ein Büro-Mitarbeiter die „+1“ vorweg wählt, vom Asterisk der Anruf automatisch über die amerikanische Leitung geroutet wird.

Alle diese Möglichkeiten haben Sie mit Asterisk. Es gibt nahezu keine Grenzen. In diesem Fall im sprichwörtlichsten Sinne.

Asterisk-Support

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*Asterisk and it’s symbols are registered trademarks by Digium, a Sangoma Company.

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