KR100815557B1 - 사설망과 공인망 간에 ｓｉｐ 기반의 연동을 위한 ｓｉｐ 메시지 라우팅 방법, 이를 적용한 응용 계층 게이트웨이 장치 및 네트워크 주소 변환 장치 - Google Patents

사설망과 공인망 간에 ｓｉｐ 기반의 연동을 위한 ｓｉｐ 메시지 라우팅 방법, 이를 적용한 응용 계층 게이트웨이 장치 및 네트워크 주소 변환 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 사설망과 공인망 간에 SIP 기반의 연동을 위한 SIP 메시지 라우팅 방법, 이를 적용한 응용 계층 게이트웨이 장치 및 네트워크 주소 변환 장치에 관한 것이다.
이러한 본 발명에 따르면, 사설망과 공인망을 SIP(Session Initiation Protocol)기반에서 연동시키는 노드(node)의 SIP 메시지 라우팅 방법은 (a) 수신된 SIP 메시지의 메시지 전송망 및 메시지 종류를 확인하는 단계, (b) 상기 확인한 메시지 전송망 및 메시지 종류에 기초하여 네트워크 주소 변환 장치에 의하여 변환된 상기 SIP 메시지의 미디어 수신 주소 정보를 상기 SIP 메시지에 적용하는 단계, (c) 상기 확인한 메시지 전송망에 기초하여 선택한 상기 노드의 주소를 상기 SIP 메시지의 라우팅 경로-여기서 라우팅 경로는 다음 요청 메시지의 라우팅 경로를 결정함-정보에 명기하는 단계 및 (d) 상기 SIP 메시지를 해당 목적지 주소로 라우팅하는 단계를 포함한다.
사설망, 공인망, SIP, ALG(응용 계층 게이트웨이), NAT(네트워크 주소 변환)

Description

사설망과 공인망 간에 ＳＩＰ 기반의 연동을 위한 ＳＩＰ 메시지 라우팅 방법, 이를 적용한 응용 계층 게이트웨이 장치 및 네트워크 주소 변환 장치{METHOD OF ROUTING FOR INTERWORKING BETWEEN LOCAL NETWORK AND GLOBAL NETWORK BASED ON SESSION INITIATION PROTOCOL, ALG DEVICE AND NAT DEVICE THEREOF}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 SIP 메시지 라우팅 방법을 개략적으로 보인 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 SIP 메시지 라우팅 방법을 세부적으로 보인 도면이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 SIP 메시지 라우팅 방법을 세부적으로 보인 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 SIP 메시지의 전송 주체 및 메소드에 따른 구분 정보를 보인 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 SIP 메시지 라우팅을 위한 SIP 메시지 변환전과 변환후를 비교하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 SIP 기반의 네트워크 연동 구성도이다.
도 8은 도 7의 응용 계층 게이트웨이 장치의 블록 구성도이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 SIP 기반의 네트워크 연동 구성도이다.
도 10은 도 9의 네트워크 주소 변환 장치의 블록 구성도이다.
본 발명은 사설망과 공인망 간에 SIP 기반의 연동을 위한 SIP 메시지 라우팅 방법, 이를 적용한 응용 계층 게이트웨이 장치 및 네트워크 주소 변환 장치에 관한 것이다.
IP 네트워크 응용이 확장되면서 그 이용률의 증가로 인해 공인 IP 주소는 매우 부족한 상황에 처해있다.
이에, 대부분의 통신업자들은 부족한 공인 IP 주소의 확보 및 자망의 안정성 확보 등을 위한 이유로 NAT(Network Address Translation) 기술을 이용한다.
NAT는 사설 IP 주소를 공인 IP 주소로, 공인 IP 주소를 사설 IP 주소로 상호 변환한다. 또한, NAT의 하나로서 PAT(Port Address Translation)는 IP 주소뿐만 아니라 TCP/UDP의 포트 번호를 변환한다. 이로써, 공인 IP 주소를 다수가 함께 사용할 수 있게 하여 공인 IP 주소 부족의 문제를 해결한다.
하지만, 이러한 NAT 기술은 OSI 모델의 3계층 및 4계층 헤더까지만 분석이 가능하고 그보다 상위 계층은 분석하지 못하기 때문에 NAT에 의해 공인 IP 주소로 변환되지 못하므로, 외부로부터 착신 라우팅이 불가능한 상황이 발생하는 것을 의미한다. 따라서, 패킷의 4계층 헤더내 페이로드(Payload)에 패킷 생성 호스트의 인 식 정보(발신지 주소, 발신 포트)를 포함하는 인터넷 응용은 지원하지 못한다. 이를 NAT-Traversal의 문제라고 한다.
특히, IP 네트워크에서 멀티미디어 서비스 지원을 위해 현재 가장 활발히 논의되고 있는 세션 설정 프로토콜(Session Initiation Protocol, 이하 SIP라 기술함)은 페이로드에 포함된 호스트 정보를 이용하여 양단 간의 미디어 세션 협상을 수행하여 멀티미디어 통신이 이루어진다.
그러므로, 사설망과 공인망 간에 SIP 메시지를 이용하여 멀티미디어 세션을 연결하기 위해서는 SIP 메시지를 분석할 수 있는 응용 계층 게이트웨이(Application Layer Gateway, 이하 ALG라 기술함)가 필요하다.
그러나 종래에는 이러한 ALG가 SIP 메시지에서 구체적으로 어떤 부분을 변환해야 하는지에 대해 제안되어 있지 않다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 사설망과 공인망을 SIP 기반에서 연동시키기 위한 SIP 메시지 라우팅 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 사설망과 공인망을 SIP 기반에서 연동시키기 위한 SIP 메시지 라우팅 방법을 네트워크 노드 상에 구현한 응용 계층 게이트웨이 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 사설망과 공인망을 SIP 기반에서 연동시키기 위한 SIP 메시지 라우팅 방법을 기존 NAT 기술과 접목시켜 구현한 네트워크 주소 변환 장치를 제공하는 것이다.
상기 기술한 바와 같은 과제를 이루기 위하여 본 발명의 특징에 따르면,
SIP 메시지 라우팅 방법은,
사설망과 공인망을 SIP(Session Initiation Protocol)기반에서 연동시키는 노드(node)의 SIP 메시지 라우팅 방법에 있어서, (a) 수신된 SIP 메시지의 메시지 전송망 및 메시지 종류를 확인하는 단계; (b) 상기 확인한 메시지 전송망 및 메시지 종류에 기초하여 네트워크 주소 변환 장치에 의하여 변환된 상기 SIP 메시지의 미디어 수신 주소 정보를 상기 SIP 메시지에 적용하는 단계; (c) 상기 확인한 메시지 전송망에 기초하여 선택한 상기 노드의 주소를 상기 SIP 메시지의 라우팅 경로-여기서 라우팅 경로는 다음 요청 메시지의 라우팅 경로를 결정함-정보에 명기하는 단계; 및 (d) 상기 SIP 메시지를 해당 목적지 주소로 라우팅하는 단계를 포함한다.
삭제
본 발명의 다른 특징에 따르면,
응용 계층 게이트웨이 장치는,
사설망과 공인망을 SIP 기반에서 연동시키기 위한 SIP 메시지의 라우팅을 수행하는 응용 계층 게이트웨이(ALG, Application Layer Gateway) 장치에 있어서, 상기 사설망에서 하나의 노드를 구성하고, SIP 메시지를 수신하여 메시지 전송망 및 메시지 종류를 확인하는 메시지 수신부; 상기 확인 내용에 기초하여 상기 SIP 메시지의 미디어 수신 주소 정보에 대한 네트워크 주소 변환을 수행하고 SIP 메시지 라우팅 경로에 상기 노드의 주소 정보를 포함시키는 메시지 변환부; 및 상기 변환된 메시지를 적합한 라우팅 경로로 전송하는 메시지 송신부를 포함한다.
삭제
본 발명의 또 다른 특징에 따르면,
네트워크 주소 변환 장치는,
사설망과 공인망의 경계에 위치하여 SIP 메시지의 라우팅을 수행하는 네트워크 주소 변환 장치에 있어서, 수신된 패킷을 분석하여 SIP 메시지 여부를 확인하는 패킷 분석부; 및 네트워크 주소 변환 테이블을 참조하여 상기 SIP 메시지의 미디어 수신 정보를 네트워크 주소 변환하고 자신의 주소 정보를 라우팅 경로에 포함시켜 해당 목적지로 라우팅하는 응용 계층 게이트웨이 구동부를 포함한다.
삭제
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
또한, 본 명세서에서 기재한 모듈(module)이란 용어는 특정한 기능이나 동작을 처리하는 하나의 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현할 수 있다.
또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이제 본 발명의 실시예에 따른 사설망과 공인망 간에 SIP 기반의 연동을 위한 SIP 메시지 라우팅 방법, 이를 적용한 응용 계층 게이트웨이 장치 및 네트워크 주소 변환 장치에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 SIP 메시지 라우팅 방법을 개략적으로 보인 도면이다.
도 1에 따르면, 먼저 수신된 SIP 메시지의 메시지 전송 주체 및 메소드(method)를 확인한다(S101). 여기서 메시지 전송 주체는 착/발신 주체를 나타내고 메소드는 메시지가 요청(request) 메시지 인지 또는 응답(response) 메시지인지를 나타낸다. 이때, SIP 메시지는 요청 메시지 아니면 응답 메시지로 구성된다.
상기 단계(S101)에서 확인한 내용에 적합한 NAT 주소 변환을 수신된 SIP 메시지의 미디어 및 RTCP(Real Time Control Protocol) 수신 주소 정보에 적용한다(S103). 즉 수신된 SIP 메시지의 발신 주체가 사설망인지 또는 공인망인지 여부와 요청 메시지 또는 응답 메시지인지 여부에 따른 NAT 주소 변환을 수행한다. 또한, SIP 메시지의 트랜스포트 정보에 대해서 NAT 주소 변환을 수행할 수 있으나 이때는 SIP 메시지 라우팅 노드가 공인 IP 주소를 할당받았으므로 반드시 필요하지는 않다. 여기서 트랜스포트는 SIP 메시지를 전송한 주체 즉 SIP 클라이언트의 호스트 네임 또는 네트워크 주소 정보 중 어느 하나를 포함한다.
상기 단계(S101)에서 확인한 내용에 적합한 노드의 주소 즉 SIP 메시지 라우팅을 수행하는 노드의 주소를 SIP 메시지의 라우팅 경로에 포함시킨다(S107). 여기 서 라우팅 경로는 다음 요청 메시지(UPDATE, PRACK 등)의 라우팅 경로를 결정한다. 즉 이와 같이 결정된 라우팅 경로에 따라, 이후 수신되는 SIP 메시지는 전송 주체가 사설망인 경우, 상기 노드의 사설 IP 주소를 이용하여 SIP 서비스 요청(request) 메시지를 수신한다. 또한, 전송 주체가 공인망인 경우, 상기 노드의 공인 IP 주소를 이용하여 SIP 서비스 요청 메시지를 수신한다.
상기 단계(S103, S105)를 통해 변환된 SIP 메시지를 해당 목적지 주소로 라우팅한다(S107).
이하, 도 4를 참조하여 SIP 메시지의 전송 주체 및 메소드에 따른 SIP 메시지 라우팅 방법을 세부적으로 살펴보기로 한다.
먼저, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 SIP 메시지 라우팅 방법을 세부적으로 보인 도면으로서, 도 4에서 ‘Case (1)’(P101)에 해당하는 경우를 보인 도면이다.
도 2에 따르면, 메시지 전송 주체가 사설망에서 공인망이고 메소드가 세션 초대 요청인 SIP 메시지를 수신한다(S201).
상기 단계(S201)에서 수신된 SIP 메시지의 SDP(Session Description Protocol) 필드에 명시된 발신지에서 할당한 미디어 및 RTCP 주소를 추출한다(S203). 이때, 추출한 주소는 발신지 주소의 IP 즉 사설 IP 형태이다.
그러면 상기 단계(S203)에서 추출한 주소에 대한 공인 IP 주소의 할당 및 변환을 수행한다(S205).
그러면 상기 단계(S205)에서 수행한 주소 할당 정보를 임시 저장해둔 다(S207).
그러면 상기 단계(S207)에서 변환된 SIP 메시지의 라우팅 경로에 SIP 라우팅을 수행하는 노드의 공인 IP 주소를 명기한다(S209).
그러면 상기 단계(S211)에서 라우팅 경로를 명기한 SIP 메시지를 목적지 주소로 전송한다(S211).
이때, 상기 단계(S205)는 NAT 주소 변환 테이블을 이용하여 공인 IP 주소 할당을 수행할 수 있다. 또한, 외부 서버를 이용한 쿼리(query) 방식을 이용하여 공인 IP 주소 할당을 수행할 수 있다. 이러한 외부 서버를 이용한 쿼리 방식으로서, 스턴(STUN, Simple Traversal of UDP through NAT) 바인딩 프로토콜을 이용할 수 있다. 이때, 스턴 바인딩 프로토콜을 이용한 공인 IP 주소 할당은 SIP 메시지의 미디어 및 RTCP 수신 주소를 스턴 바인딩 메시지의 IP 헤더 정보로 치환시켜 이에 대한 NAT 바인딩 값을 획득할 수 있다.
다음, 도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 SIP 메시지 라우팅 방법을 세부적으로 보인 도면으로서, 도 4에서 ‘Case (2)’(P103)에 해당하는 경우를 보인 도면이다.
도 3에 따르면, 메시지 전송 주체가 공인망에서 사설망이고 메소드가 세션 초대 요청에 대한 응답인 SIP 메시지를 수신한다(S301).
상기 단계(S301)에서 수신된 SIP 메시지의 SDP 필드에 명시된 착신지에 해당하는 미디어 및 RTCP 주소를 추출한다(S303).
그러면 상기 단계(S303)에서 추출한 주소의 사설 IP 주소를 검색하여 이를 추출한 주소와 매핑시켜 SIP 주소 할당 테이블에 저장한다(S305).
그러면 상기 단계(S305)를 거친 SIP 메시지의 라우팅 경로에 SIP 메시지 라우팅을 수행하는 노드의 사설 IP 주소를 포함시키는 단계(S307).
상기 단계(S307)를 거친 SIP 메시지를 목적지 주소로 전송한다(S309).
도 5 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 SIP 메시지 라우팅을 위한 SIP 메시지 변환전과 변환후를 비교하기 위한 도면으로서, 도 4에서 ‘Case (1)’(P101)에 해당하는 경우를 보인 도면이다.
도 5와 도 6을 비교해보면, 구체적으로 SIP 메시지에서 라우팅을 위해 변환된 필드는 SDP 필드(P205), Via 헤더 필드(P201), Record-Route 필드(P203)이다.
이때, SDP 필드(P205)는 보다 구체적으로, ‘media 수신 Port (m 속성)’ 필드(P207), ‘media 수신 IP 주소 (c 속성)’필드(P209) 및 ‘RTCP 수신 용 IP주소 및 Port (a 속성)’필드(P211)를 변환한다.
‘media 수신 Port (m 속성)’ 필드(P207)는 발신지에서 할당한 media 수신 Port 값이 NAT 변환된 값으로 변경된다. 이때, 모든 media 유형별 즉 audio, video, text(P213, P215, P217)에 대해 변환된다. 이는 외부망 즉 공인망으로부터 미디어 착신이 가능하기 위해 필요한 변환 사항이다.
‘media 수신 IP 주소 (c 속성)’필드(P209)는 발신지에서 할당한 media 수신 IP 주소값이 NAT 변환된 값으로 변경된다. 이때, 마찬가지로 모든 media 유형별 즉 audio, video, text(P213, P215, P217)에 대해 변환된다. 이는?외부망 즉 공인망으로부터 미디어 착신이 가능하기 위해 필요한 변환 사항이다.
‘RTCP 수신 용 IP주소 및 Port (a 속성)’필드(P211)는 발신지에서 할당한 RTCP 수신 용 IP주소 및 Port값이 NAT 변환된 값으로 변경된다. 이때, 역시 모든 media 유형별 즉 audio, video, text(P213, P215, P217)에 대해 변환된다. 이는 외부망 즉 공인망으로부터 RTCP 착신이 가능하기 위해 필요한 변환 사항이다.
이때, 도 5와 비교해서 도 6의 각 필드(P207, P209, P211)의 변환된 부분은 굵게 표시된 부분이다.
Via 헤더 필드(P201)는 Via 헤더내 rport기능에 대한 지원을 위한 것으로서 이미 발신 단말로부터 전송된 메시지 내 ‘rport’ 파라미터가 포함되어 있어야 한다. 이 경우 ‘rport’ 파라미터가 포함된 Via 헤더 필드의 ‘IP 주소’ 및 메시지의 ‘Source Port’ 값을 추출하여 각각 ‘received’ 파라미터 및 ‘rport’ 파라미터에 명기하는 즉 Via 헤더를 재작성하는 것이 바람직하다. 이 경우, SIP 메시지 라우팅을 수행하는 노드는 NAT에 의해 정적 매핑된 공인 IP 주소를 가지므로, 필수적인 변환 사항은 아니다.
Record-Route 필드(P203)는 메시지 전송 주체에 따라서, 다음 요청(next-request, 예 : UPDATE, PRACK 등) 메시지의 라우팅이 가능하도록, 프락시(Proxy) 주소를 명기하기 위한 필드이다. 이때, 다음 요청(next-request) 메시지가 SIP ALG 기능을 수행하는 노드를 반드시 거쳐가도록 라우팅되어야 하므로 필요하다.
여기서, 메시지 전송 주체에 따라서, 사설망에서 공인망으로 전송되는 메시지는 공인 IP 주소를 명기한다. 또한, 공인망에서 사설망으로 전송되는 메시지는 사설 IP 주소를 명기한다.
즉, 도 5 및 도 6을 비교해보면, media 수신 주소(사설)는?10.10.10.14 (audio : 20000, video : 20002, text : 20004)이다. 그리고 media 수신 주소(공인)는 200.200.200.1(audio : 20000, video : 20002, text : 20004)이다. 그리고 rtcp 수신 주소(사설)는 10.10.10.14(포트 : 20001)이고 rtcp 수신 주소(공인)는 200.200.200.1(포트 : 20001)이다.
이는 발신 단말(ue1)은 사설 IP 주소를 가지므로, 사설 수신 주소가 10.10.10.14(포트는 각각 audio : 20000, video : 20002, text : 20004)이고, 이 IP주소/포트의 NAT 변환된 값이 200.200.200.1(포트는 각각 audio : 20000, rtcp : 20001, video : 20002, text : 20004)라는 것을 나타낸다.
그리고 여기서, SIP 메시지의 라우팅을 수행하는 노드의 주소(사설)는 10.10.10.11이고 주소(공인)는 200.200.200.201이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 SIP 기반의 네트워크 연동 구성도로서, 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명한 SIP 메시지 라우팅 방법을 네트워크의 노드에 구현한 예를 보인 도면이다. 이때, NAT 주소 변환은 스턴 바인딩 프로토콜을 이용한다.
도 7에 따르면, 사설망 및 공인망 간 연동 구성은 발신 단말(100), 응용 계층 게이트웨이 장치(200), NAT(300), 스턴 서버(400) 및 착신 단말(500)을 포함한다.
발신 단말(100) 및 착신 단말(500)은 네트워크의 통신 선로 상에서 종단 호스트이다. 이때, 발신 단말(100)은 사설망(10)에 위치하고 사설 IP 주소를 할당받 는다. 그리고, 착신 단말(500)은 공인망(20)에 위치하여 공인 IP 주소를 할당받은 단말이거나 또는 다른 사설망에 위치하여 해당하는 사설 IP 주소를 할당받은 단말일 수 있다.
응용 계층 게이트웨이 장치(200)는 단말(100, 500)이 전송한 SIP 메시지에서 사설 IP 주소 형태의 미디어 수신 정보 및 RTCP 수신 주소 정보를 스턴 바인딩에 의해 획득한 공인 IP 주소 형태로 변경시키기고, 메시지 전송 주체에 따라 적용한 자신의 주소를 라우팅 경로에 포함시켜 해당 단말(100, 500)로 라우팅한다. 이때, 스턴 바인딩에 의한 공인 IP 주소는 수신된 SIP 메시지에서 사설 IP로 명기된 상기 미디어 및 RTCP 수신 주소 정보를 바인딩 메시지의 IP 헤더 정보로 치환시켜 이에 대한 NAT 바인딩 값을 획득할 수 있다.
NAT(300)는 사설망(10)과 공인망(20)의 경계에 위치하여 OSI(Open System Interconnection) 모델을 기준으로 할 때, 계층 3 및 4에 해당하는 네트워크 계층과 트랜스포트 계층에 대한 주소 변환을 수행한다.
스턴 서버(400)는 공인망(20)에 접속되고 네트워크 주소 변환 수단(300)에 의한 공인 IP 주소의 바인딩 정보를 제공한다. 즉 응용 계층 게이트웨이 장치(200)로부터 스턴 바인딩 요청이 수신되면 네트워크 주소 변환 수단(300)을 거치면서 공인 IP 주소로 변환된 정보를 추출하여 응용 계층 게이트웨이 장치(200)에 제공한다.
여기서, 도 8을 참조하여 응용 계층 게이트웨이 동작을 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 8은 도 7의 응용 계층 게이트웨이 장치의 블록 구성도이다.
도 8에 따르면, 응용 계층 게이트웨이 장치(200)는 메시지 수신부(210), 메시지 변환부(220) 및 메시지 송신부(230)를 포함한다.
메시지 수신부(210)는 SIP 메시지를 수신하여 메시지 전송 주체 및 메소드를 확인한다.
메시지 변환부(220)는 메시지 수신부(210)의 확인 내용에 기초하여 SIP 메시지의 미디어 및 RTCP 수신 주소 정보에 대한 NAT 주소 변환을 수행하고 SIP 메시지 라우팅 경로에 상기 노드의 주소 정보를 포함시킨다.
여기서, 메시지 변환부(220)는 구체적으로 SIP 주소 할당 저장부(222), SIP 주소 할당 모듈(224), SIP 주소 매핑 모듈(226) 및 SIP 메시지 변환 모듈(228)을 포함한다.
SIP 주소 할당 저장부(222)는 NAT 주소 변환 전/후 정보를 매핑시킨 정보를 저장한다.
SIP 주소 할당 모듈(224)은 전송 주체가 사설망이고 메소드가 세션 초대 요청인 수신된 SIP 메시지의 미디어 및 RTCP 수신을 위한 호스트 정보에 대한 공인 IP 할당을 수행한다. 이는 보다 구체적으로, 스턴 바인딩 구동 모듈(224a) 및 주소 할당 모듈(224b)을 포함한다.
스턴 바인딩 구동 모듈(224a)은 세션 초대 요청 메시지의 미디어 및 RTCP 수신 주소 정보를 스턴 바인딩 요청 메시지의 IP 헤더로 치환시켜 전송하여 스턴 바인딩된 주소 정보를 획득한다.
주소 할당 모듈(224b)은 스턴 바인딩 구동 모듈(224a)에 의해 획득한 스턴 바인딩된 주소 정보를 이용하여 상기 SIP 주소 할당을 수행한다.
SIP 주소 매핑 모듈(226)은 전송 주체가 공인망이고 메소드가 세션 초대 요청에 대한 응답인 SIP 메시지의 미디어 및 RTCP 수신을 위한 호스트 정보를 SIP 주소 할당 모듈(224)에 의한 SIP 주소 할당전 정보와 매핑시켜 SIP 주소 할당 저장부(222)에 저장한다.
SIP 메시지 변환 모듈(228)은 SIP 주소 할당 모듈(224) 및 SIP 주소 매핑 모듈(226)과 연동하여 적합한 SIP 주소 변환을 수행한다. 또한, 세션 초대 요청 메시지의 라우팅 경로에 응용 계층 게이트웨이 장치(200)의 공인 IP 주소를 명기한다. 또한, 세션 초대 요청에 대한 응답 메시지의 라우팅 경로에 응용 계층 게이트웨이 장치(200)의 사설 IP 주소를 명기한다.
이는 보다 구체적으로, 제1 주소 변환 모듈(228a), 제2 주소 변환 모듈(228b) 및 라우팅 경로 작성 모듈(228c)를 포함한다.
제1 주소 변환 모듈(228a)은 SIP 메시지의 미디어 및 RTCP 수신을 위한 호스트 정보의 주소 변환을 수행한다.
제2 주소 변환 모듈(228b)은 SIP 메시지의 트랜스포트 정보-여기서 트랜스포트는 상기 전송 주체의 호스트 네임 또는 네트워크 주소 중 어느 하나를 포함함-의 주소 변환을 수행한다.
라우팅 경로 작성 모듈(228c)은 SIP 서비스 요청 메시지에 대한 응답의 라우팅 경로를 메시지 전송 주체에 따라 응용 계층 게이트웨이 장치(200)의 공인 IP 주 소 또는 사설 IP 주소로 작성한다.
여기서, 이와 같이 작성한 사설 IP 주소 또는 공인 IP 주소를 이용하여 서비스 요청 메시지 또는 서비스 응답 메시지가 메시지 수신부(222)를 통해 수신된다.
메시지 송신부(230)는 메시지 변환부(220)에 의해 변환된 메시지를 적합한 라우팅 경로로 전송한다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 SIP 기반의 네트워크 연동 구성도로서, 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명한 SIP 메시지 라우팅 방법을 기존 NAT 기술에 접목시켜 구현한 예를 보인 도면이다. 이때, NAT 주소 변환은 NAT 변환 테이블을 이용한다.
도 9에 따르면, SIP 기반의 네트워크 연동 구성도는 발신 단말(600), 네트어크 어드레스 변환 장치(700) 및 착신 단말(800)을 포함한다.
발신 단말(600) 및 착신 단말(800)은 도 7 내지 도 8의 내용과 동일하므로 그 구체적인 설명은 생략한다.
네트워크 주소 변환 장치(700)는 사설망(30)과 공인망(40)의 경계에 위치하여 NAT 기능을 수행하는 장치이면서, SIP 응용 계층 게이트웨이 기능을 수행하여 SIP 기반의 네트워크 연동을 가능케한다.
보다 구체적으로, 패킷 분석부(720) 및 응용 계층 게이트웨이 구동부(740)를 포함한다.
패킷 분석부(720)는 수신된 패킷을 분석하여 SIP 메시지 여부를 확인한다. 이때, 패킷의 발생지 주소와 포트 번호를 분석하여 SIP 메시지 여부를 확인한다. 즉 SIP 에서는 디폴트 포트 번호로 5060을 사용하므로 이 포트 번호를 이용하여 SIP 메시지 인지를 확인하는 방법이 있다.
응용 계층 게이트웨이 구동부(740)는 패킷 분석부(720)에 의한 확인 결과 수신된 메시지가 SIP 메시지 인 경우, NAT 변환 테이블을 참조하여 미디어 수신 및 RTCP 수신을 위한 호스트 정보의 NAT 변환을 수행한다. 그리고 자신의 주소 정보를 라우팅 경로에 포함시켜 해당 목적지로 라우팅한다.
이때, 패킷 분석부(720)의 분석 결과 수신된 패킷이 SIP 메시지가 아닌 경우에는 다른 패킷과 마찬가지로 IP 헤더나 다른 추가적인 요소를 변환한 뒤 상위 계층으로 전달하는 기존의 NAT 동작을 수행한다.
이러한 응용 계층 게이트웨이 구동부(740)의 구체적인 구성은 도 10에 보인 바와 같다.
도 10에 따르면, 응용 계층 게이트웨이 구동부(740)는 상기 응용 계층 게이트웨이 구동부는 메시지 분석 모듈(742), SIP 주소 할당 모듈(744), 제1 메시지 변환 모듈(746) 및 제2 메시지 변환 모듈(748)을 포함한다.
메시지 분석 모듈(742)은 패킷 분석부(710)로부터 전달받은 SIP 메시지의 메소드 및 메시지 전송 주체를 분석한다.
SIP 주소 할당 모듈(744)은 NAT 주소 변환 테이블을 이용하여, 분석한 메소드 및 메시지 전송 주체에 적합한 SIP 주소 할당 및 매핑을 수행한다. 이는 보다 구체적으로 할당기(744a) 및 매핑기(744b)를 포함한다.
할당기(744a)는 NAT 주소 변환 테이블을 이용하여 SIP 메시지의 미디어 및 RTCP 수신 주소 정보에 해당하는 공인 IP를 할당한다.
매핑기(744b)는 미디어 및 RTCP 주소 정보에 대해 할당한 공인 IP 주소와 할당전 사설 IP 주소를 매핑하여 SIP 주소 할당 테이블을 구성한다.
제1 메시지 변환 모듈(746)은 SIP 주소 할당 모듈(744)에 의해 할당된 주소를 이용하여 SIP 메시지 변환을 수행한다. 이때, 할당받은 공인 IP를 SIP 메시지의 트랜스포트 정보 즉 전송 주체의 호스트 네임 또는 네트워크 주소 중 어느 하나를 포함하는 정보에 적용할 수도 있다.
제2 메시지 변환 모듈(748)은 SIP 메시지의 전송 주체가 사설망인 경우 자신의 공인 IP 주소를 라우팅 경로에 포함시킨다. 또한 전송 주체가 공인망인 경우 자신의 사설 IP 주소를 라우팅 경로에 포함시킨다.
이상 기술한 내용에 기초할 때, 필요한 SIP 메시지 헤더의 주소 변환 사항은 SDP의 ‘m’, ‘c’ 파라미터, RTCP의 ‘a’ 파라미터 및 ‘Record-route’ 파라미터로 최소화된다. 따라서, SIP 메시지의 Request-URI, Via, Contact, Route, From, To, Error-info, Proxy-authenticate, WWW-authenticate, Warning 등과 같은 다수의 필드에 대한 변환이 필요 없이도 사설망과 공인망 간에 SIP 기반의 네트워크 연동을 구현할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
그리고 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
전술한 구성에 의하여, SIP기반 서비스의 NAT-Traversal 문제 해결을 위해 실질적으로 SIP 메시지내 필요한 변경사항을 제시함으로써 관련 노드의 개발/구현에 직접 활용 가능한 효과를 제공한다.

Claims (19)

  1. 사설망과 공인망을 SIP(Session Initiation Protocol)기반에서 연동시키는 노드(node)의 SIP 메시지 라우팅 방법에 있어서,
    (a) 수신된 SIP 메시지의 메시지 전송망 및 메시지 종류를 확인하는 단계;
    (b) 상기 확인한 메시지 전송망 및 메시지 종류에 기초하여 네트워크 주소 변환 장치에 의하여 변환된 상기 SIP 메시지의 미디어 수신 주소 정보를 상기 SIP 메시지에 적용하는 단계;
    (c) 상기 확인한 메시지 전송망에 기초하여 선택한 상기 노드의 주소를 상기 SIP 메시지의 라우팅 경로-여기서 라우팅 경로는 다음 요청 메시지의 라우팅 경로를 결정함-정보에 명기하는 단계; 및
    (d) 상기 SIP 메시지를 해당 목적지 주소로 라우팅하는 단계
    를 포함하는 SIP 메시지 라우팅 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 (b)단계는
    상기 SIP 메시지의 SDP(Sessin Description Protocol) 내 m/c/a 속성값을 추출하는 단계; 및
    상기 추출한 m/c/a 속성값을 공인 IP 주소로 변환하는 단계
    를 포함하는 SIP 메시지 라우팅 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 (b)단계는
    상기 메시지 전송망이 사설망이고 상기 메시지 종류가 세션 초대 요청 메시지인 경우, 상기 SIP 메시지의 미디어 및 RTCP(Real Time Control Protocol) 수신 주소 정보를 공인 IP로 변환하고 이를 변환전 정보와 매핑시켜 임시 저장하는 단계; 및
    상기 메시지 전송망이 공인망이고 상기 메시지 종류가 상기 세션 초대 요청 메시지에 대한 응답 메시지인 경우, 상기 임시 저장한 매핑 정보를 SIP 주소 할당 테이블에 저장하는 단계
    를 포함하는 SIP 메시지 라우팅 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 (c)단계는
    상기 메시지 전송망이 사설망인 경우, 상기 노드의 공인 IP 주소를 명기하는 단계; 및
    상기 메시지 전송망이 공인망인 경우, 상기 노드의 사설 IP 주소를 명기하는 단계
    를 포함하는 SIP 메시지 라우팅 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 (d)단계 이후,
    상기 메시지 전송망이 사설망인 경우, 상기 노드의 사설 IP 주소를 이용하여 SIP 서비스 요청(request) 메시지를 수신하는 단계;
    상기 메시지 전송망이 공인망인 경우, 상기 노드의 공인 IP 주소를 이용하여 SIP 서비스 요청 메시지를 수신하는 단계; 및
    상기 수신한 메시지를 해당 목적지로 라우팅하는 단계
    를 더 포함하는 SIP 메시지 라우팅 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 (b)단계는
    상기 네트워크 주소 변환 장치에 의한 주소 변환을 상기 SIP 메시지의 트랜스포트 정보-여기서 트랜스포트는 상기 메시지 전송망의 호스트 네임 또는 네트워크 주소 정보 중 어느 하나를 포함함-에 적용하는 단계
    를 더 포함하는 SIP 메시지 라우팅 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 (b)단계는
    네트워크 주소 변환 테이블을 이용하여 주소 변환을 수행하는 것을 특징으로 하는 SIP 메시지 라우팅 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 (b)단계는
    외부 서버를 이용한 쿼리(query) 방식을 이용하여 네트워크 주소 변환을 수행하는 것을 특징으로 하는 SIP 메시지 라우팅 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 (b)단계는
    스턴(STUN, Simple Traversal of UDP through NAT) 바인딩 프로토콜을 이용하여 네트워크 주소 변환을 수행하고,
    상기 네트워크 주소 변환은
    상기 수신된 SIP 메시지에서 사설 IP로 명기된 상기 미디어 및 RTCP 수신 주소 정보를 추출하는 단계; 및
    상기 추출한 정보를 바인딩 메시지의 IP 헤더 정보로 치환시켜 이에 대한 네트워크 주소 변환 바인딩 값을 획득하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 SIP 메시지 라우팅 방법.
  10. 사설망과 공인망을 SIP 기반에서 연동시키기 위한 SIP 메시지의 라우팅을 수행하는 응용 계층 게이트웨이(ALG, Application Layer Gateway) 장치에 있어서,
    상기 사설망에서 하나의 노드를 구성하고,
    SIP 메시지를 수신하여 메시지 전송망 및 메시지 종류를 확인하는 메시지 수신부;
    상기 확인 내용에 기초하여 상기 SIP 메시지의 미디어 수신 주소 정보에 대한 네트워크 주소 변환을 수행하고 SIP 메시지 라우팅 경로에 상기 노드의 주소 정보를 포함시키는 메시지 변환부; 및
    상기 변환된 메시지를 적합한 라우팅 경로로 전송하는 메시지 송신부
    를 포함하는 응용 계층 게이트웨이 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 메시지 수신부는
    상기 노드의 사설 IP 주소 및 공인 IP 주소를 이용하여 서비스 요청 메시지 및 서비스 응답 메시지를 수신하는 응용 계층 게이트웨이 장치.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 메시지 변환부는
    네트워크 주소 변환 전/후 정보를 매핑시킨 정보를 저장하는 SIP 주소 할당 저장부;
    상기 메시지 전송망이 사설망이고 상기 메시지 종류가 세션 초대 요청인 SIP 메시지의 미디어 및 RTCP 수신을 위한 호스트 정보에 대한 공인 IP를 할당하는 SIP 주소 할당 모듈;
    상기 메시지 전송망이 공인망이고 상기 메시지 종류가 상기 세션 초대 요청에 대한 응답인 SIP 메시지의 미디어 및 RTCP 수신을 위한 호스트 정보를 상기 SIP 주소 할당 모듈에 의한 SIP 주소 할당전 정보와 매핑시켜 상기 SIP 주소 할당 저장부에 저장하는 SIP 주소 매핑 모듈; 및
    상기 SIP 주소 할당 모듈 및 상기 SIP 주소 매핑 모듈에 의해 적합한 주소 변환을 수행하고, 상기 세션 초대 요청 메시지의 라우팅 경로에 상기 노드의 공인 IP 주소를 명기하고 상기 세션 초대 요청에 대한 응답 메시지의 라우팅 경로에 상기 노드의 사설 IP 주소를 명기하는 SIP 메시지 변환 모듈
    를 포함하는 응용 계층 게이트웨이 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 SIP 메시지 변환 모듈은
    상기 SIP 메시지의 SDP 내 m/c/a 속성값을 추출하여 이의 주소 변환을 수행하는 제1 주소 변환 모듈;
    상기 SIP 메시지의 트랜스포트 정보-여기서 트랜스포트는 상기 메시지 전송망의 호스트 네임 또는 네트워크 주소 중 어느 하나를 포함함-의 주소 변환을 수행하는 제2 주소 변환 모듈; 및
    SIP 서비스 요청 메시지에 대한 응답의 라우팅 경로를 상기 메시지 전송망에 따라 상기 노드의 공인 IP 또는 사설 IP 노드로 작성하는 라우팅 경로 작성 모듈
    을 포함하는 응용 계층 게이트웨이 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 SIP 주소 할당 모듈은
    외부 서버에 쿼리하여 획득한 상기 변환 대상인 주소 정보에 대한 네트워크 주소 변환 바인딩 정보를 이용하여 SIP 주소 할당을 수행하는 것을 특징으로 하는 응용 계층 게이트웨이 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 SIP 주소 할당 모듈은
    상기 세션 초대 요청 메시지의 m/c/a 속성값을 스턴 바인딩 요청 메시지의 IP 헤더에 치환시켜 전송하여 스턴 바인딩된 주소 정보를 획득하는 스턴 바인딩 구동 모듈; 및
    상기 획득한 스턴 바인딩된 주소 정보를 이용하여 상기 SIP 주소 할당을 수행하는 주소 할당 모듈
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 응용 계층 게이트웨이 장치.
  16. 사설망과 공인망의 경계에 위치하여 SIP 메시지의 라우팅을 수행하는 네트워크 주소 변환 장치에 있어서,
    수신된 패킷을 분석하여 SIP 메시지 여부를 확인하는 패킷 분석부; 및
    네트워크 주소 변환 테이블을 참조하여 상기 SIP 메시지의 미디어 수신 정보를 네트워크 주소 변환하고 자신의 주소 정보를 라우팅 경로에 포함시켜 해당 목적지로 라우팅하는 응용 계층 게이트웨이 구동부
    를 포함하는 네트워크 주소 변환 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 응용 계층 게이트웨이 구동부는
    상기 패킷 분석부로부터 전달받은 SIP 메시지의 메시지 전송망 및 메시지 종류를 분석하는 메시지 분석 모듈;
    NAT 주소 변환 테이블을 이용하여 상기 분석한 메시지 전송망 및 메시지 종류에 적합한 SIP 주소 할당 및 매핑을 수행하는 SIP 주소 할당 모듈;
    상기 SIP 주소 할당 모듈에 의해 할당된 주소를 상기 SIP 메시지에 적용하는 제1 메시지 변환 모듈; 및
    상기 SIP 메시지의 메시지 전송망이 사설망인 경우 자신의 공인 IP 주소를 상기 라우팅 경로에 포함시키고 상기 메시지 전송망이 공인망인 경우 자신의 사설 IP 주소를 상기 라우팅 경로에 포함시키는 제2 메시지 변환 모듈
    을 포함하는 네트워크 주소 변환 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 SIP 주소 할당 모듈은,
    상기 네트워크 주소 변환 테이블을 이용하여 공인 IP를 상기 SIP 메시지의 SDP 내 m/c/a 속성값에 할당하는 할당기; 및
    상기 m/c/a 속성값에 대해 할당한 공인 IP 정보와 할당전 사설 IP 주소를 매핑하여 SIP 주소 할당 테이블을 구성하는 매핑기
    를 포함하는 네트워크 주소 변환 장치.
  19. 제17항 또는 제18항에 있어서,
    상기 제1 메시지 변환 모듈은,
    상기 SIP 주소 할당 모듈에 의해 할당된 주소를 상기 SIP 메시지의 트랜스포트 정보-여기서 트랜스포트는 상기 SIP 메시지의 메시지 전송망의 호스트 네임 또는 네트워크 주소 중 어느 하나를 포함함-에 적용하는 네트워크 주소 변환 장치.
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