JP5690295B2

JP5690295B2 - Gateway system

Info

Publication number: JP5690295B2
Application number: JP2012036843A
Authority: JP
Inventors: 章子久保庭; 奥川　徹; 徹奥川; 仁志野久; 陽一古田; 辰徳中狭
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2012-02-22
Filing date: 2012-02-22
Publication date: 2015-03-25
Anticipated expiration: 2032-02-22
Also published as: JP2013172428A

Description

本発明は、ＳＩＰ（Session Initiation Protocol）を用いるＩＰ（Internet Protocol）電話ネットワークにおいて、ゲートウェイ装置として機能するマスタサーバと、当該マスタサーバのバックアップサーバと、を備えるゲートウェイシステムに関する。 The present invention relates to a gateway system including a master server functioning as a gateway device and a backup server for the master server in an IP (Internet Protocol) telephone network using SIP (Session Initiation Protocol).

ＳＩＰを用いるＩＰ電話ネットワークでは、別のネットワークとの境界にセッションボーダコントローラ(ＳＢＣ)と呼ばれるゲートウェイ装置が設置されている。かかるゲートウェイ装置は、ＳＩＰサーバに接続されており、ＳＩＰサーバのセキュリティ確保、アドレス変換、ＱｏＳ（Quality of Service）を実現するために、H.248/Megacoが採用されている。ＩＰ電話は、緊急通報等の重要通信を含むため、他のＩＰ通信と比較して、より高い信頼性が求められる。 In an IP telephone network using SIP, a gateway device called a session border controller (SBC) is installed at the boundary with another network. Such a gateway device is connected to a SIP server, and H.248 / Megaco is adopted to realize security of the SIP server, address translation, and QoS (Quality of Service). Since IP telephones include important communications such as emergency calls, higher reliability is required compared to other IP communications.

ＩＰ電話における信頼性を確保する手法として、冗長化が挙げられる。冗長化は、構成により、装置内冗長化と装置間冗長化とに大別される。障害発生時等の準正常時において、別筺体を用いてサービスを継続する冗長化を装置間冗長化と呼ぶ。転送装置の装置間冗長化方式として既存技術（１）（２）を、H.248/Megacoを採用したＳＢＣの詳細について既存技術（３）を以下に示す。 Redundancy can be mentioned as a technique for ensuring the reliability of IP telephones. Redundancy is broadly classified into intra-device redundancy and inter-device redundancy depending on the configuration. Redundancy that continues service using a separate enclosure during quasi-normal times such as when a failure occurs is called inter-device redundancy. The existing technologies (1) and (2) are shown as the inter-device redundancy system of the transfer device, and the existing technology (3) is shown below for details of the SBC employing H.248 / Megaco.

（１）１＋１冗長化
装置間冗長化方式としては、サービスを提供する現用装置（マスタサーバ）と別筺体の予備装置（バックアップサーバ）を用意し、現用装置が故障した場合に、予備装置が処理を引き継ぐことで、装置としての処理を継続する方法が挙げられる。このように、現用装置１台に対して、予備装置１台を用意する方式を１＋１冗長化方式と呼ぶ。１＋１冗長化の場合には、コンフィグや、コンフィグに含まれない設定情報と動的生成情報（以下、ステート情報と称する）を現用装置と予備装置との間で常時同期しておき、切替時間を短縮する方式が提案及び実装されている。 (1) 1 + 1 Redundancy As an inter-device redundancy method, a working device (master server) that provides services and a separate standby device (backup server) are prepared, and when the working device fails, the spare device processes The method of continuing the process as an apparatus by taking over is mentioned. In this way, a method of preparing one spare device for one active device is called a 1 + 1 redundancy method. In the case of 1 + 1 redundancy, the configuration, setting information not included in the configuration, and dynamically generated information (hereinafter referred to as state information) are always synchronized between the active device and the standby device, and the switching time is set. A shortening scheme has been proposed and implemented.

（２）Ｎ＋ｍ冗長化
Ｎ台の現用装置とＭ台の予備装置を用意する方式をＮ＋ｍ冗長化方式と呼ぶ。Ｎ＋ｍ冗長化をＮ＞ｍで構成する場合には、１＋１冗長化方式と比較して予備装置の台数が少なく済むため、経済性のメリットがある一方で、予備装置が特定の現用装置と１対１で対応していないため、現用装置と予備装置との容量及び性能が同程度である環境においては、現用装置のコンフィグ及びステート情報を予備装置に常時同期することは困難である。そのため、切替を制御する外部サーバである管理機能部を設置する方式が提案されている（非特許文献１参照）。本方式において、現用装置に障害が発生した場合には、管理機能部がこれを検知し、予備装置に対して現用装置と同等に動作するためのコンフィグを転送する。予備装置は、コンフィグを受信してから設定を開始しステート情報を生成する。 (2) N + m redundancy A method of preparing N active devices and M spare devices is called an N + m redundancy method. When N + m redundancy is configured with N> m, since the number of spare devices is smaller than that of the 1 + 1 redundancy method, there is a merit of economy, while the spare device is paired with a specific current device. Therefore, it is difficult to always synchronize the configuration and state information of the working device with the spare device in an environment where the capacity and performance of the working device and the spare device are comparable. For this reason, a method of installing a management function unit, which is an external server that controls switching, has been proposed (see Non-Patent Document 1). In this method, when a failure occurs in the active device, the management function unit detects this, and transfers a configuration for operating as the active device to the standby device. The spare device starts setting after receiving the configuration and generates state information.

（３）H.248/Megacoを採用したＳＢＣ
H.248/Megacoは、各通信ストリームを扱うメディアゲートウェイ（ＭＧ）を制御するプロトコルであり、ＳＩＰサーバのセキュリティ確保のためのピンホール制御（ファイアウォール機能相当）、ネットワーク隠蔽のためのＮＡＰＴ（Network Address Port Translation）機能、ＱｏＳ機能等を実現する。メディアゲートウェイを制御するエージェントをメディアゲートウェイコントローラ（ＭＧＣ）と呼ぶ。 (3) SBC using H.248 / Megaco
H.248 / Megaco is a protocol that controls the media gateway (MG) that handles each communication stream. It is a pinhole control (equivalent to a firewall function) for securing the SIP server, and NAPT (Network Address for network concealment). Port Translation) function, QoS function, etc. are realized. The agent that controls the media gateway is called a media gateway controller (MGC).

H.248/Megacoを採用したＳＢＣでは、ユーザが電話を契約すると、ＭＧＣからＭＧに対して、該当ユーザに対応するＳＩＰターミネーションが静的に設定される。ターミネーションは、ＭＧにおける各通信ストリームの送信・受信端点であり、該当する通信ストリームに付随する帯域、品質等の属性も設定される。ＳＩＰターミネーションの設定により、該当ユーザのＳＩＰメッセージの転送を許容し、ＮＡＰＴ機能及びＱｏＳ機能が提供可能となる。電話契約ユーザが発呼(ＳＩＰメッセージを送信)すると、ＭＧはＳＩＰメッセージをＳＩＰサーバに転送し、メディアトラフィックを転送するためのメディアターミネーションを動的に設定する。 In an SBC employing H.248 / Megaco, when a user contracts for a telephone call, a SIP termination corresponding to the user is statically set from the MGC to the MG. Termination is a transmission / reception end point of each communication stream in MG, and attributes such as bandwidth and quality associated with the corresponding communication stream are also set. By setting the SIP termination, the SIP message of the corresponding user is allowed to be transferred, and the NAPT function and the QoS function can be provided. When a telephone contract user makes a call (sends a SIP message), the MG transfers the SIP message to the SIP server, and dynamically sets the media termination for transferring the media traffic.

ＳＩＰサーバのＩＰアドレスを隠蔽するために、ユーザ端末に対してＭＧが有するＩＰアドレス（ＳＩＰサーバ用変換ＩＰアドレス）を通知し、ユーザ端末から本ＩＰアドレスに送信されたデータの宛先ＩＰアドレスをＳＩＰサーバのＩＰアドレスに変換し、ＳＩＰサーバからユーザ端末に送信されたデータの送信元ＩＰアドレスをＳＩＰサーバのＩＰアドレスに変換する処理を、Single NAPTと呼ぶ。一方、ＳＩＰサーバのＩＰアドレスに加えて、ユーザ端末に払い出すＩＰアドレスを節約するために、ユーザ端末のＩＰアドレスも変換する処理をTwice NAPTと呼ぶ。Twice NAPTを採用した場合には、ユーザ端末に払い出すＩＰアドレスはＭＧ毎に一意であれば良く、Ｎ台のＭＧが存在するネットワークにおいては、ユーザ端末に払い出すＩＰアドレスを１／Ｎに削減することができる。Twice NAPTを採用した場合には、ＳＩＰサーバがユーザを識別するために、ユーザ端末用変換ＩＰアドレスにはＳＢＣ／ユーザ端末毎に異なるＩＰアドレス:ポートを設定する必要がある。H.248/Megacoでは、２台のＭＧに同一のコンフィグ及びステート情報を同期しておき、現用ＭＧ又は予備ＭＧがＭＧＣに切替を要求し、ＭＧＣがＭＧを切り替える方式が規定されている（非特許文献２参照）。 In order to conceal the IP address of the SIP server, the user terminal is notified of the IP address of the MG (translated IP address for SIP server), and the destination IP address of the data transmitted from the user terminal to this IP address is SIP The process of converting the IP address of the server and converting the source IP address of the data transmitted from the SIP server to the user terminal into the IP address of the SIP server is called Single NAPT. On the other hand, in order to save the IP address assigned to the user terminal in addition to the IP address of the SIP server, the process of converting the IP address of the user terminal is called Twice NAPT. When Twice NAPT is used, the IP address assigned to the user terminal should be unique for each MG. In a network with N MGs, the IP address assigned to the user terminal is reduced to 1 / N. can do. When Twice NAPT is adopted, in order for the SIP server to identify the user, it is necessary to set a different IP address: port for each SBC / user terminal in the user terminal conversion IP address. H.248 / Megaco stipulates a method in which the same configuration and state information are synchronized with two MGs, the active MG or backup MG requests the MGC to switch, and the MGC switches the MG (non- Patent Document 2).

中狭辰徳他， “機能分散型VPN-GWにおける障害切替方式，”電子情報通信学会総合大会講演論文集，社団法人電子情報通信学会，2011年2月28日， B-6-124A， 124頁Nakanori Yasunori et al., “Failure Switching Method in Functionally Distributed VPN-GW,” Proceedings of the IEICE General Conference, IEICE, February 28, 2011, B-6-124A, p. 124 ITU-T Rec. H.248.1, Gateway control protocol: Version 3，P.62，11.4 Failure of a MGITU-T Rec. H.248.1, Gateway control protocol: Version 3, P.62, 11.4 Failure of a MG

一般的に、ネットワークサービスを提供する上では、提供コストは低く、故障やメンテナンスによるサービス断時間は短いことが望ましい。 Generally, in providing a network service, it is desirable that the providing cost is low and the service interruption time due to failure or maintenance is short.

ここで、既存技術（１）は、予備装置が特定の現用装置と１対１で対応しているため、ＳＢＣの設定を記述したファイルであるコンフィグやターミネーション等の動的なステート情報を現用装置と予備装置との間で常時同期しておくことで、切替直後に通信を再開可能であるメリットがある。しかし、現用装置と予備装置間で常に同期処理を実施しなくてはならず、処理負荷が大きいという問題がある。 Here, in the existing technology (1), since the standby device has a one-to-one correspondence with the specific active device, dynamic state information such as configuration and termination, which is a file describing SBC settings, is used as the active device. There is an advantage that communication can be resumed immediately after switching by always synchronizing with the backup device. However, there is a problem that the synchronization processing must always be performed between the active device and the standby device, and the processing load is large.

また、既存技術（２）は、既存技術（１）と比較して経済性のメリットがある一方で、切替後にコンフィグを設定し、ステート情報を再設定するため、既存技術（３）に記載したＭＧの切替方式を適用することができず、通信を再開するまでに時間がかかるという問題がある。 In addition, the existing technology (2) has an economic advantage compared to the existing technology (1), but it is described in the existing technology (3) because the configuration is set after switching and the state information is reset. The MG switching method cannot be applied, and there is a problem that it takes time to resume communication.

そして、H.248/Megacoを採用したＳＢＣに既存技術（２）を適用した場合には、切替時には予備ＳＢＣにおいて各ユーザ毎のＳＩＰターミネーション（ピンホール制御、帯域確保、ＮＡＰＴ等）を再設定する必要があり、これが完了するまで新規呼を受け付けることができない。 Then, when the existing technology (2) is applied to the SBC adopting H.248 / Megaco, SIP termination (pinhole control, bandwidth reservation, NAPT, etc.) for each user is reset in the backup SBC at the time of switching. There is a need to accept new calls until this is complete.

本発明は、前記した事情に鑑みて創作されたものであり、障害発生時にバックアップサーバをマスタサーバに好適に切り替えることが可能なゲートウェイシステムを提供することを課題とする。 The present invention was created in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a gateway system that can suitably switch a backup server to a master server when a failure occurs.

前記課題を解決するため、本発明のゲートウェイシステムは、互いに通信可能に接続された１台のマスタサーバ及び１台のバックアップサーバを備えるゲートウェイシステムであって、前記マスタサーバは、当該マスタサーバに収容されたユーザ端末に対応するステート情報を記憶し、前記ステート情報を用いて前記ユーザ端末と通信し、前記バックアップサーバは、前記バックアップサーバに収容可能な台数分の前記ユーザ端末に対応する前記ステート情報を記憶し、前記ステート情報を用いて前記ユーザ端末と通信可能であり、前記バックアップサーバがマスタサーバに切り替えられた場合には、前記バックアップサーバは、予め記憶された前記ステート情報のうち、未契約の前記ユーザ端末に対応する前記ステート情報を削除することを特徴とする。 In order to solve the above problems, a gateway system of the present invention is a gateway system including one master server and one backup server that are communicably connected to each other, and the master server is accommodated in the master server. State information corresponding to the received user terminal is communicated with the user terminal using the state information, and the backup server corresponds to the number of user terminals that can be accommodated in the backup server. Can be communicated with the user terminal using the state information, and when the backup server is switched to the master server, the backup server is not contracted among the state information stored in advance. wherein deleting the state information corresponding to the user terminal And features.

また、前記課題を解決するため、本発明のゲートウェイシステムは、互いに通信可能に接続された１台のマスタサーバ、１台のバックアップサーバ及びゲートウェイ制御サーバを備えるゲートウェイシステムであって、前記マスタサーバは、当該マスタサーバに収容されたユーザ端末に対応するステート情報を記憶し、前記ステート情報を用いて前記ユーザ端末と通信し、前記バックアップサーバは、前記バックアップサーバに収容可能な台数分の前記ユーザ端末に対応する前記ステート情報を記憶し、前記ステート情報を用いて前記ユーザ端末と通信可能であり、前記ゲートウェイ制御サーバは、前記ユーザ端末の契約の有無を記憶しており、前記バックアップサーバは、前記マスタサーバの障害を検知する機能を有し、前記バックアップサーバが前記マスタサーバの障害を検知した場合には、前記バックアップサーバは、障害検知信号を前記ゲートウェイ制御サーバへ送信し、前記ゲートウェイ制御サーバは、前記障害検知信号を取得すると、予め記憶された前記ユーザ端末の契約の有無に基づいて削除信号を生成して前記バックアップサーバへ送信し、前記バックアップサーバは、前記削除信号に基づいて、予め記憶された前記ステート情報のうち、未契約の前記ユーザ端末に対応する前記ステート情報を削除し、マスタサーバとして機能することを特徴とする。 In order to solve the above problem, the gateway system of the present invention is a gateway system including one master server, one backup server, and a gateway control server that are communicably connected to each other, and the master server includes: Storing state information corresponding to user terminals accommodated in the master server, communicating with the user terminals using the state information, and as many backup terminals as the number of user terminals that can be accommodated in the backup server. The state information corresponding to the user terminal can be stored and communicated with the user terminal using the state information, the gateway control server stores the presence or absence of a contract of the user terminal, and the backup server It has a function to detect a failure of the master server, and the backup When the server detects a failure of the master server, the backup server transmits a failure detection signal to the gateway control server, and the gateway control server stores the failure detection signal when the failure is detected. Based on the presence / absence of a contract of the user terminal, a deletion signal is generated and transmitted to the backup server, and the backup server is based on the deletion signal and the uncontracted user among the state information stored in advance. The state information corresponding to the terminal is deleted to function as a master server .

また、前記ゲートウェイシステムは、前記マスタサーバ、前記バックアップサーバ及び前記ゲートウェイ制御サーバと通信可能に接続されたＳＩＰサーバをさらに備え、前記ＳＩＰサーバは、未契約の前記ユーザ端末によって送信された信号を取得した場合には、その旨を示す未契約信号を前記ゲートウェイ制御サーバに送信し、前記ゲートウェイ制御サーバは、前記未契約信号を取得した場合に、該当するピンホール設定を削除することが好ましい。 The gateway system further includes a SIP server that is communicably connected to the master server, the backup server, and the gateway control server, and the SIP server obtains a signal transmitted by the unsigned user terminal. In this case, it is preferable that an uncontracted signal indicating that is transmitted to the gateway control server, and the gateway control server deletes the corresponding pinhole setting when the uncontracted signal is acquired.

また、前記課題を解決するため、本発明のゲートウェイシステムは、互いに通信可能に接続された１台以上のマスタサーバ、１台以上のバックアップサーバ及び管理サーバと、前記マスタサーバ及び前記バックアップサーバと通信可能に接続されたゲートウェイ制御サーバと、を備えるゲートウェイシステムであって、前記管理サーバは、前記マスタサーバの設定情報を記憶しているとともに前記マスタサーバの障害を検知する機能を有し、前記マスタサーバは、前記設定情報に基づいて当該マスタサーバに収容されたユーザ端末のステート情報を生成して記憶しており、前記バックアップサーバは、前記マスタサーバにおける前記ステート情報と同一の規則によって、前記バックアップサーバに収容可能な台数分の前記ユーザ端末に対応するステート情報の一部を生成して記憶しており、前記ゲートウェイ制御サーバは、前記ユーザ端末の契約の有無を記憶しており、前記管理サーバが前記マスタサーバの障害を検知した場合には、前記管理サーバは、障害が検知された前記マスタサーバの前記設定情報を前記バックアップサーバへ送信し、前記管理サーバ又は前記バックアップサーバは、障害検知信号を前記ゲートウェイ制御サーバへ送信し、前記ゲートウェイ制御サーバは、前記障害検知信号を取得すると、予め記憶された前記ユーザ端末の契約の有無に基づいて削除信号を生成して前記バックアップサーバへ送信し、前記バックアップサーバは、前記マスタサーバと同一の規則にて前記設定情報に基づいて前記ユーザ端末に対応する前記ステート情報の残りを生成するとともに、前記削除信号に基づいて、予め記憶された前記ユーザ端末のステート情報のうち、未契約の前記ユーザ端末に対応する前記ステート情報を削除し、マスタサーバとして機能することを特徴とする。 In order to solve the above problem, the gateway system of the present invention communicates with one or more master servers, one or more backup servers and management servers, and the master server and the backup servers , which are communicably connected to each other. A gateway control server connected to the master server, wherein the management server stores setting information of the master server and has a function of detecting a failure of the master server, The server generates and stores state information of the user terminal accommodated in the master server based on the setting information, and the backup server performs the backup according to the same rules as the state information in the master server. It corresponds to the number of user terminals that can be accommodated in the server. Generating a part of the state information stores, the gateway control server stores a presence of agreement of the user terminal, if the management server detects a failure of the master server, the The management server transmits the setting information of the master server in which a failure is detected to the backup server, the management server or the backup server transmits a failure detection signal to the gateway control server, and the gateway control server When the failure detection signal is acquired, a deletion signal is generated based on the presence / absence of a contract of the user terminal stored in advance and is transmitted to the backup server. The backup server follows the same rules as the master server. preparative When a residual of the state information corresponding to the user terminal based on the setting information To, on the basis of the delete signal, among the pre-stored state information of the user terminal, and deletes the state information corresponding to the user terminal of unsigned, characterized in that it functions as the master server.

本発明によれば、障害発生時にバックアップサーバをマスタサーバに好適に切り替えることができる。 According to the present invention, the backup server can be suitably switched to the master server when a failure occurs.

本発明の第一の実施形態に係るゲートウェイシステムを備えるネットワークを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a network provided with the gateway system which concerns on 1st embodiment of this invention. 図１のネットワークの障害発生時の動作例を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an operation example when a failure occurs in the network of FIG. 1. 本発明の第一の実施形態に係るゲートウェイシステムを備えるネットワークを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a network provided with the gateway system which concerns on 1st embodiment of this invention. ＩＰアドレスの払い出しの規則の一例を示す表である。It is a table | surface which shows an example of the rule of payout of an IP address. 図３のネットワークの障害発生時の動作例を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram illustrating an operation example when a failure occurs in the network of FIG. 3.

以下、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら説明する。同様の構成には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate. Similar components are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

＜第一の実施形態＞
図１に示すように、本発明の第一の実施形態に係るゲートウェイシステムを備えるネットワーク１Ａは、複数台のユーザ端末１１（１台のみ図示）と、複数台のユーザ端末１１を収容する１台のマスタサーバ２１と、１台のバックアップサーバ２２と、ＳＩＰサーバ３０と、メディアゲートコントローラ（ＭＧＣ）４０と、を備える。かかるネットワーク１Ａのうち、マスタサーバ２１、バックアップサーバ２２及びＭＧＣ４０が本発明の１＋１冗長構成を採用したゲートウェイシステムを構成する。 <First embodiment>
As shown in FIG. 1, a network 1A including a gateway system according to the first embodiment of the present invention includes a plurality of user terminals 11 (only one is shown) and a single unit that accommodates a plurality of user terminals 11. Master server 21, one backup server 22, SIP server 30, and media gate controller (MGC) 40. Among such networks 1A, the master server 21, the backup server 22, and the MGC 40 constitute a gateway system adopting the 1 + 1 redundancy configuration of the present invention.

ユーザ端末１１は、ユーザ宅に設置される電話機であり、ネットワーク１Ａと契約済みであって、アクセス網を介してマスタサーバ２１及びバックアップサーバ２２に通信化のうに接続され、通常時はマスタサーバ２１に収容されている。 The user terminal 11 is a telephone set installed at a user's house, and has been contracted with the network 1A, and is connected to the master server 21 and the backup server 22 via the access network for communication. Is housed in.

マスタサーバ２１は、制御部２１ａ及び記憶部２１ｂを備え、ユーザ端末１１とＳＩＰサーバ３０との間に通信可能に接続されるゲートウェイ装置であり、セッションボーダコントローラとも呼ばれる。かかるマスタサーバ２１は、通常時にゲートウェイ装置として機能する現用装置であり、バックアップサーバ２２及びＭＧＣ４０とも通信可能に接続されている。
マスタサーバ２１の制御部２１ａは、後記するＭＧＣ４０による静的設定によって、収容されたユーザ端末１１（電話契約ユーザ）に対応するＳＩＰターミネーション（ステート情報）を設定し、かかるＳＩＰターミネーションを用いてユーザ端末１１と通信する。ＳＩＰターミネーションの設定としては、ピンホール設定、ＱｏＳ設定、Single NAPT設定が挙げられる。
本実施形態では、マスタサーバ２１は、６台のユーザ端末１１を収容可能であり、制御部２１ａは、実際に収容されている（契約済みであり、かつ、通信可能に接続されている）４台のユーザ端末１１に対応するＳＩＰターミネーション（「２」「３」「４」「５」）を設定し、記憶部２１ｂに記憶させている。 The master server 21 includes a control unit 21a and a storage unit 21b, is a gateway device that is communicably connected between the user terminal 11 and the SIP server 30, and is also called a session border controller. The master server 21 is an active device that normally functions as a gateway device, and is connected to the backup server 22 and the MGC 40 so as to communicate with each other.
The control unit 21a of the master server 21 sets SIP termination (state information) corresponding to the accommodated user terminal 11 (telephone contract user) by static setting by the MGC 40 to be described later, and uses this SIP termination to set the user terminal 11 to communicate. Examples of SIP termination settings include pinhole settings, QoS settings, and single NAPT settings.
In this embodiment, the master server 21 can accommodate six user terminals 11, and the control unit 21a is actually accommodated (contracted and connected so as to be communicable). SIP terminations (“2”, “3”, “4”, “5”) corresponding to one user terminal 11 are set and stored in the storage unit 21b.

バックアップサーバ２２は、制御部２２ａ及び記憶部２２ｂを備え、ユーザ端末１１とＳＩＰサーバ３０との間に通信可能に接続されるゲートウェイ装置であり、セッションボーダコントローラとも呼ばれる。かかるマスタサーバ２１は、現用装置であるマスタサーバ２１に障害が発生した場合にゲートウェイ装置として機能する予備装置であり、マスタサーバ２１及びＭＧＣ４０とも通信可能に接続されている。
バックアップサーバ２２は、ＭＧＣ４０による静的設定によって、電話契約の有無に関わらず、マスタサーバ２１が収容可能な台数分のＳＩＰターミネーションを設定し、かかるＳＩＰターミネーションを用いてユーザ端末１１と通信可能である。
本実施形態では、マスタサーバ２１は、６台のユーザ端末１１を収容可能であり、バックアップサーバ２２の制御部２２ａは、６台のユーザ端末１１に対応するＳＩＰターミネーション（「１」「２」「３」「４」「５」「６」）を設定し、記憶部２２ｂに記憶させている。
また、バックアップサーバ２２は、マスタサーバ２１の障害を検知する機能を有しており、ＶＲＲＰ（Virtual Router Redundancy Protocol）によってマスタサーバ２１を常時監視している。 The backup server 22 includes a control unit 22a and a storage unit 22b, is a gateway device that is communicably connected between the user terminal 11 and the SIP server 30, and is also called a session border controller. The master server 21 is a spare device that functions as a gateway device when a failure occurs in the master server 21 that is the active device, and is also communicably connected to the master server 21 and the MGC 40.
The backup server 22 can set the SIP termination for the number of master servers 21 that can be accommodated by the static setting by the MGC 40 regardless of whether there is a telephone contract, and can communicate with the user terminal 11 using the SIP termination. .
In the present embodiment, the master server 21 can accommodate six user terminals 11, and the control unit 22 a of the backup server 22 performs SIP termination (“1” “2” “" corresponding to the six user terminals 11. 3 ”,“ 4 ”,“ 5 ”,“ 6 ”) are set and stored in the storage unit 22b.
Further, the backup server 22 has a function of detecting a failure of the master server 21, and constantly monitors the master server 21 using VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol).

ＳＩＰサーバ３０は、マスタサーバ２１及びバックアップサーバ２２とコア網を介して通信可能に接続されるとともに、ＭＧＣと通信可能に接続されるサーバである。 The SIP server 30 is a server that is communicably connected to the master server 21 and the backup server 22 via the core network and is communicably connected to the MGC.

ＭＧＣ４０は、各通信ストリームを扱うメディアゲートウェイであるマスタサーバ２１及びバックアップサーバ２２を制御するサーバである。ＭＧＣ４０には、ユーザ端末１０の契約の有無が記憶されている。 The MGC 40 is a server that controls the master server 21 and the backup server 22 that are media gateways that handle each communication stream. The MGC 40 stores the presence / absence of a contract for the user terminal 10.

ＳＩＰサーバ３０は、未契約のユーザ端末１０によって送信された信号（ＳＩＰメッセージ）を取得した場合には、その旨を示す未契約信号をＭＧＣ４０に送信し、ＭＧＣ４０は、未契約信号を取得した場合に、前記ＳＩＰメッセージに対応するピンホール設定を削除する。かかる構成により、不正パケットによるセキュリティの懸念を低減することができる。 When the SIP server 30 acquires a signal (SIP message) transmitted by an uncontracted user terminal 10, the SIP server 30 transmits an uncontracted signal indicating that to the MGC 40, and the MGC 40 acquires an uncontracted signal. In addition, the pinhole setting corresponding to the SIP message is deleted. With this configuration, security concerns due to illegal packets can be reduced.

＜障害発生時の動作例＞
図２に示すように、マスタサーバ２１に障害が発生した場合には、バックアップサーバ２２の制御部２２ａは、マスタサーバ２１の障害を検知し、ＶＲＲＰ、高優先度の経路広告等によってユーザ端末１１とＳＩＰサーバ３０サーバ間との間ＳＩＰメッセージを受信する。バックアップサーバ２２にはＳＩＰターミネーションが既に設定されているので、バックアップサーバ２２は、マスタサーバ２１に代わってマスタサーバとして機能し、ＳＩＰターミネーションを用いてＳＩＰメッセージを転送することができる。さらに、バックアップサーバ２２の制御部２２ａは、切替を通知するために、ＭＧＣ４０に対して障害検知信号を送信する。ＭＧＣ４０は、障害検知信号を受信すると、予め記憶されたユーザ端末１０の契約の有無に基づいて、電話契約のないＳＩＰターミネーションの削除を指示する削除信号（Subtract message）を生成してバックアップサーバ２２へ送信する。バックアップサーバ２２の制御部２２ａは、削除信号を受信すると、指定されたＳＩＰターミネーション（「１」「６」）を記憶部２２ｂから削除する。 <Operation example when a failure occurs>
As shown in FIG. 2, when a failure occurs in the master server 21, the control unit 22a of the backup server 22 detects the failure of the master server 21, and the user terminal 11 by VRRP, high priority route advertisement, or the like. SIP messages between the server and the SIP server 30 are received. Since the SIP termination is already set in the backup server 22, the backup server 22 functions as a master server in place of the master server 21 and can transfer the SIP message using the SIP termination. Further, the control unit 22a of the backup server 22 transmits a failure detection signal to the MGC 40 in order to notify the switching. When the MGC 40 receives the failure detection signal, the MGC 40 generates a deletion signal (Subtract message) instructing deletion of the SIP termination with no telephone contract based on the presence / absence of the contract of the user terminal 10 stored in advance, and sends it to the backup server 22 Send. When receiving the deletion signal, the control unit 22a of the backup server 22 deletes the designated SIP termination (“1” “6”) from the storage unit 22b.

本発明の第一の実施形態に係るネットワーク１Ａは、バックアップサーバ２２が収容可能な台数分のＳＩＰターミネーションを予め設定しているので、マスタサーバ２１とバックアップサーバ２２との間のＳＩＰターミネーションの同期を不要化して同期処理負荷を軽減しつつ、１＋１冗長構成により切替を実施した場合において、新規呼が確立可能となるまでの時間を短縮することができ、好適な切替を実現することができる。また、マスタサーバに切り替えられたバックアップサーバ２２において不要なＳＩＰターミネーションを削除するので、セキュリティを確保することができる。 Since the network 1A according to the first embodiment of the present invention has preset SIP terminations that can be accommodated by the backup server 22, synchronization of SIP termination between the master server 21 and the backup server 22 is performed. When switching is performed with a 1 + 1 redundancy configuration while reducing the synchronization processing load by eliminating the need, the time until a new call can be established can be shortened, and suitable switching can be realized. Further, since unnecessary SIP termination is deleted in the backup server 22 switched to the master server, security can be ensured.

＜第二の実施形態＞
続いて、本発明の第二の実施形態に係るゲートウェイシステムを備えるネットワークについて、第一の実施形態に係るネットワーク１Ａとの相違点を中心に説明する。 <Second Embodiment>
Subsequently, a network including the gateway system according to the second embodiment of the present invention will be described focusing on differences from the network 1A according to the first embodiment.

図３及び図５に示すように、本発明の第二の実施形態に係るネットワーク１Ｂは、Ｎ；ｍ冗長構成（Ｎ＞ｍ≧１）及びTwice NAPT設定を採用したものであり、Ｎ台（本実施形態では２台）のマスタサーバ２３，２４と、ｍ台（本実施形態では１台）のバックアップサーバ２５と、を備える。図３では、バックアップサーバ２５を省略している。ここで、マスタサーバ２３には複数台のユーザ端末１２（１台のみ図示）が収容されており、マスタサーバ２４には複数台のユーザ端末１３，１４（２台のみ図示）が収容されている。図５では、ユーザ端末１２，１３を省略している。 As shown in FIGS. 3 and 5, the network 1B according to the second embodiment of the present invention adopts N; m redundant configuration (N> m ≧ 1) and Twice NAPT setting, and N ( Two master servers 23 and 24 in this embodiment, and m backup servers 25 (one in this embodiment) are provided. In FIG. 3, the backup server 25 is omitted. Here, the master server 23 accommodates a plurality of user terminals 12 (only one is shown), and the master server 24 accommodates a plurality of user terminals 13 and 14 (only two are shown). . In FIG. 5, the user terminals 12 and 13 are omitted.

また、ネットワーク１Ｂは、管理サーバ５０をさらに備える。管理サーバ５０は、マスタサーバ２３，２４及びバックアップサーバ２５と通信可能に接続されており、マスタサーバ２３，２４の設定情報（コンフィグ）を記憶しているとともにマスタサーバ２３，２４の障害を検知する機能を有する。 The network 1B further includes a management server 50. The management server 50 is communicably connected to the master servers 23 and 24 and the backup server 25, stores setting information (config) of the master servers 23 and 24, and detects a failure of the master servers 23 and 24. It has a function.

マスタサーバ２３，２４は、ＩＰアドレスに関して同一のアドレスプールを有しており、各マスタサーバ２３，２４の制御部２３ａ，２４ａは、マスタサーバ１台に閉じた範囲において一意になるようにＩＰアドレスを付与する。また、ＳＩＰサーバＩＰアドレス及びＳＩＰサーバ用変換ＩＰアドレスは、全てのマスタサーバ２３，２４で共通である。 The master servers 23 and 24 have the same address pool with respect to the IP addresses, and the control units 23a and 24a of the master servers 23 and 24 have IP addresses so as to be unique within a range closed to one master server. Is granted. Further, the SIP server IP address and the SIP server conversion IP address are common to all the master servers 23 and 24.

マスタサーバ２３，２４の制御部２３ａ，２４ａ及びバックアップサーバ２５の制御部２５ａは、同一の規則に基づいて、ユーザ端末ＩＰアドレス及びユーザ端末用変換ＩＰアドレス：ポートの払い出しを行う。
例えば、図４に示すように、ユーザ端末ＩＰアドレス「X.X.a.b」に対して、ユーザ端末用変換ＩＰアドレス：ポートは、「Y.Y.Y.a:Z000b」となる。マスタサーバ２３は、ユーザ端末ＩＰアドレスを「10.1.a.b」、ユーザ端末用変換ＩＰアドレス:ポートを「1.2.3.a:3000b」と設定しており、マスタサーバ２４は、ユーザ端末ＩＰアドレスを「10.1.a.b」、ユーザ端末用変換ＩＰアドレス:ポートを「4.5.6.a:3000b」と設定している。 The control units 23a, 24a of the master servers 23, 24 and the control unit 25a of the backup server 25 issue a user terminal IP address and a user terminal conversion IP address: port based on the same rule.
For example, as shown in FIG. 4, for the user terminal IP address “XXab”, the user terminal conversion IP address: port is “YYYa: Z000b”. The master server 23 sets the user terminal IP address “10.1.ab” and the user terminal conversion IP address: port “1.2.3.a: 3000b”, and the master server 24 sets the user terminal IP address. “10.1.ab”, user terminal conversion IP address: port is set to “4.5.6.a: 3000b”.

図３に示すように、ユーザ端末１２とＳＩＰサーバ３０との間では、ＳＩＰ信号は、ユーザ端末１３のユーザ端末ＩＰアドレス「１１」、ＳＩＰサーバ用変換ＩＰアドレス「１２」、ユーザ端末用変換ＩＰアドレス「１３」、ＳＩＰサーバ用変換ＩＰアドレス「１４」を用いて転送される。
また、ユーザ端末１３とＳＩＰサーバ３０との間では、ＳＩＰ信号は、ユーザ端末１３のユーザ端末ＩＰアドレス「１１」、ＳＩＰサーバ用変換ＩＰアドレス「１２」、ユーザ端末用変換ＩＰアドレス「１５」、ＳＩＰサーバ用変換ＩＰアドレス「１４」を用いて転送される。
また、ユーザ端末１４とＳＩＰサーバ３０との間では、ＳＩＰ信号は、ユーザ端末１４のユーザ端末ＩＰアドレス「１６」、ＳＩＰサーバ用変換ＩＰアドレス「１２」、ユーザ端末用変換ＩＰアドレス「１７」、ＳＩＰサーバ用変換ＩＰアドレス「１４」を用いて転送される。 As shown in FIG. 3, between the user terminal 12 and the SIP server 30, the SIP signal includes the user terminal IP address “11” of the user terminal 13, the SIP server conversion IP address “12”, and the user terminal conversion IP. Transfer is performed using the address “13” and the translated IP address for SIP server “14”.
Further, between the user terminal 13 and the SIP server 30, the SIP signal includes the user terminal IP address “11” of the user terminal 13, the SIP server conversion IP address “12”, the user terminal conversion IP address “15”, It is transferred using the converted IP address “14” for the SIP server.
Further, between the user terminal 14 and the SIP server 30, the SIP signal includes a user terminal IP address “16” of the user terminal 14, a SIP server conversion IP address “12”, a user terminal conversion IP address “17”, It is transferred using the converted IP address “14” for the SIP server.

図３において、△は、全てのマスタサーバで共通のＩＰアドレスであることを表し、□は、マスタサーバごとに異なるＩＰアドレス：ポートであることを表す。
なお、払い出し規則は、全てのマスタサーバ及びバックアップサーバにおいてユーザ端末ＩＰアドレスとユーザ端末用変換ＩＰアドレス:ポートの対応が同一になるようなものであれば、図４の規則以外でも適用可能である。 In FIG. 3, Δ indicates that the IP address is common to all master servers, and □ indicates that the IP address is different for each master server.
Note that the payout rule can be applied to other than the rule of FIG. 4 as long as the correspondence between the user terminal IP address and the user terminal conversion IP address: port is the same in all master servers and backup servers. .

本実施形態において、バックアップサーバ２５の制御部２５ａは、電話契約の有無に関わらず、収容可能な台数分のＳＩＰターミネーションをマスタサーバ２３，２４と同一の規則に基づいて生成して記憶部２５ｂに記憶させ、当該ＳＩＰターミネーションを設定している。ただし、Twice NAPT設定の内、ユーザ端末用変換ＩＰアドレスについては、切替元のマスタサーバが決定するため設定（生成及び記憶）できないため、それ以外の設定を予め実施する。 In the present embodiment, the control unit 25a of the backup server 25 generates SIP terminations that can be accommodated based on the same rules as the master servers 23 and 24 and stores them in the storage unit 25b regardless of whether or not there is a telephone contract. The SIP termination is set. However, in the Twice NAPT setting, the conversion IP address for user terminal cannot be set (generated and stored) because it is determined by the switching source master server, so other settings are performed in advance.

＜障害発生時の動作例＞
図５に示すように、マスタサーバ２４に障害が発生した場合には、管理サーバ５０は、マスタサーバ２４の障害を検知し、マスタサーバ２４の設定情報（コンフィグ）をバックアップサーバ２５へ送信する。バックアップサーバ２５の制御部２５ａは、設定情報を受信すると、かかる設定情報に基づいて、ユーザ端末用変換ＩＰアドレスからＮＡＰＴテーブルをマスタサーバ２３，２４と同一の規則に基づいて自動生成し、記憶部２５ｂに記憶させる。このとき、ユーザ端末用変換ＩＰアドレス:ポートは、「4.5.6.a:3000b」となり、これとユーザ端末ＩＰアドレス「10.1.a.b」とが結び付けられる。これによってTwice NAPT設定が完了し、ＳＩＰターミネーションが設定済みとなり、バックアップサーバ２５は、マスタサーバ２４に代わってマスタサーバとして機能し、ＳＩＰターミネーションを用いてＳＩＰメッセージを転送することができる。さらに、バックアップサーバ２５の制御部２５ａ又は管理サーバ５０は、切替を通知するために、ＭＧＣ４０に対して障害検知信号を送信する。ＭＧＣ４０は、障害検知信号を受信すると、予め記憶されたユーザ端末１０の契約の有無に基づいて、電話契約のないＳＩＰターミネーションの削除を指示する削除信号（Subtract message）を生成してバックアップサーバ２５へ送信する。バックアップサーバ２５の制御部２５ａは、削除信号を受信すると、指定されたＳＩＰターミネーション（「１」「６」）を記憶部２５ｂから削除する。 <Operation example when a failure occurs>
As shown in FIG. 5, when a failure occurs in the master server 24, the management server 50 detects a failure in the master server 24 and transmits setting information (config) of the master server 24 to the backup server 25. Upon receiving the setting information, the control unit 25a of the backup server 25 automatically generates a NAPT table from the user terminal conversion IP address based on the same rules as the master servers 23 and 24 based on the setting information, and the storage unit 25b. At this time, the user terminal conversion IP address: port is “4.5.6.a: 3000b”, and this is associated with the user terminal IP address “10.1.ab”. As a result, the Twice NAPT setting is completed and the SIP termination is set, and the backup server 25 functions as a master server in place of the master server 24 and can transfer the SIP message using the SIP termination. Furthermore, the control unit 25a or the management server 50 of the backup server 25 transmits a failure detection signal to the MGC 40 in order to notify the switching. When the MGC 40 receives the failure detection signal, the MGC 40 generates a deletion signal (Subtract message) instructing deletion of the SIP termination without a telephone contract based on the presence / absence of the contract of the user terminal 10 stored in advance, and sends it to the backup server 25 Send. When receiving the deletion signal, the control unit 25a of the backup server 25 deletes the designated SIP termination ("1""6") from the storage unit 25b.

本発明の第二の実施形態に係るネットワーク１Ｂは、ユーザ端末に払い出すＩＰアドレスとユーザ端末用変換ＩＰアドレス:ポートの払い出しを同一の規則で行うので、Twice NAPTを採用しているマスタサーバ及びバックアップサーバにおいてユーザ端末用変換ＩＰアドレスを自動生成することを可能とし、Ｎ＋ｍ冗長構成による切替を実施した場合において、新規呼が確立可能となるまでの時間を短縮することができ、好適な切替を実現することができる。また、マスタサーバに切り替えられたバックアップサーバ２５において不要なＳＩＰターミネーションを削除するので、セキュリティを確保することができる。 The network 1B according to the second embodiment of the present invention performs payout of an IP address and a user terminal conversion IP address: port to the user terminal according to the same rule, so that a master server adopting Twice NAPT and It is possible to automatically generate the user terminal's translated IP address in the backup server, and when switching by the N + m redundant configuration, it is possible to shorten the time until a new call can be established and to perform suitable switching. Can be realized. Further, since unnecessary SIP termination is deleted in the backup server 25 switched to the master server, security can be ensured.

以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、第二の実施形態に係るネットワーク１Ｂにおいて、Twice NAPTに代えてSingle NAPTを採用したり、Ｎ＋ｍ冗長構成に代えて１＋１冗長構成を採用したりする構成であってもよい。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described with reference to drawings, this invention is not limited to the said embodiment, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it can change suitably. For example, the network 1B according to the second embodiment may be configured such that a single NAPT is employed instead of the twice NAPT, or a 1 + 1 redundant configuration is employed instead of the N + m redundant configuration.

１Ａ，１Ｂ（ゲートウェイシステムを備える）ネットワーク
１１〜１４ユーザ端末
２１，２３，２４マスタサーバ
２２，２５バックアップサーバ
４０ＭＧＣ（ゲートウェイ制御サーバ）
５０管理サーバ 1A, 1B (with gateway system) network 11-14 user terminal 21, 23, 24 master server 22, 25 backup server 40 MGC (gateway control server)
50 Management server

Claims

A gateway system including one master server and one backup server that are communicably connected to each other,
The master server stores state information corresponding to a user terminal accommodated in the master server, communicates with the user terminal using the state information,
The backup server stores the state information corresponding to the number of user terminals that can be accommodated in the backup server, and can communicate with the user terminal using the state information ,
When the backup server is switched to a master server, the backup server deletes the state information corresponding to the unsigned user terminal among the state information stored in advance. system.

A gateway system comprising one master server, one backup server, and a gateway control server that are communicably connected to each other,
The master server stores state information corresponding to a user terminal accommodated in the master server, communicates with the user terminal using the state information,
The backup server stores the state information corresponding to the number of user terminals that can be accommodated in the backup server, and can communicate with the user terminal using the state information,
The gateway control server stores presence / absence of a contract of the user terminal,
The backup server has a function of detecting a failure of the master server,
When the backup server detects a failure of the master server, the backup server transmits a failure detection signal to the gateway control server, and the gateway control server stores the failure detection signal in advance. Further, a deletion signal is generated based on the presence / absence of the contract of the user terminal and is transmitted to the backup server, and the backup server is based on the deletion signal and the uncontracted of the state information stored in advance. Deletes the state information corresponding to the user terminal and functions as a master server
A gateway system characterized by that.

A SIP server communicably connected to the master server, the backup server and the gateway control server;
When the SIP server acquires a signal transmitted by the unsigned user terminal, the SIP server transmits an uncontracted signal indicating the fact to the gateway control server,
The gateway system according to claim 2 , wherein the gateway control server deletes the corresponding pinhole setting when the uncontracted signal is acquired.

A gateway system comprising : one or more master servers communicatively connected to each other; one or more backup servers and management servers; and a gateway control server communicatively connected to the master servers and the backup servers. ,
The management server stores the setting information of the master server and has a function of detecting a failure of the master server,
The master server generates and stores state information of user terminals accommodated in the master server based on the setting information,
The backup server generates and stores a part of state information corresponding to the number of user terminals that can be accommodated in the backup server according to the same rules as the state information in the master server,
The gateway control server stores presence / absence of a contract of the user terminal,
When the management server detects a failure of the master server ,
The management server transmits the setting information of the master server in which a failure is detected to the backup server, and the management server or the backup server transmits a failure detection signal to the gateway control server, and the gateway control server When the failure detection signal is acquired, a deletion signal is generated based on the presence / absence of a contract of the user terminal stored in advance and transmitted to the backup server,
The backup server generates the rest of the state information corresponding to the user terminal based on the setting information according to the same rules as the master server, and stores the user terminal stored in advance based on the deletion signal The gateway system , wherein the state information corresponding to the unsigned user terminal is deleted and functions as a master server.

A SIP server communicably connected to the master server, the backup server and the gateway control server;
When the SIP server acquires a signal transmitted by the unsigned user terminal, the SIP server transmits an uncontracted signal indicating the fact to the gateway control server,
The gateway system according to claim 4 , wherein the gateway control server deletes the corresponding pinhole setting when the uncontracted signal is acquired.