JP4782157B2 - 複数のalg装置を有するsip通信システム、方法、およびプログラム - Google Patents

複数のalg装置を有するsip通信システム、方法、およびプログラム Download PDF

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Description

本発明は、アドレス体系の異なるネットワーク間を接続するNAT−FW(Network Address Translation - Fire Wall)装置と連携してSIP(Session Initiation Protocol)メッセージ内のIPアドレス変換を行うSIP通信技術に関する。
インターネット電話が普及し、NAT(或いはNAPT(Network Address Port Translation))装置を介したSIP通信が行われるようになった。その際、SIPはアプリケーションレイヤにもIPアドレス情報が記載されるため、Global−IPアドレス、Private−IPアドレスなどアドレス体系の異なるネットワーク間においてSIP通信を行うためには、NAT装置により行われるネットワークレイヤのアドレス変換に加えて、SIPメッセージ内のアドレス変換を行う必要がある。その方法の一つとして、ALG(Application Level Gateway)装置がNAT装置と連携することによりSIPメッセージ内のアドレス変換を行なう方法が一般的に知られている。
特開平11−298527号公報
近年、以下のような要求条件がALG装置に求められている。
・コストパフォーマンスの向上:インターネット電話が普及しユーザが急速に拡大しているため、価格競争で優位に立つためには1通話に要するコストを低下させなければならない。
・拡張性の向上:インターネット電話は企業ユーザにも浸透してきている。個人ユーザと異なり企業ユーザではバースト的なユーザ増加に容易に対応する必要がある。
・メンテナンス性の向上:ユーザ増によりシステムが大規模化しているため、故障発生時に容易に復旧できなければサービス提供に多大な影響を及ぼす。
このような要求条件を満足するためには一般的に冗長構成を取り、複数台のサーバで処理を行うことが考えられるが、冗長構成のALG装置において同時に複数の通話を処理しつつ、何れかのALG装置がシステムダウンした場合に他のALG装置で処理を引き継ぐためには、各通話に必要となるSIP信号に関する情報を全てのALG装置から参照可能とする情報管理が必要となる。
本発明の目的は、ALG装置の冗長構成を実現し、ALG装置を含めたSIP通信システムのコストパフォーマンス・拡張性・メンテナンス性を向上させることができる技術を提供することである。
本明細書において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
第1の発明は、複数のALG装置を有するSIP通信システムであって、第1のネットワークから受信したSIP信号をロードバランサに送信し、ALG装置から受信したSIP信号を第2のネットワークに送信するNAT−FW装置またはNAPT−FW装置と、前記NAT−FW装置またはNAPT−FW装置から受信したSIP信号を複数のALG装置のうちの一つに送信するロードバランサと、前記ロードバランサから受信したSIP信号のSIPレイヤを変換し、SIP信号に関する情報を呼情報管理サーバに送信すると共にSIPレイヤを変換したSIP信号を前記NAT−FW装置またはNAPT−FW装置に送信する複数のALG装置と、前記ALG装置から受信したSIP信号に関する情報を記憶する呼情報管理サーバと、を備え、前記ALG装置は、同一呼に関わるSIP信号のSIPレイヤを変換する際に、前記呼情報管理サーバから該当SIP信号に関する情報を引き出しこれに基づいて同一呼に関わるSIP信号のSIPレイヤを変換することを特徴とする。
第2の発明は、第1の発明において、前記ロードバランサは、SIP信号を特定可能な情報を記憶し、それに基づいて同一呼に関わるSIP信号を同一のALG装置に送信し、前記ALG装置は、SIP信号に関する情報を前記呼情報管理サーバに送信すると共にALG装置内に記憶し、同一呼に関わるSIP信号のSIPレイヤを変換する際に、前記呼情報管理サーバからSIP信号に関する情報を引き出す代わりに、ALG装置内に記憶しているSIP信号に関する情報に基づいて同一呼に関わるSIP信号のSIPレイヤを変換することを特徴とする。
第3の発明は、第1または第2の発明において、前記ALG装置は、SIP信号内のアドレスを変換する呼処理機能と、SIP信号に関する情報を前記呼情報管理サーバへ送信する呼情報送信機能と、前記呼処理機能と前記呼情報送信機能間でSIP信号に関する情報をやり取りするためのキューと、を備え、前記呼処理機能は、SIP信号に関する情報を前記キューに入れる際、該当SIP信号に関する古い情報がすでにキューに存在する場合はその古い情報を削除することを特徴とする。
第4の発明は、第1〜第3の発明において、前記ロードバランサは、ALG装置がシステムダウンした場合はそれを検知し、システムダウンしていないALG装置にSIP信号を送信することを特徴とする。
第5の発明は、複数のALG装置を有するSIP通信システムにおけるSIP通信方法であって、前記SIP通信システムは、NAT−FW装置またはNAPT−FW装置とロードバランサと複数のALG装置と呼情報管理サーバとを備え、前記NAT−FW装置またはNAPT−FW装置が、第1のネットワークから受信したSIP信号をロードバランサに送信し、前記ロードバランサが、前記NAT−FW装置またはNAPT−FW装置から受信したSIP信号を複数のALG装置のうちの一つに送信し、前記ロードバランサからSIP信号を受信したALG装置が、受信したSIP信号のSIPレイヤを変換し、SIP信号に関する情報を前記呼情報管理サーバに送信すると共にSIPレイヤを変換したSIP信号を前記NAT−FW装置またはNAPT−FW装置に送信し、前記呼情報管理サーバが、前記ALG装置から受信したSIP信号に関する情報を記憶し、前記NAT−FW装置またはNAPT−FW装置が、前記ALG装置から受信したSIP信号を第2のネットワークに送信し、前記ALG装置は、同一呼に関わるSIP信号のSIPレイヤを変換する際に、前記呼情報管理サーバから該当SIP信号に関する情報を引き出しこれに基づいて同一呼に関わるSIP信号のSIPレイヤを変換することを特徴とする。
第6の発明は、複数のALG装置を有するSIP通信システムのためのプログラムであって、前記SIP通信システムは、NAT−FW装置またはNAPT−FW装置とロードバランサと複数のALG装置と呼情報管理サーバとを備え、前記NAT−FW装置またはNAPT−FW装置のコンピュータを、第1のネットワークから受信したSIP信号をロードバランサに送信する手段、および、ALG装置から受信したSIP信号を第2のネットワークに送信する手段として機能させるプログラムと、前記ロードバランサのコンピュータを、前記NAT−FW装置またはNAPT−FW装置から受信したSIP信号を複数のALG装置のうちの一つに送信する手段として機能させるプログラムと、前記ALG装置のコンピュータを、前記ロードバランサから受信したSIP信号のSIPレイヤを変換する手段、SIP信号に関する情報を前記呼情報管理サーバに送信すると共にSIPレイヤを変換したSIP信号を前記NAT−FW装置またはNAPT−FW装置に送信する手段、および、同一呼に関わるSIP信号のSIPレイヤを変換する際に、前記呼情報管理サーバから該当SIP信号に関する情報を引き出しこれに基づいて同一呼に関わるSIP信号のSIPレイヤを変換する手段として機能させるプログラムと、前記呼情報管理サーバのコンピュータを、前記ALG装置から受信したSIP信号に関する情報を記憶する手段として機能させるプログラムと、を含むSIP通信システムのためのプログラムである。
本発明により、ALG装置の冗長構成を実現し、ALG装置を含めたSIP通信システムのコストパフォーマンス・拡張性・メンテナンス性を大幅に向上させることができる。
図1は本発明の実施形態のSIP通信システムの構成例を示している。101は呼情報管理サーバ、102−1はALG装置1、102−2はALG装置2、102−3はALG装置3、103はロードバランサ、104はNAT−FW装置、105はNW1、106はNW2、107、108はスイッチ等である。ALG装置1、2、3(102−1、2、3)を総称してALG装置102という。本実施形態のSIP通信システムは、3台のALG装置102と呼情報管理サーバ101とロードバランサ103とNAT−FW装置104から構成されており、ここではIPアドレスの体系が異なる(例えばIPv4−LocalアドレスとIPv4−Globalアドレス)NW1(105)とNW2(106)にNAT−FW装置104が接続されている。
以下、本発明の実施例について説明する。
図2に実施例1のSIP通信システムにおけるSIP信号フロー例の一例を示す。実施例1は、全てのALG装置102から呼情報管理サーバ101へ呼情報を登録し、誤情報管理サーバ101で呼情報を一元的に管理することによりALG装置102の冗長構成を実現するものである。
図2に示すように、NW1(105)からNW2(106)に向けて送信されたINVITE(Call−ID:001)信号はNAT−FW装置104に受信され、NAT−FW装置104によりロードバランサ103に送信される。ロードバランサ103は受信したALG装置102の何れかにINVITE(Call−ID:001)信号を送信するが、その際INVITE(Call−ID:001)信号のSIPレイヤを参照せずにラウンドロビン等により投げ先のALG装置を決定する。図2ではALG装置1(102−1)に送信された例を記載している。INVITE(Call−ID:001)信号を受信したALG装置1(102−1)はこの信号のSIPレイヤに記載されたNW1のネットワークアドレスに属するIPアドレスを、NW2のネットワークアドレスに属するIPアドレスに変換するが、その際、変換前の(NW1に属する)IPアドレスと変換後の(NW2に属する)IPアドレスの組み合わせを記憶しておく必要がある。これはINVITE(Call−ID:001)信号の応答信号(例えば200OK)がNW2(106)から送信された場合に、応答信号のSIPレイヤには変換後のIPアドレスが記載されているため、それを変換前のIPアドレスに戻す必要があるためである。より具体的にはINVITE(Call−ID:001)信号のSIPレイヤに“192.168.0.38”というIPアドレスが記載されていて、それを“210.5.6.115”というIPアドレスに変換したINVITE(Call−ID:001)信号がNW2(106)に送信されたとすると、その応答信号である200OK(Call−ID:001)信号には“210.5.6.115”というIPアドレスが記載されているため、それを“192.168.0.38”に変換する(戻す)必要がある。
そこでALG装置102−1では変換前と変換後のIPアドレスの組み合わせを記憶しておくが、本実施例ではALG装置102は冗長化されているため、上記の例で言えばALG装置1(102−1)以外のALG装置(102−2、102−3)でも200OK(Call−ID:001)信号内の“210.5.6.115”を“192.168.0.38”へ戻すことが出来なければならないため、ALG装置1(102−1)はこの組み合わせを呼情報管理サーバ101へ登録する。その際、Call−ID:001のダイアログ(セッションの確立から解放までの一連の流れ)でこのIPアドレスの組み合わせを利用することを明示するために“Call−ID:001”と“192.168.0.38”と“210.5.6.115”を1組の「Call−ID:001信号に関する情報」として登録するのが現実的である。なお、このような情報を一般的に「SIP信号に関する情報」ということがある。
図2ではNW1(105)から送信されたINVITE(Call−ID:001)信号に対する応答信号である200OK(Call−ID:001)信号がNW2(106)から送信され、その200OK(Call−ID:001)信号がロードバランサ103によりALG装置3(102−3)に送信された例を示している。ここでロードバランサ103はINVITE(Call−ID:001)信号の時と同様にラウンドロビン等によりALG装置3(102−3)を選択したことを想定している。ALG装置3(102−3)は200OK(Call−ID:001)信号内のNW2のネットワークアドレスに属するIPアドレス(上記例で言えば“210.5.6.115”)を変換する(戻す)ために呼情報管理サーバ101へ「Call−ID:001信号に関する情報」を問合せ、取得した「Call−ID:001信号に関する情報」をもとに変換を行う。これらの処理フローを図3に示す。
図3に示すように、実施例1のSIP通信システムは次のように処理を行う。NW1(105)からNW2(106)に向けて送信されたINVITE(Call−ID:001)信号はNAT−FW装置104に受信され(S301)、NAT−FW装置104はINVITE(Call−ID:001)信号をロードバランサ103に送信する(S302)。ロードバランサ103は例えばラウンドロビンによりこの信号をALG装置1(102−1)へ送信する(S303)。ALG装置1(102−1)はこのINVITE(Call−ID:001)信号のSIPレイヤに記載されたIPアドレスの変換を行い(S304)、「Call−ID:001信号に関する情報」を呼情報管理サーバ101に登録し(S305)、NAT−FW装置104にSIPレイヤのIPアドレスを変換したINVITE(Call−ID:001)を送信する(S306)。なお、S305とS306はどちらを先に処理してもよい。NAT−FW装置104はNW2(106)へ向けてINVITE(Call−ID:001)信号を送信する(S307)。
NW2(106)からNW1(105)に向けて送信された200OK(Call−ID:001)信号はNAT−FW装置104に受信され(S308)、NAT−FW装置104は200OK(Call−ID:001)信号をロードバランサ103に送信する(S309)。ロードバランサ103は例えばラウンドロビンによりこの信号をALG装置3(102−3)へ送信する(S310)。ALG装置3(102−3)は「Call−ID:001信号に関する情報」を呼情報管理サーバ101に問い合わせる(S311)。呼情報管理サーバ101は「Call−ID:001信号に関する情報」をALG装置3(102−3)へ送信する(S312)。ALG装置3(102−3)は呼情報管理サーバ101から受信した「Call−ID:001信号に関する情報」に基づいて200OK(Call−ID:001)信号のSIPレイヤに記載されたIPアドレスの変換を行い(S313)、呼情報管理サーバ101の「Call−ID:001信号に関する情報」を更新し(S314)、NAT−FW装置104にSIPレイヤのIPアドレスを変換した200OK(Call−ID:001)信号を送信する(S315)。なお、S314とS315はどちらを先に処理してもよい。NAT−FW装置104はNW1(105)へ向けて200OK(Call−ID:001)信号を送信する(S316)。
さらに図3の処理フローではCall−ID:001のダイアログ内でセッションを開放するためにBYE(Call−ID:001)信号がNW1(105)より送信された場合を記述している。ここではALG装置1(102−1)とALG装置3(102−3)が故障によりシステムダウンしていることを想定しており、これらのシステムダウンはロードバランサ103により検知されるため、BYE(Call−ID:001)信号は(システムダウンせずに稼動している)ALG装置2(102−2)に送信される。BYE(Call−ID:001)信号を受信したALG装置2(102−2)は呼情報管理サーバ101へ「Call−ID:001信号に関する情報」を問合せ、取得した情報をもとにBYE(Call−ID:001)信号のIPアドレスを変換することができる。
すなわち、図3に示すように、NW1(105)からNW2(106)に向けて送信されたBYE(Call−ID:001)信号はNAT−FW装置104に受信され(S317)、NAT−FW装置104はBYE(Call−ID:001)信号をロードバランサ103に送信する(S318)。ALG装置1(102−1)とALG装置3(102−3)が故障中のため、ロードバランサ103はこの信号をALG装置2(102−2)へ送信する(S319)。ALG装置2(102−2)は「Call−ID:001信号に関する情報」を呼情報管理サーバ101に問い合わせる(S320)。呼情報管理サーバ101は「Call−ID:001信号に関する情報」をALG装置2(102−2)へ送信する(S321)。これ以降はALG装置2(102−2)にて処理が継続可能である。
以上から故障によるシステムダウン時やALG装置の追加や交換時においてもサービスを中断することなく、冗長化が実現される。
以上、実施例1のSIP通信システムについて具体的に説明したが、実施例1のSIP通信システムは、一般的には、第1のネットワークから受信したSIP信号をロードバランサ103に送信し、ALG装置102から受信したSIP信号を第2のネットワークに送信するNAT−FW装置104と、NAT−FW装置104から受信したSIP信号を複数のALG装置102−1〜3のうちの一つに送信するロードバランサ103と、ロードバランサ103から受信したSIP信号のSIPレイヤを変換し、SIP信号に関する情報を呼情報管理サーバ101に送信すると共にSIPレイヤを変換したSIP信号をNAT−FW装置104に送信する複数のALG装置102と、ALG装置102から受信したSIP信号に関する情報を記憶する呼情報管理サーバ101と、を備え、ALG装置102は、同一呼に関わるSIP信号のSIPレイヤを変換する際に、呼情報管理サーバ101から該当SIP信号に関する情報を引き出しこれに基づいて同一呼に関わるSIP信号のSIPレイヤを変換するSIP通信システムであればよい。
図4に実施例2のSIP通信システムでの信号フロー例を示す。実施例2は、ロードバランサ103が呼とALG装置102の対応関係を保持し、同一呼に関わるSIP信号は全て同一のALG装置で処理することにより、呼情報管理サーバ101だけでなくALG装置102内でも呼情報を保持することが可能となり、呼情報管理サーバ101へのアクセスを減らし、呼情報管理サーバ101における処理負荷とALG装置102−呼情報管理サーバ101間のネットワーク負荷を低下させるものである。
前述の実施例1においてはロードバランサ103はSIP信号のSIPレイヤを確認することなくラウンドロビン等によりSIP信号を送信するALG装置102を決定していたが、実施例2の図4ではロードバランサ103においてSIP信号内のSIPレイヤを参照し、ダイアログ毎にSIP信号を送信するALG装置102を決定する。一般的にはダイアログを特定するためにSIPレイヤに記載されたCall−IDを使用し、Call−ID毎にどのALG装置にSIP信号を送信するかを決定する。これにより、NW1(105)から送信されたINVITE(Call−ID:001)信号がALG装置1(102−1)に送信されたとすると、その応答信号である(当然ながら同一Call−ID:001である)200OK(Call−ID:001)信号はロードバランサ103によりALG装置1(102−1)に送信されることになる。ロードバランサ103がこのようなSIP信号の振り分けを行う場合、INVITE(Call−ID:001)信号を受信したALG装置1(102−1)は「Call−ID:001信号に関する情報」を呼情報管理サーバ101に登録するとともに、ALG装置1(102−1)内に「Call−ID:001信号に関する情報」を記憶しておくことにより、200OK(Call−ID:001)信号を受信した際に呼情報管理サーバ101への問合せを行うことなくALG装置1(102−1)内の「Call−ID:001信号に関する情報」を使用してIPアドレスの変換を行うことができる。これにより、ALG装置102と呼情報管理サーバ101間のネットワークの負荷を減らすとともに、呼情報管理サーバ101の処理負荷を減少させることが可能となる。図5に本ケースの処理フローを示す。
図5に示すように、実施例2のSIP通信システムは次のように処理を行う。NW1(105)からNW2(106)に向けて送信されたINVITE(Call−ID:001)信号はNAT−FW装置104に受信され(S501)、NAT−FW装置104はINVITE(Call−ID:001)信号をロードバランサ103に送信する(S502)。ロードバランサ103はCall−IDとALG装置1との対応関係を記憶する(S503)。ロードバランサ103はINVITE(Call−ID:001)信号をALG装置1(102−1)へ送信する(S504)。ALG装置1(102−1)はこの信号のSIPレイヤに記載されたIPアドレスの変換を行い(S505)、「Call−ID:001信号に関する情報」を呼情報管理サーバ101に登録すると共に(S506)、ALG装置1(102−1)内に登録し(S507)、NAT−FW装置104にSIPレイヤのIPアドレスを変換したINVITE(Call−ID:001)を送信する(S508)。なお、S506〜S508はどの順番で処理してもよい。NAT−FW装置104はNW2(106)へ向けてINVITE(Call−ID:001)信号を送信する(S509)。
NW2(106)からNW1(105)に向けて送信された200OK(Call−ID:001)信号はNAT−FW装置104に受信され(S510)、NAT−FW装置104は200OK(Call−ID:001)信号をロードバランサ103に送信する(S511)。ロードバランサ103はCall−ID:001なので、記憶しているCall−ID:001とALG装置1との対応関係を参照し、この信号をALG装置1(102−1)へ送信する(S512)。ALG装置1(102−1)はALG装置1(102−1)内に登録してあるCall−ID:001に関する情報を参照し(S513)、200OK(Call−ID:001)信号のSIPレイヤに記載されたIPアドレスの変換を行い(S514)、呼情報管理サーバ101の「Call−ID:001信号に関する情報」を登録すると共に(S515)、ALG装置1(102−1)内に登録し(S516)、NAT−FW装置104にSIPレイヤのIPアドレスを変換した200OK(Call−ID:001)を送信する(S517)。なお、S515〜S517はどの順番で処理してもよい。NAT−FW装置104はNW1(105)へ向けて200OK(Call−ID:001)信号を送信する(S518)。
NW1(105)からNW2(106)に向けて送信されたBYE(Call−ID:001)信号はNAT−FW装置104に受信され(S519)、NAT−FW装置104はBYE(Call−ID:001)信号をロードバランサ103に送信する(S520)。ここで、ALG装置1(102−1)が故障中のため、ロードバランサ103はこの信号をALG装置2(102−2)へ送信する(S521)。ALG装置2(102−2)はALG装置2(102−2)内にCall−ID:001に関する情報が登録されていないので、「Call−ID:001信号に関する情報」を呼情報管理サーバ101に問い合わせる(S522)。呼情報管理サーバ101は「Call−ID:001信号に関する情報」をALG装置2(102−2)へ送信する(S523)。これ以降はALG装置2(102−2)にて処理が継続可能である。
以上、実施例2のSIP通信システムについて具体的に説明したが、実施例2のSIP通信システムは、一般的には、実施例1のSIP通信システムにおいて、ロードバランサ103は、SIP信号を特定可能な情報を記憶し、それに基づいて同一呼に関わるSIP信号を同一のALG装置102に送信し、ALG装置102は、SIP信号に関する情報を呼情報管理サーバ101に送信すると共にALG装置102内に記憶し、同一呼に関わるSIP信号のSIPレイヤを変換する際に、呼情報管理サーバ101からSIP信号に関する情報を引き出す代わりに、ALG装置102内に記憶しているSIP信号に関する情報に基づいて同一呼に関わるSIP信号のSIPレイヤを変換するSIP通信システムであればよい。
図6に実施例3のSIP通信システムのALG装置102の内部処理フロー例を示す。611は呼処理機能、612は呼情報送信機能、613はキューである。621はキュー613から呼情報送信機能612へ取り出される「SIP信号に関する情報」、622〜625はキュー613内に保持されている「SIP信号に関する情報」、626は呼処理機能611からキュー613に積み込まれる「SIP信号に関する情報」である。実施例3は、ALG装置102内でIPアドレスを変換する呼処理機能611と呼情報を呼情報管理サーバ101へ登録する呼情報送信機能612の間にキューを設け、ある呼に関する呼情報を呼処理機能611がキュー613へ入れる際、同一呼に関する古い情報が存在する場合はそれをキュー613から削除することにより、呼情報管理サーバ101へのアクセスを減らし、呼情報管理サーバ101における処理負荷とALG装置102−呼情報管理サーバ101間のネットワーク負荷を低下させるものである。
実施例1においても実施例2においてもALG装置102は呼情報管理サーバに対して「SIP信号に関する情報」を参照・登録・更新する。ALG装置102において、あるダイアログに関するSIP信号を処理する際に、「SIP信号に関する情報」の登録や更新を複数回呼情報管理サーバ101に対して行う可能性が考えられる。その場合、古い「SIP信号に関する情報」はそれより新しい「SIP信号に関する情報」で更新されるため、ALG装置において新しい「SIP信号に関する情報」を呼情報管理サーバへ送信しようとしたときにまだ古い「SIP信号に関する情報」を送信していない場合は古い方の情報は送信する必要がない。図6に本実施例の処理フロー例を示す。ALG装置102においてSIP信号内のIPアドレスを変換する呼処理機能611と、「SIP信号に関する情報」を呼情報管理サーバ101へ送信する呼情報送信機能612と、呼処理機能611と呼情報送信機能612間で「SIP信号に関する情報」をやり取りするためのキュー613を保持しており、呼処理機能611で抽出された「SIP信号に関する情報」をキュー613に積み、呼情報送信機能612はキュー613から「SIP信号に関する情報」を取り出し呼情報管理サーバ101へ送信し登録や更新を行う。ここで呼処理機能611がキュー613に「Call−ID:001信号に関する情報(新)」626を積み込む際にすでにキューに「Call−ID:001信号に関する情報(旧)」623が積み込まれていると、この「Call−ID:001信号に関する情報(旧)」623は呼情報管理サーバ101へ送信する必要が無いため、キュー613から削除する。このようにキュー613に積み込まれた「SIP信号に関する情報」の精査を行うことにより呼情報管理サーバ101への登録・更新回数を減らすことになり、結果、ALG装置と呼情報管理サーバ間のネットワークの負荷を減らすとともに、呼情報管理サーバの処理負荷を減少させることが可能となる。
以上、実施例3のSIP通信システムについて具体的に説明したが、実施例3のSIP通信システムは、一般的には、実施例1または2のSIP通信システムにおいて、ALG装置102は、SIP信号内のアドレスを変換する呼処理機能611と、SIP信号に関する情報を呼情報管理サーバ101へ送信する呼情報送信機能612と、呼処理機能611と呼情報送信機能612間でSIP信号に関する情報をやり取りするためのキュー613と、を備え、呼処理機能611は、SIP信号に関する情報をキュー613に入れる際、該当SIP信号に関する古い情報がすでにキュー613に存在する場合はその古い情報を削除するSIP通信システムであればよい。
[まとめ]
以上をまとめると、実施例1は以下を満足するSIP通信システムである。
(1)2台以上のALG装置102、呼情報管理サーバ101、ロードバランサ103、NAT−FW装置104から構成される。
(2)NAT−FW装置104はNW1(105)およびNW2(106)とロードバランサ103に接続されている。
(3)全てのALG装置102はロードバランサ103と呼情報管理サーバ101に接続されている。
(4)NW1(105)またはNW2(106)から受信したSIP信号をNAT−FW装置104はロードバランサ103に送信する。
(5)ロードバランサ103はALG装置102のうちの1台にSIP信号を送信する。また、ALG装置102がシステムダウンした場合はそれを検知し、そのALG装置が復旧するまでそのALG装置にSIP信号は送信しない。
(6)ALG装置102は受信したSIP信号のSIPレイヤに記述されたIPアドレスのうち、NW1から送信されたSIP信号に対しては、NW1に属するIPアドレスをNW2に属するIPアドレスへ、NW2から送信されたSIP信号に対しては、NW2に属するIPアドレスをNW1に属するIPアドレスへ、変換する。
(7)ALG装置102は受信したSIP信号のSIPレイヤを変換する際、呼情報管理サーバ101に記憶されている該当SIP信号に関する情報を引き出すことができる。
(8)ALG装置102はIPアドレスを変換したSIP信号をNAT−FW装置104へ送信する。
(9)NAT−FW装置104はALG装置102から受信したSIP信号を、NW1から送信されたSIP信号に対してはNW2へ、NW2から送信されたSIP信号に対してはNW1へ、送信する。
(10)ALG装置102はSIPレイヤを変換したSIP信号に関する情報を呼情報管理サーバ101に送信する。
(11)呼情報管理サーバ101はALG装置102から受信したSIP信号に関する情報を記憶する。
実施例2は、実施例1のSIP通信システムに対してさらに以下を満足するSIP通信システムである。
(1)NAT−FW装置104からSIP信号を受信したロードバランサ103はSIP信号内に設定された、SIP信号を特定可能な情報を記憶する。
(2)ロードバランサ103はSIP信号内に設定された、SIP信号を特定可能な情報に基づき、SIP信号を送信するALG装置102を決定する。
(3)(2)で決定したALG装置がSIP信号を受信できない場合、ロードバランサ103は別のALG装置にSIP信号を送信することが出来る。
(4)ALG装置102は受信したSIP信号のSIPレイヤを変換する際、ALG装置内に該当SIP信号に関する情報が記憶されているかを確認し、記憶されていない場合は呼情報管理サーバ101に記憶されている該当SIP信号に関する情報を引き出すことができる。
(5)ALG装置102はSIPレイヤを変換したSIP信号に関する情報をALG装置内に記憶するとともに、呼情報管理サーバ101に送信する。
実施例3は、実施例1または2のSIP通信システムに対してさらに以下を満足するSIP通信システムである。
(1)ALG装置102はSIP信号内のIPアドレスを変換する呼処理機能611と、SIP信号に関する情報を呼情報管理サーバ101へ送信する呼情報送信機能612と、呼処理機能611と呼情報送信機能612間でSIP信号に関する情報をやり取りするためのキュー613を保持している。
(2)呼処理機能611はSIP信号に関する情報をキューに入れる際、該当SIP信号に関する古い情報がすでにキューに存在する場合はその古い情報を削除する。
実施例1〜3全てについて
・NAT−FW装置はNAPT−FW装置でもよい。
・IPアドレスはIPアドレスとポート番号でもよい。
・実施例1〜3において、INVITE信号、200OK信号、BYE信号を例にして説明したが、INVITE信号は、その他の呼を開始する信号であってもよく、200OK信号、BYE信号は、呼を開始する信号に引き続く同一呼に関わるその他の信号であってもよい。
[各実施例によって生じる効果]
実施例1について:複数台のALG装置で使用するSIP信号に関する情報を呼情報管理サーバで一元的に管理することにより、あるALG装置が停止した場合でも他のALG装置により処理を継続することができる。
実施例2について:SIPによるあるセッション確立手順を特定のALG装置で集中的に処理する。これによりALG装置内に記録したSIP信号に関する情報だけで処理を行うことが可能となり、ALG装置がネットワークを経由して呼情報管理サーバへ確認する回数が減るためALG装置の処理負荷が減るとともに、ALG装置と呼情報管理サーバ間のネットワークの負荷が減少するとともに、呼情報管理サーバの処理負荷も減少させることができる。
実施例3について:ALG装置はあるダイアログに関するSIP信号を処理する上でSIP信号に関する情報を複数回呼情報管理サーバへ送信することがある。その場合、古いSIP信号に関する情報はそれより新しいSIP信号に関する情報で更新されるため、あるALG装置において新しいSIP信号に関する情報を送信しようとしたときにまだ古いIP信号に関する情報を送信していない場合は古い方の情報は送信する必要がない。そこで呼処理機能と呼情報送信機能の間にキューを設け、古い情報が存在する場合はそれを削除することにより、呼情報管理サーバへの登録回数が減るため、ALG装置と呼情報管理サーバ間のネットワークの負荷が減少するとともに、呼情報管理サーバの処理負荷も減少させることができる。
以上からALG装置の冗長構成を実現し、ALG装置を含めたSIP通信システムのコストパフォーマンス・拡張性・メンテナンス性が大幅に向上する。
以上説明した各装置はコンピュータとプログラムで構成できる。また、そのプログラムの一部または全部をハードウェアで構成してもよい。
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
本発明の実施形態のSIP通信システムの構成例を示す図である。 実施例1のSIP通信システムでの信号フロー例を示す図である。 実施例1のSIP通信システムでの処理フロー例を示す図である。 実施例2のSIP通信システムでの信号フロー例を示す図である。 実施例2のSIP通信システムでの処理フロー例を示す図である。 実施例3のSIP通信システムのALG装置での内部処理フロー例を示す図である。
符号の説明
101…呼情報管理サーバ、102…ALG装置、103…ロードバランサ、104…NAT−FW装置、105…NW1、106…NW2、107、108…スイッチ等、611…呼処理機能、612…呼情報送信機能、613…キュー、621…キュー613から呼情報送信機能612へ取り出される「SIP信号に関する情報」、622〜625…キュー613内に保持されている「SIP信号に関する情報」、626…呼処理機能611からキュー613に積み込まれる「SIP信号に関する情報」

Claims (6)

  1. 複数のALG装置を有するSIP通信システムであって、
    第1のネットワークから受信したSIP信号をロードバランサに送信し、ALG装置から受信したSIP信号を第2のネットワークに送信するNAT−FW装置またはNAPT−FW装置と、
    前記NAT−FW装置またはNAPT−FW装置から受信したSIP信号を複数のALG装置のうちの一つに送信するロードバランサと、
    前記ロードバランサから受信したSIP信号のSIPレイヤを変換し、SIP信号に関する情報を呼情報管理サーバに送信すると共にSIPレイヤを変換したSIP信号を前記NAT−FW装置またはNAPT−FW装置に送信する複数のALG装置と、
    前記ALG装置から受信したSIP信号に関する情報を記憶する呼情報管理サーバと、
    を備え、
    前記ALG装置は、同一呼に関わるSIP信号のSIPレイヤを変換する際に、前記呼情報管理サーバから該当SIP信号に関する情報を引き出しこれに基づいて同一呼に関わるSIP信号のSIPレイヤを変換することを特徴とするSIP通信システム。
  2. 請求項1に記載のSIP通信システムであって、
    前記ロードバランサは、SIP信号を特定可能な情報を記憶し、それに基づいて同一呼に関わるSIP信号を同一のALG装置に送信し、
    前記ALG装置は、SIP信号に関する情報を前記呼情報管理サーバに送信すると共にALG装置内に記憶し、同一呼に関わるSIP信号のSIPレイヤを変換する際に、前記呼情報管理サーバからSIP信号に関する情報を引き出す代わりに、ALG装置内に記憶しているSIP信号に関する情報に基づいて同一呼に関わるSIP信号のSIPレイヤを変換する
    ことを特徴とするSIP通信システム。
  3. 請求項1または2に記載のSIP通信システムであって、
    前記ALG装置は、SIP信号内のアドレスを変換する呼処理機能と、SIP信号に関する情報を前記呼情報管理サーバへ送信する呼情報送信機能と、前記呼処理機能と前記呼情報送信機能間でSIP信号に関する情報をやり取りするためのキューと、を備え、
    前記呼処理機能は、SIP信号に関する情報を前記キューに入れる際、該当SIP信号に関する古い情報がすでにキューに存在する場合はその古い情報を削除する
    ことを特徴とするSIP通信システム。
  4. 請求項1ないし3のうちいずれか1項に記載のSIP通信システムであって、
    前記ロードバランサは、ALG装置がシステムダウンした場合はそれを検知し、システムダウンしていないALG装置にSIP信号を送信することを特徴とするSIP通信システム。
  5. 複数のALG装置を有するSIP通信システムにおけるSIP通信方法であって、
    前記SIP通信システムは、NAT−FW装置またはNAPT−FW装置とロードバランサと複数のALG装置と呼情報管理サーバとを備え、
    前記NAT−FW装置またはNAPT−FW装置が、第1のネットワークから受信したSIP信号をロードバランサに送信し、
    前記ロードバランサが、前記NAT−FW装置またはNAPT−FW装置から受信したSIP信号を複数のALG装置のうちの一つに送信し、
    前記ロードバランサからSIP信号を受信したALG装置が、受信したSIP信号のSIPレイヤを変換し、SIP信号に関する情報を前記呼情報管理サーバに送信すると共にSIPレイヤを変換したSIP信号を前記NAT−FW装置またはNAPT−FW装置に送信し、
    前記呼情報管理サーバが、前記ALG装置から受信したSIP信号に関する情報を記憶し、
    前記NAT−FW装置またはNAPT−FW装置が、前記ALG装置から受信したSIP信号を第2のネットワークに送信し、
    前記ALG装置は、同一呼に関わるSIP信号のSIPレイヤを変換する際に、前記呼情報管理サーバから該当SIP信号に関する情報を引き出しこれに基づいて同一呼に関わるSIP信号のSIPレイヤを変換することを特徴とするSIP通信方法。
  6. 複数のALG装置を有するSIP通信システムのためのプログラムであって、
    前記SIP通信システムは、NAT−FW装置またはNAPT−FW装置とロードバランサと複数のALG装置と呼情報管理サーバとを備え、
    前記NAT−FW装置またはNAPT−FW装置のコンピュータを、第1のネットワークから受信したSIP信号をロードバランサに送信する手段、および、ALG装置から受信したSIP信号を第2のネットワークに送信する手段として機能させるプログラムと、
    前記ロードバランサのコンピュータを、前記NAT−FW装置またはNAPT−FW装置から受信したSIP信号を複数のALG装置のうちの一つに送信する手段として機能させるプログラムと、
    前記ALG装置のコンピュータを、前記ロードバランサから受信したSIP信号のSIPレイヤを変換する手段、SIP信号に関する情報を前記呼情報管理サーバに送信すると共にSIPレイヤを変換したSIP信号を前記NAT−FW装置またはNAPT−FW装置に送信する手段、および、同一呼に関わるSIP信号のSIPレイヤを変換する際に、前記呼情報管理サーバから該当SIP信号に関する情報を引き出しこれに基づいて同一呼に関わるSIP信号のSIPレイヤを変換する手段として機能させるプログラムと、
    前記呼情報管理サーバのコンピュータを、前記ALG装置から受信したSIP信号に関する情報を記憶する手段として機能させるプログラムと、
    を含むSIP通信システムのためのプログラム。
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