JP2008034947A - 負荷分散型呼処理システム - Google Patents

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Abstract

【課題】TCPプロトコルを適用した呼処理システムであって、呼の増加にかかわらず、処理性能を維持可能な負荷分散型呼処理システムを提供する。
【解決手段】負荷分散装置に、少なくとも一つのSIPサーバそれぞれに対応する共通コネクションを確立して維持する共通コネクション管理手段と、接続要求に応じて、共通コネクションのいずれかを割り当て、コールIDと共通コネクションとの対応関係を管理テーブルに登録して管理する割当管理手段と、管理テーブルに基づいて、加入者側通信手段と各共通コネクションに対応するサーバ側通信手段との間のSIPデータの授受を中継する中継手段とを備え、SIPサーバに、TCPプロトコルに従う通信を行う装置側通信手段によって受信されたTCPデータから抽出された接続要求に応じて、対応する通話処理を行うSIP処理手段を起動する起動管理手段と、コールIDに基づいて、対応するSIP処理手段にSIPデータを振り分ける振分手段とを備える。
【選択図】 図1

Description

本発明は、IPネットワークシステムにおける呼処理を、負荷分散装置によって複数のSIPサーバ分散させて処理させる負荷分散型呼処理システムに関する。
IP電話サービスのようなネットワークサービスを提供するIPネットワークシステムの構成例の一つとして、個々の加入者端末にかかわる呼処理をSIPサーバにおいてUDPプロトコルに従って処理する呼処理システムが実現されている。
一方、IP電話サービスにおいても、暗号化処理の適用などによるセキュリティの向上が要望されており、これを実現するために、個々の加入者端末とSIPサーバとの間の通信プロトコルとして、基本的に呼ごとにOSI参照モデルのトランスポート層におけるコネクションが確立されるTCPプロトコルの採用が望まれている。
他方、加入者端末の増大とともに増大する呼を処理するためには、呼処理システムに複数のSIPサーバを備える構成が必要であり、このような構成では、負荷分散装置を介在させて、これらのSIPサーバへの負荷を平準化させる構成が考えられる(特許文献1参照)。
特開平11−338802号公報
ところで、負荷分散装置によって複数のSIPサーバにかかわる負荷の平準化を図る負荷分散型呼処理システムでは、加入者端末とSIPサーバとの間のコネクションは、加入者端末と負荷分散装置との間のコネクションと負荷分散装置とSIPサーバとの間のコネクションとから構成される。
このような負荷分散型呼処理システムでTCPプロトコルを採用すると、呼ごとに、加入者端末と負荷分散装置との間のコネクションの確立解放とともに、負荷分散装置とSIPサーバとの間のコネクションの確立解放が行われる。このため、コネクション数の増加に伴って増大するコネクション管理処理にかかわる負荷によって負荷分散装置の負荷が増大し、IP電話サービスなどにおいて重要なサービス品質の一つであるリアルタイム性が低下してしまう。
更に、TCPプロトコルに従う通信では、上述したように、呼ごとに1つのコネクションが割り当てられることが前提となっているので、SIPサーバでは、1つのコネクションに1つのスレッドを割り当ててTCPデータをブロック受信する。
このため、最大コネクション数に応じたスレッドが必要となるので、呼の増加により、スレッドリソース/メモリリソースが著しく圧迫され、SIPサーバの処理能力を低下させてしまう。
本発明は、呼の増加にかかわらず、処理性能を維持可能な負荷分散型呼処理システムを提供することを目的とする。
本発明にかかわる第1の負荷分散型呼処理システムは、共通コネクション管理手段とサーバ側通信手段と加入者側通信手段と割当管理手段と中継手段とを備えた負荷分散装置と、装置側通信手段と起動管理手段と振分手段とを備えたSIPサーバとから構成される。
本発明にかかわる第1の負荷分散型呼処理システムの原理は、以下の通りである。
少なくとも一つのSIPサーバとこれらのSIPサーバにIPネットワークから到来する呼を振り分ける負荷分散装置とからなる負荷分散型呼処理システムに備えられる負荷分散装置において、共通コネクション管理手段は、少なくとも一つのSIPサーバそれぞれに対応する共通コネクションとしてTCPコネクションを確立して維持する。サーバ側通信手段は、少なくとも一つの共通コネクションそれぞれを介してTCPプロトコルに従った通信を行う。加入者側通信手段は、IPネットワークを介して加入者端末とTCPプロトコルに従う通信処理を行う。割当管理手段は、加入者側通信手段を介して加入者端末から渡されるSIPプロトコルにおける接続要求に応じて、この接続要求に前記少なくとも一つの共通コネクションのいずれかを割り当て、前記接続要求にかかわるコールIDおよび要求元を示す識別情報と割当先の共通コネクションとの対応関係を管理テーブルに登録して管理する。中継手段は、加入者側通信手段と前記各サーバ側通信手段との間でやり取りされるSIPデータを、前記SIPデータに含まれているコールIDと前記管理テーブルとに基づいて、互いに中継する。SIPサーバにおいて、装置側通信手段は、負荷分散装置との間で対応する共通コネクションを介してTCPプロトコルに従う通信を行う。起動管理手段は、装置側通信手段によって受信されたTCPデータから抽出されたSIPデータによって示される接続要求に応じて、前記SIPデータに含まれるコールIDに対応する通話処理を行うSIP処理手段を起動する。振分手段は、装置側通信手段を介して受け取ったSIPデータに含まれるコールIDに基づいて、対応するSIP処理手段にSIPデータを振り分ける。
このように構成された第1の負荷分散型呼処理システムの動作は、下記の通りである。
負荷分散装置と各SIPサーバとをそれぞれ結ぶ共通コネクションは、共通コネクション管理手段により、例えば、負荷分散型呼処理システムの起動時などに確立され、運用中に渡って維持される。また、各加入者端末と負荷分散型呼処理システムとの間の通信は、負荷分散装置に備えられた加入者側通信手段において一旦終端され、中継手段を介して、サーバ側通信手段とSIPサーバに備えられた装置側通信手段との通信処理に中継されることによって実現される。
加入者側通信手段と加入者端末との間に確立されたTCPコネクションを介して、加入者端末から渡されるSIPプロトコルにおける接続要求に応じて、割当管理手段により、この接続要求にかかわる通話処理の割当先となるSIPサーバが、適切なアルゴリズムに従って決定され、これに応じて、接続要求の送出先の共通コネクションが決定される。このとき、この接続要求にかかわるコールIDと発信元の加入者端末を示す識別情報(例えば、電話番号やIPアドレス)と決定された割当先の共通コネクションを示す情報(例えば、割当先のSIPサーバの識別情報や共通コネクションの識別情報)とが、管理テーブルに登録される。
上述したようにして管理テーブルに登録された情報に基づいて、中継手段により、上述したSIPプロトコルにおける接続要求が、割当先のSIPサーバに対応するサーバ側通信手段に中継され、このサーバ側通信手段を介して、対応する共通コネクションを介して割当先のSIPサーバに送出される。
このようにしてSIPサーバに到達した接続要求は、装置側通信手段を介して起動管理手段に渡され、これに応じて、接続要求を含むSIPデータで示されるコールIDに対応するSIP処理手段が起動され、共通コネクションを利用したTCPコネクションが、SIPサーバと加入者端末との間で確立される。
上述したようにしてSIPサーバと加入者端末との間のコネクションが確立された後は、加入者端末から負荷分散装置に渡されるTCPデータから抽出されたSIPデータは、中継手段により、上述したSIPプロトコルにおける接続要求と同様にして割当先のSIPサーバに渡され、割当先のSIPサーバに備えられる振分手段により、コールIDに基づいて対応するSIP処理手段に振り分けられる。
本発明にかかわる第2の負荷分散型呼処理システムは、上述した第1の負荷分散型呼処理システムにおいて、共通コネクションを複数のTCPコネクションで形成し、割当管理手段に選択手段を備えて構成される。
本発明にかかわる第2の負荷分散型呼処理システムの原理は、以下の通りである。
上述した第1の負荷分散型呼処理システムにおいて、共通コネクション管理手段によって前記少なくとも一つのSIPサーバに対応して確立される共通コネクションは、それぞれ優先度を指定可能な少なくとも一つのTCPコネクションから形成されている。また、割当管理手段において、選択手段は、接続要求で指定される優先度に基づいて、前記共通コネクション管理手段によって確立された共通コネクションから適切な優先度が指定されたTCPコネクションを割当先の共通コネクションとして選択する。
このように構成された第2の負荷分散型呼処理システムの動作は、下記の通りである。
例えば、共通コネクション管理手段によって、SIPサーバの一つに対応して、異なる優先度が指定された2つのTCPコネクションが確立された場合に、接続要求で指定される優先度に応じて、割当管理手段に備えられた選択手段により、上述した2つのTCPコネクションの一方が選択され、選択されたTCPコネクションを示す情報が、上述した接続要求で示されたコールIDに対応して管理テーブルに登録され、中継手段による中継処理に供される。
本発明にかかわる第3の負荷分散型呼処理システムは、サーバ側通信手段と加入者側通信手段と割当管理手段と中継手段とを備えた負荷分散装置と、装置側通信手段と起動管理手段と振分手段とを備えたSIPサーバとから構成される。
本発明にかかわる第3の負荷分散型呼処理システムの原理は、以下の通りである。
少なくとも一つのSIPサーバとこれらのSIPサーバにIPネットワークから到来する呼を振り分ける負荷分散装置とからなる負荷分散型呼処理システムに備えられる負荷分散装置において、サーバ側通信手段は、少なくとも一つのSIPサーバそれぞれに対応して設けられ、対応するSIPサーバとの間でUDPプロトコルに従った通信を行う。加入者側通信手段は、IPネットワークを介して加入者端末とTCPプロトコルに従う通信処理を行う。割当管理手段は、加入者側通信手段を介して加入者端末から渡されるSIPプロトコルにおける接続要求に応じて、この接続要求に前記少なくとも一つのサーバ側通信手段のいずれかを割り当て、前記接続要求にかかわるコールIDおよび要求元を示す識別情報と割当先のサーバ側通信手段との対応関係を管理テーブルに登録して管理する。中継手段は、加入者側通信手段と前記各サーバ側通信手段との間でやり取りされるSIPデータを、前記SIPデータに含まれているコールIDと前記管理テーブルとに基づいて、互いに中継する。また、SIPサーバにおいて、装置側通信手段は、負荷分散装置に備えられた対応するサーバ側通信手段の間でUDPプロトコルに従う通信を行う。起動管理手段は、装置側通信手段によって受信されたUDPデータから抽出されたSIPデータによって示される接続要求に応じて、前記SIPデータに含まれるコールIDに対応する通話処理を行うSIP処理手段を起動する。振分手段は、装置側通信手段を介して受け取ったSIPデータに含まれるコールIDに基づいて、対応するSIP処理手段にSIPデータを振り分ける。
このように構成された第3の負荷分散型呼処理システムの動作は、下記の通りである。
負荷分散装置と各SIPサーバとの間は、UDPプロトコルに従うコネクションレスのUDP通信経路によって接続される。したがって、第3の負荷分散呼処理システムでは、各加入者端末と負荷分散型呼処理システムとの間の通信は、負荷分散装置に備えられた加入者側通信手段においてTCPプロトコルに従う通信が一旦終端され、中継手段を介して、サーバ側通信手段とSIPサーバに備えられた装置側通信手段と間のUDPプロトコルに従う通信処理に中継されることによって実現される。
加入者側通信手段と加入者端末との間に確立されたTCPコネクションを介して、加入者端末から渡されるSIPプロトコルにおける接続要求に応じて、割当管理手段により、この接続要求にかかわる通話処理の割当先となるSIPサーバが、適切なアルゴリズムに従って決定され、これに応じて、接続要求の送出先のサーバ側通信手段が決定される。このとき、この接続要求にかかわるコールIDと発信元の加入者端末を示す識別情報(例えば、電話番号やIPアドレス)と決定された割当先のサーバ側通信手段を示す情報(例えば、ポート番号など)とが、管理テーブルに登録される。
上述したようにして管理テーブルに登録された情報に基づいて、中継手段により、上述したSIPプロトコルにおける接続要求が、割当先のサーバ側通信手段に中継され、このサーバ側通信手段を介して対応するSIPサーバに送出される。
このようにしてSIPサーバに到達した接続要求は、装置側通信手段を介して起動管理手段に渡され、これに応じて、接続要求を含むSIPデータで示されるコールIDに対応するSIP処理手段が起動され、加入者端末にかかわる通信処理に供される。
その後、加入者端末から負荷分散装置に渡されるTCPデータから抽出されたSIPデータは、中継手段により、上述したSIPプロトコルにおける接続要求と同様にして割当先のSIPサーバに渡され、割当先のSIPサーバに備えられる振分手段により、コールIDに基づいて対応するSIP処理手段に振り分けられる。
本発明にかかわる第4の負荷分散型呼処理システムは、上述した第3の負荷分散型呼処理システムにおいて、サーバ側通信手段に複数のポートを備え、割当管理手段に選択手段を備えて構成される。
本発明にかかわる第4の負荷分散型呼処理システムの原理は、以下の通りである。
上述した第3の負荷分散型呼処理システムにサーバ側通信手段は、それぞれ優先度を指定可能な少なくとも一つのポートを備えて形成されている。割当管理手段において、選択手段は、接続要求で指定される優先度に基づいて、前記少なくとも一つのポートから適切な優先度が指定されたポートを割当先として選択する。
このように構成された第2の負荷分散型呼処理システムの動作は、下記の通りである。
例えば、SIPサーバの一つに対応するサーバ側通信手段に、異なる優先度が指定された2つのポートが備えられている場合に、接続要求で指定される優先度に応じて、割当管理手段に備えられた選択手段により、上述した2つのポートの一方が選択され、選択されたポートを示す情報が、上述した接続要求で示されたコールIDに対応して管理テーブルに登録され、中継手段による中継処理に供される。
上述した第1の負荷分散型呼処理システムでは、負荷分散装置と各SIPサーバとの間に確立されて維持される共通コネクションを、例えば、同一のSIPサーバが割り当てられた複数の加入者端末にかかわるSIPデータの伝送に共用することにより、加入者装置からの呼ごとに負荷分散装置とSIPサーバとの間にTCPコネクションを確立/解放する処理を省略し、負荷分散装置の処理負担を軽減することができる。
更に、第2の負荷分散型呼処理システムでは、所望の優先度が指定されたTCPコネクションを選択的に割り当てることにより、優先度に応じて、適切な共通コネクションを使い分けることが可能となり、輻輳が発生した場合でも、優先度の高いSIPデータを確実に伝送することができる。
また、上述した第3の負荷分散型呼処理システムでは、負荷分散装置とSIPサーバとの間をUDP通信に置き換えることにより、加入者装置からの呼ごとに負荷分散装置とSIPサーバとの間にTCPコネクションを確立/解放する処理を不要とするとともに、UDPプロトコルのみに対応する既存のSIPサーバを活用して呼処理システムを実現することができる。
更に、第4の負荷分散型呼処理システムでは、コールIDで示される通信に所望の優先度が指定されたUDPポートを選択的に割り当てることにより、優先度に応じて、適切なUDPポートを使い分けることが可能となり、輻輳が発生した場合でも、優先度の高いSIPデータを確実に伝送することができる。
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態について詳細に説明する。
(第1の実施形態)
図1に、本発明にかかわる負荷分散型呼処理システムの第1の実施形態を示す。
図1に示した負荷分散装置210において、ネットワークを介してIP電話端末(UE1)201、(UE2)201、(UE3)201とTCPプロトコルに従って行う通信は、ネットワーク通信処理部211によって終端されている。このネットワーク通信処理部211は、各IP電話端末201からのTCPプロトコルにおける接続要求に応じて、要求元のIP電話端末201との間でネットワーク経由のTCPコネクションを確立し、また、個々のTCPコネクションにかかわる切断要求に応じて、それぞれのTCPコネクションを解放する。
一方、図1に示したTCP通信処理部215により、例えば、負荷分散装置210およびSIPサーバ220,220の起動時などに、これらのSIPサーバ220,220との間にそれぞれTCPコネクションが確立され、これらのTCPコネクションは、共通コネクション(T、T)として運用中に渡って維持されている。
上述したネットワーク通信処理部211によってTCPパケットから抽出されたSIPデータは、中継処理部212に渡され、この中継処理部212により、振分管理テーブル213に格納された情報に基づいて、TCP通信処理部215に設けられた送受信バッファ216,216のいずれかを介して、上述した共通コネクションT、Tの一方に送出され、対応するSIPサーバ(#1)220あるいはSIPサーバ(#2)220に渡される。
また、図1において、サーバ割当処理部214は、中継処理部212においてSIPプロトコルにおける接続要求であるINVITEメッセージが検出されたときに、適切なアルゴリズムに従って、呼処理を割り当てるべきSIPサーバを決定し、この決定を示す振分情報を作成して振分管理テーブル213に登録する。
図2に、振分管理テーブルの例を示す。
図2(a)に示した振分管理テーブルでは、クライアント識別UE1で示されるIP電話端末201との間にTCPコネクションが確立されており、INVITEメッセージで指定されたコールID(CID1)に対応して、サーバID(SIP#1)で示されるSIPサーバ220およびこのSIPサーバ220に対応する共通コネクションID(T)が割り当てられたことが示されている。同様に、IP電話端末201に対応するクライアント識別UE2およびコールID(CID2)に対応して、割り当てられたSIPサーバ220を示すサーバID(SIP#2)および対応する共通コネクションID(T)が示されている。なお、各コールIDに対応するクライアント識別として、例えば、発信元のIP電話端末201のIPアドレスやこのIP電話端末201との間に確立されているTCPコネクションにかかわる識別情報を登録することもできる。
このような振分管理テーブル213に従って中継処理部212によって行われる振分処理により、例えば、図3に示すように、IP電話端末201との間に確立されたTCPコネクションTU1を介して負荷分散装置210に渡されたコールID(CID1)を含むSIPデータ(UE1)は、送受信バッファ216を介して共通コネクションTに送出されてSIPサーバ220に渡される。同様に、IP電話端末201との間に確立されたTCPコネクションTU2を介して負荷分散装置210に渡されたコールID(CID2)を含むSIPデータ(UE2)は、送受信バッファ216を介して共通コネクションTに送出され、SIPサーバ220に渡される。
その後、新たに、図3に示したIP電話端末(UE3)201と負荷分散装置210との間にTCPコネクションTU3が確立され、図2(b)に示すように、SIPサーバ220が割り当てられた場合には、このTCPコネクションTU3を介して負荷分散装置210に渡されるSIPデータ(UE3)は、図3に示すように、送受信バッファ216を介して共通コネクションTに送出され、SIPサーバ220に渡される。
このようにして、共通コネクションを利用して、複数のコールIDに対応するSIPデータをそれぞれ適切なSIPサーバ220の処理に供することができる。
次に、このようにして、共通コネクションを介して異なるコールIDを持つSIPデータを混在させてSIPサーバ220に渡し、SIPサーバ220においてコールIDごとに処理する方法について説明する。
図4に、SIPサーバの詳細構成を示す。
なお、図4においては、SIPサーバ220の詳細構成のみを示したが、SIPサーバ220も同様に構成されている。
図4に示した共通コネクションTを介してSIPサーバ220に渡されたTCPパケットから、TCP通信処理部221によってSIPデータが抽出され、このSIPデータが、呼処理部222の呼処理制御部223に渡される。
図4に示した呼処理制御部223は、受け取ったSIPデータに含まれるコールIDがコールID管理テーブル224に登録されていない場合に、新たなSIPデータ処理部226を起動するとともに、コールID管理テーブル224に新たに起動されたSIPデータ処理部226とコールIDとの対応関係を登録する。このようにしてコールID管理テーブル224に登録されたコールIDを含むSIPデータは、呼処理制御部223により、対応するSIPデータ処理部226の処理に供される。なお、図4においては、負荷分散装置210を介して通知された2つの異なるコールIDに応じて、2つのSIPデータ処理部#1、#2が起動されている状態を示した。
例えば、図3に示したIP電話端末(UE1)201を要求元とするINVITEメッセージが、図4に示したSIPサーバ220の呼処理部222に到達したときに、呼処理制御部223は、コールID管理テーブル224にこのINVITEメッセージに示されたコールID(CID1)で示されるSIPデータの処理のためにSIPデータ処理部(#1)226を新たに起動するとともに、このコールIDと上述したSIPデータ処理部(#1)226との関係を示す情報をコールID管理テーブル224に登録する。
同様にして、図3に示したIP電話端末(UE3)201を要求元とするINVITEメッセージに応じて、このINVITEメッセージで通知されたコールIDに対応するSIPデータ処理部(#2)226が起動され、また、このコールIDとSIPデータ処理部(#2)226との対応関係がコールID管理テーブル224に登録される。
このようにしてコールIDが登録された後に、TCP通信処理部221から渡されるSIPデータは、呼処理制御部223により、それぞれのSIPデータに含まれているコールIDに応じて、対応するSIPデータ処理部226の処理に供される。
上述したようにして、異なるコールIDが混在した状態で渡されるSIPデータを、SIPサーバ220においてコールIDごとに処理することができる。
一方、例えば、上述したコールID(CID1)を含むINVITEメッセージに応じて起動されたSIPデータ処理部226は、このINVITEメッセージで指定された着側IP電話端末(図5において、符号UErを付して示す)を負荷分散装置210経由で呼び出し、負荷分散装置210と上述した着側IP電話端末UErとの間に確立されたTCPコネクションを介して、SIPデータ処理部226で生成したコールID(CID1r)を付与したINVITEメッセージを送出することにより、発信側のIP電話端末(UE1)201と上述した着信側のIP電話端末UErとの間の通話路を形成する。
このとき、図5に示したSIPサーバ(#1)220に備えられたSIPデータ処理部226から呼処理制御部223に渡されるSIPデータ(INVITEメッセージ)は、TCP通信処理部221によって、コールIDにかかわらず上述した共通コネクションTに送出され、負荷分散装置210に備えられた対応する送受信バッファ216(図3参照)を介して中継処理部212に渡される。
これに応じて、中継処理部212により、ネットワーク通信処理部211を介してSIPデータの宛先のIP電話端末UErとの間のTCPコネクションが確立されて(図5参照)、ネットワークアドレスを負荷分散装置210のアドレスによって置き換えた上で、上述したINVITEメッセージが送出されるとともに、このIP電話端末UErを示すクライアント識別とこのSIPデータの発信元であるSIPサーバ220を示すサーバID(SIP#1)との対応関係が、このSIPデータに付与されたコールID(CID1r)に対応して振分管理テーブル212に登録される(図3参照)。
したがって、着側のIP電話端末UErから応答として返されたSIPデータは、負荷分散装置210の中継処理部212により、上述したようにして振分管理テーブル213にコールID(CID1r)に対応して登録された情報に基づいて、共通コネクションTを介してSIPサーバ(#1)220に渡される(図3、図5参照)。
そして、SIPデータ処理部226において、発信元のIP電話端末UE1に対応するコールID(CID1)に対応する伝送経路への中継が行われ(図5参照)、今度は、コールID(CID1)のSIPデータとして、共通コネクションT1を介して負荷分散装置210に渡される。このようにして渡されたSIPデータは、中継処理部212により、ネットワーク通信処理部211を介して発側のIP電話端末UE1に対応するTCPコネクションに送出される。
このようにして、発側のIP電話端末UE1と着側のIP電話端末UErとの間で、図5に太い実線で示すように、負荷分散装置210、SIPサーバ220および共通コネクションTを経由する通話路が形成され、2つのIP電話端末相互間でSIPデータを含むTCPパケットの授受が行われる。
上述した負荷分散型呼処理システムでは、負荷分散装置210と各SIPサーバ220との間のTCPコネクションは運用中に渡って維持され、このTCPコネクションにより、負荷分散装置210と各SIPサーバ220との間で異なるコールIDを持つSIPデータが混在した状態で授受されつつ、各SIPデータは、コールIDごとに処理される。したがって、負荷分散装置210において、SIPサーバ220との間でTCPコネクションを呼ごとに確立解放する処理を不要とし、負荷分散装置210の処理負担を軽減することができる。
(第2の実施形態)
図6に、本発明にかかわる負荷分散型呼処理システムの第2の実施形態を示す。
なお、図6に示す構成要素のうち、図1に示した各部と同等のものについては、図1に示した符号を付して示し、その説明を省略する。
図6に示した負荷分散装置210のTCP通信処理部215は、例えば、SIPサーバ220に対応して2つの送受信バッファ2161a,2161bを備えており、これらの送受信バッファ2161a,2161bに対応してSIPサーバ220との間に2つのTCPコネクションT1a,T1bが確立されている。
また、図6に示したサーバ割当処理部214は、SIPデータに付加されたヘッダに含まれる優先度を示す情報を考慮して、高い優先度が指定されたコールIDに対応して優先順位の高い共通コネクション(例えば、TCPコネクションT1a)を振分管理テーブル213に登録し、一方、優先度が低いコールIDについては優先順位の低い共通コネクション(例えば、TCPコネクションT1b)を登録する。
このようにして、優先度の異なるSIPデータの伝送において、共通コネクションを使い分けることにより、呼数の増大にかかわらず、優先度の高いSIPデータを確実に伝送することができる。
(第3の実施形態)
図7に、本発明にかかわる負荷分散型呼処理システムの第3の実施形態を示す。
なお、図7に示す構成要素のうち、図1および図4に示した各部と同等のものについては、図1に示した符号を付して示し、その説明を省略する。
図7に示した負荷分散装置210およびSIPサーバ220は、TCP通信処理部215、221に代えて、UDP通信処理部217、225を備えて構成されており、負荷分散装置210と各SIPサーバ220との間では、UDPプロトコルに従ってSIPデータを含むUDPパケットの授受が行われる。
また、図7に示したサーバ割当処理部214は、新たなコールIDの検出に応じて、図8に示すように、コールIDに対応して、クライアント識別、サーバIDおよびUDPポート番号を振分管理テーブル218に登録する。
図7に示した負荷分散装置210では、IP電話端末201との間に確立されたTCPコネクションを介して渡されるSIPデータは、中継処理部212により、振分管理テーブル218で示されたUDPポートに対応してUDP通信処理部217に設けられた送受信バッファ219に渡され、このUDP通信処理部217においてUDPパケットに変換された後に、UDPポート番号で示されるUDPポートを介して送出され、割り当てられたSIPサーバ220に渡される。
このように構成された負荷分散型呼処理システムと加入者端末であるIP電話端末201との間では、TCPプロトコルに従ってSIPデータの伝送が行われるので、暗号化処理などの適用が可能である。一方、システム内でのSIPデータの伝送は、UDPプロトコルに従って行われるので、UDPパケットのやり取りによってSIPデータの処理を行う既存のSIPサーバを活用することができる。
図7に示した負荷分散型呼処理システムでは、システム内におけるSIPデータの伝送においては、暗号化処理を適用してセキュリティの向上を図ることはできないものの、インターネットを介して設定されるIP電話端末201と負荷分散装置210との間のTCPコネクションに比べて、システム内の伝送路の安全性は高いと考えられるので、システム全体として考えれば、十分なセキュリティを提供することが可能である。
(第4の実施形態)
図9に、本発明にかかわる負荷分散型呼処理システムの第4の実施形態を示す。
なお、図9に示す構成要素のうち、図7に示した各部と同等のものについては、図7に示した符号を付して示し、その説明を省略する。
図9に示した負荷分散装置210のUDP通信処理部217は、例えば、SIPサーバ220に対応して2つの送受信バッファ2191a,2191bと、これらの送受信バッファ2191a,2191bに対応する2つのUDPポートP1a,P1bを備えており、これらのUDPポートを介してSIPサーバ220との間で、SIPデータを含むUDPパケットをそれぞれ授受する。
また、図9に示したサーバ割当処理部214は、SIPデータに付加されたヘッダに含まれる優先度を示す情報を考慮して、高い優先度が指定されたコールIDに対応して優先順位の高いUDPポート(例えば、UDPポートP1a)を振分管理テーブル218に登録し、一方、優先度が低いコールIDについては優先順位の低いUDPポート(例えば、UDPポートP1b)を登録する。
このようにして、優先度の異なるSIPデータの伝送において、優先度の異なるUDPポートを使い分けることにより、呼数の増大にかかわらず、優先度の高いSIPデータを確実に伝送することができる。
更に、TCP通信処理部215とUDP通信処理部217との双方を備えて負荷分散装置210を構成し、中継処理部212がSIPデータを中継する相手先として、装置内のアドレスなどを適切に設定することにより、TCP通信処理部215およびUDP通信処理部217の一方を選択的に運用させることも可能である。
このように構成された負荷分散装置210を適用することにより、負荷分散装置210の設置時に設置先の呼処理システムで利用されているSIPサーバの通信方式に合わせて適切な通信方式が選択可能であり、また、運用開始後に、例えば、既存のUDP通信を行うSIPサーバからTCP通信を行う新規のSIPサーバへの置き換えが行われる場合でも、負荷分散装置内部の設定変更によって、柔軟に対応することができる。
上述したように、本発明にかかわる負荷分散型呼処理システムは、SIPサーバとの間でSIPデータを授受するための通信経路を呼ごとに確立/解放する処理から、負荷分散装置を解放することができる。これにより、負荷分散装置の処理負担を大幅に削減することができるので、加入者端末との間のSIPデータのやり取りにTCPプロトコルを適用する呼処理システムを現実的なコストで実現し、IP電話サービスシステムのセキュリティの向上に寄与することができる。
また、負荷分散装置とSIPサーバとの間でUDPプロトコルに従ってSIPデータを授受する構成を採用した場合には、既存のIP電話システムで用いられていたUDP通信を行うSIPサーバをそのまま利用しながら、加入者端末側の伝送経路についてはTCPプロトコルの採用によるセキュリティの向上を図ることができる。
このように、負荷分散装置において、加入者端末との間の通信を終端し、SIPサーバにSIPデータの中継を行う構成は、既存のIP電話システムを段階的にTCPプロトコルを適用した信頼性の高いシステムに切り替えていくといった場合にも柔軟に対応することができるので、非常に有用性が高い。
本発明にかかわる負荷分散型呼処理システムの第1の実施形態を示す図である。 振分管理テーブルの例を示す図である。 中継処理を説明する図である。 SIPサーバの詳細構成を示す図である。 呼処理動作にかかわるシーケンス図である。 本発明にかかわる負荷分散型呼処理システムの第2の実施形態を示す図である。 本発明にかかわる負荷分散型呼処理システムの第3の実施形態を示す図である。 振分管理テーブルの例を示す図である。 本発明にかかわる負荷分散型呼処理システムの第4の実施形態を示す図である。
符号の説明
201、201、201IP電話端末(UE1、UE2、UE3)
210 負荷分散装置
211 ネットワーク通信処理部
212 中継処理部
213 振分管理テーブル
214 サーバ割当処理部
215 TCP通信処理部
216,216、2191a,2191b 送受信バッファ
217、225 UDP通信処理部
218 振分管理テーブル
220,220SIPサーバ
221 TCP通信処理部
222 呼処理部
223 呼処理制御部
224 コールID管理テーブル
226 SIPデータ処理部

Claims (4)

  1. 少なくとも一つのSIPサーバとこれらのSIPサーバにIPネットワークから到来する呼を振り分ける負荷分散装置とからなる負荷分散型呼処理システムにおいて、
    負荷分散装置は、
    前記少なくとも一つのSIPサーバそれぞれに対応する共通コネクションとしてTCPコネクションを確立して維持する共通コネクション管理手段と、
    前記少なくとも一つの共通コネクションそれぞれを介してTCPプロトコルに従った通信を行うサーバ側通信手段と、
    前記IPネットワークを介して加入者端末とTCPプロトコルに従う通信処理を行う加入者側通信手段と、
    前記加入者側通信手段を介して加入者端末から渡されるSIPプロトコルにおける接続要求に応じて、この接続要求に前記少なくとも一つの共通コネクションのいずれかを割り当て、前記接続要求にかかわるコールIDおよび要求元を示す識別情報と割当先の共通コネクションとの対応関係を管理テーブルに登録して管理する割当管理手段と、
    前記加入者側通信手段と前記各サーバ側通信手段との間でやり取りされるSIPデータを、前記SIPデータに含まれているコールIDと前記管理テーブルとに基づいて、互いに中継する中継手段とを備え、
    前記SIPサーバは、
    前記負荷分散装置との間で対応する共通コネクションを介してTCPプロトコルに従う通信を行う装置側通信手段と、
    前記装置側通信手段によって受信されたTCPデータから抽出されたSIPデータによって示される接続要求に応じて、前記SIPデータに含まれるコールIDに対応する通話処理を行うSIP処理手段を起動する起動管理手段と、
    前記装置側通信手段を介して受け取ったSIPデータに含まれるコールIDに基づいて、対応するSIP処理手段にSIPデータを振り分ける振分手段とを備えた
    ことを特徴とする負荷分散型呼処理システム。
  2. 請求項1に記載の負荷分散型呼処理システムにおいて、
    前記共通コネクション管理手段によって前記少なくとも一つのSIPサーバに対応して確立される共通コネクションは、それぞれ優先度を指定可能な少なくとも一つのTCPコネクションから形成されており、
    前記割当管理手段は、前記接続要求で指定される優先度に基づいて、前記共通コネクション管理手段によって確立された共通コネクションから適切な優先度が指定されたTCPコネクションを割当先の共通コネクションとして選択する選択手段を備えた
    ことを特徴とする負荷分散型呼処理システム。
  3. 少なくとも一つのSIPサーバとこれらのSIPサーバにIPネットワークから到来する呼を振り分ける負荷分散装置とからなる負荷分散型呼処理システムにおいて、
    負荷分散装置は、
    前記少なくとも一つのSIPサーバそれぞれに対応して設けられ、対応するSIPサーバとの間でUDPプロトコルに従った通信を行うサーバ側通信手段と、
    前記IPネットワークを介して加入者端末とTCPプロトコルに従う通信処理を行う加入者側通信手段と、
    前記加入者側通信手段を介して加入者端末から渡されるSIPプロトコルにおける接続要求に応じて、この接続要求に前記少なくとも一つのサーバ側通信手段のいずれかを割り当て、前記接続要求にかかわるコールIDおよび要求元を示す識別情報と割当先のサーバ側通信手段との対応関係を管理テーブルに登録して管理する割当管理手段と、
    前記加入者側通信手段と前記各サーバ側通信手段との間でやり取りされるSIPデータを、前記SIPデータに含まれているコールIDと前記管理テーブルとに基づいて、互いに中継する中継手段とを備え、
    前記SIPサーバは、
    前記負荷分散装置に備えられた対応するサーバ側通信手段の間でUDPプロトコルに従う通信を行う装置側通信手段と、
    前記装置側通信手段によって受信されたUDPデータから抽出されたSIPデータによって示される接続要求に応じて、前記SIPデータに含まれるコールIDに対応する通話処理を行うSIP処理手段を起動する起動管理手段と、
    前記装置側通信手段を介して受け取ったSIPデータに含まれるコールIDに基づいて、対応するSIP処理手段にSIPデータを振り分ける振分手段とを備えた
    ことを特徴とする負荷分散型呼処理システム。
  4. 請求項3に記載の負荷分散型呼処理システムにおいて、
    前記サーバ側通信手段は、それぞれ優先度を指定可能な少なくとも一つのポートを備えて形成されており、
    前記割当管理手段は、前記接続要求で指定される優先度に基づいて、前記少なくとも一つのポートから適切な優先度が指定されたポートを割当先として選択する選択手段を備えた
    ことを特徴とする負荷分散型呼処理システム。
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