KR20040037800A - 세션 초기화 프로토콜（ｓｉｐ）기반의 부하 분산장치 및방법 - Google Patents

세션 초기화 프로토콜（ｓｉｐ）기반의 부하 분산장치 및방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 세션 초기화 프로토콜 호 처리를 담당할 프록시 서버를 다수 개로 병렬로 연결하고 상기 병렬로 연결된 상기 프록시 서버들의 전단에서 부하를 분산시켜 처리하는 세션 초기화 프로토콜 부하 분산장치 및 방법에 관한 것이다. 이를 위하여 본 발명은, 인터넷에서 세션 초기화 프로토콜(SIP) 기반의 음성 서비스를 제공하기 위한 다수의 프록시 서버에 연결된 SIP 기반 부하 분산장치에 있어서, 상기 장치의 전체적인 운용 및 동작을 제어하는 제어부; 사용자의 목적지 주소에 따른 프록시 서버의 목록을 관리하는 서버 목록 테이블; 등록 메시지의 목적지 주소에 따른 사용자를 관리하는 관리요소 목록 테이블; 단말로부터 전송되어 오는 메시지를 입력처리하는 입력부; 상기 입력부에서의 메시지를 디코딩하며 상기 디코딩된 메시지가 등록 메시지인 경우 각 프록시 서버의 부하 정도에 따라 상기 등록 메시지를 특정 프록시 서버로 분배하여 전달하고, 상기 디코딩된 메시지가 호 처리 요구 메시지 또는 호 종료 메시지인 경우 해당 프록시 서버에서의 부하를 증가 또는 감소시켜 상기 각 프록시 서버의 전체 부하를 관리하는 처리부; 상기 처리된 결과를 해당 프록시 서버로 출력하는 출력부; 및 상기 서버 목록 테이블 및 상기 관리요소 목록 테이블을 설정된 주기로 검사하여 만기(EXPIRE)시간이 경과된 목록을 삭제하는 타이머 태스크부;를 포함한다.

Description

세션 초기화 프로토콜（ＳＩＰ）기반의 부하 분산장치 및 방법{A SIP(Session Initiation Protocol) Load Balancing Apparatus and Method}
본 발명은 세션 초기화 프로토콜(SIP) 부하 분산장치 및 방법에 관한 것으로서 보다 상세하게는, 세션 초기화 프로토콜 호 처리를 담당할 프록시 서버를 다수 개로 병렬로 연결하고 상기 병렬로 연결된 상기 프록시 서버들의 전단에서 부하를 분산시켜 처리하는 세션 초기화 프로토콜 부하 분산장치 및 방법에 관한 것이다.
인터넷 상에서 패킷 기반의 음성 서비스를 제공하기 위하여 여러 가지 프로토콜이 이용되고 있다. 특히, 통신장비 및 시스템의 조합표준을 육성하기 위한 국제 전신 규격(ITU-T; International Telecommunication Union-Telecom Section)에서는 H.323 시리즈의 인터넷 음성 통신 서비스를 표준화하고, 인터넷 운영 프로토콜을 표준화하는 인터넷 엔지니어링 태스크 포스(IETF; Internet Engineering Task Force)에서는 인터넷 기반 음성 서비스를 위한 세션 초기화 프로토콜(SIP; Session Initiation Protocol: 이하, SIP라 한다)을 표준화하고 있다.
SIP는 균일한 자원 지시자(URL; Uniform Resource Locator) 기반의 단말 사용자 식별자를 두고 식별자를 응용 프로그램 기반의 해석을 통하여 주소등록, 주소해석, 호 라우팅 및 부가 서비스들을 제공하는 기술이다. 이러한, SIP는 텍스트 기반의 웹 서비스와 유사하여 개발하기 편리하고 확장성이 용이하기 때문에 향후 많이 이용될 것으로 예측된다. 인터넷에서 SIP 기반의 음성 서비스를 제공하기 위하여 프록시 서버와 레지스터라라고 불리는 등록 서버들이 필요하다. 현재 프록시 서버들은 자신의 도메인 내부의 사용자들에 대한 사용자 로밍 서비스와 호 라우팅 서비스를 제공하고 있으며, 외부 도메인을 위하여 호 라우팅도 가능하도록 설계가 되었다. 프록시 서버는 등록 서버(레지스터라)와 상호 교신을 통하여 등록 및 호 라우팅 기능을 제공한다.
종래에는 이러한 프록시 서버와 등록 서버를 이용하여 사용자 등록 및 응용 프로그램 기반의 호 라우팅이 이루어지고 있었다. 또한, 외부 도메인에서 프록시 서버를 찾기 위하여 IETF에서는 도메인 네임 시스템(DNS; Domain Name System)의 위치 등록(SRV; Service Location) 서비스를 이용할 것을 표준으로 정의하고 있다. 이러한 위치 등록 서비스는 각종 서비스에 대한 도메인의 대표 처리 서버들을 기록한 것으로서 이를 SIP에 이용할 경우 많은 사용자들에게 동일한 환경을 제공할 수 있게 되고 모든 호들은 위치 등록 서비스에 등록되어 있는 프록시 서버에서 처리가 된다. 그러나, 관리자에 의하여 정적으로 구성된 도메인 프록시 서버들은 하나의 프록시 서버에 많은 부하가 공급이 될 수 있고 또한 동적인 환경에 적절하게 대응할 수 없게 되어 호 처리가 지연될 우려가 있다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 종래에 호를 처리하기 위한 프록시 서버를 병렬로 두는 방식을 적용하여 프록시 서버에 걸리는 많은 부하를 분산시켜 처리하였다. 그러나, 이와 같은 종래의 방식에서는 사용자 등록시 이용되는 프록시 서버와 호 처리시 이용되는 프록시 서버가 다를 경우, 호 처리 시 호 라우팅에 문제가발생하게 된다. 한편, 병렬로 처리할 수 있도록 단일 등록 서버를 이용할 경우에는 타 프록시 서버와 등록 서버를 동일한 망에서 사용할 수 없을 뿐만 아니라 호 처리 시 메시지 상태 관리를 기록하는 스테이트풀(Stateful) 프록시의 경우 메시지의 상태 관리가 이루어지지 않는 문제가 있었다. 특히, 관리자에 의한 잘못된 확률 설정에 따라 하나의 프록시 서버에 집중적인 처리가 될 때 부하 분산을 처리할 수 없는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 세션 초기화 프로토콜 호 처리를 담당할 다수의 프록시 서버의 전단에 설치되어 호 라우팅 서비스를 위한 단말의 등록 및 호 처리에 대한 부하 정도를 고려하여 상기 부하를 동적으로 분산시켜 처리하는 SIP 부하 분산장치 및 방법을 제공하는데 목적이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 부하 분산장치가 적용된 네트워크 구성도의 일실시예를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 다른 SIP 기반 부하 분산장치의 내부 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 SIP 기반 부하 분산장치의 동작을 보이는 흐름도이다.
도 4는 본 발명에 따른 SIP 기반 부하 분산장치의 타이머 태스크 동작을 보이는 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 인터넷 20 : LAN 망
30 : PSTN 101 : DNS 서버
102 : 웹 서버 103,107,111 : 프록시 서버
104,108,112 : 레지스트라 105 : 라우터
106 : 부하 분산장치 109 : 미디어 게이트웨이
110 : SIP 기반 폰 200 : 제어부
210 : 타이머 태스크부 220 : 입력부
230 : 처리부 240 : 서버 목록 테이블
250 : 관리요소 목록 테이블 260 : 출력부
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 인터넷에서 세션 초기화 프로토콜(SIP) 기반의 음성 서비스를 제공하기 위한 다수의 프록시 서버에 연결된 SIP 기반 부하 분산장치에 있어서, 상기 장치의 전체적인 운용 및 동작을 제어하는 제어부; 사용자의 목적지 주소에 따른 프록시 서버의 목록을 관리하는 서버 목록 테이블; 등록 메시지의 목적지 주소에 따른 사용자를 관리하는 관리요소 목록 테이블; 단말로부터 전송되어 오는 메시지를 입력처리하는 입력부; 상기 입력부에서의 메시지를 디코딩하며 상기 디코딩된 메시지가 등록 메시지인 경우 각 프록시 서버의 부하 정도에 따라 상기 등록 메시지를 특정 프록시 서버로 분배하여 전달하고,상기 디코딩된 메시지가 호 처리 요구 메시지 또는 호 종료 메시지인 경우 해당 프록시 서버에서의 부하를 증가 또는 감소시켜 상기 각 프록시 서버의 전체 부하를 관리하는 처리부; 상기 처리된 결과를 해당 프록시 서버로 출력하는 출력부; 및 상기 서버 목록 테이블 및 상기 관리요소 목록 테이블을 설정된 주기로 검사하여 만기(EXPIRE)시간이 경과된 목록을 삭제하는 타이머 태스크부; 를 포함한다.
여기서, 상기 부하 분산장치는 병렬로 연결된 상기 다수의 프록시 서버의 전단에 설치된다. 상기 처리부는 상기 등록 메시지를 수신한 경우 각 프록시 서버의 현재 부하를 파악하여 부사가 가장 낮은 프록시 서버를 선택하여 상기 등록 메시지를 전달하고 그 등록 결과를 상기 관리요소 목록 테이블에 저장한다.
상기 서버 목록 테이블은 관리될 프록시 서버를 기록하는 제1 필드와, 현재 프록시 서버가 처리하고 있는 부하를 기록하기 위한 제2 필드와, 확률적인 바탕하에 서버를 지정하기 위한 확률 값 필드와, 관리자로부터 지정된 시스템 특성을 기록하는 제3 필드와, 옵션을 처리하기 위한 옵션필드;를 포함하고, 상기 관리요소 목록 테이블은 사용자를 구분하기 위하여 사용하는 URL 필드와, 상기 사용자를 처리할 실제 프록시 서버를 기록한 제4 필드와, 상기 사용자의 등록 메시지를 수신한 시간을 기록한 제5 필드와, 상기 사용자의 등록 메시지에 포함된 만기(EXPIRE) 값을 기록한 제6 필드와, 향후 확장성을 고려한 옵션 필드; 를 포함한다.
그리고, 상기 입력부는 설정된 포트를 열고 사용자의 입력을 기다리며 입력된 메시지에 대한 오류검증을 수행한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 인터넷에서 세션 초기화 프로토콜(SIP) 기반의 음성 서비스를 제공하기 위한 다수의 프록시 서버에 연결된 SIP 기반 부하 분산방법에 있어서, 병렬로 연결된 상기 다수의 프록시 서버의 전단에서 사용자로부터 전송되는 메시지를 수신하여 오류를 검사하고 정상적인 메시지인 경우 상기 메시지를 디코딩하는 제1 단계; 상기 디코딩된 메시지가 등록 메시지인 경우 헤더의 필드 중 만기(EXPIRE)필드에 따라 사용자 정보 목록을 추가, 갱신 또는 삭제한 후 상기 메시지를 프록시 서버로 전송하는 제2 단계; 상기 디코딩된 메시지가 통화초대(INVITE) 메시지인 경우 목적지 주소를 처리할 프록시 서버를 검색하여 상기 프록시 서버의 부하를 증가시킨 후 상기 프록시 서버로 상기 수신된 메시지를 전송하는 제3 단계; 상기 디코딩된 메시지가 통화종료(BYE) 메시지인 경우 목적지 주소를 검사하여 해당 프록시 서버를 찾는 제4 단계; 및 상기 제4 단계의 프록시 서버의 부하를 감소시킨 후 상기 수신된 메시지를 상기 프록시 서버로 전송하는 제5 단계; 를 포함한다.
상기 제3 단계는 상기 등록 메시지의 헤드 필드 중 만기(EXPIRE)필드값이 0인지 판단하는 제6 단계; 상기 제6 단계의 판단결과 만기 필드값이 0인 경우 기저장된 목록에서 사용자 정보를 삭제하고 실제 처리 프록시 서버로 상기 메시지를 전송하는 제7 단계; 상기 제6 단계의 판단결과 만기 필드값이 0이 아닌 경우 기저장된 목록에 존재하는 목록인지 판단하는 제8 단계; 상기 제8 단계의 판단결과 기존 목록에 존재하는 목록인 경우 상기 기존 목록을 갱신한 후 상기 기존 목록에 존재하는 프록시 서버로 상기 메시지를 전송하는 제9 단계; 및 상기 제8 단계의 판단결과 기존 목록에 존재하지 않는 목록인 경우 상기 메시지를 처리할 프록시 서버를검색하여 상기 메시지를 전송하는 제10 단계; 를 포함한다. 여기서, 상기 제10 단계는 바람직하게는 가중 순환 순서(WRR:Weighted Round Robin) 기법을 적용하여 프록시 서버를 검색한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 병렬로 연결된 상기 다수의 프록시 서버의 전단에서 사용자로부터 전송되는 메시지를 수신하여 오류를 검사하고 정상적인 메시지인 경우 상기 메시지를 디코딩하는 제1 기능; 상기 디코딩된 메시지가 등록 메시지인 경우 헤더의 필드 중 만기(EXPIRE)필드에 따라 사용자 정보 목록을 추가, 갱신 또는 삭제한 후 상기 메시지를 프록시 서버로 전송하는 제2 기능; 상기 디코딩된 메시지가 통화초대(INVITE) 메시지인 경우 목적지 주소를 처리할 프록시 서버를 검색하여 상기 프록시 서버의 부하를 증가시킨 후 상기 프록시 서버로 상기 수신된 메시지를 전송하는 제3 기능; 상기 디코딩된 메시지가 통화종료(BYE) 메시지인 경우 목적지 주소를 검사하여 해당 프록시 서버를 찾는 제4 기능; 및 상기 제4 단계의 프록시 서버의 부하를 감소시킨 후 상기 수신된 메시지를 상기 프록시 서버로 전송하는 제5 기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.
본 발명에서는 SIP의 프록시 서버들을 여러 개 사용할 경우 부하 분산에 효과적이므로 병렬로 연결된 프록시 서버 전단에 설치되어 부하를 분산시키는 부하 분산장치의 구조 및 그 동작방법을 제공한다. 본 발명에 따른 부하 분산장치는 도메인 네임 시스템의 위치 등록 서비스와 결합하여 사용할 수 있도록 구성되며, 수신되는 메시지에 따라 병렬로 처리가 될 프록시 서버를 연결하는 구조를 갖는다. 또한, 본 발명에 따른 호 처리를 위한 부하 분산장치는 사용자 단말의 식별자 주소를 바탕으로 프록시 서버들의 부하를 계산하고 새로운 사용자가 등록될 경우 부하가 가장 낮은 프록시 서버에서 처리할 수 있도록 동적인 부하 분산이 가능하다.
도메인 내부의 단말들은 대표 부하 분산장치를 프록시 서버로 인식하고 등록 및 호 처리를 요구하게 된다. 먼저, 도메인 내부의 단말이 호 라우팅 서비스를 받기 위하여 프록시 서버에 등록을 요구하게 되는데, 이때 본 발명에 따른 부하 분산장치에서는 사용자들로부터 등록 요구 메시지인 등록 메시지(REGISTER) 메시지를 수신하게 되고 상기 수신된 등록 메시지를 처리함에 있어서 현재 부하 정도에 따라 설정된 프록시 서버를 선택하여 전송하게 된다. 이때, 프록시 서버의 선택은 현재의 부하에 따라 가장 부하가 낮은 프록시 서버를 선택하게 되고 이를 관리 테이블들에 기록하여 둔다. 기존 등록된 사용자의 갱신인 경우나 삭제인 경우는 기존 처리한 프록시 서버를 검색하여 수신된 메시지를 기처리된 프록시 서버로 송신하게 되고, 관리 테이블들에서 관리되고 있던 단말의 등록 정보를 변경하거나 삭제하게 된다.
또한, 호 처리의 경우는 호 처리 요구 메시지인 통화 초대(INVITE) 메시지를 수신하게 되면 목적지 주소를 확인하여 사용하고 있는 실제 프록시 서버를 선택하게 되고 처리되는 프록시 서버 관련 테이블에 부하를 증가시킨다. 증가된 부하는 호 동작기간 동안 유지가 되며, 호 종료 메시지인 종료(BYE) 메시지를 수신하게 되면 부하를 감소시켜 전체적으로 프록시 서버 별로 현재 이용이 되고 있는 부하의정도를 파악할 수 있도록 한다. 호 처리 시 이용이 되는 타 메시지는 확인 후 실제 처리가 되는 프록시 서버로 바이패스 되도록 하여 부하 분산장치에 처리될 부하를 최소화 시킨다.
본 발명의 부하 분산장치를 이용할 경우 사용할 프록시 서버의 개수에 따라 처리 가능한 부하가 결정될 수 있으며, 타 기종의 프록시 서버를 이용하더라도 부하를 분배할 수 있는 장점이 있다. 또한 현재 부하들을 누적하여 등록 메시지 처리시 현 부하에 따라 계산된 프록시 서버를 지정할 수 있도록 하여, 현재 부하에 따른 동적인 부하 분산을 가능하게 한다.
상술한 목적 및 특징들, 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 부하 분산장치가 적용된 네트워크 구성도의 일실시예를 도시한 것이다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 SIP 기반의 부하 분산장치(106)를 포함하는 구내망 LAN 망(20)이 웹 서비스를 제공하기 위한 웹 서버(102)와 외부 망을 접속시켜 줄 라우터(105)를 통해 인터넷 망(10)과 연결되어 있다. 또한 기존 PSTN 망(30)의 접속을 위하여 SIP 기반 미디어 게이트웨이(MG;109)도 사용될 수도 있다.
상기 구내망 LAN 망(20) 환경에는 상기 SIP 기반의 부하 분산장치(106)를 비롯하여 SIP 기반 인터넷 전화 서비스를 제공하기 위한 도메인 네임 시스템 서비스등록 기능을 제공하는 DNS 서버(101) 및 웹 서비스 제공을 위한 웹 서버(102)가 존재하고, 상기 부하 분산장치(106) 뒤에는 n개의 프록시 서버 P1(103), P2(107), ... Pn(111)가 병렬로 존재하며, 상기 각 프록시 서버는 향후 확장성을 고려하여 각 프록시 별로 별도의 등록 서버인 레지스터라 R1(104), R2(108), ... Rn(112)를 각각 두고 있는 형태로 구성이 된다. 모든 내부 인터넷 전화(110) 사용자나 외부 인터넷 망(10)의 사용자 및 외부 프록시 서버(미도시)는 도메인 네임 시스템의 위치 등록 서비스를 사용하여 대표 도메인의 프록시 서버인 부하 분산장치(106)를 연결하여 서비스를 제공 받는다.
도 2는 본 발명에 따른 SIP 기반 부하 분산장치의 내부 구성도이다. 도 1과 같은 환경에서 본 발명에 따른 부하 분산장치(106)는 부하 분산 처리를 위하여 목적지 주소 기반의 부하 분산을 처리한다. 목적지 주소 기반의 부하 분산을 처리하기 위한 본 발명에 따른 부하 분산장치(106)는 상기 장치의 전반적인 운용 및 동작을 제어하는 제어부(200)를 보유하고 있으며, 상기 제어부(200)에서는 부하 분산과 관련된 전반적인 글로벌 변수들을 관리하고 다수의 목록 테이블(240,250)들을 관리하게 되며, 전체적인 장치의 운용 및 장애의 관리도 한다. 또한, 상기 부하 분산장치(106)는 도메인 내의 단말로부터 입력되는 메시지를 입력으로 하는 입력부(220), 상기 입력된 메시지에 따라 각 프록시 서버의 부하를 고려하여 메시지를 분배하고 호 처리시 프록시 서버 내의 부하 증감을 처리하는 처리부(230), 처리 시 필요한 서버 관리를 위한 서버 목록 테이블(240), 사용자 목적지 주소를 관리하기 위한 관리요소 목록 테이블(250), 상기 처리된 결과를 실제 동작시킬 프록시 서버에 전송하기 위한 출력부(260)로 구성이 되어 있다. 상기 서버 목록 테이블(240) 및 관리요소 목록 테이블(250)은 타이머 태스크부(210)에 의하여 주기적인 검사를 받으며 만기(EXPIRE)시간이 경과된 목록들은 삭제할 수 있도록 한다. 상기 제어부(200)에서는 서버들의 관리를 위하여 서버 목록 테이블(240)을 운용하게 되는데 상기 서버 목록 테이블(240)에는 관리될 프록시 서버를 기록하는 Pro 필드(241)를 가지고 있으며, 현재 프록시 서버가 처리하고 있는 부하를 기록하기 위한 L 필드(242), 확률적인 바탕하에 서버를 지정하기 위한 확률 값 Q(243), 관리자로부터 지정된 시스템 특성을 기록하는 P(244), 그리고 옵션을 처리하기 위한 필드 Opt(245)를 두고 운용을 한다. 상기 입력부(220)에서는 기본 정의된 포트를 열고 사용자들의 입력을 기다리며 입력된 메시지에 대한 오류검증을 수행한다. 상기 오류검증 결과 오류가 없는 입력 메시지는 처리부(230)에서 상기 서버 목록 테이블(240)과 관리 요소 목록 테이블(250)을 바탕으로 처리가 된다. 상기 처리부(230)에서는 등록 메시지의 목적지 주소에 따라 사용자를 관리하기 위하여 관리요소 목록 테이블(250)을 운용하게 된다. 상기 관리요소 목록 테이블(250)은 사용자들을 구분하기 위하여 사용하는 URL(251), 사용자를 처리할 실제 프록시 서버를 기록한 P(252), 사용자의 등록 메시지를 수신한 시간을 기록한 S(253), 사용자의 등록 메시지에 포함된 만기(EXPIRE) 값을 기록한 E(254), 그리고 기타 향후 확장성을 고려한 옵션 필드 Opt(255)를 보유하고 있다. 메시지의 처리 시 처리된 모든 메시지는 출력부(260)를 통하여 실제 처리할 프록시 서버로 보내지게 된다.
도 3은 본 발명에 따른 SIP 기반 부하 분산장치의 처리동작을 보이는 흐름도이다. 사용자 메시지가 입력되면(S301), 상기 메시지 입력 결과에 대하여 오류를 검사한다(S302). 상기 단계(S302)의 오류 검사결과 오류가 존재하는 경우 상기 입력 메시지를 오류 처리한 후(S304) 종료한다. 그러나, 상기 단계(S302)의 오류 검사결과 오류 없이 정상적으로 입력된 메시지의 경우 상기 메시지를 디코딩하고(S303) 상기 디코딩 된 메시지가 등록(REGISTER) 메시지인지 검사한다(S305). 상기 단계(S305)의 검사결과 등록(REGISTER) 메시지가 아니라면 관리 요소 목록 테이블(250)에 존재하는 기존 사용중인 등록된 사용자인지를 검사한다(S306). 상기 단계(S306)의 검사결과 등록된 사용자가 아니라면 관리자로부터 설정된 기본 프록시 서버로 전송하거나 혹은 오류 처리 메시지를 이전 노드로 전송한 후(S309), 종료한다. 그러나, 상기 단계(S306)의 검사결과 상기 관리요소 목록 테이블(250)에 존재하는 기존 사용중인 사용자라면 통화초대(INVITE) 메시지인지 검사한다(S310). 상기 단계(S310)의 검사결과 통화초대(INVITE) 메시지인 경우 관리 요소 목록 테이블(250)에서 목적지 주소를 처리할 프록시 서버를 검색하고(S314), 서버 목록 테이블(240)에서 처리할 프록시 서버의 부하를 증가시킨 후(S318), 기존 수신 메시지를 실제 처리할 프록시 서버에 전송한다(S321). 상기 단계(S310)의 검사결과 통화초대(INVITE) 메시지가 아니면 통화종료(BYE) 메시지를 검사한다(S311). 상기 계(S311)의 검사결과 통화종료(BYE) 메시지라면 상기 관리요소 목록 테이블(250)에서 목적지 주소를 확인하여 처리 프록시 서버를 검색하고(S315), 상기 서버 목록 테이블(240)에서 처리 프록시의 로드 L을 감소시킨후(S319), 실제 처리할 프록시 서버에 전송한다(S321). 그러나, 상기 단계(S311)의 검사결과 통화 종료(BYE) 메시지가 아니라면 상기 관리요소 목록 테이블(250)에서 목적지 주소를 바탕으로 처리 프록시 서버를 검색한 후(S320), 상기 검색된 처리 프록시 서버로 수신된 메시지의 변경없이 전송한다(S321).
한편, 상기 단계(S305)의 검사결과 상기 입력된 메시지가 등록(REGISTER) 메시지인 경우 헤드의 필드 가운데 만기(EXPIRE) 필드를 찾아서 만기(EXPIRE) 필드값이 0인지 판단한다(S307). 상기 단계(S307)의 판단결과 만기(EXPIRE) 필드값이 0인 경우 상기 관리요소 목록 테이블(250)로부터 사용자 정보를 삭제한 후(S308), 상기 삭제한 목록에서 실제 처리 프록시 서버 주소를 찾아 해당 처리 프록시 서버에 상기 입력된 메시지를 전송한다(S321). 상기 단계(S307)의 판단결과 만기(EXPIRE) 필드값이 0이 아닌 경우 기존에 관리요소 목록 테이블(250)에 존재하는 목록인지 검사한다(S312). 상기 단계(S312)의 검사결과 존재하는 목록이라면 기존 목록을 갱신한 후(S316), 상기 목록에 존재하는 실제 처리 프록시 서버로 상기 입력된 메시지를 전송하고(S321), 상기 단계(S312)의 검색결과 존재하는 목록이 아니라면 서버 목록 테이블(240)에서 처리할 프록시 서버를 찾기 위하여 가중 순환 순서(WRR :Weighted Round Robin) 기법을 적용하여 해당 프록시 서버를 찾고(S313), 처리된 결과를 관리 요소 목록 테이블(250)에 기록한 후(S317), 실제 처리할 프록시 서버로 전송한다(S321).
도 4는 본 발명에 따른 SIP 기반 부하 분산장치의 타이머 태스크부에서의 처리 동작을 보이는 흐름도이다. 본 발명에 따른 부하 분산장치의 타이머 태스크부(210)는 무한히 루프를 돌면서 정해진 시간에 한번씩 서버 목록 테이블(240)과 관리요소 목록 테이블(250)을 검색하여 기간이 만기(EXPIRE)된 등록정보를 삭제하는 역할을 수행한다. 도 4를 참조하여 이를 보다 상세히 설명한다. 먼저, 타이머 이벤트가 처리될 때까지 대기하고 있다가(S401), 타이머 이벤트에 의하여 동작되면 상기 테이블들(240,250)을 검색한다(S402). 상기 검색한 목록들(240,250)의 만기(EXPIRE) 정보가 만료된 경우인지 검사하여(S403), 기간이 만료된 목록의 경우 상기 목록 테이블들(240,250)에서 삭제하고(S404), 기간이 만료되지 않은 목록들은 그대로 두고 상기 단계(S401)로 진행하여 다음의 이벤트가 올 때까지 대기한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 부하 분산장치를 이용하면 인터넷 상에서 전화서비스를 위하여 사용이 될 세션 초기화 프로토콜(SIP)과 도메인 네임 시스템의 위치 등록 서비스(DNS SRV)를 이용할 경우, 서비스 등록 시 수신된 메시지들은 여러 개의 프록시 서버로 분산 처리될 수 있으며, 또한 기존 메시지들은 목적지 주소에 따라 동일한 프록시 서버에서 처리가 되므로, 메시지의 상태가 관리되어 스테이트풀 프록시에서도 문제를 해결할 수 있다.
또한, 이종의 프록시 서버로 분산하더라도 문제가 발생하지 않는 장점이 있으며 현재의 망 상황에 따라 동적으로 부하를 분산할 수 있는 장점이 있다.

Claims (10)

  1. 인터넷에서 세션 초기화 프로토콜(SIP) 기반의 음성 서비스를 제공하기 위한 다수의 프록시 서버에 연결된 SIP 기반 부하 분산장치에 있어서,
    상기 장치의 전체적인 운용 및 동작을 제어하는 제어부;
    사용자의 목적지 주소에 따른 프록시 서버의 목록을 관리하는 서버 목록 테이블;
    등록 메시지의 목적지 주소에 따른 사용자를 관리하는 관리요소 목록 테이블;
    단말로부터 전송되어 오는 메시지를 입력처리하는 입력부;
    상기 입력부에서의 메시지를 디코딩하며 상기 디코딩된 메시지가 등록 메시지인 경우 각 프록시 서버의 부하 정도에 따라 상기 등록 메시지를 특정 프록시 서버로 분배하여 전달하고, 상기 디코딩된 메시지가 호 처리 요구 메시지 또는 호 종료 메시지인 경우 해당 프록시 서버에서의 부하를 증가 또는 감소시켜 상기 각 프록시 서버의 전체 부하를 관리하는 처리부;
    상기 처리된 결과를 해당 프록시 서버로 출력하는 출력부; 및
    상기 서버 목록 테이블 및 상기 관리요소 목록 테이블을 설정된 주기로 검사하여 만기(EXPIRE)시간이 경과된 목록을 삭제하는 타이머 태스크부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 세션 초기화 프로토콜(SIP) 기반 부하 분산장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 부하 분산장치는,
    병렬로 연결된 상기 다수의 프록시 서버의 전단에 설치되는 것을 특징으로 하는 세션 초기화 프로토콜(SIP) 기반 부하 분산장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 처리부는,
    상기 등록 메시지를 수신한 경우 각 프록시 서버의 현재 부하를 파악하여 부하가 가장 낮은 프록시 서버를 선택하여 상기 등록 메시지를 전달하고 그 등록 결과를 상기 관리요소 목록 테이블에 저장하는 것을 특징으로 하는 세션 초기화 프로토콜(SIP) 기반 부하 분산장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 서버 목록 테이블은,
    관리될 프록시 서버를 기록하는 제1 필드;
    현재 프록시 서버가 처리하고 있는 부하를 기록하기 위한 제2 필드;
    확률적인 바탕하에 서버를 지정하기 위한 확률 값 필드;
    관리자로부터 지정된 장치의 특성을 기록하는 제3 필드; 및
    옵션을 처리하기 위한 옵션필드; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 세션 초기화 프로토콜(SIP) 기반 부하 분산장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 관리요소 목록 테이블은,
    사용자를 구분하기 위하여 사용하는 URL 필드;
    상기 사용자를 처리할 실제 프록시 서버를 기록한 제4 필드;
    상기 사용자의 등록 메시지를 수신한 시간을 기록한 제5 필드;
    상기 사용자의 등록 메시지에 포함된 만기(EXPIRE) 값을 기록한 제6 필드; 및
    향후 확장성을 고려한 옵션 필드; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 세션 초기화 프로토콜(SIP) 기반 부하 분산장치.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 입력부는,
    설정된 포트를 열고 사용자의 입력을 기다리며 입력된 메시지에 대한 오류를 검사하는 것을 특징으로 하는 세션 초기화 프로토콜(SIP) 기반 부하 분산장치.
  7. 인터넷에서 세션 초기화 프로토콜(SIP) 기반의 음성 서비스를 제공하기 위한 다수의 프록시 서버에 연결된 SIP 기반 부하 분산방법에 있어서,
    병렬로 연결된 상기 다수의 프록시 서버의 전단에서 사용자로부터 전송되는 메시지를 수신하여 오류를 검사하고 정상적인 메시지인 경우 상기 메시지를 디코딩하는 제1 단계;
    상기 디코딩된 메시지가 등록 메시지인 경우 헤더의 필드 중 만기(EXPIRE)필드에 따라 사용자 정보 목록을 추가, 갱신 또는 삭제한 후 상기 메시지를 프록시 서버로 전송하는 제2 단계;
    상기 디코딩된 메시지가 통화초대(INVITE) 메시지인 경우 목적지 주소를 처리할 프록시 서버를 검색하여 상기 프록시 서버의 부하를 증가시킨 후 상기 프록시 서버로 상기 수신된 메시지를 전송하는 제3 단계
    상기 디코딩된 메시지가 통화종료(BYE) 메시지인 경우 목적지 주소를 검사하여 해당 프록시 서버를 찾는 제4 단계; 및
    상기 제4 단계의 프록시 서버의 부하를 감소시킨 후 상기 수신된 메시지를 상기 프록시 서버로 전송하는 제5 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 세션 초기화 프로토콜(SIP) 기반 부하 분산방법.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 제3 단계는,
    상기 등록 메시지의 헤드 필드 중 만기(EXPIRE)필드값이 0인지 판단하는 제6 단계;
    상기 제6 단계의 판단결과 만기 필드값이 0인 경우 기저장된 목록에서 사용자 정보를 삭제하고 실제 처리 프록시 서버로 상기 메시지를 전송하는 제7 단계;
    상기 제6 단계의 판단결과 만기 필드값이 0이 아닌 경우 기저장된 목록에 존재하는 목록인지 판단하는 제8 단계;
    상기 제8 단계의 판단결과 기존 목록에 존재하는 목록인 경우 상기 기존 목록을 갱신한 후 상기 기존 목록에 존재하는 프록시 서버로 상기 메시지를 전송하는 제9 단계;
    상기 제8 단계의 판단결과 기존 목록에 존재하지 않는 목록인 경우 상기 메시지를 처리할 프록시 서버를 검색하여 상기 메시지를 전송하는 제10 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 세션 초기화 프로토콜(SIP) 기반 부하 분산방법.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 제10 단계는,
    가중 순환 순서(WRR:Weighted Round Robin) 기법을 적용하여 프록시 서버를 검색하는 것을 특징으로 하는 세션 초기화 프로토콜(SIP) 기반 부하 분산방법.
  10. 병렬로 연결된 상기 다수의 프록시 서버의 전단에서 사용자로부터 전송되는 메시지를 수신하여 오류를 검사하고 정상적인 메시지인 경우 상기 메시지를 디코딩하는 제1 기능;
    상기 디코딩된 메시지가 등록 메시지인 경우 헤더의 필드 중 만기(EXPIRE)필드에 따라 사용자 정보 목록을 추가, 갱신 또는 삭제한 후 상기 메시지를 프록시 서버로 전송하는 제2 기능;
    상기 디코딩된 메시지가 통화초대(INVITE) 메시지인 경우 목적지 주소를 처리할 프록시 서버를 검색하여 상기 프록시 서버의 부하를 증가시킨 후 상기 프록시 서버로 상기 수신된 메시지를 전송하는 제3 기능;
    상기 디코딩된 메시지가 통화종료(BYE) 메시지인 경우 목적지 주소를 검사하여 해당 프록시 서버를 찾는 제4 기능; 및
    상기 제4 단계의 프록시 서버의 부하를 감소시킨 후 상기 수신된 메시지를 상기 프록시 서버로 전송하는 제5 기능; 을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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