ES2827183T3 - Correlación del plano de medios y del plano de señalización de servicios de medios en una red con conmutación de paquetes - Google Patents

Correlación del plano de medios y del plano de señalización de servicios de medios en una red con conmutación de paquetes Download PDF

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Abstract

Método para correlacionar flujos de medios y sesiones de señalización de servicios en un sistema de supervisión pasiva de una red con conmutación de paquetes, comprendiendo un servicio al menos dos flujos de medios de diferentes direcciones y una sesión de señalización, en donde una dirección dada del servicio es equivalente a una trayectoria de datos de medios de un flujo de medios que pertenece al servicio respectivo, comprendiendo el método: generar (711), por parte de un testeador de plano de señalización (401), al menos una clave de correlación para cada dirección de un servicio basándose en la información de la sesión de señalización del servicio respectivo supervisado en el testeador de plano de señalización (401), en donde cada una de las claves de correlación para un servicio respectivo se genera usando una marca de tiempo indicativa del punto en el tiempo en el que el final de la sesión de señalización respectiva del servicio respectivo ha sido detectado por el testeador de plano de señalización, y usando información acerca de una dirección respectiva del servicio respectivo, almacenar (712), por parte del testeador de plano de señalización (401), un informe de sesión de señalización para cada sesión de señalización en una base de datos, en donde cada informe de sesión de señalización comprende las al menos dos claves de correlación generadas para las direcciones respectivas del servicio, generar, por parte de un testeador de plano de medios (403), una clave de correlación (1110) para cada flujo de medios supervisado por el testeador de plano de medios (403), en donde la clave de correlación se genera usando una marca de tiempo indicativa del punto en el tiempo en el que el final del flujo de medios respectivo ha sido detectado por el testeador de plano de medios (403), y usando información acerca de la trayectoria de datos de medios del flujo de medios respectivo, almacenar (1111), por parte del testeador de plano de medios (403), un informe de flujo de medios para cada flujo de medios en una base de datos, en donde cada informe de flujo de medios comprende al menos la clave de correlación generada para el flujo de medios respectivo, e identificar, por parte de una unidad de correlación (402), claves de correlación idénticas comprendidas dentro de los informes de flujo de medios y los informes de sesión de señalización para identificar de ese modo los informes de flujo de medios y el informe de sesión de señalización que pertenecen a uno respectivo de dichos uno o más servicios.

Description

DESCRIPCIÓN
Correlación del plano de medios y del plano de señalización de servicios de medios en una red con conmutación de paquetes
Campo de la invención
La presente invención se refiere a métodos para correlacionar flujos de medios y sesiones de señalización de servicios, por ejemplo, en un sistema de supervisión pasiva de una red con conmutación de paquetes (“packetswitched network”). Además, la invención también se refiere a una implementación de estos métodos en hardware y software, y proporciona un testeador de plano de señalización, un testeador de plano de medios y una unidad de correlación. Además, se proporciona un sistema de supervisión pasiva que comprende uno o más de estos dispositivos de hardware.
Técnica anterior
Servicios de VoIP
Se puede considerar que los servicios de VoIP ("Voz mediante IP" - denotando IP el Protocolo de Internet) consisten en un plano de señalización y un plano de medios. En el plano de señalización, diversos protocolos describen el flujo (de llamada) de sesión en términos de partes involucradas, entidades de VoIP intermedias (es decir, representantes de VoIP, routeres) y las características del servicio (llamada) de VoIP. El plano de medios transporta habitualmente la información de medios (es decir, datos de audio y / o de vídeo) entre las partes involucradas. Ni el plano de medios ni el plano de señalización son por sí mismos suficientes para soportar un servicio de VoIP. En el plano de señalización, se usan comúnmente protocolos como SIP (véase el documento RFC 3261 de IETF, "SIP: Session Initiation Protocol" (SIP: Protocolo de Inicio de Sesión), disponible en http://www.ietf.org) o la recomendación H.323 de UIT-T (véase el documento H.323, "Packet-based multimedia communications systems" (Sistemas de comunicaciones multimedia basados en paquetes), Edición 7, 2009, disponible en http://www.itu.int), mientras que, en el plano de medios, pueden estar presentes protocolos como RTP (Protocolo de Transporte en Tiempo Real, véase el documento RFC 3550 de IETF, "RTP: A Transport Protocol for Real-Time Applications" (RTP: Un Protocolo de Transporte para Aplicaciones en Tiempo Real), disponible en http://www.ietf.org), MSRP (véase el documento RFC 4975 de IETF, "The Message Session Relay Protocol (MSRP)" (El protocolo de retransmisión de sesión de mensajes (MSRP)), disponible en http://www.ietf.org) o la recomendación T.38 de UIT (véase el documento T.38, "Procedures for real-time Group 3 facsimile communication over IP networks" (Procedimientos para la comunicación facsímil de Grupo 3 en tiempo real a través de redes de IP), Edición 5 (2007) o Edición 6 (2010), disponible en http://www.itu.int). En contraposición a la red PSTN (Red Telefónica Pública Conmutada) tradicional, ambos planos pueden estar en una infraestructura diferente usando diferentes protocolos e incluso tomar diferentes rutas a través de una red.
Información de correlación
El hecho de que el flujo o los flujos de señalización y el flujo o flujos de medios de un servicio de VoIP sean disjuntos dentro de las redes con conmutación de paquetes puede requerir un mecanismo de correlación. Esta correlación se puede basar solo en los parámetros comunes soportados en ambos planos de la sesión. El equipo de supervisión usado en las redes de VoIP puede estar limitado al plano o bien de señalización o bien de medios debido a la estructura de red. Por lo tanto, se necesita una correlación del flujo y de los flujos de señalización y el flujo o los flujos de medios fuera de la red de VoIP interpuesta entre los componentes de supervisión.
En las redes de VoIP basadas en RTP, la base de datos es bastante limitada según lo definido por el protocolo RTP y los protocolos de transporte y de capas de Internet subyacentes. Una flujo de RTP, que habitualmente porta información de voz o de vídeo de una parte a otra de un servicio de VoIP, está compuesta por múltiples paquetes de RTP. El encabezamiento de cada paquete de RTP no contiene un identificador que se pueda usar para asociar, de forma distintiva, paquetes de RTP individuales o el flujo de RTP completa a un servicio de VoIP (definido por la señalización de VoIP). Del mismo modo, el protocolo de señalización de VoIP no porta información para relacionar una sesión de señalización (plano de señalización del servicio de VoIP) con información de encabezamiento de protocolo RTP.
Las partes que originan o reciben un servicio de VoIP dictan activamente la dirección de capa de transporte y de Internet (dirección y puerto de IP) en donde estas desean recibir flujos de medios. Esta configuración se realiza en el plano de señalización. Usando SIP como un protocolo de señalización, la tupla o tuplas de dirección a usar en el plano de medios se define(n) en el así denominado cuerpo de SDP (véase el documento RFC 3264 de IETF, "An Offer/Answer Model with the Session Description Protocol (SDP)" (Un modelo de oferta / respuesta con el protocolo de descripción de sesión (SDP)), disponible en http://www.ietf.org). La tupla o tuplas de dirección - que habitualmente consisten en una dirección y puerto de IP, es/son la única información para correlacionar el plano de medios de un servicio de VoIP con el plano de señalización del servicio de VoIP, y viceversa.
Desafíos en la correlación del plano de señalización y el plano de medios
Además de la información limitada disponible para la correlación, la correlación del plano de señalización y el plano de medios también impone numerosos desafíos adicionales, en especial en escenarios de supervisión pasiva de punto medio. Aunque una tupla de dirección (dirección y puerto de IP) puede resultar ser información suficiente para identificar una flujo de RTP individual en un punto dado en el tiempo, pueden existir múltiples flujos identificadas por diferentes tuplas de dirección en una llamada de VoIP normal. De hecho, se necesitan al menos dos flujos de medios para permitir una comunicación bidireccional entre la parte llamante y la parte llamada.
En lo sucesivo se elaborará, con detalle adicional, cómo pueden tener lugar múltiples flujos de medios en un único servicio de VoIP y cómo se comunican éstas entre las partes involucradas (lo que puede ser no siempre el caso).
El equipo de supervisión de punto medio (es decir, los testeadores de señalización y de medios) se introduce en la trayectoria de red que los componentes activos (por ejemplo, teléfonos y servidores de VoIP) usan para comunicarse entre sí. Este equipo pasivo no se involucra en la comunicación propiamente dicha y tiene que obtener toda la información a partir de los paquetes de red que observa en dicha trayectoria de red. El desafío de correlación aumenta debido a que el equipo pasivo carece de información que los componentes activos tienen internamente. Un teléfono de VoIP puede asignar internamente un puerto de medios a una sesión de señalización, pero nunca emite esta información combinada de tal modo que un testeador de supervisión de punto medio se pueda beneficiar de esta información.
Restricciones de tiempo debido a la reutilización de puertos
Se puede reutilizar la combinación de dirección y puerto de IP transmitida dentro del plano de señalización de un servicio de VoIP, así como la dirección y puerto de IP observados en el plano de medios del servicio de VoIP. Para fines ilustrativos, se puede suponer que cada dispositivo de VoIP tiene una única dirección de IP. El abanico de puertos desde el cual el cliente puede realizar una extracción está limitado a aproximadamente 65000 puertos por el protocolo UDP de capa de transporte subyacente (véase el documento RFC 768, "User Datagram Protocol" (Protocolo de Datagramas de Usuario), disponible en http://www.ietf.org). En la práctica, algunas especificaciones y parámetros de configuración adicionales limitan de forma significativa este intervalo de puertos. El documento RFC 3550, que define el Protocolo de Transporte en Tiempo Real, dispone que solo se puedan usar números de puerto pares para transportar flujos de medios. Los puertos impares se reservan para los paquetes del Protocolo de Control de Transporte en Tiempo Real (RTCP). Esta normalización reduce a la mitad, por sí sola, el número de puertos disponibles para la comunicación de VoIP.
Como resultado, un dispositivo de VoIP tiene que reutilizar una determinada combinación de dirección y puerto de IP, eliminando de este modo un criterio de identificación única. En esencia, se puede suponer que la combinación de dirección y puerto de IP es única durante una cantidad de tiempo limitada. El periodo de tiempo depende de la utilización del dispositivo de VoIP, así como del número de direcciones de IP requeridas en la red de un Proveedor de Servicios de Internet. Si tiene lugar una correlación del plano de señalización y de medios sin un criterio de tiempo, esta produciría, por lo tanto, unos así llamados falsos positivos: Múltiples flujos de medios coincidirían con la combinación de dirección y puerto de IP solicitados, debido a que el plano de señalización puede haber causado la reutilización de justamente esa misma dirección y / o puerto de IP para otro servicio de VoIP.
Flujos de medios
Pueden existir múltiples flujos por dirección de cada servicio de VoIP. La parte llamante envía datos a la parte llamada, y viceversa, lo que da como resultado al menos un flujo de medios por dirección. Algunas características deseables, tales como, por ejemplo, cambios de códec, pueden desencadenar flujos adicionales. En la red, múltiples flujos pueden usar la misma tupla de dirección y puerto de IP dependiendo del protocolo de medios. Por ejemplo, cada flujo de RTP se identifica adicionalmente por un identificador único, la Fuente de Sincronización de Remitente (SSRC) - que se usa para distinguir entre múltiples flujos.
La figura 1 muestra situaciones ilustrativas en las que se pueden desencadenar múltiples flujos de medios. La atención se centra en el tráfico del plano de medios y su temporización. El eje x denota la base de tiempos, comenzando en el lado izquierdo. Las líneas verticales en la figura 1 denotan eventos de señalización y las líneas horizontales en negrita son flujos de RTP presentes en el ejemplo de servicio de VoIP ilustrado respectivo (obsérvese que los diferentes ejemplos de servicio de VoIP están separados por líneas horizontales de trazo discontinuo). Se muestra solo la dirección de flujo de RTP desde la parte llamada a la parte llamante por cada ejemplo de servicio de VoIP. Se puede suponer que el flujo de RTP desde la parte llamante a la parte llamada es menos complejo (por ejemplo, como se muestra en el ejemplo de servicio de VoIP "normal").
Las tres líneas verticales denotan eventos importantes en la fase de una llamada. La línea más a la izquierda denota la marca de tiempo de inicio. Este es el momento en el que la parte llamante envió la solicitud de configuración de llamada a la red. El punto conectado es la marca de tiempo en la que una parte llamada o su punto de extremo / microteléfono recogió y trasladó el servicio a un estado completamente establecido. El servicio finaliza cuando una de las partes envía una solicitud de finalización.
Los servicios de VoIP más comunes serán los ejemplos de sesión triviales en donde hay solo una flujo de RTP por dirección (véase "normal" o "medios iniciales"). En un flujo de servicio de VoIP "normal", ambas partes solo comienzan a enviar una vez que la sesión se ha establecido completamente en el plano de señalización. Más a menudo, la parte llamada comenzaría a enviar medios iniciales, es decir, cuando se envían tonos de llamada o anuncios (de prellamada). En el ejemplo de servicio de VoIP de "ramificación de sesión" puede haber múltiples flujos de RTP concurrentes o secuenciales al comienzo de un servicio, por ejemplo, los tonos de llamada debidos que se envían a múltiples dispositivos de VoIP de la parte llamada, mientras que se responde a uno en el evento de conexión
Durante un servicio, se pueden cambiar códecs de medios (véase el ejemplo de servicio de VoIP de "cambio de código"), lo que comúnmente está dando como resultado un nuevo flujo de medios. Otro escenario de servicio puede ser que la llamada de VoIP se ponga en espera y se atienda en un momento posterior, generando en esencia múltiples flujos de medios (véase el ejemplo de servicio de VoIP de "llamada en espera"). La supresión de silencio y otras características de RTP pueden causar múltiples flujos de forma esporádica durante un servicio (véase el ejemplo de servicio de VoIP de "supresión de silencio"). Además, las retransmisiones en el plano de señalización pueden desincronizar el plano de señalización y el plano de medios (véanse los ejemplos de servicio de VoIP de "retransmisiones de SIP").
Distribución geográfica o plano de medios y plano de señalización
Como se ha indicado anteriormente, los datos del plano de señalización y los datos del plano de medios de los servicios de VoIP pueden tomar diferentes rutas. En algunos ejemplos, en donde se usa SIP para la configuración de sesión, este es de hecho el caso, debido a que esas sesiones contienen habitualmente componentes únicamente de señalización (es decir, representantes de SIP, registradores). Como resultado, las soluciones de supervisión pasiva de punto medio se pueden dividir geográficamente a lo largo de las rutas del tráfico de VoIP.
En la figura 2 se muestra un escenario de supervisión pasiva de punto medio ilustrativo para este caso. La figura 2 muestra tres POP (punto de presencia, “Point of Presence”) geográficamente distribuidos que están vinculados a través de la red interna del operador. Los datos de señalización fluyen en el plano de señalización entre los POP A y B a través del POP únicamente de señalización C. El POP C alojaría habitualmente una entidad de encaminamiento centralizada que reduce la complejidad en los POP A y B. Para evitar el tráfico de retroceso desde el POP A al POP C antes de enviarlo al POP B, el sistema de VoIP está configurado de forma que permite que los medios fluyan directamente en el plano de medios entre los POP A y B.
Las ubicaciones de supervisión de punto medio habituales estarían dentro de cada POP. Debido a la disposición de la red, ningún tráfico de medios sería visible en el POP C. Para permitir una correlación con éxito de los flujos de señalización y de medios mediante el mecanismo de correlación, es deseable, por lo tanto, soportar redes distribuidas. Si la misma sesión recorre múltiples POP, sería deseable que el mecanismo de correlación identificara esto y soportase la correlación de las fases de sesión entre múltiples sitios.
Limitaciones / desafíos en la correlación de plano de señalización y plano de medios
La correlación se puede basar únicamente en la dirección y puerto de IP usados en la capa de transporte y de Internet. En el plano de medios, cada flujo de RTP está destinado exactamente a una dirección y puerto de IP en la capa de transporte. En el plano de señalización, una dirección y puerto de IP se intercambian habitualmente dentro del Cuerpo de Descripción de Sesión del protocolo SDP durante la configuración de servicio de VoIP. Sin embargo, esta combinación de dirección y puerto de IP puede no ser la combinación usada de principio a fin del servicio de VoIP. En este caso, falla el mecanismo de correlación anteriormente mencionado: Este falla tras buscar un flujo de medios para una sesión de señalización específica del servicio de VoIP. De la misma manera, este no logra ubicar una sesión de señalización del servicio de VoIP para un flujo de medios específico en el plano de medios. Son múltiples las razones para usar otra combinación de dirección y puerto de IP que la anunciada tras la configuración de sesión.
Traducción de dirección de red (NAT)
La traducción de dirección de red (NAT, documento RFC 1631) se desarrolló para resolver los problemas de encaminamiento y agotamiento de espacio de direcciones de Internet. En el Internet de hoy en día, se puede distinguir entre direcciones internas que, a menudo, solo son únicas localmente (es decir, se usan habitualmente dentro de redes empresariales o domésticas), y direcciones externas, de validez y unicidad global, como se usan en el Internet público.
La figura 3 muestra una red ilustrativa que usa direcciones internas y externas. La red interna en el lado izquierdo usa direcciones de IP procedentes del así llamado espacio privado, como se define, por ejemplo, en el documento RFC 1918 de IETF, "Address Allocation for Private Internets" (Asignación de direcciones para los Internet privados), disponible en http://www.ietf.org. La red externa en el lado derecho es el Internet público con direcciones globalmente accesibles. Un router con una funcionalidad de Traducción de Dirección de Red (NAT) integrada está ubicado entremedias de las dos redes. El router no encamina directamente los paquetes entremedias de las dos redes conectadas, sino que "traduce" (es decir, sustituye) las direcciones de IP de origen y de destino dentro de los paquetes de IP encaminados a petición.
En esencia, la funcionalidad de NAT del router oculta toda la red interna (10.0.0.0/8 en este ejemplo) detrás de una dirección de IP pública (192.0.2.1). Cada conexión de IP desde dentro de la red interna a Internet parecerá originarse desde la única dirección de IP pública (192.0.2.1) de toda la red.
Para cada nodo dentro de la red interna, esto impone algunas limitaciones. Aunque el acceso a Internet funciona en general, un nodo en la red interna puede no ser accesible desde el exterior. Esto se debe al hecho de que el tráfico de IP desde un nodo externo (es decir, un nodo en la red externa) estaría destinaría a la dirección de IP pública (192.0.2.1), pero el router con esta dirección de IP no sabe, en este punto en el tiempo, a dónde reenviar el tráfico en la red interna, dado que no había comunicación previa alguna desde un nodo dentro de la red interna y el nodo externo.
Adicionalmente, el nodo interno puede no saber que éste está detrás de un router que realiza la NAT. Según sea requerido por los protocolos de transporte, el nodo interno usará la dirección de IP interna para fines de comunicación. En la capa de señalización y de medios de VoIP (es decir, la capa de sesión o la capa de aplicación), la aplicación también usará la dirección de IP interna (es decir, 10.0.0.123) en lugar de la dirección de IP pública. Los protocolos de señalización de VoIP (por ejemplo, SIP o H.323) contienen diversas direcciones de IP en la capa de aplicación. Un dispositivo de NAT intermedio (es decir, el router en la figura 3) no realizará traducción alguna de las direcciones en la capa de sesión o en la capa de aplicación, sino que solo traduce direcciones de IP en la capa de red. Las direcciones de IP internas dentro de la señalización de VoIP (es decir, mensajes de SIP o de H.323) imponen un problema en la aplicación debido a que lo más probable es que las direcciones de IP internas no sean accesibles desde el Internet público.
Los dispositivos de VoIP involucrados en el procesamiento de una determinada llamada pueden detectar este problema al comparar las direcciones de IP vistas en Internet y las capas de transporte con las direcciones de IP establecidas en la capa de aplicación. El siguiente mensaje es un mensaje de SIP ilustrativo como se ve en la capa de red y de transporte, lo que significa que es visible la información de capa tanto de Internet como de transporte (direcciones y puertos de IP):
U 2010/09/0913:57:31.925226 192.0.2.99:37682 -> 10.0.0.1:5060
Las capas de Internet y de transporte muestran que el paquete de UDP (U) se recibió de la dirección externa 192.0.2.99 (el puerto 37682).
El mensaje siguiente representa el mismo mensaje de SIP ilustrativo que se ve en la capa de aplicación, lo que significa que son visibles la información de capa tanto de transporte como de Internet (direcciones y puertos de IP) así como la capa de aplicación (los contenidos de mensaje de SIP):
INVITE sip:echo@ejemplo.comSIP/2.0
Via: SIP/2.0/UDP 192.168.1.216;branch=z9hG4bK3BB64874;rport=37682;received=192.0.2.99
CSeq: 7726 INVITE
To: <sip:echo@example.com>
Content-Type: application/sdp
From: "JohnDoe" <sip:jdoe@example.com>;tag=693C7725
Call-ID: 1341723561@192.168.1.216
Subject: sip:jdoe@example.com
Content-Length: 230
User-Agent: kphone/4.2
Contact: "John Doe" <sip:jdoe@192.168.1.216;transport=udp>
v=0
o=username 00 IN IP4 192.168.1.216
s=The Funky Flow
C=IN IP4 192.168.1.216
t=0 0
m=audio 60942 RTP/AVP 0978 3
a=rtpmap:0 PCMU/8000
a=rtpmap:3 GSM/8000
a=rtpmap:8 PCMA/8000
a=rtpmap:97 iLBC/8000
a=fmtp:97 mode=30
En contraposición a la información disponible en las capas de red y de transporte que afirman que el mensaje se recibió de la dirección externa 192.0.2.99 (el puerto 37682), la aplicación afirma que la fuente era la dirección interna 192.168.1.216 (el puerto 5060 - el puerto 5060 no se ve para la dirección de origen, debido a que este es el puerto por defecto).
En general, la traducción de la dirección (de IP) de red también se aplica a los números de puerto que se usan en la capa de transporte. Esta característica se denomina Traducción de Dirección de Puerto (PAT). NAT y PAT ocurren comúnmente al mismo tiempo en el mismo dispositivo.
La PAT se hace necesaria si múltiples dispositivos intentan usar el mismo puerto. Dado que diferentes dispositivos tienen diferentes direcciones de IP, su tupla de dirección y puerto de IP es única. Si los flujos de paquetes procedentes de ambos dispositivos recorren el mismo dispositivo de NAT, el dispositivo de NAT ha de traducir el puerto de uno de los dos flujos de paquetes. De lo contrario, habría dos flujos de paquetes diferenciados que comparten la misma dirección de IP externa del dispositivo de NAT, y el mismo puerto. Aunque esto puede no ser un problema si la tupla de dirección y puerto de IP de destino del dispositivo de destino son diferentes para los dos flujos de paquetes, esto añade una tara que el dispositivo de NAT desea evitar. Al reescribir el puerto de origen de una de los flujos de paquetes, las tuplas de dirección de la dirección y puertos de IP externos se vuelven únicas de nuevo.
Sin embargo, en las redes en donde se realiza una NAT (y una PAT) para, por ejemplo, ocultar redes privadas con respecto al Internet externo, se está volviendo compleja la correlación de las sesiones de señalización de los servicios de VoIP y los flujos de plano de medios asociadas.
Múltiples trayectorias de comunicación
Se han desarrollado numerosas soluciones para permitir que el tráfico de los servicios de VoIP opere en redes con Traducción de Dirección de Red (NAT). Estos mecanismos requieren que la parte llamante y la parte llamada involucradas intercambien información, por ejemplo, acerca de direcciones o protocolos de transporte adicionales que se pueden usar para alcanzar la parte remota. Estos incluyen - pero sin limitarse a - direcciones de IPv6 (Versión 6 del Protocolo de Internet, véase el documento RFC 2460 de IETF, "Internet Protocol, Version 6 (IPv6), Specification" (Protocolo de Internet, Versión 6 (IPv6), Especificación)) o de TURN (Traversal Using Relays around NAT (Recorrido Usando Relés en torno a NAT)), véase el documento RFC 5766 de IETF, "Traversal Using Relays around NAT (TURN): Relay Extensions to Session Traversal Utilities for NAT (STUN)" (Recorrido Usando Relés en torno a NAT (TURN): Ampliaciones de Relés a Servicios de Recorrido de Sesión para NAT (STUN)) o candidatos de ICE (Interactive Connection Establishment (Establecimiento de Conexión Interactivo), véase el documento RFC 5245 de IETF, "Interactive Connectivity Establishment (ICE): A Protocol for Network Address Translator (NAT) Traversal for Offer/Answer Protocols" (Establecimiento de Conectividad Interactiva (ICE): Un Protocolo para el Recorrido del Traductor de Direcciones de Red (NAT) para Protocolos de Oferta / Respuesta)) (todos los RFC están disponibles en http://www.ietf.org).
Estas tuplas adicionales de direcciones y puertos de IP comunicadas en estas soluciones establecen diferentes trayectorias de datos en el plano de medios y el plano de señalización de un servicio de VoIP y, por lo tanto, rompen la relación uno a uno previa de la sesión de señalización a el flujo de medios a un dispositivo de VoIP dado. Previamente, un flujo de medios al dispositivo de VoIP dado podría ser identificado, de forma distintiva, por exactamente una dirección y puerto de IP. En el nuevo escenario en el plano de señalización, se transporta una lista de tuplas de dirección y puerto de IP en las que el dispositivo de VoIP puede recibir medios, aumentando de ese modo la complejidad de la correlación entre el plano de medios y el plano de señalización de un servicio de VoIP.
Kobayashi y col., "VoIP Measurement Architecture Using Data Mediation" (Arquitectura de Medición de VoIP Usando Mediación de Datos), Actas del 9° Taller Internacional de IEEE sobre Operaciones y Gestión de IP, páginas 15-26, octubre de 2009, presentan una arquitectura de medición de VoIP usando un método de medición basando en flujo, tal como IPFIX / PSAMP. Los autores se centran en una función de dosificación basada en ACL adaptable a las capacidades de router / conmutador existentes. Se aplica una función de mediación que maneja la configuración de filtrado basada en ACL, y que correlaciona los registros de datos basados en paquetes tanto de SIP como de RTP, para construir la arquitectura de medición de VoIP. Esta arquitectura posibilita que los operadores de red midan la calidad de VoIP según sea necesario en redes a gran escala.
El documento US 2008/151918 A1 muestra un terminal de usuario que usa el Protocolo de Inicio de Sesión (SIP) para establecer una sesión de medios de Medios de Transmisión por Flujos en Tiempo Real (RTSP) con un servidor de contenido de medios. Un servidor de aplicaciones, que establece la sesión de medios de RTSP, vincula la sesión de medios de RTSP con la sesión de SIP correspondiente. Una vez que la sesión de RTSP se ha configurado y vinculado a la sesión de SIP, el servidor de contenido de medios transmite por flujos el contenido de medios al terminal de usuario.
El documento WO 2010/106075 A1 se refiere a un método y sistema para la sincronización entre destinos de al menos una primera y una segunda secuencia. La segunda secuencia es el flujo de salida de una unidad de modificación de flujos de medios que usa la primera secuencia como una flujo de entrada. El método comprende las etapas de proporcionar una primera información de tiempo de llegada de un paquete en la primera secuencia que llega a un primer punto de sincronización y una segunda información de tiempo de llegada de un paquete en la segunda secuencia que llega a un segundo punto de sincronización; proporcionar una información de correlación de sincronización acerca de la relación de sincronía entre dicha flujo de entrada y dicha flujo de salida; y, calcular una información de retardo en función de la primera y la segunda información de tiempo de llegada y la información de correlación de sincronización.
Resumen de la invención
Un objeto de la invención es sugerir mecanismos de correlación que permitan superar una o más de las limitaciones y desafíos en la correlación de plano de señalización y plano de medios de los servicios.
El problema se soluciona mediante el objeto de las reivindicaciones independientes. Realizaciones ventajosas de la invención son objeto de las reivindicaciones dependientes.
Uno de los diversos aspectos de la invención es sugerir una definición de claves de correlación que permite la correlación de flujos de medios de los servicios y la sesión de señalización asociada de los servicios respectivos basándose en registros (informes) de datos que proporcionan información acerca del plano de medios y el plano de señalización de los servicios respectivos. Estas claves de correlación se pueden proporcionar, por ejemplo, en forma de claves de troceo. Se puede asociar una clave de correlación a una dirección dada de las trayectorias de datos de medios de los flujos de medios que pertenecen a un servicio dado (por ejemplo, de parte llamante a parte llamada o de parte llamada a parte llamante para un servicio bidireccional simple, por ejemplo, una llamada de VoIP). Por lo tanto, suponiendo que el servicio comprende al menos dos flujos de medios de diferentes direcciones, se proporcionan al menos dos claves de correlación en el plano de señalización para la correlación posterior del plano de medios y el plano de señalización del servicio. En el plano de medios, se proporciona una clave de correlación por flujo de medios.
Las claves de correlación para su uso en la correlación son generadas por un testeador de plano de medios y un testeador de plano de señalización independientemente entre sí, pero los dos testeadores generan unas claves de correlación coincidentes para un servicio de medios dado (es decir, cada uno del testeador de plano de señalización y el testeador de plano de medios generan, independientemente, la misma clave de correlación para una dirección / trayectoria de datos de medios dada del servicio de medios, dado que no hay situación excepcional alguna que evite la coincidencia de las claves de correlación). En respuesta a la detección del final de una sesión de señalización, el testeador de plano de señalización genera, para esta sesión de señalización, al menos una clave de correlación para cada "dirección" del servicio al que pertenece la sesión de señalización. Cada clave de correlación (por ejemplo, una clave de troceo, “hash key”) es generada por el testeador de plano de señalización basándose en una marca de tiempo indicativa del punto en el tiempo en el que el testeador de plano de señalización ha detectado el final de la sesión de señalización respectiva, y usando información acerca de la dirección respectiva del flujo de datos del plano de medios (por ejemplo, de parte llamante a parte llamada o de parte llamada a parte llamante para un servicio bidireccional simple, por ejemplo, una llamada de VoIP). Las claves de correlación generadas para las diferentes direcciones del servicio correspondientes a la sesión de señalización cuyo final se ha detectado se recopilan entonces en un informe de sesión de señalización, que se puede almacenar, por ejemplo, en una base de datos o un archivo sin formato.
Para el plano de medios, el testeador de plano de medios genera una clave de correlación (por ejemplo, una clave de troceo, “hash key”) para cada flujo de medios. Las claves de correlación para los flujos de medios se generan tras detectar, el testeador de plano de medios, el final del flujo de medios respectivo. La clave de correlación para un flujo de medios finalizado respectivo es generada por el testeador de plano de medios basándose en la dirección del flujo de medios respectivo, por ejemplo, basándose en la trayectoria de datos de medios de un flujo de medios, y en una marca de tiempo indicativa del punto en el tiempo en el que ha finalizado el flujo de medios respectivo. La marca de tiempo en la que ha finalizado el flujo de medios respectivo es, por ejemplo, el momento en el que el último paquete del flujo de medios ha sido recibido por el testeador de plano de medios. El testeador de plano de medios almacena la clave de correlación (por ejemplo, una clave de troceo, “hash key”) para el flujo de medios en un informe de flujo de medios, que se puede almacenar, por ejemplo, en una base de datos o exportarse como un archivo sin formato.
Otro aspecto de la invención es el uso de las claves de correlación comprendidas en los informes de sesión de señalización y los informes de flujo de medios para identificar los flujos de medios y la sesión de señalización que pertenecen a un único servicio de medios. Como se ha indicado anteriormente, las claves de correlación generadas por el testeador de plano de señalización y el testeador de plano de medios deberían estar en coincidencia entre sí (es decir, las claves de correlación de un informe de sesión de señalización dado se deberían hallar en los informes de flujo de medios, respectivamente, la clave de correlación de un informe de flujo de medios se debería hallar en uno de los informes de sesión de señalización, con la condición de que la sesión de señalización y los flujos de medios relacionados finalicen casi en el mismo punto en el tiempo, es decir, dentro de un periodo de tiempo dado.
Por lo tanto, una unidad de correlación puede identificar qué flujos de medios pertenecen a qué sesión de señalización (o viceversa) y, por lo tanto, puede generar un registro de servicio que resume un servicio basándose en información contenida en los informes de flujo de medios e información contenida en el informe de sesión de señalización del servicio respectivo.
Según una realización ilustrativa de la invención, se proporciona un método para correlacionar flujos de medios y sesiones de señalización de servicios en un sistema de supervisión pasiva de una red con conmutación de paquetes. Se supone, para fines ilustrativos, que un servicio tiene una sesión de señalización.
En este método, un testeador de plano de señalización genera al menos una clave de correlación para cada dirección de un servicio basándose en la información de la sesión de señalización del servicio respectivo supervisado en el testeador de plano de señalización. Como se ha hecho notar anteriormente, la dirección puede ser equivalente a una trayectoria de datos de medios respectiva de un flujo de medios que pertenece a un servicio dado. Las claves de correlación para un servicio respectivo se pueden generar usando una marca de tiempo indicativa del punto en el tiempo en el que el final de la sesión de señalización respectiva del servicio respectivo ha sido detectado por el testeador de plano de señalización, y usando información acerca de la dirección del servicio respectivo. Además, el testeador de plano de señalización almacena un informe de sesión de señalización para cada sesión de señalización en una base de datos. Cada uno de los informes de sesión de señalización comprende al menos dos claves de correlación generadas para las direcciones respectivas del servicio.
Además, en este método, un testeador de plano de medios también genera una clave de correlación para cada flujo de medios supervisado por el testeador de plano de medios. El testeador de plano de medios genera la clave de correlación usando una marca de tiempo indicativa del punto en el tiempo del final del flujo de medios respectivo según es detectado por el testeador de plano de medios, y usando información acerca de la trayectoria de datos de medios del flujo de medios respectivo. El testeador de plano de medios almacena un informe de flujo de medios para cada flujo de medios en una base de datos, en donde cada informe de flujo de medios comprende al menos la clave de correlación generada para los medios respectivos.
Una unidad de correlación correlaciona adicionalmente los flujos de medios y las sesiones de señalización basándose en las claves de correlación comprendidas dentro de informes de flujo de medios e informes de sesión de señalización.
En una realización ilustrativa más detallada de la invención, la generación de las claves de correlación respectivas para los flujos de medios respectivas por el testeador de plano de medios se basa en la información de trayectoria de datos de medios del flujo de medios respectivo y la marca de tiempo indicativa del punto en el tiempo en el que finalizó el flujo de medios respectivo.
Según otra realización ilustrativa de la invención, una información acerca de la dirección del servicio respectivo -basándose en la cual las claves de correlación son generadas por el testeador de plano de señalización para un servicio respectivo - es una información acerca de una o más trayectorias de datos de medios de flujos de medios del servicio aprendidas a partir de mensajes de la sesión de señalización del servicio. Dicho de otra forma, la dirección del servicio puede ser dada, por ejemplo, por la trayectoria de datos de medios que está dando una dirección dada. Por ejemplo, en una llamada de VoIP simple entre dos dispositivos del mismo nivel, hay dos direcciones: de parte llamante a parte llamada y de parte llamada a parte llamante, como se ha indicado anteriormente.
En una realización adicional de la invención, el testeador de plano de señalización supervisa mensajes de señalización de las sesiones de señalización respectivas de los servicios, y detecta flujos de medios que pertenecen a cada servicio asociado a una sesión de señalización supervisada respectiva basándose en los mensajes de señalización de las sesiones de señalización respectivas. Las claves de correlación para una respectiva de las sesiones de señalización pueden ser generadas por el testeador de plano de señalización basándose en información acerca de la trayectoria de datos de medios de los flujos de medios que pertenecen al servicio asociado a la respectiva de las sesiones de señalización y la marca de tiempo indicativa del punto en el tiempo en el que el final de la sesión de señalización respectiva ha sido detectado por el testeador de plano de señalización. Por ejemplo, en una posible implementación, una información acerca de una trayectoria de datos de medios de un flujo de medios es una dirección y número de puerto de IP de destino del flujo de medios.
En otra realización, se podrían redondear las marcas de tiempo usadas para la generación de las claves de correlación por el testeador de plano de señalización y el testeador de plano de medios (por ejemplo, en un intervalo configurable o fijo) antes de la generación de las claves de correlación, con el fin de garantizar que las diferencias de temporización en los eventos supervisados en el plano de medios y el plano de señalización de los servicios no lleven a la generación de claves de correlación no coincidentes para un servicio dado. Como alternativa, en otra implementación ilustrativa, las marcas de tiempo tienen - por defecto - una granularidad que es superior a un segundo, por ejemplo, una granularidad en el intervalo de uno a diez segundos.
En una realización adicional, en lugar de almacenar una única clave de correlación por dirección de una sesión de señalización o por flujo de medios, se pueden generar y almacenar claves de correlación adicionales. La entrada para estas claves de correlación adicionales son la misma información de dirección y puerto de IP, pero una marca de tiempo diferente. Por ejemplo, el testeador de plano de señalización podría calcular una clave de correlación adicional usando una marca de tiempo anterior a la marca de tiempo indicativa del final de la sesión de señalización respectiva.
En el caso de usar una marca de tiempo redondeada, esta marca de tiempo anterior puede ser la siguiente marca de tiempo redondeada anterior antes de la marca de tiempo redondeada indicativa del final de la sesión de señalización respectiva. En una implementación ilustrativa, el testeador de plano de señalización podría generar dos marcas de tiempo a partir de una marca de tiempo (no redondeada) indicativa del final de la sesión de señalización respectiva, cada una de las cuales se usa junto con la misma información de dirección y puerto de IP para generar dos claves de correlación respectivas para una dirección dada: Una de estas dos marcas de tiempo generadas usadas para el cálculo de las claves de correlación puede ser la marca de tiempo indicativa del final de la sesión de señalización respectiva redondeada al valor inferior más cercano según el intervalo de redondeo, mientras que la otra de estas dos marcas de tiempo generadas puede ser la marca de tiempo indicativa del final de la sesión de señalización respectiva redondeada al valor superior más cercano según el intervalo de redondeo.
Todas las claves de correlación que son generadas por el testeador de plano de señalización para una dirección dada se pueden almacenar como parte de los registros de sesión de señalización.
De manera similar a la anteriormente descrita para el testeador de plano de señalización y las direcciones indicadas en la señalización, también el testeador de plano de medios puede generar, opcionalmente, más de una clave de correlación para una trayectoria de datos de medios / flujo de medios dada. En el caso de usar marcas de tiempo redondeadas, el testeador de plano de medios podría generar dos marcas de tiempo a partir de una marca de tiempo (no redondeada) indicativa del final del flujo de medios respectivo, cada una de las cuales se usa junto con la misma información de dirección y puerto de IP del flujo de medios para generar dos claves de correlación respectivas. Una de las dos marcas de tiempo generadas por el testeador de plano de medios puede ser la marca de tiempo indicativa del final del flujo de medios respectivo redondeada al valor inferior más cercano según el intervalo de redondeo, mientras que la otra de estas dos marcas de tiempo generadas puede ser la marca de tiempo indicativa del final del flujo de medios respectivo redondeada al valor superior más cercano según el intervalo de redondeo. Todas las claves de correlación que son generadas por el testeador de plano de medios para un flujo de medios dada se pueden almacenar como parte de los registros de flujo de medios.
En el caso de redondear marcas de tiempo en el testeador de plano de medios y el testeador de plano de señalización, el intervalo de redondeo en ambos testeadores debería ser idéntico. El beneficio de hacer que ambos testeadores generen claves de correlación adicionales y de correlacionar una multitud de claves de correlación puede no reflejarse en las necesidades de procesamiento aumentadas.
En una realización ilustrativa adicional de la invención, la correlación de los flujos de medios y la sesión de señalización de los servicios respectivos es realizada por una unidad de correlación de forma periódica o en respuesta a una consulta.
Otra realización ilustrativa de la invención se refiere a un método para correlacionar flujos de medios y sesiones de señalización de servicios. Según este método, una unidad de correlación correlaciona los flujos de medios y las sesiones de señalización de uno o más servicios basándose en las claves de correlación comprendidas dentro de informes de flujo de medios de los flujos de medios e informes de sesión de señalización de las sesiones de señalización para identificar de ese modo los informes de flujo de medios y el informe de sesión de señalización que pertenecen a uno respectivo de dichos uno o más servicios. Para correlacionar flujos de medios y las sesiones de señalización, la unidad de correlación identifica uno o más flujos de medios de un servicio respectivo y la sesión de señalización correspondiente del servicio respectivo basándose en las claves de correlación comprendidas en los informes de flujo de medios y los informes de sesión de señalización. Además, la unidad de correlación genera un registro de servicio para uno respectivo de dicho al menos un servicio basándose en información contenida en los informes de flujo de medios e información contenida en el informe de sesión de señalización de dicho al menos un servicio.
En una implementación ilustrativa, estas etapas son realizadas por una unidad de correlación de forma periódica para todos los informes de sesión de señalización y los informes de flujo de medios generados dentro de un intervalo de tiempo configurable, o en respuesta a una solicitud.
En el caso de que la unidad de correlación sea incapaz de comparar uno o más flujos de medios con dicho informe de sesión de señalización, la unidad de correlación puede generar, opcionalmente, un registro de servicio sin información de calidad de los flujos de medios del servicio o puede generar, opcionalmente, una indicación correspondiente del usuario / operador de la unidad de correlación.
Un informe de servicio generado para un servicio por la unidad de correlación puede comprender - según una implementación ilustrativa - información acerca del servicio y la información de calidad de los flujos de medios del servicio.
En una implementación ilustrativa, las claves de correlación proporcionadas en un informe de sesión de señalización respectivo se pueden haber generado usando una marca de tiempo indicativa del punto en el tiempo en el que se ha detectado el final de la sesión de señalización respectiva del servicio correspondiente, y usando información acerca de los flujos de medios del servicio. De manera similar, las claves de correlación proporcionadas en un informe de flujo de medios respectivo se pueden haber generado usando una marca de tiempo indicativa del punto en el tiempo en el que finalizó el flujo de medios respectivo, y usando información acerca de la trayectoria de datos de medios del flujo de medios.
En otra implementación ilustrativa adicional, la unidad de correlación intenta, en primer lugar, una correlación de informes de flujo de medios e informes de sesión de señalización usando las claves de correlación que se han generado basándose en las marcas de tiempo indicativas del final de la sesión de señalización, respectivamente, el final del flujo o los flujos de medios. En el caso de que la correlación no tenga éxito, la unidad de correlación puede usar adicionalmente claves de correlación adicionales opcionalmente disponibles, contenidas en los informes de sesión de señalización y / o informes de plano de medios que se basan en otras marcas de tiempo, por ejemplo, antes y después del final real del flujo o los flujos de medios o de sesión de señalización respectivas, respectivamente. Este enfoque por capas permite, en primer lugar, llevar a cabo la correlación usando las claves de correlación que tienen más probabilidades de producir un resultado y, como opción de reserva, llevar a cabo la correlación usando un periodo de tiempo más amplio.
Según una realización ilustrativa más detallada de la invención, la correlación de los flujos de medios y las sesiones de señalización de uno o más servicios basándose en las claves de correlación comprendidas dentro de informes de flujo de medios de los flujos de medios e informes de sesión de señalización de las sesiones de señalización por la unidad de correlación comprende comparar las claves de correlación respectivas de los informes de flujo de medios de los flujos de medios con las claves de correlación respectivas de los informes de sesión de señalización, o viceversa. Una coincidencia de las claves de correlación de uno de los informes de flujo de medios y uno de los informes de sesión de señalización (es decir, las dos claves de correlación son idénticas) produce que el flujo de medios de dicho informe de flujo de medios pertenezca al mismo servicio (de medios) al que pertenece la sesión de señalización de dicho informe de sesión de señalización.
En otra realización ilustrativa de la invención, para correlacionar los flujos de medios y las sesiones de señalización de uno o más servicios por la unidad de correlación, las mismas se pueden obtener de una clave de correlación de informe de sesión de señalización que identifica los flujos de medios que pertenecen al mismo servicio que la sesión de señalización. Además, la unidad de correlación podría identificar entonces esos informes de flujo de medios que incluyen una de las claves de correlación obtenidas del informe de sesión de señalización.
Como alternativa, en otra realización ilustrativa, la correlación de los flujos de medios y las sesiones de señalización de uno o más servicios también podría ser implementada al obtener, la unidad de correlación, de un informe de flujo de medios, una clave de correlación que identifica el flujo de medios y, adicionalmente, al identificar, la unidad de correlación, un informe de sesión de señalización de entre los informes de sesión de señalización que incluye la misma clave de correlación obtenida del informe de sesión de señalización.
Según una realización ilustrativa de la invención, se proporciona un método para correlacionar flujos de medios y sesiones de señalización de servicios en un sistema de supervisión pasiva de una red con conmutación de paquetes. Se supone, para fines ilustrativos, que un servicio tiene una sesión de señalización.
Otra realización de la invención se refiere a un sistema de supervisión pasiva para correlacionar flujos de medios y sesiones de señalización de servicios en una red con conmutación de paquetes. El sistema de supervisión pasiva comprende un testeador de plano de señalización que genera al menos una clave de correlación para cada dirección de un servicio basándose en la información de la sesión de señalización del servicio respectivo supervisado en el testeador de plano de señalización. Como se ha hecho notar anteriormente, puede haber una o más claves de correlación para cada dirección del servicio. Las claves de correlación para un servicio respectivo son generadas por el testeador de plano de señalización usando una marca de tiempo indicativa del punto en el tiempo en el que el final de la sesión de señalización respectiva del servicio respectivo ha sido detectado por el testeador de plano de señalización, y usando adicionalmente información acerca de la dirección del servicio respectivo (por ejemplo, información acerca de la trayectoria de datos de medios de la dirección dada, tal como una dirección de IP y número de puerto de UDP de destino). El testeador de plano de señalización almacena un informe de sesión de señalización para cada sesión de señalización en una base de datos, en donde cada informe de sesión de señalización comprende las al menos dos claves de correlación generadas para las direcciones respectivas del servicio.
Además, el sistema de supervisión pasiva también comprende un testeador de plano de medios para generar una clave de correlación para cada flujo de medios supervisado por el testeador de plano de medios. La clave de correlación se genera usando una marca de tiempo indicativa del punto en el tiempo en el que ha finalizado el flujo de medios respectivo, y usando información acerca de la trayectoria de datos de medios del flujo de medios respectivo. El testeador de plano de medios almacena un informe de flujo de medios para cada flujo de medios en una base de datos. Cada informe de flujo de medios comprende al menos la clave de correlación generada para los medios respectivos.
El sistema de supervisión pasiva comprende adicionalmente una unidad de correlación para correlacionar los flujos de medios y las sesiones de señalización basándose en las claves de correlación comprendidas dentro de informes de flujo de medios e informes de sesión de señalización. La unidad de correlación puede usar, por ejemplo, uno de los diferentes métodos de correlación descritos en el presente documento para este fin.
Otra realización de la invención se refiere al diseño del testeador de plano de señalización. Según esta realización de la invención, el testeador de plano de señalización comprende una tarjeta de interfaz de red para recibir paquetes de sesiones de señalización de múltiples servicios de medios y una unidad de supervisión para supervisar las sesiones de señalización basándose en los paquetes de las sesiones de señalización recibidos por el testeador de plano de señalización para obtener de ese modo información acerca de una respectiva de las sesiones de señalización. La unidad de supervisión del testeador de plano de señalización es capaz, adicionalmente, de detectar el punto en el tiempo en el que finaliza una sesión de señalización respectiva del servicio respectivo.
El testeador de plano de señalización también comprende una unidad de procesamiento para generar al menos una clave de correlación para cada dirección de un servicio basándose en una marca de tiempo indicativa del punto en el tiempo en el que el final de la sesión de señalización respectiva del servicio respectivo ha sido detectado por la unidad de supervisión y basándose en información acerca de la dirección del servicio respectivo. Además, la unidad de supervisión almacena un informe de sesión de señalización para cada sesión de señalización en una base de datos, en donde cada informe de sesión de señalización comprende al menos dos claves de correlación generadas para las direcciones respectivas del servicio.
Otra realización de la invención se refiere a un testeador de plano de medios que comprende una tarjeta de interfaz de red para recibir paquetes de flujos de medios de múltiples servicios de medios, y una unidad de supervisión para supervisar los flujos de medios basándose en los paquetes de los flujos de medios recibidos por el testeador de plano de medios. De este modo, el testeador de plano de medios obtiene información acerca de una trayectoria de datos de medios de una respectiva de los flujos de medios. Además, la unidad de supervisión detecta el punto en el tiempo en el que finaliza un flujo de medios respectivo del servicio respectivo, y una unidad de procesamiento del testeador de plano de medios genera una clave de correlación para cada flujo de medios supervisado por la unidad de supervisión. Esta clave de correlación se puede generar, por ejemplo, usando una marca de tiempo indicativa del punto en el tiempo en el que ha finalizado el flujo de medios respectivo, y usando información acerca de la trayectoria de datos de medios del flujo de medios respectivo.
La unidad de supervisión del testeador de plano de medios almacena adicionalmente un informe de flujo de medios para cada flujo de medios en una base de datos, en donde cada informe de flujo de medios comprende al menos la clave de correlación generada para los medios respectivos.
La invención según otra realización se refiere a una unidad de correlación capaz de correlacionar flujos de medios y sesiones de señalización de servicios en un sistema de supervisión pasiva de una red con conmutación de paquetes. La unidad de correlación comprende una unidad de acceso de base de datos para acceder a una base de datos que comprende informes de sesión de señalización para sesiones de señalización de servicios y una base de datos que comprende informes de flujo de medios de flujos de medios de los servicios. Cada uno de los informes de sesión de señalización comprende al menos una clave de correlación para cada dirección de un servicio respectivo, y cada uno de los informes de flujo de medios comprende una clave de correlación que indica la dirección del flujo de medios. Una unidad de procesamiento de la unidad de correlación se usa para correlacionar los flujos de medios y las sesiones de señalización de los servicios basándose en las claves de correlación comprendidas dentro de informes de flujo de medios e informes de sesión de señalización para identificar de ese modo los informes de flujo de medios y el informe de sesión de señalización que pertenecen a uno respectivo de dichos uno o más servicios. La unidad de procesamiento identifica uno o más flujos de medios de un servicio respectivo y la sesión de señalización correspondiente del servicio respectivo basándose en las claves de correlación comprendidas en los informes de flujo de medios y los informes de sesión de señalización. La unidad de correlación puede comprender adicionalmente una unidad de generación de registro de servicio (por ejemplo, implementada por una unidad de procesamiento) para generar un registro de servicio para un servicio respectivo basándose en información comprendida en los informes de flujo de medios e información comprendida en el informe de sesión de señalización de dicho al menos un servicio.
En una realización adicional de la invención, la unidad de correlación está adaptada adicionalmente, por ejemplo, por unos medios configurados respectivos comprendidos, para realizar las etapas de los métodos de correlación según una de las diferentes realizaciones descritas en el presente documento. Además, también el testeador de plano de señalización y el testeador de plano de medios pueden ser adaptadas, por ejemplo, por unos medios configurados respectivos comprendidos, para implementar las diferentes funciones de las mismas como se describe en el presente documento.
Algunas realizaciones adicionales de la invención se refieren a la implementación de las diferentes funciones del testeador de plano de medios, del testeador de plano de señalización y de la unidad de correlación en software. En este contexto, otra realización de la invención proporciona un medio legible por ordenador que almacena instrucciones que, cuando son ejecutadas por un procesador de un testeador de plano de señalización, hacen que el testeador de plano de señalización reciba paquetes de sesiones de señalización de múltiples servicios de medios, y que supervise las sesiones de señalización basándose en los paquetes de las sesiones de señalización recibidos por el testeador de plano de señalización para obtener de ese modo información acerca de una respectiva de las sesiones de señalización. La ejecución de las instrucciones hace adicionalmente que el testeador de plano de señalización detecte el punto en el tiempo en el que finaliza una sesión de señalización respectiva del servicio respectivo y que genere al menos una clave de correlación para cada dirección de un servicio basándose en una marca de tiempo indicativa del punto en el tiempo en el que se ha detectado el final de la sesión de señalización respectiva del servicio respectivo y basándose en información acerca de la dirección del servicio respectivo. Además, las instrucciones ejecutadas pueden hacer adicionalmente que el testeador de plano de señalización almacene un informe de sesión de señalización para cada sesión de señalización en una base de datos, en donde cada informe de sesión de señalización comprende las al menos dos claves de correlación generadas para las direcciones respectivas del servicio.
Otra realización ilustrativa de la invención es proporcionar un medio legible por ordenador que almacena instrucciones que, cuando son ejecutadas por un procesador de un testeador de plano de medios, hacen que el testeador de plano de medios reciba paquetes de flujos de medios de múltiples servicios de medios y que supervise los flujos de medios basándose en los paquetes de los flujos de medios recibidos por el testeador de plano de medios para obtener de ese modo información acerca de una trayectoria de datos de medios de una respectiva de los flujos de medios. Además, la ejecución de las instrucciones hace que el testeador de plano de medios detecte el punto en el tiempo en el que finaliza un flujo de medios respectivo del servicio respectivo y que genere una clave de correlación para cada flujo de medios supervisado por la unidad de supervisión, en donde la clave de correlación se genera usando una marca de tiempo indicativa del punto en el tiempo en el que ha finalizado el flujo de medios respectivo, y usando información acerca de la trayectoria de datos de medios del flujo de medios respectivo. Además, la ejecución de las instrucciones puede hacer adicionalmente que el testeador de plano de medios almacene un informe de flujo de medios para cada flujo de medios en una base de datos, en donde cada informe de flujo de medios comprende al menos la clave de correlación generada para los medios respectivos.
Otra realización de la invención es proporcionar un medio legible por ordenador que almacena instrucciones que, cuando son ejecutadas por una unidad de correlación, hacen que la unidad de correlación correlacione flujos de medios y sesiones de señalización de servicios en un sistema de supervisión pasiva de una red con conmutación de paquetes. La ejecución de las instrucciones hace que la unidad de correlación acceda a una base de datos que comprende informes de sesión de señalización para sesiones de señalización de servicios y una base de datos que comprende informes de flujo de medios de flujos de medios de los servicios. Cada uno de los informes de sesión de señalización comprende al menos una clave de correlación para cada dirección de un servicio respectivo, y cada uno de los informes de flujo de medios comprende una indicación de clave de correlación de la dirección del flujo de medios. La ejecución de las instrucciones hace adicionalmente que la unidad de correlación correlacione los flujos de medios y las sesiones de señalización de los servicios basándose en las claves de correlación comprendidas dentro de informes de flujo de medios e informes de sesión de señalización para identificar de ese modo los informes de flujo de medios y el informe de sesión de señalización que pertenecen a uno respectivo de dichos uno o más servicios y para identificar uno o más flujos de medios de un servicio respectivo y la sesión de señalización correspondiente del servicio respectivo basándose en las claves de correlación comprendidas en los informes de flujo de medios y los informes de sesión de señalización.
La ejecución de las instrucciones hace también que la unidad de correlación genere un registro de servicio para uno respectivo de dicho al menos un servicio basándose en información comprendida en los informes de flujo de medios e información comprendida en el informe de sesión de señalización de dicho al menos un servicio.
Otra realización es proporcionar un medio legible por ordenador que almacena instrucciones que, cuando son ejecutadas por el procesador de la unidad de correlación, hacen que la unidad de correlación realice las etapas del método para correlacionar flujos de medios y sesiones de señalización de servicios según una de las diferentes realizaciones descritas en el presente documento.
Breve descripción de las figuras
En lo sucesivo, la invención se describe con más detalle en referencia a las figuras y dibujos adjuntos. En las figuras, detalles similares o correspondientes se marcan con los mismos números de referencia.
La figura 1 muestra situaciones ilustrativas en las que se pueden desencadenar múltiples flujos de medios en un servicio de medios,
la figura 2 muestra tres POP (puntos de presencia) geográficamente distribuidos que están vinculados a través de la red interna del operador,
la figura 3 muestra una red ilustrativa que usa direcciones internas y externas,
la figura 4 muestra una vista general ilustrativa de un sistema según una realización de la invención que comprende un testeador de plano de señalización, una unidad de correlación y un testeador de plano de medios en una red con conmutación de paquetes,
la figura 5 muestra un diagrama de flujo del funcionamiento de la unidad de correlación según una realización ilustrativa de la invención,
la figura 6 muestra la estructura de una unidad de correlación según una realización ilustrativa de la invención,
las figuras muestran dos diagramas de flujo ilustrativos del funcionamiento de un testeador de plano de 7 y 8 señalización según diferentes realizaciones ilustrativas de la invención,
la figura 9 muestra la estructura de un testeador de plano de señalización según una realización de la invención,
la figura 10 muestra la estructura de un testeador de plano de medios según una realización de la invención,
la figura 11 muestra un diagrama de flujo del funcionamiento de un testeador de plano de medios según una realización de la invención,
la figura 12 muestra una red en la que se indican ubicaciones, en donde se pueden ubicar ventajosamente testeadores de plano de señalización y de medios de la invención según una realización de la invención,
la figura 13 ilustra el uso de marcas de tiempo redondeadas dentro de un testeador de plano de señalización y un testeador de plano de medios para resaltar fuentes potenciales de error en la correlación, y
la figura 14 ilustra el uso de dos marcas de tiempo redondeadas para generar claves de correlación respectivas según una realización ilustrativa de la invención.
Descripción detallada de la invención
Los siguientes párrafos describirán diversas realizaciones de la invención. Solo para fines ilustrativos, la mayoría de las realizaciones se detallan principalmente en relación con servicios de VoIP como un ejemplo para un servicio de medios, pero la invención no se limita a los servicios de VoIP. Por ejemplo, la invención se puede usar también para otros tipos de servicios de medios proporcionados en redes con conmutación de paquetes. La invención se puede usar ventajosamente en servicios de medios que tienen un plano de señalización y un plano de medios separados y / o que toman diferentes rutas a través de la red con conmutación de paquetes.
Las explicaciones dadas en la sección de Técnica anterior están destinadas a comprender mejor las realizaciones ilustrativas, relacionadas a menudo con llamadas de VoIP, descritas en el presente documento, y no se deberían entender como limitantes de la invención a las implementaciones específicas descritas de procesos y funciones en una red de comunicación con conmutación de paquetes.
Como se ha indicado anteriormente, la invención se refiere, en general, a métodos para correlacionar al menos una trayectoria de datos de medios y una sesión de señalización de un servicio en un sistema de supervisión pasiva que está supervisando una red con conmutación de paquetes. Además, la invención también se refiere a una implementación de estos métodos en hardware y software, y proporciona un testeador de plano de señalización, un testeador de plano de medios y una unidad de correlación, así como un sistema de supervisión pasiva que comprende los mismos. Basándose en la suposición de unos componentes de señalización y de medios disjuntos de un servicio, el mecanismo de correlación sugerido en el presente documento soporta la correlación entre múltiples anfitriones conectados a través de una red (por ejemplo, una Red de Área Local (LAN), una Red de Área Extensa (WAN) o Internet).
Uno de los diversos aspectos de la invención es sugerir una definición de claves de correlación que permita la correlación de flujos de medios de los servicios y la sesión de señalización asociada de los servicios respectivos basándose en registros (informes) de datos que proporcionan información acerca del plano de medios y el plano de señalización de los servicios respectivos. En lo sucesivo, estas claves de correlación se implementan en forma de claves de troceo (“hash keys”) para fines ilustrativos. Las claves de correlación se pueden usar para consultar bases de datos para correlacionar informes de flujo de medios para flujos de medios supervisados por un testeador de plano de medios y un informe de sesión de señalización sobre la sesión de señalización proporcionada por un testeador de plano de señalización que pertenece al mismo servicio - cabe destacar que, para el funcionamiento apropiado de la invención, no es decisivo si los informes de flujo de medios y los informes de sesión de señalización se almacenan en las mismas o en diferentes bases de datos, o incluso si se proporcionan múltiples particiones de base de datos. Los informes de flujo de medios y los informes de sesión de señalización incluso se pueden almacenar en archivos.
Las claves de correlación son generadas por una o más testeadores de plano de medios y una o más testeadores de plano de señalización que supervisan una red con conmutación de paquetes independientemente entre sí. Este cálculo independiente de las claves de correlación facilita una correlación distribuida que engloba múltiples componentes geográficamente distribuidos o incluso múltiples proveedores de componentes de software. Además, como se hará más evidente a partir de lo siguiente, para una trayectoria de datos de medios dada - respectivamente, una dirección dada correspondiente - los parámetros que se usan para generar claves de correlación en los testeadores de plano de señalización y los testeadores de plano de medios aseguran que las claves de correlación idénticas son generadas para la trayectoria de datos de medios dada por el testeador o testeadores de plano de señalización y el testeador o testeadores de plano de medios para facilitar la correlación. Una clave de correlación respectiva se puede asociar a una dirección dada de las trayectorias de datos de medios de los flujos de medios que pertenecen a un servicio dado. Por ejemplo, suponiendo, para fines ilustrativos, un servicio bidireccional simple, por ejemplo, una llamada de VoIP, hay dos direcciones: de parte llamante a parte llamada y de parte llamada a parte llamante.
El testeador de plano de señalización puede generar una clave de correlación para cada dirección del servicio. Por ejemplo, el testeador de plano de señalización genera una clave de correlación para la dirección de parte llamante a parte llamada y otra clave de correlación para la dirección de parte llamada a parte llamante. Sin embargo, el testeador de plano de señalización también puede generar múltiples claves de correlación por dirección, como se explicará a continuación con detalle adicional. En consecuencia, en el caso de que se suponga que un servicio comprende al menos dos flujos de medios de diferentes direcciones, entonces al menos dos claves de correlación son calculadas por el testeador de plano de señalización para la correlación posterior del plano de medios y el plano de señalización del servicio. La clave de correlación para una dirección o trayectoria de datos de medios dada se puede generar basándose en información acerca de la dirección o trayectoria de datos de medios, tal como, por ejemplo, una tupla que comprende la dirección de IP y puerto de UDP de destino para un flujo de medios en el plano de medios del servicio correspondiente a la dirección o trayectoria de datos de medios dada. Además, la generación de la clave de correlación se basa adicionalmente en una marca de tiempo. Con respecto a la generación de la clave de correlación por el testeador de plano de señalización, la marca de tiempo puede, por ejemplo, indicar el punto en el tiempo en el que el testeador de plano de señalización ha detectado el final de la sesión de señalización (y, por lo tanto, el servicio). En otra implementación ilustrativa, la marca de tiempo usada en la generación de una clave de correlación para una trayectoria de datos de medios de un flujo de medios en el plano de medios del servicio también podría ser el punto en el tiempo de la finalización (el final) del flujo de medios en el plano de medios detectado por el testeador de plano de señalización.
El testeador de plano de señalización puede generar las claves de correlación para los diferentes puntos de extremo (el punto de extremo indica una dirección del flujo de datos de medios relacionado) de un servicio tras la detección del final de una sesión de señalización y, adicional o alternativamente, tras la detección del final de un flujo de medios en el plano de medios del servicio. Habitualmente, pero sin limitarse a ello, hay un punto de extremo por dirección, por ejemplo, la parte llamante y la parte llamada. La parte llamada se puede representar por múltiples puntos de extremo en el caso de escenarios de servicios de medios más complejos, por ejemplo, cuando se usa una ramificación de sesión (véase la figura 1).
El final de una sesión de señalización se puede detectar, por ejemplo, en el testeador de plano de señalización al detectar un mensaje de colgar específico de protocolo de señalización, un fallo de terminal para conectar los puntos de extremo involucrados o un tiempo de espera de sesión. Cada clave de correlación (por ejemplo, una clave de troceo, “hash key”) es generada entonces por el testeador de plano de señalización basándose en una marca de tiempo indicativa del punto en el tiempo en el que el testeador de plano de señalización ha detectado el final de la sesión de señalización respectiva, y usando información acerca de la dirección respectiva del flujo de datos del plano de medios (por ejemplo, de parte llamante a parte llamada o de parte llamada a parte llamante para un servicio bidireccional simple, por ejemplo, una llamada de VoIP).
La dirección puede ser, por ejemplo, dada por una trayectoria de datos de medios de un flujo de medios del servicio respectivo. Una trayectoria de datos de medios podría ser indicada, por ejemplo, por una tupla que comprende la dirección de IP y número de puerto de UDP de destino para transmitir los paquetes de medios de un flujo de medios del servicio. De este modo, el testeador de plano de señalización puede generar una única clave de correlación por dirección o múltiples claves de correlación por dirección. En una realización ilustrativa de la invención, el testeador de plano de señalización genera una clave de correlación por dirección, en donde la clave de correlación para una dirección respectiva se basa en una trayectoria de datos de medios de un flujo de medios. Esta flujo de medios, de la cual se usa la información de trayectoria de datos de medios para generar la clave de correlación, debería existir al final de la sesión de señalización (según la señalización de sesión supervisada por el testeador de plano de señalización), con el fin de poder comparar la clave de correlación para una clave de correlación correspondiente en un informe de flujo de medios generado por un testeador de plano de medios. La trayectoria o trayectorias de datos de medios de un servicio y, opcionalmente, su existencia (por ejemplo, tiempo de inicio y tiempo de finalización) podrían ser aprendidas, por ejemplo, por el testeador de plano de señalización a partir de los mensajes de la sesión de señalización del servicio.
Las claves de correlación generadas para las diferentes direcciones del servicio correspondientes a la sesión de señalización cuyo final se ha detectado están entonces comprendidas en un informe de sesión de señalización, que se puede almacenar, por ejemplo, en una base de datos o un archivo (sin formato).
Como alternativa, el testeador de plano de señalización también puede generar una clave de correlación para cada flujo de medios en el plano de medios del servicio. En este caso, se puede suponer que el tráfico de plano de señalización, es decir, los paquetes del protocolo de señalización del plano de señalización, permite que el testeador de plano de señalización detecte la finalización (es decir, el final) de los flujos de medios respectivas en el plano de medios. En este caso, la detección del final de un flujo de medios podría desencadenar la generación de una clave de correlación para el flujo de medios respectivo basándose en información acerca de su trayectoria de datos de medios y una marca de tiempo que indica el punto en el tiempo en el que el testeador de plano de señalización detectó la finalización del flujo de medios.
Además, en otra implementación alternativa, la detección del final de una sesión de señalización, respectivamente, un servicio, así como el final de un flujo de medios según es detectado por un testeador de plano de señalización, se podría usar para desencadenar la generación de claves de correlación en el testeador de plano de señalización. Por ejemplo, durante el servicio en curso, la detección de la finalización de un flujo de medios en el plano de medios como se aprendió a partir del tráfico de plano de señalización podría desencadenar que el testeador de plano de señalización genere e incluya claves de correlación respectivas para los flujos de medios finalizadas durante la sesión en curso en el informe de sesión de señalización del servicio, mientras que la detección del final de la sesión de señalización y, por lo tanto, el servicio, se podría usar como un desencadenante para generar claves de correlación para los flujos de medios respectivas que están "vivas" en el plano de medios del servicio en el testeador de plano de señalización y su inclusión en el informe de sesión de señalización del servicio.
En el plano de medios, el testeador de plano de medios genera una clave de correlación (por ejemplo, una clave de troceo, “hash key”) para cada flujo de medios. Las claves de correlación para los flujos de medios se generan tras detectar, el testeador de plano de medios, el final del flujo de medios respectivo. La clave de correlación para un flujo de medios finalizada respectiva es calculada por el testeador de plano de medios basándose en la dirección del flujo de medios respectivo, por ejemplo, basándose en la trayectoria de datos de medios de un flujo de medios, y en una marca de tiempo indicativa del punto en el tiempo en el que finalizó el flujo de medios respectivo. Este punto en el tiempo es, por ejemplo, el punto en el tiempo en el que se ha recibido el último paquete del flujo de medios en el testeador de plano de medios. En este último caso, el testeador de plano de medios puede mantener, por lo tanto, una marca de tiempo que indica el tiempo de recepción del último paquete del flujo de medios en el testeador de plano de medios.
La marca de tiempo usada para la generación de la clave de correlación puede indicar un punto en el tiempo que no sea el punto en el tiempo en el que el testeador de plano de medios detecta el final del flujo de medios. Por ejemplo, en una red con conmutación de paquetes, puede haber una interrupción en el flujo de paquetes del flujo de medios, de tal modo que puede haber un temporizador que mide el tiempo desde la última recepción de un paquete del flujo de medios. En el caso de que el tiempo desde la última recepción de un paquete del flujo de medios esté superando un umbral (por ejemplo, el temporizador "expira") - por ejemplo, después de 15 o 30 segundos, o similares -entonces el testeador de plano de medios detecta el final del flujo de medios. No obstante, la marca de tiempo usada en la generación de clave de correlación puede ser el punto en el tiempo en el que se ha recibido el último paquete del flujo de medios. El testeador de plano de medios almacena la clave de correlación (por ejemplo, una clave de troceo, “hash key”) para el flujo de medios en un informe de flujo de medios, que se puede almacenar, por ejemplo, en una base de datos o exportarse como un archivo sin formato.
Además, la marca de tiempo usada para la generación de una clave de correlación se puede redondear. Esto contrarresta las diferencias en la base de tiempos (la hora local) de múltiples testeadores de señalización y de medios, debido a que unas marcas de tiempo ligeramente diferentes siguen produciendo la misma marca de tiempo redondeada. Se pueden generar claves de correlación adicionales con diferentes marcas de tiempo, por ejemplo, indicativas del final - opcionalmente redondeado - de una sesión de señalización y / o flujo de medios respectivo o un periodo de tiempo antes o después de lo anterior. Estas claves de correlación adicionales se pueden almacenar en los informes de sesión de señalización y / o informes de sesión de medios respectivos.
Un flujo de medios también se puede interrumpir debido a características de códec tales como la Detección de Actividad de Voz (VAD). Si un remitente de un flujo de medios está silenciado, el códec puede no codificar dato alguno que dé como resultado una interrupción del flujo de medios. Esto se indica habitualmente en el flujo de paquetes que transporta los medios y no debería ser considerado por el testeador de plano de medios como una indicación del final del propio flujo de medios. En el caso de que se use un mecanismo de temporizador para detectar flujos de medios finalizadas, el temporizador se debería configurar de tal modo que las características de códec que conducen a una interrupción temporal del flujo de medios no estén desencadenando la finalización del flujo de medios (según el mecanismo de detección para detectar flujos de medios finalizadas en el testeador de plano de medios).
Además, en otra realización ilustrativa, la correlación de flujos de medios de servicios y las sesiones de señalización de los servicios también se pueden basar en una clave compuesta usada como una clave de correlación. Sin embargo, esta implementación alternativa ilustrativa puede requerir una estructura de base de datos más compleja de los informes de flujo de medios e informes de sesión de señalización, como se explicará a continuación.
Otro aspecto adicional de la invención es el uso de las claves de correlación comprendidas en los informes de sesión de señalización y los informes de flujo de medios para identificar los flujos de medios y la sesión de señalización que pertenecen a los servicios respectivos. Esta correlación de los flujos de medios y la sesión de señalización se podría realizar, por ejemplo, de forma periódica o a petición. Las claves de correlación generadas por el testeador de plano de señalización y el testeador de plano de medios deberían estar en coincidencia entre sí (es decir, las claves de correlación de un informe de sesión de señalización determinado se deberían hallar en los informes de flujo de medios, respectivamente, la clave de correlación de un informe de flujo de medios se debería hallar en uno de los informes de sesión de señalización). Por lo tanto, una unidad de correlación puede identificar qué flujos de medios pertenecen a qué sesión de señalización (o viceversa) basándose en las claves de correlación contenidas en los informes de flujos de medios y los informes de sesión de señalización y, por lo tanto, puede generar un registro de servicio para un servicio respectivo basándose en información contenida en los informes de flujo de medios e información contenida en el informe de sesión de señalización del servicio.
Los métodos de correlación según las diferentes realizaciones de la invención propuestas en el presente documento se basan en un testeador que supervisa el tráfico de plano de señalización de los servicios (es decir, el testeador de plano de señalización) que identifica nuevos servicios y trayectorias de datos de medios asociados del plano de medios mediante la detección de sus sesiones de señalización correspondientes, y que determina, para cada servicio, claves de correlación que permiten identificar al menos los flujos de medios del plano de medios existente tras la finalización del servicio. Cabe destacar que "al menos los flujos de medios" significa que es opcionalmente posible generar una clave de correlación para cada trayectoria de datos de medios del plano de medios aprendida a partir del tráfico de plano de señalización del servicio, en el caso de que sea posible detectar la finalización de las trayectorias de datos de medios del plano de medios en el tráfico de plano de señalización. En este caso, la clave de correlación para un flujo de medios respectivo se puede basar en la información acerca de la trayectoria de datos de medios del flujo de medios respectivo visible en el plano de señalización del servicio y el punto en el tiempo en el que el testeador de plano de señalización detecta la finalización del flujo de medios en el plano de señalización.
Con respecto al uso del punto en el tiempo de la finalización de la sesión de señalización (por ejemplo, un mensaje de señalización en el plano de señalización que indica "colgar") para la generación de claves de correlación, cabe destacar que la finalización de la sesión de señalización también significa que se finalizan todas las trayectorias de datos de medios existentes, respectivamente, los flujos de medios correspondientes del plano de medios. Por lo tanto, en el caso de que no sea posible detectar la finalización de las trayectorias de datos de medios del plano de medios en el tráfico de plano de señalización, se supone que es posible detectar al menos el final de la sesión de señalización y concluir de ese modo en la finalización de las trayectorias de datos de medios respectivas del plano de medios y, por lo tanto, facilitar la correlación de los flujos de medios que han estado "vivos" al final del servicio y la sesión de señalización correspondiente del servicio.
Como se ha hecho notar anteriormente, otra posibilidad puede ser usar claves compuestas como claves de correlación. Una clave compuesta es definir un conjunto de información comprendida, por ejemplo, en un conjunto dado de campos de una entrada de base de datos de un informe de sesión de señalización y un informe de flujo de medios que - junto con criterios adicionales acerca del punto en el tiempo de la finalización de un flujo de medios o el servicio - permite correlacionar flujos de medios y sesiones de señalización de los servicios. En una realización ilustrativa, las una o más bases de datos que se usan para almacenar los informes de sesión de señalización y los informes de flujo de medios se dividen en particiones que cubren solo una cantidad de tiempo (es decir, un intervalo de tiempo) dada de informes de sesión de señalización y / o informes de flujo de medios, respectivamente. El "tamaño", es decir, el intervalo de tiempo cubierto por las particiones se puede determinar, por ejemplo, basándose en el intervalo de tiempo promedio en el que se produce la reutilización de puertos en la red con conmutación de paquetes supervisada objetivo (por ejemplo, la partición podría cubrir la mitad del intervalo de tiempo promedio en el que se produce la reutilización de puertos). Por lo tanto, en las particiones dadas, se puede suponer que la información de trayectoria de datos de medios, tal como la dirección de IP y número de puerto de UDP de destino, es única. En este caso, los informes de sesión de señalización y los informes de flujo de medios pueden no incluir claves de correlación separadas, sino que la clave de correlación se puede generar a petición como una clave compuesta a partir de la información acerca de las trayectorias de datos de medios contenida en los informes de sesión de señalización y los informes de flujo de medios.
Por lo tanto, sería suficiente que los informes de sesión de señalización y los informes de flujo de medios almacenasen información acerca de las trayectorias de datos de medios del servicio (por ejemplo, la dirección de IP y número de puerto de UDP de destino) y una marca de tiempo que indicase el punto en el tiempo de finalización de la trayectoria de datos de medios respectiva en el plano de medios, según es detectado por el testeador de plano de señalización a partir de las sesiones de señalización supervisadas y el testeador de plano de medios a partir de los flujos de medios supervisados. Como se ha hecho notar anteriormente, el testeador de plano de señalización también puede detectar el punto en el tiempo de finalización de la trayectoria o trayectorias de datos de medios en el plano de medios al detectar el punto en el tiempo de finalización de la sesión de señalización, es decir, coincidiendo - en la mayoría de los casos prácticos - con la finalización de todos los flujos de medios del servicio también en el plano de medios.
En este caso, la correlación se podría realizar seleccionando, en primer lugar, la partición de base de datos de los informes de plano de medios según una marca de tiempo de la finalización de una trayectoria de datos de medios / sesión de señalización dentro de un informe de sesión de señalización dado, y determinando entonces los informes de flujo de medios que comprenden información de flujo de medios que coincide con las indicadas en el informe de sesión de señalización dado.
La figura 4 muestra una red con conmutación de paquetes 400 según una realización ilustrativa de la invención que comprende un testeador de plano de señalización 401, una unidad de correlación 402 y un testeador de plano de medios 403. Obsérvese que se puede proporcionar más de un testeador de plano de señalización 401 y un testeador de plano de medios 403. Opcionalmente, puede haber múltiples unidades de correlación 402 presentes, que funcionan de forma independiente entre sí y que no afectan al rendimiento ni a la precisión de correlación de ningún otro componente.
El testeador de supervisión de señalización 401 y el testeador de plano de medios 402 están supervisando el tráfico en una red con conmutación de paquetes 400, que puede ser, por ejemplo, una red con conmutación de paquetes basada en IP. Se supone, para fines ilustrativos, que el testeador de plano de señalización 401 y el testeador de plano de medios 403 supervisan el tráfico de la red con conmutación de paquetes 400 en diferentes ubicaciones de la red con conmutación de paquetes 400, pero observan el mismo tráfico de red.
En una implementación ilustrativa, el testeador de plano de señalización 401 y el testeador de plano de medios 403 son testeadores de un sistema de supervisión pasiva y no intrusiva mínima. Los testeadores de supervisión 401, 403 respectivos están conectados a la red con conmutación de paquetes 400 a través de unos puertos de acceso de prueba (TAP) respectivos. Un TAP es un dispositivo de red pasivo que replica el tráfico de red de la red con conmutación de paquetes sin interferencia del tráfico de red original. Este proporciona una copia de cada paquete enviado o recibido en la red, al duplicar los paquetes de datos observados en la capa física de la red. En lugar de un TAP, se puede usar un puerto de Analizador de Puertos de Conmutación (SPAN) para supervisar el tráfico de la red con conmutación de paquetes.
En entornos con conmutación de paquetes, los datos de señalización del plano de señalización y los datos de medios del plano de medios se empaquetan en paquetes en el lado de transmisor. Los paquetes se transportan a través de la red con conmutación de paquetes independientemente entre sí. El receptor de los paquetes, identificado por la dirección y puerto de IP de destino - pueden tener que reagrupar y, a veces, reordenar los paquetes con el fin de compilar flujos a partir de paquetes individuales.
En el plano de señalización, múltiples paquetes pertenecen a una sesión de señalización. El primer paquete de una sesión de señalización - que contiene habitualmente un mensaje de "configuración de llamada" - inicia una nueva sesión de señalización (respectivamente, un nuevo servicio). En este punto, el testeador de plano de señalización 401 genera una entrada de sesión junto con datos auxiliares, es decir, una clave de correlación única que identifica la sesión internamente (identificador de sesión de señalización). Los paquetes que siguen al paquete de señalización inicial comparan con una de las sesiones de señalización (respectivamente, servicios) actualmente en curso y las sesiones de señalización gestionadas por el testeador de plano de señalización. Se pueden descartar los paquetes que no inician una nueva sesión de señalización y no pertenecen a sesiones existentes.
La comparación de paquetes de señalización individuales con sesiones de señalización existentes se especifica en las normas que definen el propio protocolo de señalización. Se puede usar información de capa de transporte, como direcciones de IP e información específica de protocolo (por ejemplo, etiquetas e ID de llamada de SIP).
Una sesión de señalización se puede cerrar tras la recepción de un paquete especial - un mensaje de "colgar llamada". Una vez más, este mensaje es específico del protocolo de señalización usado. Tras la recepción de este mensaje, el testeador de plano de señalización 401 puede concluir en la finalización (el final) de la sesión de señalización y genera las claves de correlación para su uso en la correlación de plano de medios y plano de señalización de los servicios. Además, la sesión de señalización se puede retirar de su almacenamiento interno. Adicionalmente, el componente de supervisión de señalización puede retirar sesiones de su almacenamiento interno, si identifica sesiones obsoletas.
El plano de medios 403 del servicio puede, por ejemplo, identificar los datos del plano de medios en forma de flujos de RTP. Los flujos de RTP están - de forma análoga a las sesiones de señalización - compuestas por paquetes de RTP individuales. El transmisor de una flujo de RTP genera paquetes de RTP al dividir los datos de medios en fragmentos más pequeños. En general, estos paquetes son relativamente pequeños para reducir el retardo entre remitente y receptor. Como resultado, se crean muchos paquetes y estos forman una flujo de RTP individual, habitualmente de 50 paquetes por segundo. Los paquetes de RTP individuales pueden ser agrupados en una flujo de RTP por el testeador de plano de medios 403. Cuando se usa RTP, el testeador de plano de medios 403 tiene información de capa de transporte, así como el encabezamiento de protocolo RTP que contiene una así denominada fuente de Sincronización (SSRC). La SSRC es un identificador numérico de 32 bits que está contenido en cada paquete individual y que es considerado obligatorio por el RTP. Cuando el testeador de plano de medios 403 recibe por primera vez un paquete que no coincide con una flujo de RTP existente en su almacenamiento interno, esta crea una flujo de RTP. Paquetes de RTP consecutivos se pueden comparar entonces con los flujos existentes al comparar la información de capa de transporte y el valor de SSRC. Si no se recibe paquete alguno para una flujo de RTP individual durante un tiempo determinado, la secuencia se considera finalizada y se puede retirar del almacenamiento interno. Una interrupción corta en el flujo de paquetes no debería desencadenar que el testeador de plano de medios 403 marcara una flujo de RTP como finalizada, por lo tanto, el tiempo antes de que un testeador de plano de medios 403 pueda considerar una flujo de RTP como finalizada es de múltiples segundos y ha de tener en cuenta características como detección de actividad de voz.
El testeador de plano de señalización 401 y el testeador de plano de medios 403 generan información acerca de la sesión de señalización y los flujos de medios, respectivamente. Esta información generada está comprendida en informes de sesión de señalización e informes de flujo de medios, respectivamente. Con el fin de rastrear sesiones y flujos de medios en ejecución, las entidades 401, 403 almacenan información internamente, mientras las sesiones de señalización y los flujos de medios están en progreso. Cuando se finaliza una sesión de señalización o un flujo de medios, el componente de supervisión 401, 403 respectivo puede generar un informe de sesión de señalización con información de señalización, respectivamente, un informe de flujo de medios con información acerca del flujo de medios. Como se explicará a continuación con detalle adicional, el informe de sesión de señalización proporciona un resumen de la sesión de señalización (servicio) e incluye las claves de correlación (por ejemplo, claves de troceo) para la correlación. De manera similar, los informes de flujo de medios resumen el flujo de medios y también incluyen una clave de correlación respectiva (por ejemplo, una clave de troceo, “hash key”) para facilitar la correlación.
Cada informe de sesión de señalización para una sesión de señalización puede ser escrito, por ejemplo, por el testeador de plano de señalización 401 tras la compleción de una sesión de señalización y contiene datos que describen la sesión de señalización que supervisó esta. Por ejemplo, en una realización de la invención, los datos almacenados en el informe de sesión de señalización y que describen la sesión de señalización incluyen - pero sin limitarse a - un conjunto de propiedades específicas de parte llamante y de parte llamada que estarán disponibles por punto de extremo (parte llamante o parte llamada). Estas propiedades específicas de punto de extremo pueden incluir, por ejemplo, al menos uno de los siguientes:
- dirección / nombre de punto de extremo (por ejemplo, URI de SIP),
- número de teléfono,
- Agente de usuario (software y versión de punto de extremo),
- capacidades / características,
- tipos de medios soportados,
- Direcciones y puertos de IP para flujos de señalización y de medios (procedentes del cuerpo de SDP), y - clave de troceo (“hash key”) de la trayectoria de medios (por ejemplo, descrita por la dirección de IP y puerto de UDP de destino del flujo de medios esperada)
- información de encaminamiento de señalización.
Adicionalmente, también se pueden incluir una o más de las siguientes propiedades de sesión de señalización, que no son específicas de punto de extremo, en el informe de plano de señalización:
- marcas de tiempo: por ejemplo, inicio de sesión, Retardo Después de Marcar (PDD), tiempo de conexión, final de sesión;
- información acerca del flujo de sesión (por ejemplo, mensaje o mensajes de señalización con marcas de tiempo), - estado de sesión (por ejemplo, con éxito, sin éxito, tiempo de espera superado, razón de fallo), y
- eventos durante la sesión (medios en espera, renegociación de códec, ramificación de sesión, autenticación) En una realización ilustrativa de la invención, el informe de sesión de señalización comprende todas las propiedades específicas de punto de extremo anteriormente mencionadas y - opcionalmente - todas las propiedades de sesión de señalización enumeradas anteriormente, siempre que estén disponibles a partir de los mensajes de protocolo de señalización.
Dependiendo de las capacidades y la implementación específica del testeador de plano de señalización, los informes de sesión de señalización pueden contener información acerca de múltiples puntos de extremo y / o múltiples flujos de medios por punto de extremo. En este caso, la marca de tiempo de final de sesión puede estar disponible por punto de extremo involucrado, y no por sesión.
Por ejemplo, el servicio de VoIP más trivial es una llamada de teléfono entre dos partes (incluyendo dos flujos de medios, una en cada dirección). En este caso, el informe de sesión de señalización podría almacenar cada parte como un punto de extremo con la información anteriormente mencionada y la información de dirección y puerto de IP de destino del flujo de medios. Si el servicio de VoIP contuviera una llamada de vídeo (es decir, una flujo de audio y de vídeo por dirección), la información de punto de extremo se puede ampliar para contener las direcciones y números de puerto de IP de destino de las dos flujos de medios por dirección (una tupla de dirección y puerto de IP para audio, una par de tuplas de dirección y puerto de IP para vídeo). Considerando un servicio de VoIP, las tuplas respectivas de la dirección de IP y número de puerto de u Dp de destino de los flujos de medios de la sesión pueden ser aprendidas, por ejemplo, por el testeador de plano de señalización a partir del cuerpo de SDP de la señalización de SIP.
De forma similar, el testeador de plano de señalización puede ampliar el informe de sesión de señalización para incluir puntos de extremo adicionales, si múltiples puntos de extremo fueran parte del servicio de VoIP. Múltiples puntos de extremo podrían estar involucrados, por ejemplo, en un servicio de VoIP, en el caso de que una parte llamante intente alcanzar a un destinatario que tiene configurado el reenvío de llamadas. La parte llamante puede escuchar entonces un tono de llamada procedente de la línea fija de la parte llamada, seguido de un tono de llamada procedente del teléfono móvil de la parte llamada. Por último, un buzón de correo de voz recoge la sesión, generando un tercer punto de extremo en el lado de la parte llamada.
El testeador de plano de medios 403 supervisa el tráfico de medios, es decir, los flujos de medios individuales que transmiten la información de medios de los diferentes servicios. El testeador de plano de medios 403 identifica un nuevo flujo de medios de un servicio de medios basándose en el tráfico de red que esta observa en la red con conmutación de paquetes 400 supervisada. La identificación de un nuevo flujo de medios para un servicio determinado puede ocurrir poco después de que se configure este servicio en el plano de señalización. De principio a fin de la duración del flujo de medios, se puede almacenar información del flujo de medios en un registro de datos interno en el flujo de medios. El testeador de plano de medios 403 puede anotar, para cada secuencia, el último paquete de RTP recibido para el flujo de medios respectivo en un registro de datos interno en el flujo de medios con el fin de permitir detectar la finalización del flujo de medios.
El testeador de plano de medios 403 puede realizar, opcionalmente, un análisis en tiempo real de los flujos de medios supervisados en la red con conmutación de paquetes y puede generar un informe de calidad de flujo de medios de grano fino con información relacionada con el flujo de medios. Los informes de calidad de flujo de medios de grano fino se podrían escribir, por ejemplo, en intervalos de tiempo predeterminados, por ejemplo, cada cinco segundos, y podrían proporcionar un resumen del flujo de medios en el intervalo respectivo, así como información de calidad del flujo de medios en el intervalo respectivo. La información de los informes de calidad de flujo de medios de grano fino de un flujo de medios podría ser usada por el testeador de plano de medios 403 para generar un informe de flujo de medios individual en el flujo de medios cuando el final del flujo de medios sea detectado por el testeador de plano de medios 403. El informe de flujo de medios y, opcionalmente, también los informes de calidad de flujo de medios de grano fino de un flujo de medios, se pueden almacenar en bases de datos individuales.
El informe de flujo de medios generado por el testeador de plano de medios 403 tras detectar el final del flujo de medios puede contener datos que describen el flujo de medios unidireccional que supervisó esta, así como una clave de correlación que se puede generar, por ejemplo, basándose en la dirección de IP y número de puerto de UDP de destino del flujo de medios y una marca de tiempo que indica el punto en el tiempo en el que finalizó / terminó el flujo de medios. El testeador de plano de medios 403 podría, por ejemplo, aprender la dirección de IP y número de puerto de UDP de destino a partir del encabezamiento de IP que encapsula los paquetes de RTP en la capa de red. Las características de cada flujo de medios se pueden agrupar en dos categorías. La información de encabezamiento de RTP y de transporte caracteriza el flujo de medios, por ejemplo, para fines de correlación, mientras que la información de calidad posibilita un procesamiento relacionado con la calidad del flujo de medios. En general, la información de transporte es la misma para todos los paquetes de medios procesados como parte de un flujo de medios individual. La información de calidad de secuencia incluye información que cubre todos los paquetes de medios y se puede agregar o almacenar de una forma por paquetes.
En una realización ilustrativa de la invención, el informe de flujo de medios generado por el testeador de plano de medios 403 para un flujo de medios dada puede incluir, por ejemplo, una o más de la siguiente información de medios de transporte:
- dirección de IP de origen y de destino,
- puerto de UDP de origen y de destino,
- valor de fuente de Sincronización (SSRC) de encabezamiento de RTP,
- tipo de cabida útil de RTP, y
- clave o claves de correlación (por ejemplo, valor o valores de troceo) calculadas basándose en la dirección de IP de destino, el puerto de UDP de destino y una marca de tiempo que indica el punto en el tiempo en el que finalizó el flujo de medios (por ejemplo, la marca de tiempo del último paquete recibido para el flujo de medios) o una marca de tiempo indicativa del periodo de tiempo antes o después de la marca de tiempo de finalización.
La información de calidad de secuencia que puede ser añadida al informe de flujo de medios por el testeador de plano de medios 403 puede incluir / indicar, por ejemplo, uno o más de los siguientes:
- información de marca de tiempo (por ejemplo, tiempo de inicio y / o de final),
- violaciones de formato de RTP,
- conformidad con el protocolo (por ejemplo, errores de secuencia y / o errores de DSCP),
- información de transporte (por ejemplo, estadísticas de fluctuación de fase e intervalo de paquetes, información acerca de pérdida de paquetes, información acerca de paquetes duplicados, etc.), y
- valores de MOS (por ejemplo, por intervalo de tiempo (por ejemplo, cada 5 segundos), valor mínimo / promedio / máximo para la duración completa de la secuencia, etc.),
- eventos (por ejemplo, ruido de confort, supresión de silencio, tonos de DTMF, cambios de códec, bits de marcador).
En una realización ilustrativa de la invención, el informe de flujo de medios comprende toda la información de medios de transporte anteriormente mencionada y, opcionalmente, además, toda la información de calidad de secuencia anteriormente enumerada, siempre que esta esté disponible para el testeador de plano de medios a partir de los paquetes de los flujos de medios.
Además de los "valores medidos" (por ejemplo, la fluctuación de fase entre múltiples paquetes de medios), el informe de flujo de medios también puede contener información calculada como valores de MOS (Nota Media de Opinión) e información acerca de las degradaciones experimentadas por el receptor de la secuencia.
Como se muestra adicionalmente en la figura 4, una unidad de correlación 402 correlaciona los informes de flujo de medios y los informes de sesión de señalización generados por el testeador de plano de señalización 401 y el testeador de plano de medios 403 con el fin de identificar los flujos de medios y la sesión de señalización que pertenecen a un servicio respectivo. Cabe destacar que se supone que cada servicio tiene una sesión de señalización, pero puede tener uno o más flujos de medios.
Generación de clave de correlación
La clave de correlación que se usa para la correlación se puede construir a partir de:
- la marca de tiempo que indica el final de la sesión de señalización, respectivamente, el final de un flujo de medios dada, e
- información acerca de un flujo de medios, tal como, por ejemplo, la dirección de IP y puerto de UDP de destino del flujo de medios.
La correlación de plano de señalización y plano de medios por la unidad de correlación 402 se basa en esta clave de correlación compuesta.
Como se ha hecho notar anteriormente, la clave de correlación puede ser, por ejemplo, una clave de troceo generada basándose en los parámetros anteriormente mencionados. La función de troceo para calcular la clave de troceo (“hash key”) (también denominada, a veces, valor de troceo, “hash value”) a partir de los datos dados debería ser conocida por todas las partes involucradas (es decir, el testeador de plano de señalización 401 y el testeador de plano de medios 403 y, opcionalmente, también la unidad de correlación 402) de tal modo que el resultado para una entrada dada sea el mismo para todas las partes. Por lo tanto, las claves de troceo son determinadas por el testeador de plano de señalización 401 y el testeador de plano de medios 403 usando información de trayectoria de datos de medios además de una marca de tiempo que indica el punto en el tiempo en el que finalizó / terminó la sesión de señalización, respectivamente, el flujo de medios. La unidad de correlación 402 puede generar claves de correlación adicionales basándose en las marcas de tiempo indicativas del periodo de tiempo antes o después de la marca de tiempo que indica el punto en el tiempo en el que finalizó la sesión respectiva.
La función de troceo para determinar la clave de troceo puede ser una concatenación simple de uno o más de los parámetros de entrada. Por ejemplo, se puede usar una concatenación de una dirección de IP de destino, un número de puerto de UDP de destino y una marca de tiempo (incluyendo, opcionalmente, un carácter de delimitación entremedias de los parámetros) para definir las claves de troceo. Por supuesto, también se pueden usar mecanismos más complejos para calcular una clave de troceo que representa los identificadores de sesión de señalización y / o los identificadores de trayectoria de medios. Por ejemplo, se podría usar la función de resumen de mensaje MD5 (véase el documento RFC 1321 de IETF, "The m D5 Message-Digest Algorithm" (El algoritmo de resumen de mensaje MD5), 1992, disponible en http://www.ietf.org) para crear una clave de troceo válida. La función de resumen de mensajes MD5 se puede alimentar con una concatenación de una dirección de IP de destino, un número de puerto de UDP de destino y la marca de tiempo que indica el tiempo de la finalización de la sesión de señalización, respectivamente, el flujo de medios y la cadena resultante se pueden usar como clave de correlación. Otra función de troceo que se podría usar se puede seleccionar de la familia de funciones de troceo criptográfico SHA (véase el documento FIpS PUB-180, "Secure Hash Standard (SHS)" (Norma de Troceo Segura (SHS)), 2008 disponible en http://www.itl.nist.gov/fipspubs/). Además, en otra realización, se puede usar una función de troceo lineal.
Como se ha bosquejado, anteriormente en el presente documento, con respecto a la figura 1, pueden existir flujos de medios efímeras en cualquier punto durante un servicio, tal como un servicio de VoIP. Los flujos de medios efímeras pueden ser generadas por flujos de medios iniciales, ramificación de servicios y cambios de códec. Como resultado, las marcas de tiempo de inicio y de final de los flujos de medios pueden no coincidir necesariamente con el tiempo de inicio y de final del propio servicio de VoIP. Aún así, las marcas de tiempo del inicio o final de una sesión de señalización o flujo de medios son un fragmento de información importante para una correlación con éxito, debido a que estas reducen de forma significativa la ventana de búsqueda y la cantidad de datos a buscar. En escenarios habituales, se puede esperar que el tiempo de inicio de los flujos de señalización y de medios se desvíen de forma significativa y, por lo tanto, no sean candidatos ideales para un mecanismo de correlación.
Al final de un servicio de VoIP, tanto la parte llamante como la parte llamada tienen una sesión de señalización establecida y se envían entre sí medios en el plano de medios. Una vez que una parte cuelga la sesión, se envía una señal de colgar en el plano de señalización y, al mismo tiempo, deja de enviar paquetes de medios. Una vez que la parte remota ha recibido la señal de colgar, esta deja también de transmitir medios. Las marcas de tiempo del final de la sesión de señalización de un servicio y el final de los flujos de medios correspondientes en el plano de medios del servicio están comúnmente muy próximas entre sí en comparación con el inicio de un servicio de medios en el plano de señalización y el plano de medios. Todos estos eventos estarán sujetos a los mismos retardos impuestos por la red y por la aplicación. Aún así, el periodo de tiempo en el que esto ocurre está habitualmente en el intervalo de unos pocos milisegundos o en el intervalo de menos de un segundo en redes de larga distancia o de bajo ancho de banda. Esto hace que las marcas de tiempo del final de la sesión de señalización y el final de los flujos de medios sean una buena opción para calcular una clave de correlación.
No obstante, dado que el testeador de plano de señalización 401 y el testeador de plano de medios 403 determinan independientemente las claves de correlación basándose en las marcas de tiempo (y que incluso desviaciones pequeñas de las marcas de tiempo en el intervalo de milisegundos podrían conducir a claves de correlación no coincidentes), la granularidad de las marcas de tiempo usadas para la generación de las claves de correlación se puede elegir para dar cuenta de esas desviaciones de eventos en el plano de señalización y eventos de plano de medios (es decir, desviaciones al final de la sesión de señalización en el plano de señalización y el final de los flujos de medios correspondientes en el plano de medios de un servicio). Por lo tanto, las marcas de tiempo podrían tener una granularidad, por ejemplo, en el intervalo de uno o más segundos o al menos 250 milisegundos o 500 milisegundos. En una realización ilustrativa, se usan marcas de tiempo de UNIX (que está indicando los segundos transcurridos desde el 1 de enero de 1970 a las 00:00:00) para el cálculo de las claves de correlación. Como alternativa, también se podrían usar marcas de tiempo con una resolución alta (por ejemplo, una resolución de uno o diez o cien milisegundos), pero las marcas de tiempo se pueden redondear para el cálculo de las claves de correlación. Cabe destacar que la elección de la granularidad o el intervalo de redondeo también puede afectar al rendimiento de una base de datos o bases de datos que almacenan los informes de flujo de medios y los informes de sesión de señalización para la correlación. Cuanto mayor sea la granularidad, respectivamente el intervalo de redondeo y, por lo tanto, la ventana de búsqueda, se han de procesar más datos para comparar sesiones de señalización y flujos de medios.
El redondeo de marcas de tiempo se podría implementar, por ejemplo, mediante el redondeo de la marca de tiempo al intervalo de n segundos más cercano. Suponiendo, por ejemplo, que el intervalo es de 5 segundos, se redondearían las siguientes marcas de tiempo de UNIX, como se ilustra en la tabla 1.
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Tabla 1
El intervalo de redondeo puede ser cualquier intervalo de tiempo en segundos o incluso milisegundos, mientras que el valor específico es una compensación recíproca entre velocidad y precisión. Como se ha hecho notar anteriormente, cuanto mayor sea el intervalo, pueden tener que procesarse más datos para comparar sesiones de señalización y flujos de medios. Cuanto más pequeña sea la ventana de búsqueda, más probable es que se pase por alto una coincidencia debido a derivaciones o marcas de tiempo desalineadas debido a los retardos bosquejados anteriormente.
El mejor intervalo de redondeo depende de la red supervisada. Las razones para unas diferencias de tiempo aumentadas son las posibles derivaciones con respecto a una fuente de tiempo compartido (NTP) o las diferencias observadas en los eventos de señalización y de medios, es decir, el retardo entre que se finalice una llamada y que los puntos de extremo dejen de enviar medios.
Para una ventana de búsqueda más pequeña, de tres segundos, los valores redondeados son diferentes, como se muestra, por ejemplo, en la tabla 2.
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Tabla 2
El uso de una marca de tiempo de "fin de sesión" normalizada (es decir, marcas de tiempo de baja granularidad o marcas de tiempo que se han redondeado) puede ser ventajoso para contrarrestar los efectos (por ejemplo, coincidencias de clave de troceo positivas falsas) de los números de puerto reutilizados. Dado que el final de un servicio (y / o el final de los flujos de medios) se vuelve parte de los criterios de correlación, en la correlación se consideran solo los números de puerto que se usan y son válidos en este momento.
Otro problema que podría complicar el procesamiento de correlación es que las desviaciones en la detección del final de un flujo de medios, respectivamente, una sesión de señalización en el testeador de plano de medios 403 y el testeador de plano de señalización 401 conduce a que las dos entidades redondeen las marcas de tiempo a unos valores diferentes. Por ejemplo, el testeador de plano de señalización 401 podría redondear la marca de tiempo hacia arriba, mientras que el testeador de plano de medios 403 redondea la marca de tiempo hacia abajo al siguiente valor de intervalo de redondeo debido a desviaciones (pequeñas) en las marcas de tiempo en el testeador de plano de señalización 401 y el testeador de plano de medios 403. En otra realización ilustrativa, pueden ser generadas claves de correlación adicionales por o bien una o bien ambas del testeador de plano de señalización 401 y el testeador de plano de medios 403.
El testeador de plano de señalización 401 y / o el testeador de plano de medios 403 pueden usar marcas de tiempo indicativas de los intervalos de redondeo antes o después de la marca de tiempo indicativa del punto en el tiempo en el que finalizó una sesión de señalización o flujo de medios particular. Por ejemplo, una sesión finalizó en un punto en el tiempo identificado por el valor de marca de tiempo de Unix 1283936135. La unidad de correlación aplica el mecanismo de redondeo basándose en intervalos de 3 segundos. El valor redondeado es, por lo tanto, 1283936136. La unidad de correlación puede generar claves adicionales con los periodos de tiempo antes o después del valor redondeado mencionado. En este caso, las marcas de tiempo usadas para la generación de claves adicionales son 1283936133 (1283936136 - 3 segundos) y 1283936139 (1283936136 3 segundos). Por supuesto, en especial en los casos en los que el intervalo de redondeo es corto, también puede ser deseable tener más marcas de tiempo redondeadas, redondeadas al siguiente y posterior intervalo o intervalos de redondeo, basándose en qué claves de correlación se calculan.
Como se ha hecho notar anteriormente, la inclusión de múltiples claves de correlación calculadas basándose en diferentes marcas de tiempo para una dirección dada de una sesión de señalización y / o flujo de medios puede ser útil, por ejemplo, para contrarrestar fallos de correlación debido a la aplicación de un redondeo diferente de las marcas de tiempo en el testeador de plano de señalización 401 y el testeador de plano de medios 403, como se explicará con detalle adicional basándose en la figura 13 y la figura 14 en lo sucesivo. El final de la sesión de señalización tseñaiización de un servicio como es observado por el testeador de plano de señalización 401 y el final de las uno o más flujos de medios tfiUjo del servicio como se observa en el testeador de plano de medios 403 pueden no coincidir perfectamente entre sí como se muestra en la figura 13. Incluso en el caso de que el testeador de plano de señalización 401 y el testeador de plano de medios 403 calculen claves de correlación basándose en la misma tupla de dirección de iP y puerto de UDP, el uso de diferentes marcas de tiempo tseñaiización y tsecuencia para el cálculo de la clave de correlación dará como resultado que las claves de correlación generadas por el testeador de plano de señalización 401 y el testeador de plano de medios 403 no coincidan entre sí. Adicionalmente, el uso de marcas de tiempo redondeadas puede no resolver necesariamente este problema, debido a que no siempre se puede asegurar que las marcas de tiempo tseñaiización y tsecuencia se redondean al mismo valor. Como también se destaca en la figura 13, bien podría suceder que el testeador de plano de señalización 401 redondease la marca de tiempo tseñaiización al siguiente valor redondeado inferior Ti según el intervalo de redondeo R, mientras que el testeador de plano de medios 403 redondea la marca de tiempo tsecuencia al siguiente valor redondeado superior T2 según el intervalo de redondeo R. Una vez más, las claves de correlación calculadas en las diferentes marcas de tiempo redondeadas T1 y T2 no coincidirían entre sí.
Como se ha hecho notar anteriormente, una posible solución a este problema es incluir claves de correlación adicionales al menos en uno de los informes de sesión de señalización e informes de flujo de medios. Por ejemplo, en una realización ilustrativa, el testeador de plano de medios 403 podría incluir dos claves de correlación por dirección en el informe de sesión de señalización. Para una trayectoria de datos de medios dada de un flujo de medios (por ejemplo, tupla de dirección de IP y puerto de UDP) observada por el testeador de plano de señalización, el testeador de plano de señalización podría calcular una clave de correlación Csecuencia,i en la información de trayectoria de datos de medios y una marca de tiempo redondeada Ti, es decir, usando la marca de tiempo indicativa del final de la sesión de señalización tseñaiización redondeada al siguiente valor más bajo según el intervalo de redondeo, y el testeador de plano de señalización podría calcular adicionalmente una clave de correlación Csecuencia,2 en la información de trayectoria de datos de medios y una marca de tiempo redondeada T2, es decir, usando la marca de tiempo indicativa del final de la sesión de señalización tseñaiización redondeada al siguiente valor más alto según el intervalo de redondeo. Entonces se podrían incluir ambas claves de correlación para la trayectoria de datos medios / de dirección en el informe de sesión de señalización.
Una implementación adicional puede incluir aún más claves de correlación, por ejemplo, una tercera clave de correlación que se basa en la marca de tiempo redondeada T0, indicativa de la siguiente marca de tiempo inferior a T1 según el intervalo de redondeo.
El testeador de plano de medios 403 puede calcular solo una clave de correlación Csecuencia basándose en una marca de tiempo redondeada Ti o T2, es decir, basándose en la marca de tiempo indicativa del final del flujo de medios (trayectoria de datos de medios) tsecuencia redondeada al siguiente valor más bajo o más alto según el intervalo de redondeo (y las reglas de redondeo). Esta clave de correlación para el flujo de medios se incluiría entonces en el informe de flujo de medios.
La correlación de la sesión de señalización con el flujo o los flujos de medios del servicio tendría éxito en esta realización, debido a que o bien la clave de correlación Csecuencia,i o bien la clave de correlación Csecuencia,2 dentro del informe de sesión de señalización para la dirección / flujo de medios dada correspondería a la clave de correlación Csecuencia incluida en el informe de flujo de medios del flujo de medios.
Opcionalmente, en otra realización de la invención, también el testeador de plano de medios 403 puede calcular dos o más claves de correlación para cada flujo de medios, basándose una clave de correlación en la marca de tiempo redondeada Ti, es decir, basándose en la marca de tiempo indicativa del final del flujo de medios (trayectoria de datos de medios) tsecuencia redondeada al siguiente valor más bajo según el intervalo de redondeo, y basándose la otra clave de correlación en la marca de tiempo redondeada T2, es decir, basándose en la marca de tiempo indicativa del final del flujo de medios (trayectoria de datos de medios) tsecuencia redondeada al siguiente valor más alto según el intervalo de redondeo. Ambas marcas de tiempo serían incluidas entonces en el informe de flujo de medios para el flujo de medios por el testeador de plano de medios. En esta implementación ilustrativa, la correlación puede verificar si las dos claves de correlación del informe de sesión de señalización del servicio para la dirección / flujo de medios coinciden con las dos claves de correlación dentro del informe de flujo de medios del flujo de medios del servicio para confirmar el informe de sesión de señalización y el informe de flujo de medios que pertenecen al mismo servicio.
Obsérvese que, en lugar o además del testeador de plano de medios 403 que incluye dos o más claves de correlación para los informes de flujo de medios, también el testeador de plano de señalización 401 podría calcular dos o más claves de correlación por dirección / trayectoria de datos de medios que se va a indicar en el informe de sesión de señalización. La inclusión de múltiples claves de correlación por dirección / trayectoria de datos de medios en los informes de sesión de señalización puede ser ventajosa debido a que esta reduce la información de tara, debido a que, comúnmente, hay menos informes de sesión de señalización que informes de flujo de medios generados en el sistema de supervisión pasiva.
Además, en otra implementación ilustrativa, la base o bases de datos para informes de sesión de señalización e informes de flujo de medios se pueden dividir adicionalmente para reducir el espacio de búsqueda para la correlación. Por ejemplo, la base de datos (respectiva) se podría dividir en fragmentos de múltiples horas, por ejemplo, 4 o 6 horas o similares. Los informes de sesión de señalización y los informes de flujo de medios pueden incluir adicionalmente, como un elemento separado, las marcas de tiempo del final de la sesión de señalización, respectivamente, el final de los flujos de medios, basándose en las cuales las bases de datos se pueden dividir y basándose en las cuales se podría elegir la partición correcta para la correlación posterior. Por lo tanto, en una implementación más avanzada, además de las claves de correlación, se puede usar una marca de tiempo de final de servicio como un criterio de búsqueda para limitar la cantidad de datos que se van a buscar en una base de datos de forma significativa.
En otra implementación ilustrativa, el testeador de plano de señalización también puede generar una clave de correlación respectiva para todos los flujos de medios de un servicio, en el caso de que el final de los flujos de medios sea detectable dentro de la señalización de sesión, como se ha hecho notar previamente. En este caso, los informes de sesión de señalización podrían incluir adicionalmente una marca de tiempo que indica el final de cada flujo de medios, con el fin de permitir la elección de la partición correcta de los informes de flujo de medios en la base de datos para la correlación.
Mecanismos de correlación
Para la correlación de los flujos de medios y las sesiones de señalización, existen diferentes posibilidades de cómo la correlación puede ser implementada por la unidad de correlación. Por ejemplo, según realizaciones ilustrativas de la invención, la unidad de correlación puede correlacionar los flujos de medios y la sesión de señalización de los servicios respectivos de forma periódica (o proactiva) o en respuesta a una consulta (es decir, a petición).
Por ejemplo, un proceso de correlación proactivo podría ser utilizado por una tercera entidad que tenga acceso tanto a los informes de sesión de señalización como a los informes de flujo de medios. Sus datos pueden estar presentes en una o más bases de datos para facilitar el acceso a los datos sin procesar. Como se ha hecho notar anteriormente, la correlación tiene como objetivo correlacionar la señalización y la información de medios de los servicios y fusionar los mismos para dar unos informes de servicios combinados a los que entonces puede acceder un tercero, por ejemplo, para la evaluación de los servicios.
El proceso de correlación proactiva toma de forma periódica todos los nuevos informes de sesión de señalización que bosquejan - pero no describen completamente - los servicios de medios, por ejemplo, las sesiones de VoIP supervisadas. Para cada informe de sesión de señalización, el proceso de correlación extrae, del informe de sesión de señalización, las claves de correlación calculadas. Hay al menos dos claves de correlación en cada informe de sesión de señalización, al menos una por dirección. Opcionalmente, pueden existir claves de correlación adicionales en el informe de sesión de señalización, por ejemplo, si este describe una videollamada o una sesión con múltiples puntos de extremo. Para cada clave de correlación contenida en un informe de sesión de señalización respectivo, el proceso de correlación busca, en la base de datos de informes de flujo de medios, los flujos de medios con la misma clave de correlación. Si las claves de correlación en el informe de sesión de señalización se generan basándose en una marca de tiempo que indica el final de la sesión de señalización, cada flujo de medios del servicio que existía al final del servicio en el plano de medios debería tener la misma clave de correlación y estará en el conjunto de resultados de la búsqueda. Si las claves de correlación en el informe de sesión de señalización también contienen claves de correlación para flujos de medios que se han finalizado durante el servicio en curso, la búsqueda también puede detectar esos flujos de medios en la base de datos de informes de flujos de medios basándose en la clave de correlación.
Si una búsqueda devolvió dos o más informes de flujo de medios, el proceso de correlación encontró uno de dos escenarios. Ambas flujos de medios pertenecen a la sesión de señalización (es decir, servicio) o se devolvió una de ellas debido a una colisión de clave de correlación. Ambos casos se pueden recuperar al comparar los contenidos del informe de flujo de medios frente al informe de sesión de señalización. Si un flujo de medios en el conjunto de resultados comienza antes o finaliza después de una sesión de señalización, esta se añadió al conjunto de resultados debido a una colisión de clave de correlación. Debido a la información de tiempo, esta no puede coincidir con la sesión de señalización y es eliminada del conjunto de resultados por la unidad de correlación. Si el conjunto de resultados de flujo de medios sigue conteniendo múltiples entradas después de la verificación de colisión de clave de correlación previa, todos los flujos de medios restantes (es decir, sus informes de flujo de medios) pertenecen al servicio de medios (por ejemplo, la sesión de VoIP).
Si una búsqueda no devolvió entrada utilizable alguna, es decir, no se ha hallado informe de sesión de señalización alguno ni informe de flujo de medios alguno que comprenda claves de correlación coincidentes, la unidad de correlación puede usar, opcionalmente, claves de correlación adicionales contenidas o bien en los informes de sesión de señalización y / o bien en los informes de flujo de medios para ejecutar otra búsqueda, como se explica con respecto a la figura 13 y la figura 14 anteriores.
El proceso de correlación puede seleccionar, opcionalmente, solo el flujo de medios más significativa para cada dirección para su inclusión en el informe de servicio en el servicio de medios. Los parámetros para definir la importancia de los flujos de medios pueden ser, por ejemplo, configurables por el usuario / administrador. Un parámetro para decidir la importancia de un flujo de medios en el conjunto de resultados podría ser la duración de un flujo de medios. Por ejemplo, el informe de servicio generado para un servicio de medios dado por la unidad de correlación podría incluir el flujo de medios con la mayor duración, en el caso de que múltiples informes de flujo de medios coincidan con una clave de correlación de un informe de sesión de señalización. Otra opción sería incluir, en el informe de servicio, el último flujo de medios que ha estado vivo en el servicio de medios, en el caso de que múltiples informes de flujo de medios coincidan con una clave de correlación de un informe de sesión de señalización. El proceso de correlación puede añadir, opcionalmente, información procedente de múltiples flujos de medios al informe de servicio, por ejemplo, cuando el servicio consistió en una parte de audio y de vídeo.
Para una sesión de señalización (es decir, servicio) dada, el proceso de correlación se puede ejecutar al menos dos veces, una vez para cada clave de correlación en un informe de sesión de señalización. Por ejemplo, en el caso de que el servicio de medios sea un servicio de VoIP, el proceso de correlación puede ser realizado, por ejemplo, por la unidad de correlación una vez para el flujo de medios de la parte llamante y una vez para el flujo de medios de la parte llamada, identificadas ambas por sus claves de correlación respectivas en el informe de sesión de señalización.
La unidad de correlación combina la información contenida en los informes de flujo de medios que están correlacionados con un informe de sesión de señalización respectivo y la información contenida en el informe de sesión de señalización para proporcionar un informe de servicio, proporcionando un bosquejo del servicio. El contenido de este informe de servicio combinado puede ser, por ejemplo, la suma o un subconjunto de información de los informes de flujo de señalización y de medios de un servicio dado. Además, el contenido de los informes de servicio para los servicios respectivos puede ser configurable y / o depender de la aplicación.
En otra realización ilustrativa de la invención, la unidad de correlación puede realizar la correlación basándose en los informes de flujo de medios como puntos de partida que comparan con su informe de sesión de señalización correspondiente. Idealmente, cada flujo de medios de un informe de flujo de medios debería coincidir con un informe de sesión de señalización basándose en su clave de correlación. Esta implementación puede optimizar el tiempo de búsqueda en el proceso de correlación. El mecanismo de correlación anterior a partir de los informes de sesión de señalización busca, en la base de datos de informes de flujo de medios, que es más bien grande, al menos dos veces para cada sesión de señalización. Si el proceso de correlación se basa en las claves de correlación dentro de las entradas de informes de flujo de medios como punto de partida, la correlación tomaría de forma periódica todos los nuevos informes de flujo de medios, obtendría las claves de correlación de los mismos y buscaría, en los informes de sesión de señalización, sesiones de señalización coincidentes. En este punto, se realizan las mismas etapas que se han bosquejado anteriormente.
Otra opción puede ser correlacionar informes de flujo de medios e informes de sesión de señalización a petición. Una correlación a petición emplea el mismo mecanismo que el mecanismo de correlación proactiva anteriormente descrito, pero en lugar de ejecutarse de forma periódica, por ejemplo, cuando se introducen nuevos informes de sesión de señalización o informes de flujo de medios en la base o bases de datos, el proceso de correlación a petición se ejecuta cuando un usuario solicita datos particulares.
En una implementación ilustrativa, la base de datos puede contener conjuntos independientes de informes de sesión de señalización e informes de flujo de medios. Un operador podría solicitar informes de servicios vinculados a algunos criterios de búsqueda dados, por ejemplo, un usuario específico, una dirección de IP de origen y / o de destino específica, un determinado tipo de servicio, servicios que usan una aplicación de software particular, un códec, etc. El usuario se podría especificar, por ejemplo, al proporcionar un nombre de usuario, número de teléfono, URI de SIP del usuario, etc., u otro identificador del usuario que se puede hallar en un informe de sesión de señalización. La unidad de correlación buscaría entonces los informes de sesión de señalización para todas las sesiones de señalización que coinciden con los criterios de búsqueda particulares. Los criterios de búsqueda se pueden proporcionar, por ejemplo, a la unidad de correlación a través de una aplicación web que se está ejecutando en un navegador.
Para cada informe de sesión de señalización que coincide con los criterios de búsqueda, la unidad de correlación busca posteriormente los informes de flujo de medios coincidentes como se ha descrito anteriormente para el proceso de correlación proactiva. La entrada para esta correlación a petición es un conjunto de informes de sesión de señalización que coinciden con los criterios de búsqueda y no todos los informes de sesión de señalización como en el procedimiento de correlación proactiva anteriormente descrito. El proceso de correlación a petición genera, para cada informe de sesión de señalización que coincide con los criterios de búsqueda, un informe de servicio, por ejemplo, al enriquecer la información del informe de sesión de señalización con la información de informe de flujo de medios coincidente y devuelve el informe de servicio para cada informe de sesión de señalización coincidente. Los datos devueltos pueden, por ejemplo, ser vistos por la aplicación web como informes de servicio individuales. Opcionalmente, el proceso de correlación a petición también puede almacenar los informes de servicio generados en una base de datos. Esto ahorraría el tiempo de procesamiento de correlación a petición en el caso de que un operador solicite la misma información múltiples veces.
Unidad de correlación
A continuación, se analiza con detalle adicional, con respecto a la figura 5 y la figura 6, la unidad de correlación 402 como se muestra en la figura 4. La figura 6 muestra la estructura de una unidad de correlación 402 según una realización ilustrativa de la invención.
La unidad de correlación 402 puede ser accesible a través de la red con conmutación de paquetes, por ejemplo, a través de una aplicación basada en web. Para este fin, la unidad de correlación 402 puede comprender una o más tarjetas de interfaz de red 601. La unidad de correlación 402 tiene una unidad de recepción 602 y una unidad de transmisión 603, por ejemplo, para recibir mensajes relacionados con la correlación, tales como, por ejemplo, solicitudes de correlación a petición, y para responder a las mismas. Además, la unidad de recepción 602 y una unidad de transmisión 603 pueden transmitir y recibir mensajes para acceder a una base o bases de datos remotas que contiene o contienen los informes de sesión de señalización y los informes de flujo de medios. La unidad de recepción 602 y la unidad de transmisión 603 pueden recibir y transmitir los mensajes relacionados con la correlación desde su tarjeta o tarjetas de interfaz de red 601.
La unidad de correlación 402 también puede tener una unidad de procesamiento 604. La unidad de procesamiento 604 se puede usar para determinar la correlación de las sesiones de señalización respectivas con sus flujos de medios correspondientes. Además, la unidad de procesamiento 604 se puede usar para generar informes de servicios. Los informes de servicio pueden comprender, por ejemplo, información acerca de los servicios respectivos y la información de calidad de los flujos de medios de los servicios respectivos. Esta información se puede obtener del informe de sesión de señalización y los informes de flujo de medios que pertenecen a un servicio dado. Para la correlación, puede ser necesario consultar una o más bases de datos que comprenden los informes de sesión de señalización y los informes de flujo de medios según son proporcionados por una o más testeadores de plano de señalización 401 y testeadores de plano de medios 403. Por lo tanto, la unidad de correlación 402 puede comprender una unidad de acceso de base de datos 605 que proporciona una funcionalidad para acceder a estas una o más bases de datos. En una implementación ilustrativa, la base o bases de datos se pueden ubicar lejos de la unidad de correlación 403.
La unidad de correlación 402 también puede tener una unidad de almacenamiento 606, por ejemplo, una RAM, para almacenar (temporalmente) información y datos relacionados con el procesamiento de correlación. Por ejemplo, el conjunto de resultados de informes de flujo de medios para el proceso de correlación, los datos de los informes de sesión de señalización y el informe de servicio generado para un servicio respectivo se pueden almacenar en la unidad de almacenamiento 606.
La figura 5 muestra un diagrama de flujo del funcionamiento de la unidad de correlación 402 según una realización ilustrativa de la invención. De forma ilustrativa, el procesamiento de correlación para determinar los flujos de medios que pertenecen a un informe de sesión de señalización dado se ilustra en la figura 5. En el caso de que se realice una correlación para más de (un informe de) una sesión de señalización, el procedimiento de la figura 5 se repite para cada informe de sesión de señalización. Por ejemplo, cuando se usa un mecanismo de correlación proactiva, la unidad de correlación 402 podría obtener todos los informes de sesión de señalización que se han generado desde el proceso de correlación previo a partir de una base de datos de sesión de señalización y procesar cada uno de los informes de sesión de señalización según la figura 5. En otra realización relacionada con un proceso de correlación a petición, la unidad de correlación 402 también podría recibir una solicitud de correlación que esté indicando uno o más criterios de búsqueda y, en primer lugar, puede - no mostrado en la figura 5 - consultar una base de datos de sesión de señalización para todos los informes de sesión de señalización que coinciden con los criterios de búsqueda. Cada uno de los informes de sesión de señalización que coinciden con los uno o más criterios de búsqueda se pueden procesar entonces según la figura 5, y el informe o informes de servicio se devuelven a la parte que realiza la consulta.
La unidad de correlación 402 obtiene 501 un informe de sesión de señalización a procesar y genera 502 un informe de servicio para el servicio correspondiente a la sesión de señalización dada. Este informe de servicio puede incluir información contenida en el informe de sesión de señalización y se complementará adicionalmente con información adicional como se describe a continuación. Además, la unidad de correlación 402 obtiene 503 una clave de correlación contenida en el informe de sesión de señalización - como se ha indicado previamente, debería haber al menos dos claves de correlación contenidas en el informe de sesión de señalización. Usando la clave de correlación obtenida, la unidad de correlación 402 consulta 504 una base de datos de informes de medios para recibir todos los informes de flujo de medios que coinciden con la clave de correlación, es decir, que contienen la misma clave de correlación.
Como se ha hecho notar anteriormente, puede suceder que la consulta dé como resultado que la base de datos devuelva más de un informe de flujo de medios para la clave de correlación dada, por ejemplo, debido a una colisión de troceo de la clave de correlación. Por lo tanto, la unidad de correlación 402 verifica 505 si el conjunto de resultados devuelto de la consulta de base de datos comprende más de un informe de flujo de medios. En caso contrario (no), la unidad de correlación 402 puede enriquecer 508 inmediatamente el informe de servicio con información acerca del flujo de medios según si está contenido en el informe de flujo de medios devuelto desde la base de datos de flujos de medios.
En el caso de que el conjunto de resultados devuelto por la base de datos comprenda múltiples informes de flujo de medios, la unidad de correlación 402 puede intentar detectar 506 y resolver una colisión de troceo. Por ejemplo, la colisión de troceo se podría resolver verificando información adicional en los informes de flujo de medios del conjunto de resultados para parámetros que identifican (el informe de) el flujo de medios que pertenece a la clave de correlación que se ha consultado. Por ejemplo, en el caso de que los informes de flujo de medios contengan marcas de tiempo del comienzo y / o final del flujo de medios, las mismas se podrían comparar con marcas de tiempo respectivas contenidas en el informe de sesión de señalización, que producen el comienzo y / o el final de la sesión de señalización. El informe o informes de flujo de medios del flujo o los flujos de medios que comienzan antes o finalizan después de la sesión de señalización se pueden obtener de la base de datos debido a una colisión de troceo. En consecuencia, la unidad de correlación 402 puede seleccionar 507 solo el informe de flujo de medios más relevante, es decir, el informe de flujo de medios que se corresponde más probablemente con el servicio del informe de sesión de señalización de entre el conjunto de resultados y puede añadir 508 al menos una parte de su información al informe de servicio. Además, la unidad de correlación verifica 509 si hay una clave de correlación adicional contenida en el informe de sesión de señalización y, si es así (sí), repite las etapas 503 a 508. Estas etapas se repiten para cada clave o claves de correlación adicionales comprendidas en el informe de sesión de señalización.
Una vez que se han procesado todas las claves de correlación contenidas en el informe de sesión de señalización, el informe de servicio para la sesión de señalización está completado, y puede, opcionalmente, ser almacenado 510 por la unidad de correlación 402 en una base de datos de informe de servicio.
Dependiendo del tipo de correlación o aplicación, el procedimiento de la figura 5 se podría complementar con etapas adicionales. Por ejemplo, en el caso de una correlación proactiva / periódica, la unidad de correlación 402 puede verificar si hay otro informe de sesión de señalización que comparar con sus informes de flujo de medios correspondientes y, si es así, el procedimiento de la figura 5 se ejecutaría para cada informe de sesión de señalización a procesar. En el caso de realizar una correlación a petición, la unidad de correlación 402 puede, de forma similar, verificar si hay otro informe de sesión de señalización que comparar con sus informes de flujo de medios correspondientes y, si es así, el procedimiento de la figura 5 se ejecutaría para cada informe de sesión de señalización a procesar. Una vez que se han procesado todos los informes de sesión de señalización, la unidad de correlación 402 puede generar un mensaje de respuesta de correlación que comprende los informes de servicio generados por la unidad de correlación 402 en respuesta a los criterios de búsqueda proporcionados en una solicitud de correlación, y devuelve el mensaje de respuesta de correlación a la entidad que realiza la consulta, por ejemplo, otro dispositivo / ordenador.
Testeador de plano de señalización
La figura 9 muestra una implementación ilustrativa de un testeador de plano de señalización 401 y las figuras 7 y 8 muestran dos diagramas de flujo ilustrativos del funcionamiento del mismo según diferentes realizaciones de la invención. En general, el testeador de plano de señalización 401 observa uno o más enlaces de red para obtener una copia de todos los paquetes que pasan por estos enlaces / interfaces de red. Para este fin, el testeador de plano de señalización 401 comprende una unidad de supervisión 901 que recibe 701 paquetes de un servicio en la red con conmutación de paquetes 400. Por ejemplo, esta unidad de supervisión 901 puede recibir los paquetes de una o más tarjetas de captura de paquetes especializadas 906 (tarjeta de interfaz de red - NIC) que son capaces de recibir y procesar paquetes en la interfaz física y de proporcionar los mismos a la capa de aplicación, casi sin requerir tiempo de procesamiento de CPU y funcionalidad de sistema operativo. Se puede usar un filtro opcional en cada tarjeta de captura de paquetes del testeador de plano de señalización 401 para evitar que se copien paquetes no deseados desde las interfaces de red a los procesos de procesamiento. Estos filtros se pueden implementar, por ejemplo, como protocolo de Internet (IP) sin estado o con estado o filtros de cabida útil. Por ejemplo, este filtro puede verificar 702 si el paquete procesado actualmente es, o no, un paquete de señalización. Si el paquete no pertenece a una sesión de señalización, es decir, no es un paquete de un protocolo relacionado con la señalización, se puede procesar el siguiente paquete.
Cada paquete de señalización recibido en el testeador de plano de señalización 401 será procesado por una unidad de detección 902 que analiza los contenidos de los paquetes proporcionados por la unidad de supervisión 901 para identificar y procesar paquetes como paquetes de señalización. En concreto, la unidad de detección 902 detecta paquetes de señalización y los compara con las sesiones de señalización del servicio de medios, y es capaz de identificar una o más trayectorias de datos de medios de un plano de medios del servicio basándose en información de señalización del servicio comprendida en los paquetes recibidos. Opcionalmente, la unidad de detección 902 se puede proporcionar en una o más tarjetas de captura de paquetes especializadas.
Por ejemplo, la unidad de detección 902 identifica paquetes que contienen información de señalización (paquetes de señalización) en un proceso de análisis basándose en su información de encabezamiento. Si se analiza con éxito como un paquete de señalización, el paquete de señalización se reenvía a un motor de estados. El motor de estados está diseñado para identificar 703 y formar sesiones de señalización a partir de paquetes de señalización individuales.
El motor de estados (que se puede considerar una base de datos interna con información relacionada con la correlación mantenida en la unidad de almacenamiento 903) de la unidad de detección 902 tiene una instalación de procesamiento y una tabla de estados que contiene información acerca de sesiones de señalización (registros de sesión de señalización). Basándose en los identificadores específicos de protocolo en los paquetes de señalización, la unidad de detección 902 puede identificar el inicio y el final de una sesión de señalización, respectivamente servicio de medios, o "adjuntar" un paquete de señalización procesado respectivo a una sesión de señalización existente. Los paquetes de señalización también pueden contener información acerca del inicio y la finalización de flujos de medios en el plano de medios del servicio de medios, que son eventos que pueden ser rastreados por la unidad de detección 902. Dependiendo de si la sesión de señalización identificada ya está registrada en el testeador de plano de señalización 401 (etapa 704), la unidad de detección 902 registra 705 la nueva sesión de señalización en la tabla de estados, incluyendo la generación de un nuevo registro de sesión de señalización para la sesión de señalización.
El registro de la sesión de señalización se puede complementar con información acerca de la sesión de señalización mientras se ejecuta la misma para dar cuenta - por ejemplo - de la dirección / nombre de punto de extremo (por ejemplo, URI de SIP); el número de teléfono del usuario; el agente de usuario (software y versión de punto de extremo); capacidades / características; tipos de medios soportados; Direcciones y puertos de IP para flujos de señalización y de medios (procedentes del cuerpo de SDP); información de encaminamiento de señalización; marcas de tiempo: por ejemplo, inicio de sesión, Retardo Después de Marcar (PDD), tiempo de conexión, final de sesión; información acerca del flujo de sesión (por ejemplo, mensaje o mensajes de señalización con marcas de tiempo); estado de sesión (por ejemplo, con éxito, sin éxito, tiempo de espera superado, razón de fallo), y / o eventos durante la sesión (medios en espera, renegociación de códec, ramificación de sesión, autenticación), etc.
Además, al analizar 706 los contenidos de los paquetes de señalización, por ejemplo, un cuerpo de SDP de un mensaje de SIP comprendido en paquetes de señalización, la unidad de detección 902 puede aprender además una o más trayectorias de datos de medios del plano de medios del servicio que pertenece al servicio de medios que está asociado a una sesión de señalización dada. El testeador de plano de señalización 401 puede comprender adicionalmente una unidad de almacenamiento 903, por ejemplo, una memoria volátil, para almacenar la información que describe el estado de las sesiones de señalización respectivas en la tabla de estados. En el caso de que el paquete de señalización indique el inicio de un nuevo flujo de medios (etapa 706: sí), la unidad de detección 902 puede añadir información 707 en la trayectoria de datos de medios (por ejemplo, dirección y número de puerto de IP del destino y, opcionalmente, el origen del flujo de medios) de esta flujo de medios al registro de sesión de señalización. De forma similar, en el caso de que el paquete de señalización indique el final / finalización de un nuevo flujo de medios (etapa 708: sí), la unidad de detección 902 puede retirar la información acerca del flujo de medios respectivo del registro de sesión de señalización mantenido en la unidad de almacenamiento 903. En el caso de que el paquete de señalización indique la finalización de la sesión de señalización (etapa 710: sí), la unidad de detección 902 puede o bien por sí misma, o bien accionar la unidad de procesamiento 904 para, generar 711 una clave de correlación respectiva para cada trayectoria de datos de medios indicada en el registro de sesión de señalización. La clave de correlación para una trayectoria de datos de medios respectiva de un flujo de medios se puede generar, por ejemplo, basándose en información acerca de la directividad del flujo de medios (por ejemplo, como es dada por la tupla de dirección de IP y número de puerto de UDP de destino) y una marca de tiempo que indica el punto en el tiempo en el que se finalizó la sesión de señalización. Por ejemplo, esta marca de tiempo puede indicar el punto en el tiempo de recepción del paquete de señalización que indica el evento de finalización de la sesión de señalización en el testeador de plano de señalización 401. Por ejemplo, la tarjeta o tarjetas de interfaz de red 906 del testeador de plano de señalización podrían generar una marca de tiempo que indica el tiempo de recepción del paquete del plano de señalización respectivo y podrían hacer que la misma estuviera disponible para los otros componentes del testeador de plano de señalización 401. Además, la unidad de detección 902 o la unidad de procesamiento 904 pueden generar 912, adicionalmente, un informe de sesión de señalización basándose en la información acerca de la sesión de señalización recopilada en el registro de sesión de señalización. Además, el informe de sesión de señalización también incluía las claves de correlación para las trayectorias de datos de medios del servicio que existen al final del servicio según la información de plano de señalización. El informe de sesión de señalización se puede almacenar entonces en una base de datos de informe de sesión de señalización, por ejemplo, usando la unidad de acceso de base de datos 907 del testeador de plano de señalización 401. Además, la sesión de señalización se desregistra 713 de la tabla de estados.
Una vez que se ha procesado un paquete de señalización dado, se puede descartar este. También cabe destacar que el orden de las verificaciones en las etapas 706, 708 y 710 y las acciones respectivas a emprender es solo ilustrativo. Solo es importante que la información acerca de los flujos de medios del servicio que existe en el plano de medios sea rastreada por el testeador de plano de señalización 401, y que el testeador de plano de señalización 401 sea capaz de detectar la finalización de la sesión de señalización.
Opcionalmente (no mostrado en la figura 7), en otra realización ilustrativa, la unidad de detección 902 del testeador de plano de señalización 401 recorre de forma periódica (por ejemplo, cada 5, 10 o 15 segundos) todas las entradas en la tabla de estados con el fin de hallar y limpiar sesiones de señalización obsoletas. Para este fin, el testeador de plano de señalización 401 puede añadir una marca de tiempo a cada registro de sesión de señalización en la tabla de estados que se actualiza cada vez que se recibe un nuevo paquete / mensaje de señalización de la sesión de señalización respectiva. Basándose en esta marca de tiempo, permite identificar la sesión de señalización obsoleta simplemente al comprobar, basándose en las marcas de tiempo de las sesiones de señalización, si el último paquete / mensaje de señalización para una sesión de señalización dada se ha recibido hace más tiempo que un período de tiempo umbral. Por ejemplo, las sesiones obsoletas podrían ser aquellas que no recibieron paquetes / mensajes de señalización nuevos durante 86400 segundos, o las sesiones de señalización se pueden definir como obsoletas y se finalizan después de un cierto tiempo. Esta limpieza retira información innecesaria del estado.
La figura 8 muestra otro diagrama de flujo del funcionamiento de un testeador de plano de señalización 401 según otra realización de la invención. En el ejemplo analizado con respecto a la figura 7, el testeador de plano de señalización 401 realiza un seguimiento de los flujos de medios que existen actualmente en el plano de medios del servicio, eliminando esas flujos de medios del registro de sesión de señalización que se finalizan durante la sesión de señalización / servicio en curso. En el diagrama de flujo de la figura 8, que corresponde en gran medida a la figura 7, la finalización de uno o más flujos de medios en el plano de medios, como se detecta en la etapa 708, hace que la unidad de detección 902 o la unidad de procesamiento 904 (accionada por la unidad de detección 902) genere 801 una clave de correlación para cada flujo de medios finalizada. De forma similar a las otras claves de correlación, la clave de correlación para un flujo de medios finalizada se puede generar basándose en su información de trayectoria de datos de medios (por ejemplo, dirección de IP y número de puerto de UDP de destino) y una marca de tiempo que indica el punto en el tiempo en el que se finalizó el flujo de medios. Esta marca de tiempo puede indicar el punto en el tiempo de recepción del paquete de señalización que indica el evento de finalización del flujo de medios en el testeador de plano de señalización 401. La clave de correlación generada es añadida 802 entonces al registro de sesión de señalización de la sesión de señalización por la unidad de detección 902 o la unidad de procesamiento 904 y entonces se almacena también en el informe de sesión de señalización en la etapa 712 junto con las otras claves de correlación generadas en la etapa 801 o la etapa 711.
Testeador de plano de medios
A continuación, se describe el testeador de plano de medios 403 según una realización ilustrativa de la invención con respecto a la figura 10 y la figura 11. La figura 10 muestra una realización ilustrativa de un testeador de plano de medios 403, mientras que la figura 11 muestra un diagrama de flujo de su funcionamiento ilustrativo según una realización de la invención.
De forma similar al testeador de plano de señalización 401, el testeador de plano de medios 403 observa uno o más enlaces de red para obtener una copia de todos los paquetes que pasan por estas interfaces. El testeador de plano de medios 403 puede observar uno o más enlaces de red para obtener una copia de todos los paquetes que pasan por estas interfaces. El testeador de plano de medios 403 comprende una unidad de supervisión 1001 que recibe 1101 paquetes de un servicio en la red con conmutación de paquetes 401. Por ejemplo, esta unidad de supervisión 1001 recibió los paquetes de una o más tarjetas de captura de paquetes especializadas 1006 (tarjeta de interfaz de red - NIC) que son capaces de recibir y procesar paquetes en la interfaz física y de proporcionar los mismos la capa de aplicación, casi sin requerir tiempo de procesamiento de CPU y funcionalidad de sistema operativo. Se puede usar un filtro opcional en la tarjeta de captura de paquetes del testeador de plano de medios 403 para evitar que se copien paquetes no deseados desde las interfaces de red a los procesos de procesamiento. Este filtro se puede implementar, por ejemplo, como protocolo de Internet (IP) sin estado o con estado o filtro de cabida útil. Por ejemplo, este filtro puede verificar 1102 si el paquete procesado actualmente es un paquete plano de medios (paquete de medios) o es algún otro paquete. Si el paquete no pertenece al plano de medios, es decir, no es un paquete de un protocolo relacionado con los medios, tal como, por ejemplo, RTP, se puede procesar el siguiente paquete.
Cada paquete de medios recibido será procesado por el testeador de plano de medios 403. La unidad de detección 1002 del testeador de plano de medios 403 está diseñada para detectar y formar flujos de medios a partir de paquetes de medios individuales. El testeador de plano de medios 403 puede comprender adicionalmente una unidad de procesamiento 1002 que puede contener una tabla de estados que almacena información acerca de los flujos de medios supervisados por el testeador de plano de medios 403 en una unidad de almacenamiento local 1003, por ejemplo, una memoria volátil. Basándose en los identificadores específicos de protocolo en los flujos de medios, el testeador de plano de medios 403 (por ejemplo, basándose en información de encabezamiento en los paquetes de RTP y / o encabezamientos de capa inferior) la unidad de detección 1002 identifica 1103 la trayectoria de datos de medios, es decir, el flujo de medios, a la que pertenece el paquete de medios. Si la trayectoria de datos de medios no se ha registrado aún (etapa 1104: no), es decir, el paquete de medios procesados inicia un nuevo flujo de medios (con la trayectoria de datos de medios dada) la unidad de detección 1002 genera un nuevo registro de datos de medios en la tabla de estados para dar cuenta de la nueva trayectoria de datos de medios observada por el testeador de plano de medios 403. Este registro de flujo de medios puede contener información acerca del flujo de medios, tal como, por ejemplo, la combinación de dirección y puerto de IP de destino (y, opcionalmente, la de origen) del flujo de medios, la SSRC en el encabezamiento de paquete (en el caso de que se use RTP para el transporte de medios), etc. Si ya se conoce la trayectoria de datos de medios (etapa 1104: sí), ya existe el registro de flujo de medios. En cualquier caso, la unidad de detección 1002 actualiza una marca de tiempo 1106 en el registro de flujo de medios para indicar el punto en el tiempo en el que se ha recibido el último paquete de medios del flujo de medios. Esta marca de tiempo se puede usar para calcular la clave de correlación para el flujo de medios. Además, la unidad de detección 1002 puede (re)iniciar un temporizador 1108 para el registro del flujo de medios que, cuando se está agotando su tiempo de espera, está indicando la finalización del flujo de medios como se explicará a continuación. Como alternativa, no se usa temporizador alguno, sino que el testeador de plano de medios 403 verifica de forma periódica los flujos de medios cuyo último paquete de medios se recibió hace más tiempo que un período de tiempo umbral, con el fin de determinar flujos de medios finalizadas.
Los registros de flujo de medios de los flujos de medios pueden, por ejemplo, indicar las trayectorias de datos de medios respectivas de los mismos mediante una tupla de dirección y puerto de IP del dispositivo de destino, es decir, el dispositivo de recepción del flujo de medios. La unidad de detección 1002 del testeador de plano de medios almacena información que describe el estado de los flujos de medios detectadas en los registros de flujo de medios mantenidos en la tabla de estados. Opcionalmente, los flujos de medios individuales (es decir, sus trayectorias de datos de medios) se pueden identificar mediante un identificador de trayectoria de medios (por ejemplo, una clave de troceo de secuencia) como clave única. Además, opcionalmente, tras detectar un nuevo flujo de medios, respectivamente trayectoria de medios (etapa 1104: no), la unidad de procesamiento 1004 podría generar 1105 un identificador de trayectoria de medios (por ejemplo, un identificador de trayectoria de medios (por ejemplo, una clave de troceo de secuencia)) para el flujo de medios, respectivamente trayectoria de medios y almacena 1106 el registro de flujo de medios en la tabla de estados como se ha bosquejado anteriormente.
Opcionalmente, la unidad de procesamiento 1004 podría analizar cada paquete recibido en busca de información de calidad 1107 y - además, opcionalmente - almacenar los mismos en la unidad de almacenamiento 1003 durante un período de tiempo dado. De forma periódica, la unidad de procesamiento 1004 puede agregar o comprimir la información de calidad para formar informes de calidad de flujo de medios de grano fino con información relacionada con el flujo de medios. Los informes de calidad de flujo de medios de grano fino se podrían escribir, por ejemplo, en intervalos de tiempo predeterminados, por ejemplo, cada cinco segundos, y podrían proporcionar un resumen del flujo de medios en el intervalo respectivo, y la información de calidad agregada del flujo de medios en el intervalo respectivo. Tras la generación de un informe de calidad de flujo de medios de grano fino respectivo, los paquetes usados para la generación de este informe de calidad de flujo de medios de grano fino se pueden retirar de la unidad de almacenamiento 1003.
La unidad de procesamiento 1004 del testeador de plano de medios puede, por ejemplo, verificar de forma periódica 1109 (por ejemplo, cada 5, 10 o 15 segundos); si ha expirado un conjunto de temporizador de (un registro de) un flujo de medios en la etapa 1108. Como alternativa, como se ha indicado anteriormente, el testeador de plano de medios 403 también puede verificar las marcas de tiempo que indican la última actualización (es decir, la última recepción de un paquete de medios) de los informes de flujo de medios respectivos en la tabla de estados. Un flujo de medios se puede considerar, por ejemplo, finalizada, si la unidad de supervisión 1001 no ha recibido nuevos paquetes de medios para el flujo de medios existente durante una cantidad de tiempo dada (por ejemplo, 60 segundos). En consecuencia, si se usa un temporizador para supervisar la finalización, el valor del temporizador se podría establecer a esta cantidad de tiempo dada. Además, en lugar de verificar de forma periódica los registros de flujo de medios o la expiración de sus temporizadores, la expiración de un temporizador para (un registro de) un flujo de medios podría causar una interrupción invocando a la unidad de procesamiento 1004 para realizar las etapas 1110 a 1112 como se bosqueja a continuación.
Tras detectar la finalización de un flujo de medios, la unidad de procesamiento 1004 procesa la información respectiva en el registro de flujo de medios de este flujo de medios en la tabla de estados. La unidad de procesamiento 1004 genera 1110 una clave de correlación para el flujo de medios basándose en su información de trayectoria de datos de medios (por ejemplo, la dirección de IP y número de puerto de UDP de destino) y la marca de tiempo en el registro de flujo de medios que indica el punto en el tiempo en el que se recibió el último paquete de medios del flujo de medios (véase la etapa 1106). Además, la unidad de procesamiento 1004 genera 1111 un informe de flujo de medios para la trayectoria de datos de medios, respectivamente flujo de medios, que incluye la clave de correlación generada e información adicional acerca del flujo de medios.
Esta información adicional puede ser, por ejemplo, información de medios de transporte y, opcionalmente, información de calidad de secuencia. Por ejemplo, en el caso de que se use RTP para el transporte de medios, la información de medios de transporte podría incluir la dirección de IP de origen y de destino del flujo de RTP, el puerto de UDP de origen y de destino del flujo de RTP, el valor de fuente de Sincronización (SSRC) de encabezamiento de RTP y el tipo de cabida útil de RTP. Además, la unidad de procesamiento 1004 también puede generar información acerca de la calidad de flujo de medios que se incluye en el informe de flujo de medios como información de calidad de secuencia. Esta información de calidad de secuencia podría, por ejemplo, incluir información de marca de tiempo (por ejemplo, tiempo de inicio y / o de final del flujo de medios), una indicación de violaciones de formato de RTP (por ejemplo, el número de las mismas), información acerca de la conformidad con el protocolo (por ejemplo, errores de secuencia y / o errores de DSCP) e información de transporte (por ejemplo, estadísticas de fluctuación de fase e intervalo de paquetes, información acerca de pérdida de paquetes, información acerca de paquetes duplicados, etc.), valores de MOS (por ejemplo, por sector de tiempo (por ejemplo, cada 5 segundos), valor mínimo / promedio / máximo para la duración completa de la secuencia, etc.) y / o eventos (por ejemplo, ruido de confort, supresión de silencio, tonos de DTMF, cambios de códec, bits de marcador). Los contenidos de los informes de flujo de medios pueden ser configurables por un operador y se pueden adaptar a las necesidades de los clientes.
El registro de flujo de medios se puede almacenar adicionalmente en una base de datos de informes de flujo de medios usando la unidad de acceso de base de datos 1007 del testeador de plano de medios 403. Por último, la unidad de procesamiento 1004 del testeador de plano de medios 403 desregistra 1112 la trayectoria de datos de medios de la tabla de estados, por ejemplo, al eliminar el registro de flujo de medios correspondiente.
Las etapas 1110 a 1112 se realizan para cada flujo de medios que es considerada finalizada por el testeador de plano de medios.
Las optimizaciones se pueden usar para acelerar el procesamiento de entradas en las tablas de estado dentro del testeador de plano de señalización 401, la unidad de correlación 402 y el testeador de plano de medios 403. Una lista simple sería suficiente para implementar las características como se ha bosquejado anteriormente. Sin embargo, las operaciones de añadir, modificar, eliminar y buscar en listas simples pueden ser demasiado lentas. Estas operaciones se pueden implementar usando estructuras de datos más complejas pero más rápidas, por ejemplo, tablas de troceo o estructuras de datos que dependen, en gran medida, del comportamiento y la funcionalidad específicos del sistema operativo y la CPU. La biblioteca de Bloques de Creación de Subprocesos (TBB) de Intel, por ejemplo, se puede usar para implementar bases de datos en memoria usadas para las tablas de estado en el testeador de plano de señalización 401, la unidad de correlación 402 y el testeador de plano de medios 403. La biblioteca de Bloques de Creación de Subprocesos (TBB) de Intel se puede usar también para ayudar a la implementación de las colas de procesamiento dentro y entremedias de los componentes bosquejados anteriormente.
Obsérvese que, en el caso de que el testeador de plano de señalización 401 y el testeador de plano de medios 403 realicen una supervisión pasiva no intrusiva del tráfico de plano de señalización, respectivamente, el tráfico de plano de medios, se usa una tarjeta de interfaz de red separada para la transmisión de mensajes relacionados con la correlación (es decir, la tarjeta o tarjetas de interfaz de red para supervisar el tráfico solo se emplean para la recepción de paquetes, pero no para la transmisión de paquetes).
Obsérvese también que, en los procedimientos anteriormente descritos, la unidad de detección 902, 1002 y la unidad de procesamiento 904, 1004 pueden usar la unidad de acceso de base de datos 907, 1007 para acceder a la base de datos / tabla de estados en la unidad de almacenamiento 903, 1003.
Aplicación
El mecanismo de correlación para el plano de señalización y el plano de medios de un servicio se puede usar en múltiples aplicaciones. Por ejemplo, el mecanismo de correlación es útil en redes pequeñas pero es más importante en redes de mayor escala en las que los diversos componentes de señalización y de medios se descomponen y se presentan en diferentes entidades de red, a veces divididas geográficamente. Este es el caso en las configuraciones de Subsistema Multimedia de IP (IMS, “IP Multimedia System”) o de Red de Próxima Generación (NGN, “Mext Generation Network”).
La figura 12 muestra una red simplificada en la que se indican ubicaciones en las que se puede desear la correlación y esta se puede implementar usando el mecanismo de correlación según una de las diversas realizaciones descritas en el presente documento. Son posibles ubicaciones de supervisión, por ejemplo (y sin limitarse a las mismas): - Las interfaces de red de Controlador de Frontera de Sesión de Acceso (SBC, “Session Border Controller”) con los clientes finales (que se muestran en el lado izquierdo de la figura 12),
- un sistema de pasarelas descompuestas, por ejemplo, a la PSTN, se muestra como Pasarela de Medios (MGW, “Media Gateway”) y un Controlador de Pasarela de Medios (MGC, “Media Gateway Controller”) - véase en la sección superior derecha de la figura 12, y
- un SBC de interconexión interconecta con uno o más elementos asociados de interconexión o de tránsito (véase el lado inferior derecho de la figura 12).
Cabe destacar que la ubicación de los testeadores de supervisión para el plano de señalización y el plano de medios también puede estar sujeta a los requisitos de la solución de supervisión.
En algunos casos, el plano de señalización y el plano de medios se pueden originar y / o finalizar en el mismo punto de extremo (dispositivo). En el caso de un cliente final, este punto de extremo usa más probablemente la misma dirección de IP en el plano de señalización y de medios. Estos flujos se pueden observar, por ejemplo, si los testeadores de plano de señalización 401 y los testeadores de plano de medios 403 se colocan cerca de los dispositivos de cliente final. Se puede considerar que el Controlador de Frontera de Sesión de Acceso está cerca de la "frontera" de la red interna de operador hacia los dispositivos de cliente final y, por lo tanto, recibe tráfico de los clientes finales en un lado y transmite este tráfico en el otro lado hacia la red interna de operador. Muy comúnmente, estos controladores de frontera de sesión (SBC) se usan para separar, de la red interna, los dispositivos fuera del propio dominio de confianza. Aunque el tráfico está en una ubicación geográfica, el SBC puede usar diferentes direcciones de IP para equilibrar las cargas del tráfico. En este caso, un mecanismo de correlación simple basado en dirección de IP que no usa los principios e ideas bosquejados en el presente documento ya habría fallado, mientras que el mecanismo de correlación descrito en el presente documento tendría éxito. Los testeadores de plano de señalización 401 y los testeadores de plano de medios 403 se pueden colocar, por ejemplo, de forma que observen los flujos de señalización y los flujos de medios respectivamente.
En la esquina superior derecha del diagrama mostrado en la figura 12, se muestra una pasarela descompuesta que usa diferentes entidades físicas como componentes de medios y de señalización (MGC y MGW, respectivamente). Entremedias de esos dispositivos, se puede usar un protocolo de terceros para sincronizar los dispositivos. En aras de un diagrama de red de tamaño mínimo, solo se muestra uno de cada tipo de componente, pero en escenarios de la vida real, múltiples componentes de medios son controlados por un componente de señalización (como es el caso en IMS, NGN). Los componentes de medios se pueden ubicar conjuntamente en la misma ubicación que el componente de señalización o estar diseminados por la red interna del operador. En cualquier caso, la tarea de correlación es bastante compleja debido a que involucra múltiples direcciones de IP en diferentes enlaces de red física y, por lo tanto, puede requerir múltiples testeadores de plano de señalización 401 así como testeadores de plano de medios 403.
En un tercer escenario ilustrativo, la correlación tiene que correlacionar flujos de señalización y de medios procedentes de diferentes ubicaciones. Un componente del testeador de plano de medios 403 en el lado interno del punto de interconexión (esquina inferior derecha del diagrama - SBC de Interconexión) observa un flujo de medios desde el SBC de acceso (parte inferior izquierda). La sesión de señalización correspondiente es observada a continuación del SBC de Acceso anteriormente mencionado por un testeador de plano de señalización 401 separada.
La ubicación de la unidad de correlación 402 no afecta a qué sesiones de señalización o flujos de medios se pueden correlacionar. La unidad de correlación 402 debería tener acceso a los informes de sesión de señalización y a los informes de flujo de medios de los testeadores de plano de señalización 401 y los testeadores de plano de medios 403 y se puede implementar como una máquina física diferenciada o ubicarse conjuntamente en un testeador de plano de señalización 401 o testeador de plano de medios 403 existente.
Se puede considerar que los términos testeador y unidad de correlación usados en el presente documento se refieren a un hardware dedicado, un programa de software o una combinación de los mismos para implementar la funcionalidad deseada del testeador respectivo, respectivamente, la unidad de correlación. Por consiguiente, otra realización de la invención se refiere a la implementación de las diversas realizaciones anteriormente descritas usando hardware y software. Se reconoce que los testeadores y la unidad de correlación de la invención se pueden implementar al hacer que unos dispositivos informáticos (procesadores) ejecuten un programa de software que hace que se ejecute la funcionalidad deseada. Un dispositivo informático o procesador pueden ser, por ejemplo, procesadores de propósito general, procesadores de señal digital (DSP), circuitos integrados de aplicación específica (ASIC), matrices de puertas programables en campo (FPGA) u otros dispositivos lógicos programables, etc. Algunos de los dispositivos informáticos pueden almacenar el programa de software internamente.
Las diversas realizaciones de la invención también se pueden realizar o materializar mediante una combinación de dispositivos informáticos y programas de software que proporcionan la funcionalidad deseada, almacenados en cualquier tipo de medio de almacenamiento legible por ordenador, por ejemplo, RAM, EPROM, EEPROM, memoria flash, registros, discos duros, CD-ROM, DVD, etc.
Se debería hacer notar adicionalmente que las características individuales de las diferentes realizaciones de la invención pueden ser, individualmente o en una combinación arbitraria, materia objeto de otra invención.
Será apreciado por un experto en la materia que se pueden hacer numerosas variaciones y / o modificaciones a la presente invención, como se muestra en las realizaciones específicas, sin apartarse del alcance de la invención como se describe en términos generales. Por lo tanto, se han de considerar que las presentes realizaciones son, a todos los respectos, ilustrativas y no restrictivas. El alcance de la invención se define por las reivindicaciones adjuntas.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Método para correlacionar flujos de medios y sesiones de señalización de servicios en un sistema de supervisión pasiva de una red con conmutación de paquetes, comprendiendo un servicio al menos dos flujos de medios de diferentes direcciones y una sesión de señalización, en donde una dirección dada del servicio es equivalente a una trayectoria de datos de medios de un flujo de medios que pertenece al servicio respectivo, comprendiendo el método:
generar (711), por parte de un testeador de plano de señalización (401), al menos una clave de correlación para cada dirección de un servicio basándose en la información de la sesión de señalización del servicio respectivo supervisado en el testeador de plano de señalización (401), en donde cada una de las claves de correlación para un servicio respectivo se genera usando una marca de tiempo indicativa del punto en el tiempo en el que el final de la sesión de señalización respectiva del servicio respectivo ha sido detectado por el testeador de plano de señalización, y usando información acerca de una dirección respectiva del servicio respectivo,
almacenar (712), por parte del testeador de plano de señalización (401), un informe de sesión de señalización para cada sesión de señalización en una base de datos, en donde cada informe de sesión de señalización comprende las al menos dos claves de correlación generadas para las direcciones respectivas del servicio,
generar, por parte de un testeador de plano de medios (403), una clave de correlación (1110) para cada flujo de medios supervisado por el testeador de plano de medios (403), en donde la clave de correlación se genera usando una marca de tiempo indicativa del punto en el tiempo en el que el final del flujo de medios respectivo ha sido detectado por el testeador de plano de medios (403), y usando información acerca de la trayectoria de datos de medios del flujo de medios respectivo,
almacenar (1111), por parte del testeador de plano de medios (403), un informe de flujo de medios para cada flujo de medios en una base de datos, en donde cada informe de flujo de medios comprende al menos la clave de correlación generada para el flujo de medios respectivo, e
identificar, por parte de una unidad de correlación (402), claves de correlación idénticas comprendidas dentro de los informes de flujo de medios y los informes de sesión de señalización para identificar de ese modo los informes de flujo de medios y el informe de sesión de señalización que pertenecen a uno respectivo de dichos uno o más servicios.
2. El método según la reivindicación 1, en el que la generación de las claves de correlación respectivas para los flujos de medios respectivos por parte del testeador de plano de medios (403) se basa en la información de trayectoria de datos de medios del flujo de medios respectivo y la marca de tiempo indicativa del punto en el tiempo en el que finalizó el flujo de medios respectivo.
3. El método según la reivindicación 1 o 2, en el que una información acerca de la dirección del servicio respectivo, en base a la cual las claves de correlación son generadas por el testeador de plano de señalización (401) para un servicio respectivo, es una información acerca de una o más trayectorias de datos de medios de flujos de medios del servicio obtenidas a partir de mensajes de la sesión de señalización del servicio.
4. El método según alguna de las reivindicaciones 1 a 3, que comprende adicionalmente las etapas de: supervisar, por parte del testeador de plano de señalización (401), mensajes de señalización de las sesiones de señalización respectivas de los servicios, y
detectar, por parte del testeador de plano de señalización (401), flujos de medios que pertenecen a cada servicio asociado a una sesión de señalización supervisada respectiva basándose en los mensajes de señalización de las sesiones de señalización respectivas,
en el que las claves de correlación para una sesión de señalización respectiva de las sesiones de señalización se generan basándose en información acerca de la trayectoria de datos de medios de los flujos de medios que pertenecen al servicio asociado a la respectiva sesión de señalización de las sesiones de señalización y la marca de tiempo indicativa del punto en el tiempo en el que el final de la sesión de señalización respectiva ha sido detectado por el testeador de plano de señalización (401).
5. Método según alguna de las reivindicaciones 1 a 4, en el que las marcas de tiempo usadas para la generación de las claves de correlación por el testeador de plano de señalización y el testeador de plano de medios se redondean antes de la generación de las claves de correlación o tienen una granularidad en el intervalo de uno a diez segundos.
6. El método según alguna de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el testeador de plano de señalización (401) genera, para cada dirección del servicio, al menos una clave de correlación usando una marca de tiempo indicativa del punto en el tiempo en el que el final de la sesión de señalización respectiva del servicio respectivo ha sido detectado por el testeador de plano de señalización y se redondea al siguiente valor de marca de tiempo más bajo según un intervalo de redondeo, y al menos otra clave de correlación usando la marca de tiempo indicativa del punto en el tiempo en el que el final de la sesión de señalización respectiva del servicio respectivo ha sido detectado por el testeador de plano de señalización y se redondea al siguiente valor de marca de tiempo más alto según el intervalo de redondeo.
7. El método según una de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el testeador de plano de medios (403) genera, para cada flujo de medios, al menos una clave de correlación usando una marca de tiempo indicativa del punto en el tiempo en el que los medios respectivos finalizaron y que se redondea al siguiente valor de marca de tiempo más bajo según un intervalo de redondeo, y al menos otra clave de correlación usando la marca de tiempo indicativa del punto en el tiempo en el que finalizó el flujo de medios respectivo y que se redondea al siguiente valor de marca de tiempo más alto según el intervalo de redondeo.
8. Un sistema de supervisión pasiva para correlacionar flujos de medios y sesiones de señalización de servicios en una red con conmutación de paquetes, comprendiendo un servicio al menos dos flujos de medios de diferentes direcciones y una sesión de señalización, en donde una dirección dada del servicio es equivalente una trayectoria de datos de medios de un flujo de medios que pertenece al servicio respectivo, comprendiendo el sistema de supervisión pasiva:
un testeador de plano de señalización (401) para generar al menos una clave de correlación para cada dirección de un servicio basándose en la información de la sesión de señalización del servicio respectivo supervisado en el testeador de plano de señalización, en donde cada una de las claves de correlación para un servicio respectivo se genera usando una marca de tiempo indicativa del punto en el tiempo en el que el final de la sesión de señalización respectiva del servicio respectivo ha sido detectado por el testeador de plano de señalización, y usando información acerca de la dirección del servicio respectivo,
en el que el testeador de plano de señalización (401) está adaptado adicionalmente para almacenar un informe de sesión de señalización para cada sesión de señalización en una base de datos, en donde cada informe de sesión de señalización comprende las al menos dos claves de correlación generadas para las direcciones respectivas del servicio,
un testeador de plano de medios (403) para generar una clave de correlación para cada flujo de medios supervisado por el testeador de plano de medios, en donde la clave de correlación se genera usando una marca de tiempo indicativa del punto en el tiempo en el que ha finalizado el flujo de medios respectivo, y usando información acerca de la trayectoria de datos de medios del flujo de medios respectivo,
en el que el testeador de plano de medios (403) está adaptado para almacenar un informe de flujo de medios para cada flujo de medios en una base de datos, en donde cada informe de flujo de medios comprende al menos la clave de correlación generada para los medios respectivos, y
una unidad de correlación (402) para identificar claves de correlación idénticas comprendidas dentro de informes de flujo de medios e informes de sesión de señalización para identificar de ese modo los informes de flujo de medios y el informe de sesión de señalización que pertenecen a uno respectivo de dichos uno o más servicios.
9. Un testeador de plano de señalización (401) para su uso en un sistema de supervisión pasiva (402) que comprende:
una tarjeta de interfaz de red (906) para recibir paquetes de sesiones de señalización de múltiples servicios de medios, comprendiendo un servicio al menos dos flujos de medios de diferentes direcciones y una sesión de señalización, en donde una dirección dada del servicio es equivalente a una trayectoria de datos de medios de un flujo de medios que pertenece al servicio respectivo,
una unidad de supervisión (901) para supervisar las sesiones de señalización basándose en los paquetes de las sesiones de señalización recibidos por el testeador de plano de señalización para obtener de ese modo información acerca de una respectiva de las sesiones de señalización, en donde la unidad de supervisión está adaptada adicionalmente para detectar el punto en el tiempo en el que finaliza una sesión de señalización respectiva del servicio respectivo, y
una unidad de procesamiento (904) para generar al menos una clave de correlación para cada dirección de un servicio, en donde cada una de las claves de correlación se genera basándose en una marca de tiempo indicativa del punto en el tiempo en el que el final de la sesión de señalización respectiva del servicio respectivo ha sido detectado por la unidad de supervisión y basándose en información acerca de la dirección del servicio respectivo, en donde la unidad de supervisión (901) está adaptada para almacenar un informe de sesión de señalización para cada sesión de señalización en una base de datos, en donde cada informe de sesión de señalización comprende al menos dos claves de correlación generadas para las direcciones respectivas del servicio.
10. Un testeador de plano de medios (403) para su uso en un sistema de supervisión pasiva (402) que comprende: una tarjeta de interfaz de red (1006) para recibir paquetes de flujos de medios de múltiples servicios de medios, comprendiendo un servicio al menos dos flujos de medios de diferentes direcciones, en donde una dirección dada del servicio es equivalente trayectoria de datos de medios de un flujo de medios que pertenece al servicio respectivo, una unidad de supervisión (1001) para supervisar los flujos de medios basándose en los paquetes de los flujos de medios recibidos por el testeador de plano de medios para obtener de ese modo información acerca de una trayectoria de datos de medios de una respectiva de los flujos de medios, en donde la unidad de supervisión está adaptada adicionalmente para detectar el punto en el tiempo en el que finaliza un flujo de medios respectivo del servicio respectivo, y
una unidad de procesamiento (1004) para generar una clave de correlación para cada flujo de medios supervisado por la unidad de supervisión, en donde la clave de correlación se genera usando una marca de tiempo indicativa del punto en el tiempo en el que el final del flujo de medios respectivo ha sido detectado por el testeador de plano de medios (403), y usando información acerca de la trayectoria de datos de medios del flujo de medios respectivo, en donde la unidad de supervisión (1001) está adaptada para almacenar un informe de flujo de medios para cada flujo de medios en una base de datos, en donde cada informe de flujo de medios comprende al menos la clave de correlación generada para el flujo de medios respectivo.
11. Una unidad de correlación (402) para correlacionar flujos de medios y sesiones de señalización de servicios en un sistema de supervisión pasiva de una red con conmutación de paquetes, comprendiendo un servicio al menos dos flujos de medios de diferentes direcciones y una sesión de señalización, en donde una dirección dada del servicio es equivalente a una trayectoria de datos de medios de un flujo de medios que pertenece al servicio respectivo, comprendiendo la unidad de correlación:
una unidad de acceso de base de datos (605) para acceder a una base de datos que contiene informes de sesión de señalización para sesiones de señalización de servicios y una base de datos que comprende informes de flujo de medios de flujos de medios de los servicios
en donde cada uno de los informes de sesión de señalización contiene al menos una clave de correlación para cada dirección de un servicio respectivo, y en donde la clave de correlación comprendida en uno respectivo de los informes de sesión de señalización se ha generado basándose en una marca de tiempo indicativa del punto en el tiempo del final de la sesión de señalización respectiva, y
en donde cada uno de los informes de flujo de medios contiene una clave de correlación que indica la dirección del flujo de medios, en donde la clave de correlación comprendida en uno respectivo de los informes de flujo de medios se ha generado basándose en una marca de tiempo indicativa del punto en el tiempo del final del flujo de medios respectivo,
una unidad de procesamiento (604) para identificar claves de correlación idénticas comprendidas dentro de informes de flujo de medios e informes de sesión de señalización para identificar de ese modo los informes de flujo de medios y el informe de sesión de señalización que pertenecen a uno respectivo de dichos uno o más servicios.
12. La unidad de correlación según la reivindicación 11, que comprende adicionalmente una unidad de generación de registro de servicio para generar un registro de servicio para uno respectivo de dicho al menos un servicio basándose en información contenida en los informes de flujo de medios e información contenida en el informe de sesión de señalización de dicho al menos un servicio.
13. Un medio legible por ordenador que almacena instrucciones que, cuando son ejecutadas por un procesador de un testeador de plano de señalización (401), hacen que el testeador de plano de señalización (401):
reciba paquetes de sesiones de señalización de múltiples servicios de medios, comprendiendo un servicio al menos dos flujos de medios de diferentes direcciones y una sesión de señalización, en donde una dirección dada del servicio es equivalente a una trayectoria de datos de medios de un flujo de medios que pertenece al servicio respectivo,
supervise las sesiones de señalización basándose en los paquetes de las sesiones de señalización recibidos por el testeador de plano de señalización para obtener de ese modo información acerca de una respectiva de las sesiones de señalización,
detecte el punto en el tiempo en el que finaliza una sesión de señalización respectiva del servicio respectivo, genere al menos una clave de correlación para cada dirección de un servicio basándose en una marca de tiempo indicativa del punto en el tiempo en el que se ha detectado el final de la sesión de señalización respectiva del servicio respectivo y basándose en información acerca de la dirección del servicio respectivo, en donde dicha dirección del servicio es equivalente a una trayectoria de datos de medios de un flujo de medios que pertenece al servicio respectivo, y
almacene un informe de sesión de señalización para cada sesión de señalización en una base de datos, en donde cada informe de sesión de señalización comprende las al menos dos claves de correlación generadas para las direcciones respectivas del servicio.
14. Un medio legible por ordenador que almacena instrucciones que, cuando son ejecutadas por un procesador de un testeador de plano de medios (403), hacen que el testeador de plano de medios (403):
reciba paquetes de flujos de medios de múltiples servicios de medios, comprendiendo un servicio al menos dos flujos de medios de diferentes direcciones, en donde una dirección dada del servicio es equivalente trayectoria de datos de medios de un flujo de medios que pertenece al servicio respectivo,
supervise los flujos de medios basándose en los paquetes de los flujos de medios recibidos por el testeador de plano de señalización para obtener de ese modo información acerca de una trayectoria de datos de medios de una respectiva de los flujos de medios,
detecte el punto en el tiempo en el que finaliza un flujo de medios respectivo del servicio respectivo, y
genere una clave de correlación para cada flujo de medios supervisado por la unidad de supervisión, en donde la clave de correlación se genera usando una marca de tiempo indicativa del punto en el tiempo en el que ha finalizado el flujo de medios respectivo, y usando información acerca de la trayectoria de datos de medios del flujo de medios respectivo,
almacene un informe de flujo de medios para cada flujo de medios en una base de datos, en donde cada informe de flujo de medios contiene al menos la clave de correlación generada para el flujo de medios respectivo.
15. Un medio legible por ordenador que almacena instrucciones que, cuando son ejecutadas por una unidad de correlación, hace que la unidad de correlación correlacione flujos de medios y sesiones de señalización de servicios en un sistema de supervisión pasiva de una red con conmutación de paquetes, comprendiendo un servicio al menos dos flujos de medios de diferentes direcciones y una sesión de señalización, en donde una dirección dada del servicio es equivalente a una trayectoria de datos de medios de un flujo de medios que pertenece al servicio respectivo, haciendo lo siguiente:
acceder a una base de datos que contiene informes de sesión de señalización para sesiones de señalización de servicios y una base de datos que contiene informes de flujo de medios de flujos de medios de los servicios, en donde cada uno de los informes de sesión de señalización contiene al menos una clave de correlación para cada dirección de un servicio respectivo, en donde dicha dirección del servicio es equivalente a una trayectoria de datos de medios de un flujo de medios que pertenece al servicio respectivo, y en donde la clave de correlación comprendida en uno respectivo de los informes de sesión de señalización se ha generado basándose en una marca de tiempo indicativa del punto en el tiempo del final de la sesión de señalización respectiva, y usando información acerca de la dirección del servicio respectivo, y
en donde cada uno de los informes de flujo de medios contiene una clave de correlación que indica la dirección del flujo de medios, en donde la clave de correlación comprendida en uno respectivo de los informes de flujo de medios se ha generado basándose en una marca de tiempo indicativa del punto en el tiempo del final del flujo de medios respectivo, y usando información acerca de la trayectoria de datos de medios del flujo de medios respectivo, correlacionar los flujos de medios y las sesiones de señalización de los servicios basándose en las claves de correlación comprendidas dentro de informes de flujo de medios e informes de sesión de señalización para identificar de ese modo los informes de flujo de medios y el informe de sesión de señalización que pertenecen a uno respectivo de dichos uno o más servicios,
identificar claves de correlación coincidentes comprendidas en los informes de flujo de medios y los informes de sesión de señalización para identificar de ese modo los informes de flujo de medios y el informe de sesión de señalización que pertenecen a uno respectivo de dichos uno o más servicios.
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