JP2015012477A - 通信制御システム、通信制御装置及び通信制御プログラム - Google Patents

通信制御システム、通信制御装置及び通信制御プログラム Download PDF

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Abstract

【課題】セッション確立プロトコルを用いて他ノード装置の状態を認識する際に、対象ノード装置に代わって応答を行うことができるようにする。【解決手段】本発明は、中継装置を介して第1のノード装置がセッション制御プロトコルを用いて1又は複数の第2のノード装置の状態確認を行う通信制御システムで、中継装置が、セッション制御プロトコルを用いて定期的に1又は複数の第2のノード装置の状態確認を行う状態確認手段と、状態確認手段により確認された各第2のノード装置の状態を第2のノード装置毎に記憶する状態管理手段と、第1のノード装置からの第2のノード装置宛の状態確認リクエストに対して、対応の第2のノード装置の状態に応じた応答信号を第1のノード装置に返信する応答返信手段とを備える。【選択図】 図1

Description

本発明の通信制御システム、通信制御装置及び通信制御プログラムに関し、例えば、セッション確立プロトコルを用いて、他ノードの状態を認識する通信制御システム、通信制御装置及び通信制御プログラムに適用し得るものである。
例えばSIP(Session Initiation Protocol)を採用したネットワーク内において、複数のノード装置同士が、SIPのOPTIONSメソッドを利用して他ノード装置の障害状態を認識するヘルスチェック方法がある(非特許文献1参照)。
例えば、あるノード装置が、ヘルスチェック対象の宛先にSIP OPTIONSリクエストメッセージ(以下、OPTIONSリクエストと呼ぶ。)を含むパケットを送信する。OPTIONSリクエストを受信したノード装置は、OPTIONSリクエストの宛先を確認し、自身宛である場合(すなわち、OPTIONSリクエストが自身宛のヘルスチェックである場合)には送信元のノード装置に対してSIP OPTIONS応答メッセージ(以下、OPTIONS応答と呼ぶ。)を返信し、自身宛でない場合には宛先に向けてOPTIONSリクエスト転送している。
IETF(Internet Engineering Task Force) RFC3261
ところで、例えばSIPを採用したそれぞれ異なる事業者ネットワーク間の通信方式の差分を吸収するために、複数のネットワーク間のNNI(Network Network Interface)に、SIP−ALG(SIP Application Level Gateway)装置を配置する場合がある。
SIP−ALG装置がヘルスチェックでないOPTIONSリクエストを受信及び転送する際、転送先ノード装置が障害等で機能していない場合、転送先ノード装置からのOPTIONS応答が期待できないという課題が生じ得る。この場合、要求元は、要求先の状態を確認することができないという問題が生じ得る。
また、SIP−ALG装置は、OPTIONSリクエストの送信側のノード装置から再送リクエスト等を受信した場合、再度OPTIONSリクエストを宛先に向けて転送することになるため、リクエスト送信タイマ等の不要リソースの確保及びネットワークの輻輳が懸念される。
そのため、上記課題に鑑み、セッション確立プロトコルを用いて他ノード装置の状態を認識する際に、対象とするノード装置が応答できない場合でも、当該ノード装置に代わって応答を行うことができ、制御信号を終端することができる通信制御システム、通信制御装置及び通信制御プログラムが求められている。
かかる課題を解決するために、第1の本発明は、中継装置を介して、第1のノード装置が、セッション制御プロトコルを用いて、1又は複数の第2のノード装置の状態確認を行う通信制御システムにおいて、中継装置が、セッション制御プロトコルを用いて、定期的に、1又は複数の第2のノード装置の状態確認を行う状態確認手段と、状態確認手段により確認された各第2のノード装置の状態を第2のノード装置毎に記憶する状態管理手段と、第1のノード装置から受信した第2のノード装置宛の状態確認リクエストに対して、状態管理手段における対応の第2のノード装置の状態に応じた応答信号を第1のノード装置に返信する応答返信手段とを備えることを特徴とする通信制御システムである。
第2の本発明は、第1のノード装置と第2のノード装置との間でセッション制御プロトコルに係るメッセージを中継する中継装置の通信制御装置において、セッション制御プロトコルを用いて、定期的に、1又は複数の第2のノード装置の状態確認を行う状態確認手段と、状態確認手段により確認された各第2のノード装置の状態を第2のノード装置毎に記憶する状態管理手段と、第1のノード装置から受信した第2のノード装置宛の状態確認リクエストに対して、状態管理手段における対応の第2のノード装置の状態に応じた応答信号を第1のノード装置に返信する応答返信手段とを備えることを特徴とする通信制御装置である。
第3の本発明は、第1のノード装置と第2のノード装置との間でセッション制御プロトコルに係るメッセージを中継する中継装置の通信制御プロトコルにおいて、コンピュータを、セッション制御プロトコルを用いて、定期的に、1又は複数の第2のノード装置の状態確認を行う状態確認手段、状態確認手段により確認された各第2のノード装置の状態を第2のノード装置毎に記憶する状態管理手段、第1のノード装置から受信した第2のノード装置宛の状態確認リクエストに対して、状態管理手段における対応の第2のノード装置の状態に応じた応答信号を第1のノード装置に返信する応答返信手段として機能させることを特徴とする通信制御プログラムである。
本発明によれば、セッション確立プロトコルを用いて他ノード装置の状態を認識する際に、対象とするノード装置が応答できない場合でも、当該ノード装置に代わって応答を行うことができ制御信号を終端することができる。
実施形態に係る通信制御システムの全体構成を示す全体構成図である。 実施形態に係るゲートウェイ装置の内部構成を示す内部構成図である。 実施形態に係る状態確認条件を説明する説明図である。 実施形態に係る状態管理情報の構成を示す構成図である。 実施形態に係るノード装置の内部構成を示す内部構成図である。 実施形態に係る通信制御システムにおけるノード装置の状態確認処理の動作を説明する説明図である。 実施形態のゲートウェイ装置がノード装置の状態確認処理の一例を示すシーケンス図である(その1)。 実施形態のゲートウェイ装置がノード装置の状態確認処理の一例を示すシーケンス図である(その2)。 実施形態に係る通信制御システムにおけるノード装置の状態確認処理を示すシーケンス図である。 実施形態のゲートウェイ装置における宛先判定処理を示すフローチャートである。 実施形態のゲートウェイ装置がRequest−URIのhost部のチェックのより詳細な処理を示すフローチャートである。
(A)主たる実施形態
以下では、本発明の通信制御システム、通信制御装置及び通信制御プログラムの実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
この実施形態では、ネットワークにおけるセッション確立プロトコルとしてSIPを採用する場合の実施形態を例示する。
(A−1)実施形態の構成
(A−1−1)全体構成
図1は、実施形態に係る通信制御システムの全体構成を示す全体構成図である。図1において、実施形態に係る通信制御システム100は、中継装置としてのゲートウェイ装置1、ノード装置2、ノード装置3−1及び3−2を有する。
図1において、実施形態に係る通信制御システム100は、それぞれ異なる事業者のネットワークAとネットワークBとが接続するネットワークを想定する。
なお、図1では、2個のネットワークが接続する場合を例示するが、3個以上のネットワークが接続するものであっても良い。3個以上のネットワークが存在する場合、複数のネットワークが接続する各NNIとしてゲートウェイ装置1が配置される。
ネットワークAとネットワークBとはそれぞれ、セッション確立プロトコルとしてSIPを採用するネットワークである。そのため、ネットワークAとネットワークBには、SIPを用いたセッション確立処理を行う1又は複数のサーバを有する。図1の例では、説明を容易にするため、ネットワークAにはSIPサーバとして機能するノード装置2が存在するものとして、ネットワークBにはSIPサーバとして機能するノード装置3−1及び3−2が存在するものとする。
ノード装置2は、ネットワークAに存在するセッション確立サーバであり、例えばSIPサーバである。SIPサーバとしてのノード装置2は、要求されたセッションを確立することに加えて、他のノード装置の状態を確認する状態確認機能(ヘルスチェック機能)を有する。
ノード装置3−1及び3−2はそれぞれ、ネットワークBに存在するセッション確立サーバであり、例えばSIPサーバである。SIPサーバとして機能するノード装置3−1及び3−2も、ノード装置2と同様に、要求されたセッションを確立することに加えて、他ノード装置の状態を確認する状態確認機能(ヘルスチェック機能)を有する。
なお、図1では、説明を容易にするために、ネットワークAに存在するノード装置2が、ゲートウェイ装置1を介して、別のネットワークBに存在するノード装置3−1及び3−2の状態確認を行う場合を例示している。つまり、一方のネットワーク上のノード装置が、ゲートウェイ装置1を介して、他方のネットワーク上の他ノード装置の状態確認を行う場合を示している。
勿論、ノード装置2、ノード装置3−1、ノード装置3−2は、同一ネットワーク上の他ノード装置の状態確認を行うようにしても良い。又、ネットワークB上のノード装置3−1、ノード装置3−2が、別のネットワークA上のノード装置2の状態確認を行うようにしても良い。さらに、ゲートウェイ装置1もSIP UA(SIP ユーザエージェント)と見ることができるので、ノード装置2が、ゲートウェイ装置1の状態確認を行うようにしても良い。
ここで、他ノード装置の状態確認とは、対象とするノード装置の動作可能な状態(すなわち、セッション確立プロトコルによる処理動作が可能な状態)であるか否かを確認することを意味する。
また、ノード装置2とノード装置3−1及び3−2とが行う他ノード装置の状態確認方法(ヘルスチェック方法)の一例として、SIPのOPTIONSメソッドを用いた方法を適用することができる。OPTIONSメソッドは、RFC3261で定義されるSIPメソッドの1つである。OPTIONSメソッドの機能は、相手装置との間でセッションの確立動作を行うことなく、相手装置の状態等を認識することができる。例えば、図1に示すように、状態確認の問い合せを行うノード装置2は、OPTIONSリクエストのRequest−URIに状態確認の対象とする相手のノード装置3−1又は3−2のURI(例えば、sip−uri、sips−uri等)を設定したSIPメッセージを含むパケット(図1ではSIPと表記する。)を、ゲートウェイ装置1を介して送信する。なお、対象とする複数のノード装置のURIを同時に設定するようにしても良い。OPTIONSリクエストを受信したノード装置3−1又は3−2が正常に動作している場合、OPTIONSリクエストに対するOPTIONS応答(例えば、ステータスコードが「200」の応答等であり、図1では200 OPTIONSと表記する。)を、ゲートウェイ装置1を介して要求元に返信する。このように、OPTIONSリクエストに対してOPTIONS応答が返信されることで、要求元のノード装置2は、要求先のノード装置3−1及び3−2が正常に動作していることを認識できる。
ゲートウェイ装置1は、ネットワークAに存在し、ネットワークA上のノード装置2と、ネットワークB上のノード装置3−1及び3−2との間でSIPメッセージを含むパケットの中継を行うものである。ゲートウェイ装置1は、例えばSIP−ALG装置として機能する。
SIP−ALG装置として機能するゲートウェイ装置1は、ネットワークAとネットワークBとの間のNNIに配置され、ネットワークAとネットワークBとの間の通信方式の差分を吸収するものである。例えば、それぞれのネットワークのIPアドレスがIPv4とIPv6と異なる場合、SIP−ALG装置としてのゲートウェイ装置1はIPアドレスの相互変換を行い、SIPメッセージを含むパケットの中継を行う。アドレス変換技術は、特に限定されるものではなく種々の技術を広く適用することができる。
(A−1−2)ゲートウェイ装置1の内部構成
図2は、この実施形態に係るゲートウェイ装置1の内部構成を示す内部構成図である。図2において、実施形態に係るゲートウェイ装置1は、制御部10、通信部15を有する。
通信部15は、制御部10の制御を受けて、ネットワークA、ネットワークBの通信回線との間でパケットの送受信を行うものである。
制御部10は、ゲートウェイ装置1全体の機能を司るものである。制御部10は、例えば、CPU、記憶装置、入出力インタフェース部等を有するものであり、CPUがROMに格納される処理プログラムを実行するソフトウェア処理により、ゲートウェイ装置1は図2に示す機能を実現することができる。処理プログラムはインストールにより構築することができ、その場合でも図2のように示すことができる。
制御部10は、図2に例示するように、状態管理部11、記憶部12を有する。
状態管理部11は、通信部15を介して、受信したOPTIONSリクエストが自身宛のヘルスチェックである場合には、OPTIONSリクエストに対するOPTIONS応答を行ったり、又受信したOPTIONSリクエストが他ノード装置宛の場合には、他ノード装置の状態管理を行ったりするものである。
状態管理部11は、定期的に、対象とする1又は複数のノード装置の状態を、SIP OPTIONSを用いて確認し、各ノード装置の状態管理を行うものである。また、状態管理部11は、受信したOPTIONSリクエストが他ノード装置宛の場合であって、OPTIONSリクエストの宛先のノード装置の状態管理をしているものであるとき、自身が管理している状態管理情報を参照して、要求元のノード装置に対してOPTIONSレスポンスを応答するものである。
つまり、状態管理部11は、定期的に、他ノード装置宛のOPTIONSリクエストを他ノード装置に転送して、他ノード装置の状態管理を行う。当該他ノード装置からOPTIONS応答がある場合、状態管理部11は当該他ノード装置が「運用中」であると管理する。一方、当該他ノード装置からOPTIONS応答がない場合、状態管理部11は当該他ノード装置が「閉塞中」であると管理する。
また、状態管理部11は、受信したOPIONSリクエストの要求先のノード装置の状態管理を行っており、要求先ノード装置の状態管理情報に基づいて、受信したOPTIONSリクエストに対するOPTIONSレスポンスを要求元に返信する。これにより、ゲートウェイ装置1がOPTIONSリクエストを終端できるため、要求元のノード装置に対して要求先のノード装置に障害が生じた旨を知らせることができる。また、要求元のノード装置からのOPTIONSリクエストの再送を軽減できるため、リクエストに係るリソース負荷の軽減及びネットワーク全体の輻輳回避を図ることができる。
状態管理部11は、リクエスト判定部111、状態管理情報検索部112、状態確認部113、障害検出部114、レスポンス返信部115、障害回復検出部116を有する。
リクエスト判定部111は、受信したSIPメッセージのメソッド検査、ヘッダ検査等を行うものである。リクエスト判定部111は、受信したSIPメッセージがOPTIONSメソッドのリクエストであること、OPTIONSリクエストの宛先が自身宛であるか又は他ノード装置であるかを判定する。
状態管理情報検索部112は、リクエスト判定部111により受信したOPTIONSリクエストの宛先が自身でない場合(すなわち、宛先が他ノード装置の場合)、記憶部12の状態管理情報122を参照して、OPTIONSリクエストの宛先のノード装置の状態管理情報を検索するものである。
状態確認部113は、記憶部12に記憶される状態確認条件121に従って、1又は複数の他ノード装置の状態確認(ヘルスチェック)を行うものである。状態確認部113の処理については、動作の項で詳細に説明する。
障害検出部114は、対象とする1又は複数のノード装置に送信したOPTIONSリクエストに対して、要求先のノード装置からの応答状況に基づいて、当該ノード装置の障害検出を行うものである。障害検出部114は、状態確認条件121に設定された障害検出条件に従って障害検出を行う。障害検出部114による障害検出の方法の詳細については後述する。
レスポンス返信部115は、受信したOPTIONSリクエストの宛先が自身である場合(自身宛のヘルスチェックである場合)、OPTIONS応答を要求元のノード装置に送信する。
レスポンス返信部115は、受信したOPTIONSリクエストの宛先が、自身が状態管理するノード装置である場合、状態管理検索部112による検索結果に基づいて、OPTIONSレスポンスを返信するものである。
例えば、対象とするノード装置の状態が「運用中」である場合には、レスポンス返信部115は、ステータスコードが「200」の応答をOPTIONSレスポンスとして返信する。また、対象とするノード装置の状態が「閉塞中」の場合(すなわち、障害が検出された場合)、レスポンス返信部115は、ステータスコードが「503」の応答をOPTIONSレスポンスとして返信する。
障害回復検出部116は、障害検出された他ノード装置に対してOPTIONSリクエストを送信し、OPTIONSリクエストに対してOPTIONS応答があった場合に、当該他ノード装置の障害回復を検出する。障害回復検出部116は、状態確認条件121に設定された障害回復条件に従って障害回復を検出する。
記憶部12は、処理プログラムや処理に必要なデータ、状態確認条件121、状態管理情報122等を記憶するものである。
状態確認条件121は、ゲートウェイ装置1と他ノード装置との間のSIP OPTIONSを用いた状態確認(ヘルスチェック)の実施条件である。上述したように、状態管理部11は、状態確認条件121に従って他ノード装置の状態確認(ヘルスチェック)を行う。
図3は、実施形態に係る状態確認条件121を説明する説明図である。図3に示すように、実施形態に係る状態確認条件121は、項目として、起動条件201、実施周期202、成功条件203、再送期間204、障害検出条件205、障害回復条件206、カウント条件206を有する。
起動条件201は、ゲートウェイ装置1が他ノード装置の状態の保持及び管理を行う開始条件である。例えば、起動条件201は、他ノード装置に対する状態確認(ヘルスチェック)の実施の有無とすることができる。具体的には、対象とするノード装置の設定を行うようにしても良い、又は、ゲートウェイ装置1が受信したOPTIONSリクエストの宛先が他ノード装置宛である場合、ゲートウェイ装置1は当該ノード装置の状態管理を開始するようにしても良い。
実施周期202、対象とするノード装置の状態確認(ヘルスチェック)を周期的に実施する間隔である。実施周期202には、ヘルスチェックを実施するため、OPTIONSリクエストの送信間隔が設定されている。実施周期202に設定される時間は、運用に応じて任意に決定することができる。
成功条件203は、対象とするノード装置が正常に動作していることを判断するための条件である。例えば、成功条件203は、ゲートウェイ装置1(SIP−SLG装置)が送信したOPTIONSリクエストに対して、ステータスコード「200」以上のレスポンスをゲートウェイ装置1が受信した場合と設定することができる。レスポンスについては、ステータスコード「200」の200応答に限定されるものではなく、暫定応答(例えばステータスコード180応答等)を除いて、要求先のノード装置から応答があった場合、当該ノード装置は正常に動作していると判断する。
再送期間204は、ゲートウェイ装置1がOPTIONSリクエストを再送する期間である。再送期間204に設定される時間は、運用に応じて任意に決定することができる。
障害検出条件205は、対象とするノード装置が正常に動作していないことを判断するための条件である。例えば、障害検出条件205は、ゲートウェイ装置1が対象とするノード装置宛に送信したOPTIONSリクエストの送信状況や又は応答状況に基づいて決定することができる。ここでは、2種類の障害検出条件を例示する。
第1の障害検出条件205の例は、周期的に実施される状態確認時間(ヘルスチェック時間)が再送期間で設定された時間を越えた場合である。つまり、OPTIONSリクエストを用いた状態確認(ヘルスチェック)は、ゲートウェイ装置1が周期的に行う。ゲートウェイ装置1が所定の送信間隔で送信するOPTIONSリクエストの再送時間が、所定のタイムアウト時間を越えた場合、当該ノードに障害が発生したと判断する。これは、ゲートウェイ装置1のOPTIONSリクエストの再送時間に基づいて、対象とするノード装置の障害を検出する条件と言い換えることができる。
第2の障害検出条件205の例は、OPTIONSリクエストに対する応答を再送期間内に受信しない場合である。例えば、第2の障害検出条件205は、前回の実施周期で送信したOPTIONSリクエストに対するOPTIONS応答が、今回の実施周期まで未受信である場合と設定できる。この場合、前回の実施周期で送信したOPTIONSリクエストの再送を停止することができる。これは、ゲートウェイ装置1のOPTIONSリクエストに対する応答状況に基づいて、対象とするノード装置の障害を検出する条件と言い換えることができる。
また、障害検出条件205は、後述するカウンタ条件207に設定される障害検出カウント条件に従って、ノード装置の障害が検出される。例えば、障害検出カウント条件が1回の場合、上記第1の障害検出条件又は上記第2の障害検出条件が1回生じたときに、ノード装置の障害と判断する。
障害回復条件206は、障害が生じたノード装置が回復したと判断するための条件である。例えば、障害回復条件206は、障害発生したノード装置に対して、ゲートウェイ装置1が実施周期に従ってOPTIONSリクエストを送信し、ステータスコード「200」以上のレスポンスを受信した場合に当該ノード装置が障害回復したと判断する。
また、障害回復条件206は、後述するカウンタ条件207に設定される障害回復カウント条件に従って、ノード装置の障害回復が検出される。例えば、障害回復カウント条件が2回の場合、対象とするノード装置から連続して2回のレスポンスを受信したとき、当該ノード装置の障害回復を判断する。
カウント条件207は、対象とするノード装置の障害、障害回復を判断するための、障害検出条件205、障害回復条件206を満たす回数に関する条件である。カウント条件207は、ノード装置の障害発生を判断するための障害検出カウント条件と、ノード装置の障害回復を判断するための障害回復カウント条件とを有する。
この実施形態では、例えば障害検出カウント条件は1回とする。つまり、障害検出条件205を満たす事象が1回検出されると、対象とするノード装置に障害が発生したと判断する。また例えば、障害回復カウント条件は2回とする。つまり、障害回復条件206を満たす事象が2回連続して検出されると、対象とするノードは障害回復したと判断する。
状態管理情報122は、ゲートウェイ装置1による他ノード装置の状態管理に関する情報である。
図4は、実施形態に係る状態管理情報122の構成を示す構成図である。図4において、状態管理情報122は、項目として、他ノード装置の識別情報301、状態302を有する。他ノード装置の識別情報301は、状態確認の対象とするノード装置を識別する情報であり、例えば、IPアドレス、ホスト名等とすることができる。状態302は、ノード装置の状態確認結果であり、状態確認条件121に従って、ノード装置が運用中であるか又は閉塞中であるかを示す情報が格納される。ここで、運用中とは、対象とするノード装置が正常にセッション確立プロトコル(SIP)による処理動作が可能な状態であることを示す。閉塞中とは、対象とするノード装置が正常にセッション確立プロトコル(SIP)による処理動作をしていない状態であることを示す。
なお、図4の状態管理情報122は、状態確認の対象とするノード装置の識別情報と状態確認結果とを対応付けたものであり、状態確認の実施時刻、障害検出の時刻、障害回復検出の時刻等を含むようにしても良い。
(A−1−3)ノード装置の内部構成
図5は、実施形態に係るノード装置2、ノード装置3−1及び3−2の内部構成を示す内部構成図である。
ノード装置2、ノード装置3−1及び3−2における他ノード装置のヘルスチェックに係る構成は、基本的には、同一又は対応する構成とすることができる。そこで、ここでは、ノード装置2、ノード装置3−1及び3−2が備えるヘルスチェックに係る構成を、図5を参照して説明する。
図5において、ノード装置2、ノード装置3−1及び3−2は、制御部20、通信部25を有する。
通信部25は、接続するネットワーク(ネットワークA、ネットワークB)の通信回線との間でパケットの送受信を行うものである。
制御部20は、ノード装置2、3−1及び3−2全体の機能を司るものである。制御部20は、例えば、CPU、記憶装置、入出力インタフェース部等を有するものであり、CPUがROMに格納される処理プログラムを実行するソフトウェア処理により、ノード装置2、3−1及び3−2は図5に示す機能を実現することができる。処理プログラムはインストールにより構築することができ、その場合でも図5のように示すことができる。
制御部20は、図5に例示するように、状態確認部21、記憶部22を有する。
状態確認部21は、通信部15を介して、対象とする他ノード装置宛にOPTIONSリクエストを送信したり、又は、受信した自身宛のOPTIONSリクエストに対してOPTIONS応答を返信したりするものである。状態確認部21は、図5に示すように、リクエスト送信部211、レスポンス返信部212、レスポンス受信判定部213を有する。
リクエスト送信部211は、状態確認の問い合せのため、OPTIONSリクエストのRequest−URIに対象とするノード装置のURI(例えば、sip−uri、sips−uri等)を設定したSIPメッセージを含むパケット(図1ではSIPと表記する。)を送信するものである。
レスポンス返信部212は、自身宛のOPTIONSリクエストを受信すると、要求元のノード装置宛のOPTIONS応答を返信するものである。例えば、レスポンス返信部212は、OPTIONSリクエストに対してステータスコード「200」のレスポンスを返信する。
レスポンス受信判定部213は、要求先のノード装置から受信したOPTIONSレスポンスの内容を判定するものである。レスポンス受信判定部213は、受信したOPTIONSレスポンスのステータスコードが「200」以上のレスポンスである場合、要求先のノード装置は正常に動作していると判定する。一方、受信したOPTIONSレスポンスのステータスコードが「503」のレスポンスである場合、レスポンス受信判定部213は、要求先のノード装置が正常に動作していないと判定する。
記憶部22は、処理プログラム、処理に必要なデータ、状態管理情報221等を記憶するものである。状態管理情報221は、レスポンス受信判定部213による判定結果を、対象とするノード装置毎に保持するものである。
(A−2)実施形態の動作
次に、実施形態に係る通信制御システム100におけるノード装置の状態確認処理の動作を、図面を参照しながら詳細に説明する。
(A−2−1)ゲートウェイ装置1における状態管理処理
図6は、実施形態に係る通信制御システム100におけるノード装置の状態確認処理の動作を説明する説明図である。
図6において、ネットワークAに属するゲートウェイ装置1が、定期的に、ネットワークBに存在するノード装置3−1及び3−2の状態を管理しているものとする。
図7は、実施形態のゲートウェイ装置1がノード装置の状態確認処理の一例を示すシーケンス図である。ここで、説明便宜上、対象とするノード装置については、ノード装置3と表記して説明する。
ゲートウェイ装置1において、状態確認部113は、状態確認条件121に従って、対象とするノード装置3の状態を確認する。状態確認部113は、状態確認条件121の実施周期202に基づいて、対象とするノード装置3宛のOPTIONSリクエストを送信する(S101)。
つまり、実施周期202で設定されている送信間隔で、状態確認部113は、OPTIONSリクエストを送信する。これにより、ゲートウェイ装置1は、定期的に、対象とするノード装置3の状態管理を行うことができる。
このとき、状態確認部113は、OPTIONSメソッドのSIPメッセージのRequest−URIをノード装置3のIPアドレスとして、OPTIONSリクエストをノード装置3に送信する。
ノード装置3が正常に動作している場合、ノード装置3は、受信したOPTIONSリクエストに対するOPTIONSレスポンスを返信する(S102)。例えば、OPTIONSレスポンスは200応答とする。そうすると、ゲートウェイ装置1において、状態確認部113は、状態確認条件121の成功条件203を満たすものと判断する。従って、状態確認部113は、状態管理情報122において、当該ノード装置3の状態が運用中であることを登録する。
ここで、ノード装置3に障害が発生したとする(S103)。ノード装置3の障害発生後、状態管理部131による次のヘルスチェックの実施周期の開始時に、状態確認部113がOPTIONSリクエストをノード装置3に送信する(S104)。しかし、ノード装置3が障害発生しているため、OPTIONSリクエストに対する応答がなされない。ゲートウェイ装置1の状態確認部113は、OPTIONSリクエストの再送を繰り返し行う(S105)。
ゲートウェイ装置1において、障害検出部114は、今回のヘルスチェックの実施周期における実施期間(実施時間)を管理しており、当該実施周期の実施期間が再送期間204を超えるか否かを判断している。そして、当該実施周期の実施期間が再送期間204を超えたとき、障害検出部114は、再送タイムアウト(再送T.O.)を検出する(S106)。
そうすると、障害検出部114は、状態確認条件121の障害検出条件205及びカウント条件207(障害検出カウント条件)に基づいて、当該ノード装置3の障害発生を検出する(S107)。なお、障害検出カウント条件は例えば1回と設定されているため(図3参照)、障害検出部114は、1回の再送T.O.検出で、障害検出と判断する。
そして、状態確認部113は、状態管理情報122において、当該ノード装置3の状態が閉塞中であることを登録する。
次のヘルスチェックの実施周期においても、状態確認部113は、ノード装置3に対してOPTIONSリクエストを送信する。図7のS108〜S110の場合も、当該実施周期の実施期間が再送期間204を超え、障害検出部114は、再送タイムアウト(再送T.O.)を検出する。このとき、状態確認部113は、状態管理情報122において、当該ノード装置3の状態が閉塞中であるため、そのまま管理情報を維持する。
ここで、次のヘルスチェックの実施周期になる前に、ノード装置3の障害が復旧したとする(S111)。ノード装置3の復旧後、次のヘルスチェックの実施周期に、状態確認部113がOPTIONSリクエストをノード装置3に送信する(S112)。このとき、ノード装置3は復旧しているため、OPTIONSリクエストに対するOPTIONSレスポンス(図7では200応答とする)が、ゲートウェイ装置1に受信される(S113)。
ゲートウェイ装置1において、障害回復検出部116は、受信したOPTIONSレスポンスの内容を判定する。このとき、受信したOPTIONSレスポンスがステータスコード「200」以上のレスポンスであることを、障害回復検出部116は確認する。
次のヘルスチェックの実施周期に、状態確認部113がOPTIONSリクエストをノード装置3に送信し(S114)、ノード装置3がOPTIONSリクエストに対するOPTIONSレスポンス(図7では200応答とする)がゲートウェイ装置1に送信する(S115)。
ゲートウェイ装置1において、障害回復検出部116は、2回連続ステータスコードが「200」以上の応答の受信を検出した。そのため、障害回復検出部116は、状態確認条件121の障害回復条件206及びカウント条件(障害回復カウント条件)に基づいて、当該ノード装置3の障害回復を検出する。
そして、状態確認部113は、状態管理情報122において、当該ノード装置3の状態が運用中であることを登録する。
図8は、実施形態のゲートウェイ装置1がノード装置の状態確認処理の別の例を示すシーケンス図である。
上述した図7では、障害検出条件が再送タイムアウトである場合を例示したが、図8は、障害検出条件がOPTIONSレスポンスの未受信である場合を示す。
図8では、障害検出条件が図7の処理と異なるため、以下では、障害検出処理を中心に説明する。なお、図8において、図7と同一又は対応する処理には同一番号を付している。
図8において、ノード装置3に障害が発生したとする(S103)。ノード装置3の障害発生後、状態管理部131による次のヘルスチェックの実施周期に、状態確認部113がOPTIONSリクエストをノード装置3に送信する(S104)、状態確認部113は、OPTIONSリクエストの再送を繰り返し行う(S105)。
ゲートウェイ装置1において、障害検出部114は、OPTIONSリクエストに対する応答が再送期間204まで未受信である場合(S201)、状態確認条件121の障害検出条件205及びカウント条件207(障害検出カウント条件)に基づいて、当該ノード装置3の障害発生を検出する(S107)。
ここで、S201では、OPTIONSリクエストに対する応答が再送期間204までに未受信である場合を例示したが、この障害検出条件は、OPTIONSリクエストに対する応答がないことを判断できればよい。
そのため、再送期間204内に応答未受信を検出するようにしても良いし、又は、ヘルスチェックの実施に係る1周期内で、OPTIONSリクエストに対する応答未受信を検出するようにしても良い。
そして、状態確認部113は、状態管理情報122において、当該ノード装置3の状態が閉塞中であることを登録する。
次のヘルスチェックの実施周期になると、状態確認部113は、前回の実施周期で送信していたOPTIONSリクエストの再送を停止する。次のヘルスチェックの実施周期においても、障害検出部114は、OPTIONSリクエストに対する応答が再送期間204まで未受信である場合(S202)、当該ノード装置3の障害発生を検出する。
この場合、状態確認部113は、状態管理情報122において、当該ノード装置3の状態が閉塞中であるため、そのまま管理情報を維持する。
その後、ノード装置3が回復した後の処理は、図7の場合と同様であるため、ここでの説明は省略する。
(A−2−2)ゲートウェイ装置1のOPTIONSリクエスト受信時
次に、ゲートウェイ装置1が、OPTIONSリクエストを受信した場合の処理動作を、図面を参照しながら詳細に説明する。
ここでは、図6に示すように、ネットワークA上のノード装置2が要求元であり、要求元のノード装置2が、ゲートウェイ装置1を介して、ネットワークB上のノード装置3−1及び3−2の状態確認を行う場合を例示する。
また、図6に示すように、説明便宜上、要求先のノード装置3−1は障害が生じており正常に動作しておらず、要求先のノード装置3−2が正常に動作しているものとする。
図9は、実施形態に係る通信制御システム100におけるノード装置の状態確認処理を示すシーケンス図である。
図9において、状態確認の要求元であるノード装置1において、OPTIONSメソッドのリクエストが作成され(S301)、作成されたノード装置宛のOPTIONSリクエストを含むパケットが、ゲートウェイ装置1に送信される(S302)。
ゲートウェイ装置1では、受信パケットに含まれるSIPメッセージがOPTIONSメソッドのリクエストであることが判定され、OPTIONSリクエストの宛先判定がなされる(S303)。
図10は、実施形態のゲートウェイ装置1における宛先判定処理を示すフローチャートである。
図10において、受信されたOPTIONSリクエストは、スキームチェックが行なわれる(S501)。つまり、ゲートウェイ装置1において、リクエスト判定部111が、SIPメッセージのRequest−URIに基づいて、sip−uri又はsips−uriであるか否かを確認する。
sip−uri又はsips−uriである場合、処理はS502に移行する。一方、sip−uri又はsips−uri以外の場合、処理はS505に移行し、リクエスト判定部111は転送対象のSIPメッセージであると判定する(S505)。
S502では、リクエスト判定部111が、SIPメッセージのRequest−URIにuserinfo部が含まれているか否かをチェックする(S502)。
userinfo部が含まれていない場合、処理はS503に移行する。一方、userinfo部が含まれている場合、処理はS505に移行し、リクエスト判定部111は転送対象のSIPメッセージであると判定する(S505)。
S503では、リクエスト判定部111が、Request−URIのhost部の確認を行う(S503)。
そして、Request−URIのhost部が自身(ゲートウェイ装置1)宛である場合、リクエスト判定部111は自身のヘルスチェック用OPTIONSリクエストであると判定する(S504)。このとき、ゲートウェイ装置1において、レスポンス返信部115は、OPTIONSリクエストに対するOPTIONSレスポンスとして200応答を、要求元のノード装置2に送信する。
また、Request−URIのhost部が自身宛でない場合(他ノード装置)である場合、リクエスト判定部111は転送対象のSIPメッセージであると判定する(S505)。
ここで、図11は、Request−URIのhost部のチェックのより詳細な処理を示すフローチャートである。
図11において、まず、リクエスト判定部111は、Request−URIのhost部がIPアドレスであるか否かを確認する(S511)。
host部がFQDN(Fully Qualified Domain Name)である場合、処理はS512に移行する。一方、host部がIPアドレスである場合、処理はS513に移行する。
S512では、リクエスト判定部111が、名前解決処理を実施して、host部のFQDNに対応するIPアドレスを検索する(S512)。なお、名前解決のため、ゲートウェイ装置1は、DNS(Domain Name System)を有するようにしても良いし、ゲートウェイ装置1が、ネットワーク上のDNSサーバを用いて名前解決を行うようにしても良い。
S513では、リクエスト判定部111が、宛先のIPアドレスと自身(ゲートウェイ装置1)のIPアドレスとを比較する(S513)。そして、一致する場合、リクエスト判定部111は自身宛であると判定し(S514)、一致しない場合、リクエスト判定部111は他ノード宛であると判定する(S515)。
図9において、受信したOPTIONSリクエストの宛先が、他ノード装置宛であると判定されると、ゲートウェイ装置1において、状態管理情報検索部112は、記憶部12の状態管理情報122から、対応するノード装置の状態管理情報を検索する(S304)。
ゲートウェイ装置1において、レスポンス返信部115は、状態管理情報検索部112による検索結果に基づいて、OPTIONSリクエストに対するOPTIONSレスポンスを作成し(S305)、要求元にOPTIONSレスポンスを送信する(S306)。
例えば、ノード装置3−2のIPアドレスが「168.0.0.1」であり、図4の例の通り、ノード装置3−2の状態が「運用中」であるとする。また、OPTIONSリクエストの宛先が「IPアドレス:168.0.0.1」であるとする。状態管理情報検索部112は、OPTIONSリクエストの宛先「IPアドレス:168.0.0.1」に基づいて、状態管理情報122を参照して、当該対象のノード装置の状態が「運用中」であると判断する。この場合、レスポンス返信部115は、OPTIONSレスポンスとして200応答を作成して返信する。
また例えば、ノード装置3−1のIPアドレスが「168.0.0.2」であり、図4の例の通り、ノード装置3−1の状態が「閉塞中」であるとする。また、OPTIONSリクエストの宛先が「IPアドレス:168.0.0.2」であるとする。状態管理情報検索部112は、OPTIONSリクエストの宛先「IPアドレス:168.0.0.2」に基づいて、状態管理情報122を参照して、当該対象のノード装置の状態が「閉塞中」であると判断する。この場合、レスポンス返信部115は、OPTIONSレスポンスとしてエラー応答(ステータスコード「503」応答:Service Unavailable)を作成して返信する。これにより、エラー応答を受けたノード装置は、ゲートウェイ装置1からのOPTIONSレスポンスに基づいて要求先のノード装置が故障していると判断することができ、例えば迂回等の処理を行うことで呼の接続を継続することができる。
(A−3)実施形態の効果
以上のように、この実施形態によれば、ゲートウェイ装置が、OPTIONSリクエストを用いてノード装置の状態を管理する。そして、ゲートウェイ装置を介したノード装置の状態確認がある場合に、転送先ノード装置が正常であればゲートウェイ装置が正常応答を返信し、転送先ノード装置に障害があれば、ゲートウェイ装置がエラー応答を返信する。これにより、要求元からのSIPリクエストをゲートウェイ装置が終端することができるので、ノード装置間において不要リソースの削減及びネットワーク輻輳を低減することができる。
(B)他の実施形態
上述した実施形態においても、本発明の種々の変形実施形態を説明したが、本発明は、以下の他の実施形態も広く適用することができる。
上述した実施形態では、セッション制御プロトコルがSIPである場合を例示した。しかし、セッション制御プロトコルは、SIPに限定されるものではなく、メディアゲートウェイ制御プロトコル(MGCP:Media Gateway ControI Protocol)においても、同様に適用することが可能である。この場合、SIP OPTIONS信号に代えて、H.248.1に規定されているAudit Value(Media Gateway ControI Protocol)信号を用いることで実現することができる。
上述した実施形態では、ゲートウェイ装置に本発明を適用する場合を例示した。より具体的には、事業者が異なるネットワーク間のNNIに配置されるセッションボーダコントローラが有するSIP−ALG機能に、本発明を適用するようにしても良い。
100…通信制御システム、1…ゲートウェイ装置(例えばSIP−ALG)、2…ノード装置(例えばSIPサーバ)、3−1及び3−2…ノード装置(例えばSIPサーバ)、
10…制御部、11…状態管理部、111…リクエスト判定部、112…状態管理情報検索部、113…状態確認部、114…障害検出部、115…レスポンス返信部、116…障害回復検出部、12…記憶部、121…状態確認条件、122…状態管理情報。

Claims (10)

  1. 中継装置を介して、第1のノード装置が、セッション制御プロトコルを用いて、1又は複数の第2のノード装置の状態確認を行う通信制御システムにおいて、
    上記中継装置が、
    セッション制御プロトコルを用いて、定期的に、上記1又は複数の第2のノード装置の状態確認を行う状態確認手段と、
    上記状態確認手段により確認された上記各第2のノード装置の状態を上記第2のノード装置毎に記憶する状態管理手段と、
    上記第1のノード装置から受信した上記第2のノード装置宛の状態確認リクエストに対して、上記状態管理手段における対応の第2のノード装置の状態に応じた応答信号を上記第1のノード装置に返信する応答返信手段と
    を備える
    ことを特徴とする通信制御システム。
  2. 上記応答返信手段が、上記状態管理手段を参照して、上記状態確認リクエストの要求先の第2のノード装置の状態が非正常状態の場合、受信した上記状態確認リクエストに対してエラー応答を返信するものであることを特徴とする請求項1に記載の通信制御システム。
  3. 上記応答返信手段が、上記状態管理手段を参照して、上記状態確認リクエストの要求先の第2のノード装置の状態が正常状態の場合、受信した上記状態確認リクエストに対して正常応答を返信するものであることを特徴とする請求項1又は2に記載の通信制御システム。
  4. 上記状態確認手段が、定期的に、上記1又は複数の第2のノード装置に対して状態確認リクエストを送信し、上記1又は複数の第2のノード装置からの応答状況に基づいて、上記各第2のノード装置の状態を確認するものであり、
    上記中継装置は、
    上記状態確認手段による上記各第2のノード装置の状態確認に係る実施期間が所定の期間を超えた場合、当該第2のノード装置の障害発生を検出する障害検出手段を備える
    ことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の通信制御システム。
  5. 上記状態確認手段が、定期的に、上記1又は複数の第2のノード装置に対して状態確認リクエストを送信し、上記1又は複数の第2のノード装置からの応答状況に基づいて、上記各第2のノード装置の状態を確認するものであり、
    上記中継装置は、
    上記状態確認手段による今回の実施周期内で、上記第2のノード装置から上記状態確認リクエストに対する応答を未受信の場合、当該第2のノード装置の障害発生を検出する障害検出手段を備える
    ことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の通信制御システム。
  6. 上記障害検出手段は、上記第2のノード装置の障害発生検出回数が所定の障害検出カウント条件を満たす場合、当該第2のノード装置に障害が発生したと判断するものであることを特徴とする請求項4又は5に記載の通信制御システム。
  7. 上記中継装置は、
    上記障害検出手段により障害発生が認められた上記第2のノード装置から、上記状態確認手段が送信した上記状態確認リクエスト対する応答を受信したときに、当該第2のノード装置の障害回復を検出する障害回復検出手段を
    備えることを特徴とする請求項4〜6のいずれかに記載の通信制御システム。
  8. 上記障害回復検出手段は、上記第2のノード装置の障害回復検出回数が所定の障害回復カウント条件を満たす場合、当該第2のノード装置における障害が回復したと判断するものであることを特徴とする請求項7に記載の通信制御システム。
  9. 第1のノード装置と第2のノード装置との間でセッション制御プロトコルに係るメッセージを中継する中継装置の通信制御装置において、
    セッション制御プロトコルを用いて、定期的に、上記1又は複数の第2のノード装置の状態確認を行う状態確認手段と、
    上記状態確認手段により確認された上記各第2のノード装置の状態を上記第2のノード装置毎に記憶する状態管理手段と、
    上記第1のノード装置から受信した上記第2のノード装置宛の状態確認リクエストに対して、上記状態管理手段における対応の第2のノード装置の状態に応じた応答信号を上記第1のノード装置に返信する応答返信手段と
    を備えることを特徴とする通信制御装置。
  10. 第1のノード装置と第2のノード装置との間でセッション制御プロトコルに係るメッセージを中継する中継装置の通信制御プロトコルにおいて、
    コンピュータを、
    セッション制御プロトコルを用いて、定期的に、上記1又は複数の第2のノード装置の状態確認を行う状態確認手段、
    上記状態確認手段により確認された上記各第2のノード装置の状態を上記第2のノード装置毎に記憶する状態管理手段、
    上記第1のノード装置から受信した上記第2のノード装置宛の状態確認リクエストに対して、上記状態管理手段における対応の第2のノード装置の状態に応じた応答信号を上記第1のノード装置に返信する応答返信手段
    として機能させることを特徴とする通信制御プログラム。
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