Configurar OpenWRT para QoS con Asterisk

En una centralita IP, sobre todo si usas proveedores IP, es fundamental tener un sistema de QoS (Calidad del Servicio, en inglés), que regule el tráfico de/hacia Internet, y priorice el tráfico importante del que no lo es tanto.

De nada sirve (aunque ayuda) tener una conexión de 20 “megas” si, cuando un usuario de la red enchufa el bittorrent, tu interlocutor se convierte en Robocop. Por ello, la principal función del router será discriminar los paquetes que salen (y llegan) de Internet, en distintas clases, de forma que los pertenecientes a las clases con alta prioridad salgan los primeros, y los menos importantes salgan cuando puedan o, directamente, no salgan. Que un email tarde 20 segundos más en enviarse es un problema menor. Que no te escuchen, o te escuchen mal, es inaceptable.

En el mercado hay multitud de dispositivos que permiten hacer QoS. Routers Cisco, HP, Dell, y un largo etcétera. En la mayoría de casos, caros, muy caros. Si he de ser sincero, debo decir que no tengo experiencia con ningún Router “con mayúscula”. Amigos, la pela es la pela.

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OpenWRT

OpenWRT es una distribución linux, que trabaja en sistemas embebidos. El nombre le viene porque inicialmente se desarrollo para los WRT54G de Linksys. Existen otras distribuciones, DD-WRT, la de Sveasoft, que incorporan mejoras que no vienen con el firmware de fábrica de estos routers.

La principal diferencia de OpenWRT, y por lo que me gusta tanto, es que es modular. Puedes empezar por un sistema super-básico, que solo tenga un servidor ssh y las utilidades línux principales (ls, cd, find, grep, etc), e ir incorporando aplicaciones a través de su sistema de paquetes, el ipkg.

Objetivo

La idea será disponer de un router bueno y barato (no hace falta que sea bonito), que redireccione el tráfico SIP/RTP a nuestra centralita basada en Asterisk, y que priorice este tráfico para consiguir la máxima calidad de voz.

Requisitos previos

1. Conexión a internet, ADSL o Cable.
2. Dirección IP estática. No es estrictamente necesario, pero evitas problemas (parte de nuestro objetivo)
3. El modem/router ADSL configurado en “monopuesto”. Esto es, el “router” ADSL se convertirá en un “módem caro”, ya que solo hará de puente entre la línea ADSL y nuestro router con OpenWRT.

En los ejemplos usaremos las siguientes direcciones IP y redes:

1. IP pública proporcionada por nuestro ISP: 1.2.3.4. Máscara de subred 255.255.255.0. El modem ADSL tendrá la IP 1.2.3.1.
2. Nuestro router con OpenWRT tendrá la IP pública en su interfaz WAN (1.2.3.4), y la IP privada 192.168.1.1 (máscara de red 255.255.255.0) en su interfaz LAN.
3. Asterisk estará en 192.168.1.250.

Flasheando el router

AVISO: Este es un proceso delicado, y seguramente anule la garantía del router. No me hago responsable.

Descargamos la imagen correspondiente a nuestro modelo de router de http://downloads.openwrt.org/whiterussian/newest/micro/. Entramos en el interfaz web del router, buscamos la sección del Firmware Upgrade, subimos la imagen, rezamos 3 “padrenuestros” y cuando deje de parpadear la luz de Power, estaremos listos para empezar.

Accediendo al router por primera vez

De mano, solo está activado el servidor telnet, ya que no hay ninguna clave definida. Accedemos al router, establecemos la clave, y reiniciamos para que se arranque el servidor SSH:

$ telnet 192.168.1.1
$ passwd
Changing password for root
Enter the new password (minimum of 5 characters)
Please use a combination of upper and lower case letters and numbers.
Enter new password:
Re-enter new password:
Password changed.
$ reboot

Configurando el interfaz WAN

Con este firmware, algunos parámetros se almacenan en una memoria no volatil, la NVRAM. Aquí configuraremos el interfaz WAN.

$ nvram set wan_proto=static
$ nvram set wan_ipaddr=1.2.3.4
$ nvram set wan_netmask=255.255.255.0
$ nvram set wan_gateway=1.2.3.1
$ nvram set wan_dns=80.58.0.33
$ nvram set wan_hostname=MiRouter
$ nvram commit
$ reboot

Es importante hacer el “commit” ya que de otra manera, no se guardan los cambios. Si todo va bien, después de reiniciar el router, deberíamos poder acceder ya a internet desde los equipos de la red local.

Firewall y QoS

El siguiente paso será instalar un set de scripts para configurar tanto el firewall (con el port forwarding) como el QoS.

$ ipkg update
$ ipkg install qos-scripts

Editamos el fichero (con vi) /etc/config/firewall. Añadimos estas líneas para redirigir el tráfico SIP (5060), IAX (4569) y RTP (10000-20000) a nuestro Asterisk:

# SIP
forward:proto=udp dport=5060:192.168.1.250
# IAX
forward:proto=udp dport=4569:192.168.1.250
# RTP
forward:proto=udp dport=10000-20000:192.168.1.250

Para configurar el QoS, nos basaremos en el fichero /etc/config/qos, pero antes una breve explicación de cómo funciona.

En la primera parte, debemos indicar las velocidades de subida y bajada de nuestra conexión, en kbps, pero quitando un 10%. Este margen es necesario para mejorar la eficiencia del algoritmo de clasificación, y que un “burst” de paquetes no lleguen nunca a saturar la velocidad real de la línea.

Para una ADSL de 3Mb/300k, unos valores de 220 para upload y 2300 para download funcionan bien. Hay que tener encuenta la sobrecarga del protocolo ATM, yo lo calculo así:

• 300 kbps en ATM
• 300/10 kilobytes en ethernet (30KB/s)
• 30 * 8 kilobits en ethernet (240kbps)
• 240/1.10= 218kbps, después de quitarle el 10%. Redondeando, 220.

En la segunda parte (RULES), definimos las reglas de clasificación. Básicamente añadiremos esta regla justo después de las reglas referentes al edonkey y bittorrent:

config classify
option target "Priority"
option proto "udp"
option ports "5060,4569,10000-20000"

Hacemos otro reboot, y estamos listos

Paquetes adicionales

En mis instalaciones añado también el paquete snmpd, para monitorizar el tráfico entrante y saliente en tiempo real, y comprobar si el QoS está funcionando. Como cliente windows, el SNMP Traffic Grapher va muy bien.

Para activar la Wireless, necesitaréis el paquete “nas”, y configurar las variables wl0_*:

$ nvram set wl0_akm="psk psk2"
$ nvram set wl0_mode=ap
$ nvram set wl0_ssid=MiRedWireless
$ nvram set wl0_wpa_psk=MiClaveWPA
$ nvram set wl0_wep=disabled
$ nvram set wl0_channel=7
$ nvram set wl0_crypto=aes+tkip
$ nvram commit
$ reboot

Otro paquete interesante es el “tinc”, para crear VPNs entre sedes.

Conclusión

No hace falta un desembolso importante para tener un buen router, control de ancho de banda, firewall, estadísticas snmp, wireless, VPN, etc, etc…. Incluso puedes instalar el asterisk en el propio router, aunque esto ya es pasarse jeje

Julián J. M.