KR20070111024A - Method of routing for interworking between local network and global network based on session initiation protocol, alg device and nat device thereof - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 SIP 메시지 라우팅 방법을 개략적으로 보인 도면이다.1 is a diagram schematically illustrating a SIP message routing method according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 SIP 메시지 라우팅 방법을 세부적으로 보인 도면이다.2 is a diagram illustrating in detail a SIP message routing method according to a first embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 SIP 메시지 라우팅 방법을 세부적으로 보인 도면이다.3 is a diagram illustrating in detail a SIP message routing method according to a second embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 SIP 메시지의 전송 주체 및 메소드에 따른 구분 정보를 보인 도면이다.4 is a diagram illustrating classification information according to a subject and a method of transmitting a SIP message according to an embodiment of the present invention.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 SIP 메시지 라우팅을 위한 SIP 메시지 변환전과 변환후를 비교하기 위한 도면이다.5 and 6 are diagrams for comparing before and after converting a SIP message for SIP message routing according to an embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 SIP 기반의 네트워크 연동 구성도이다.7 is a diagram illustrating a SIP-based network interworking configuration according to the first embodiment of the present invention.
도 8은 도 7의 응용 계층 게이트웨이 장치의 블록 구성도이다.FIG. 8 is a block diagram illustrating an application layer gateway device of FIG. 7.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 SIP 기반의 네트워크 연동 구성도이다.9 is a diagram illustrating a SIP-based network interworking configuration according to a second embodiment of the present invention.
도 10은 도 9의 네트워크 어드레스 변환 장치의 블록 구성도이다.FIG. 10 is a block diagram of the network address translation apparatus of FIG. 9.
본 발명은 사설망과 공인망 간에 SIP 기반의 연동을 위한 SIP 메시지 라우팅 방법, 이를 적용한 응용 계층 게이트웨이 장치 및 네트워크 어드레스 변환 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a SIP message routing method for SIP-based interworking between a private network and a public network, an application layer gateway device and a network address translation device using the same.
IP 네트워크 응용이 확장되면서 그 이용률의 증가로 인해 공인 IP 주소는 매우 부족한 상황에 처해있다.As IP network applications expand, their utilization increases, and public IP addresses are in very low demand.
이에, 대부분의 통신업자들은 부족한 공인 IP 주소의 확보 및 자망의 안정성 확보 등을 위한 이유로 NAT(Network Address Translation) 기술을 이용한다. Therefore, most carriers use NAT (Network Address Translation) technology for securing insufficient public IP address and securing network stability.
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.NAT translates a private IP address into a public IP address and a public IP address into a private IP address. In addition, as one NAT, Port Address Translation (PAT) translates not only IP addresses but also port numbers of TCP / UDP. This solves the problem of lack of public IP address by allowing a large number of public IP addresses to be used together.
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.However, since this NAT technology can only analyze up to the 3rd and 4th layer headers of the OSI model and not the upper layers, it can't be converted to a public IP address by NAT. I mean. Therefore, the Internet application including the identification information (source address, origination port) of the packet generating host in the payload in the 4th layer header of the packet is not supported. This is called a problem with NAT-Traversal.
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.In particular, the Session Initiation Protocol (hereinafter referred to as SIP), which is currently actively discussed for supporting multimedia services in IP networks, performs multimedia session negotiation between both ends using host information included in payload. Communication takes place.
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.Therefore, to connect a multimedia session using a SIP message between a private network and a public network, an application layer gateway (hereinafter referred to as ALG) capable of analyzing SIP messages is required.
그러나 종래에는 이러한 ALG가 SIP 메시지에서 구체적으로 어떤 부분을 변환해야 하는지에 대해 제안되어 있지 않다.However, there is no conventional proposal about what part of the SIP message should be converted.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 사설망과 공인망을 SIP 기반에서 연동시키기 위한 SIP 메시지 라우팅 방법을 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention provides a SIP message routing method for interworking a private network and a public network based on SIP.
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.Another object of the present invention is to provide an application layer gateway device implementing a SIP message routing method on a network node for interworking a private network and a public network based on SIP.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 사설망과 공인망을 SIP 기반에서 연동시키기 위한 SIP 메시지 라우팅 방법을 기존 NAT 기술과 접목시켜 구현한 네트워크 어드레스 변환 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a network address translation apparatus implemented by integrating a SIP message routing method for interworking a private network and a public network based on SIP with existing NAT technology.
상기 기술한 바와 같은 과제를 이루기 위하여 본 발명의 특징에 따르면, According to a feature of the present invention in order to achieve the above problems,
SIP 메시지 라우팅 방법은,SIP message routing method,
사설망과 공인망을 SIP(Session Initiation Protocol)기반에서 연동시키는 노드(node)의 SIP 메시지 라우팅 방법에 있어서, (a) 수신된 SIP 메시지의 메시지 전송 주체 및 메소드(method)를 확인하는 단계; (b) 상기 확인한 메시지 전송 주체 및 메소드에 기초한 NAT(Network Address Translation) 주소 변환을 상기 SIP 메시지의 미디어 및 RTCP(Real Time Control Protocol) 수신 주소 정보에 적용하는 단계; (c) 상기 확인한 메시지 전송 주체에 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.A SIP message routing method of a node interworking a private network and a public network based on a Session Initiation Protocol (SIP), comprising: (a) identifying a message transmission subject and a method of a received SIP message; (b) applying network address translation (NAT) address translation based on the identified message transfer subject and method to the media and Real Time Control Protocol (RTCP) reception address information of the SIP message; (c) specifying an address of the node selected based on the identified message transmission subject in a routing path of the SIP message, where the routing path determines a routing path of a next request message; And (d) routing the SIP message to a corresponding destination address.
본 발명의 다른 특징에 따르면, According to another feature of the invention,
응용 계층 게이트웨이 장치는,Application layer gateway device,
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 전송 주체 및 메소드를 확인하는 메시지 수신부; 상기 확인 내용에 기초하여 상기 SIP 메시지의 미디어 및 RTCP 수신 주소 정보에 대한 NAT 주소 변환을 수행하고 SIP 메시지 라우팅 경로에 상기 노드의 주소 정보를 포함시키는 메시지 변환부; 및 상기 변환 된 메시지를 적합한 라우팅 경로로 전송하는 메시지 송신부를 포함한다.In an Application Layer Gateway (ALG) device that performs routing of SIP messages for interworking a private network and a public network based on SIP, a node is configured in the private network, and a SIP message is received by receiving a SIP message. And a message receiving unit confirming the method; A message translator configured to perform NAT address translation on the media and RTCP reception address information of the SIP message and include address information of the node in a SIP message routing path based on the confirmation content; And a message transmitter for transmitting the converted message to a suitable routing path.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, According to another feature of the invention,
네트워크 어드레스 변환 장치는,Network address translation device,
사설망과 공인망의 경계에 위치하여 SIP 메시지의 라우팅을 수행하는 네트워크 어드레스 변환 장치에 있어서, 수신된 패킷을 분석하여 SIP 메시지 여부를 확인하는 패킷 분석부; 및 상기 SIP 메시지에 대해 NAT 변환 테이블을 참조하여 미디어 수신 및 RTCP 수신을 위한 호스트 정보의 네트워크 주소 변환을 수행하고 자신의 주소 정보를 라우팅 경로에 포함시켜 해당 목적지로 라우팅하는 응용 계층 게이트웨이 구동부를 포함한다.A network address translation apparatus located at a boundary between a private network and a public network to perform routing of SIP messages, the apparatus comprising: a packet analyzer configured to analyze a received packet and determine whether a SIP message is present; And an application layer gateway driver for performing network address translation of host information for media reception and RTCP reception with reference to the NAT translation table for the SIP message, and including its address information in a routing path to route to a corresponding destination. .
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. DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.
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. In addition, the term module described herein refers to a unit for processing a specific function or operation, which may be implemented in hardware or software, or a combination of hardware and software.
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. In addition, when a part is said to "include" a certain component, this means that it may further include other components, except to exclude other components unless otherwise stated.
이제 본 발명의 실시예에 따른 사설망과 공인망 간에 SIP 기반의 연동을 위한 SIP 메시지 라우팅 방법, 이를 적용한 응용 계층 게이트웨이 장치 및 네트워크 어드레스 변환 장치에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다. A SIP message routing method for SIP-based interworking between a private network and a public network according to an embodiment of the present invention, an application layer gateway device and a network address translator applying the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 SIP 메시지 라우팅 방법을 개략적으로 보인 도면이다. 1 is a diagram schematically illustrating a SIP message routing method according to an embodiment of the present invention.
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) 메시지 인지를 나타낸다. 이때, SIP 메시지는 요청 메시지 아니면 응답 메시지로 구성된다.According to FIG. 1, first, a message transmission subject and a method of a received SIP message are checked (S101). In this case, the message transmission subject indicates an incoming / outgoing subject and the method indicates whether the message is a request message or a response message. At this time, the SIP message is composed of a request message or a response message.
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.The NAT address translation suitable for the content checked in step S101 is applied to the media of the received SIP message and the RTCP (Real Time Control Protocol) reception address information (S103). That is, NAT address translation is performed according to whether the originating subject of the received SIP message is a private network or a public network and whether it is a request message or a response message. In addition, NAT address translation may be performed on the transport information of the SIP message, but this is not necessary since the SIP message routing node is assigned a public IP address. Here, the transport includes any one of a host name or network address information of a subject that transmits a SIP message, that is, a SIP client.
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.The address of the node corresponding to the content checked in step S101, that is, the address of the node that performs the SIP message routing, is included in the routing path of the SIP message (S107). Here, the routing path determines the routing path of the next request message (UPDATE, PRACK, etc.). That is, according to the routing path determined as described above, the SIP message received thereafter receives a SIP service request message using the private IP address of the node when the sender is a private network. In addition, when the transmission subject is a public network, the SIP service request message is received using the public IP address of the node.
상기 단계(S103, S105)를 통해 변환된 SIP 메시지를 해당 목적지 주소로 라우팅한다(S107).The SIP message converted through the steps S103 and S105 is routed to the corresponding destination address (S107).
이하, 도 4를 참조하여 SIP 메시지의 전송 주체 및 메소드에 따른 SIP 메시지 라우팅 방법을 세부적으로 살펴보기로 한다.Hereinafter, a SIP message routing method according to a subject and a method of transmitting a SIP message will be described in detail with reference to FIG. 4.
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.First, FIG. 2 is a diagram illustrating a SIP message routing method according to a first embodiment of the present invention in detail. FIG. 4 illustrates a case corresponding to 'Case (1)' (P101) in FIG.
도 2에 따르면, 메시지 전송 주체가 사설망에서 공인망이고 메소드가 세션 초대 요청인 SIP 메시지를 수신한다(S201).According to Figure 2, the message transmission subject receives a SIP message that the public network in the private network and the method is a session invitation request (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.In step S201, the media and the RTCP address allocated by the source specified in the Session Description Protocol (SDP) field of the SIP message received are extracted (S203). At this time, the extracted address is in the form of IP, that is, private IP.
그러면 상기 단계(S203)에서 추출한 주소에 대한 공인 IP 주소의 할당 및 변환을 수행한다(S205).Then, the allocation and translation of the public IP address for the address extracted in step S203 is performed (S205).
그러면 상기 단계(S205)에서 수행한 주소 할당 정보를 임시 저장해둔 다(S207).Then, the address allocation information performed in step S205 is temporarily stored (S207).
그러면 상기 단계(S207)에서 변환된 SIP 메시지의 라우팅 경로에 SIP 라우팅을 수행하는 노드의 공인 IP 주소를 명기한다(S209).Then, the public IP address of the node performing SIP routing is specified in the routing path of the converted SIP message in step S207 (S209).
그러면 상기 단계(S211)에서 라우팅 경로를 명기한 SIP 메시지를 목적지 주소로 전송한다(S211).Then, in step S211, the SIP message specifying the routing path is transmitted to the destination address (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.In this case, in step S205, the public IP address may be allocated using a NAT address translation table. In addition, public IP address allocation may be performed by using a query method using an external server. As a query method using such an external server, a STUN (Simple Traversal of UDP through NAT) binding protocol may be used. At this time, the public IP address allocation using the stun binding protocol may obtain a NAT binding value by substituting the media and RTCP receiving address of the SIP message with the IP header information of the stun binding message.
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.Next, FIG. 3 is a diagram illustrating in detail a SIP message routing method according to a second embodiment of the present invention, which shows a case corresponding to 'Case (2)' (P103) in FIG.
도 3에 따르면, 메시지 전송 주체가 공인망에서 사설망이고 메소드가 세션 초대 요청에 대한 응답인 SIP 메시지를 수신한다(S301).According to Figure 3, the message transmission subject is a private network in the public network and the method receives a SIP message that is a response to the session invitation request (S301).
상기 단계(S301)에서 수신된 SIP 메시지의 SDP 필드에 명시된 착신지에 해당하는 미디어 및 RTCP 주소를 추출한다(S303).In step S301, the media and the RTCP address corresponding to the destination specified in the SDP field of the received SIP message are extracted (S303).
그러면 상기 단계(S303)에서 추출한 주소의 사설 IP 주소를 검색하여 이를 추출한 주소와 매핑시켜 SIP 주소 할당 테이블에 저장한다(S305).Then, the private IP address of the extracted address in step S303 is searched for and mapped to the extracted address and stored in the SIP address allocation table (S305).
그러면 상기 단계(S305)를 거친 SIP 메시지의 라우팅 경로에 SIP 메시지 라우팅을 수행하는 노드의 사설 IP 주소를 포함시키는 단계(S307).Then, in step S307, including the private IP address of the node that performs the SIP message routing in the routing path of the SIP message that passed through the step S305.
상기 단계(S307)를 거친 SIP 메시지를 목적지 주소로 전송한다(S309).The SIP message, which has passed through the step S307, is transmitted to the destination address (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.5 to 6 are diagrams for comparing before and after converting a SIP message for SIP message routing according to an embodiment of the present invention, which shows a case corresponding to 'Case (1)' (P101) in FIG. to be.
도 5와 도 6을 비교해보면, 구체적으로 SIP 메시지에서 라우팅을 위해 변환된 필드는 SDP 필드(P205), Via 헤더 필드(P201), Record-Route 필드(P203)이다.5 and 6, specifically, fields converted for routing in a SIP message are an SDP field (P205), a Via header field (P201), and a record-route field (P203).
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.In this case, the SDP field P205 is more specifically, a 'media receiving port (m attribute)' field (P207), a 'media receiving IP address (c attribute)' field (P209), and an RTCP receiving IP address and port ( a attribute) 'field P211 is converted.
‘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.In the 'media receiving port (m attribute)' field (P207), the media receiving port value assigned by the source is changed to the NAT converted value. At this time, all media types are converted, i.e., audio, video, and text (P213, P215, P217). This is a conversion necessary for receiving media from an external network, that is, a public network.
‘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.In the 'media destination IP address (c attribute)' field (P209), the media destination IP address assigned by the source is changed to NAT converted value. At this time, similarly, all media types are converted for audio, video, and text (P213, P215, and P217). This is a transformation necessary to enable media reception from external or authorized network.
‘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.The 'TCP TCP IP address and Port (a property)' field (P211) is changed from NAT to the IP address and port for RTCP. At this time, it is also converted for all media types, that is, audio, video, text (P213, P215, P217). This is necessary conversion in order to be able to receive RTCP from external network.
이때, 도 5와 비교해서 도 6의 각 필드(P207, P209, P211)의 변환된 부분은 굵게 표시된 부분이다.At this time, compared with FIG. 5, the converted part of each field P207, P209, P211 of FIG. 6 is shown in bold.
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.The Via header field P201 is for supporting the rport function in the Via header, and should include the 'rport' parameter in the message already sent from the calling terminal. In this case, it is preferable to extract the 'IP address' of the Via header field including the 'rport' parameter and the 'Source Port' value of the message, and specify the 'received' and 'rport' parameters, respectively, that is, rewrite the Via header. Do. In this case, the node performing SIP message routing has a public IP address statically mapped by NAT, so this is not a necessary translation.
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.The Record-Route field P203 is a field for specifying a proxy address so that the next request (eg, UPDATE, PRACK, etc.) message can be routed according to the message transmission subject. In this case, a next-request message is required because it must be routed through the node that performs the SIP ALG function.
여기서, 메시지 전송 주체에 따라서, 사설망에서 공인망으로 전송되는 메시지는 공인 IP 주소를 명기한다. 또한, 공인망에서 사설망으로 전송되는 메시지는 사설 IP 주소를 명기한다.Here, according to the message transmission subject, the message transmitted from the private network to the public network specifies the public IP address. In addition, the message sent from the public network to the private network specifies the private IP address.
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.5 and 6, the media destination address (private) is 10.10.10.14 (audio: 20000, video: 20002, text: 20004). The media destination address (authorized) is 200.200.200.1 (audio: 20000, video: 20002, text: 20004). The rtcp destination address (private) is 10.10.10.14 (port 20001) and the rtcp destination address (authorized) is 200.200.200.1 (port 20001).
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.Since the originating terminal (ue1) has a private IP address, the private receiving address is 10.10.10.14 (port is audio: 20000, video: 20002, text: 20004), and the NAT converted value of this IP address / port is 200.200.200.1 (ports are audio: 20000, rtcp: 20001, video: 20002, text: 20004).
그리고 여기서, SIP 메시지의 라우팅을 수행하는 노드의 주소(사설)는 10.10.10.11이고 주소(공인)는 200.200.200.201이다.Here, the address (private) of the node that performs the routing of the SIP message is 10.10.10.11 and the address (authorized) is 200.200.200.201.
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.FIG. 7 is a diagram illustrating a SIP-based network interworking configuration according to a first embodiment of the present invention, showing an example of implementing a SIP message routing method described with reference to FIGS. 1 to 6 at a node of a network. At this time, NAT address translation uses the stun binding protocol.
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. According to FIG. 7, an interworking configuration between a private network and a public network includes an originating
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.The originating
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.The application
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.The
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.Here, the operation of the application layer gateway will be described in more detail with reference to FIG. 8.
도 8은 도 7의 응용 계층 게이트웨이 장치의 블록 구성도이다.FIG. 8 is a block diagram illustrating an application layer gateway device of FIG. 7.
도 8에 따르면, 응용 계층 게이트웨이 장치(200)는 메시지 수신부(210), 메시지 변환부(220) 및 메시지 송신부(230)를 포함한다.According to FIG. 8, the application
메시지 수신부(210)는 SIP 메시지를 수신하여 메시지 전송 주체 및 메소드를 확인한다.The
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.The
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.Here, the
SIP 주소 할당 저장부(222)는 NAT 주소 변환 전/후 정보를 매핑시킨 정보를 저장한다.The SIP address
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.The SIP
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.The stun binding
주소 할당 모듈(224b)은 스턴 바인딩 구동 모듈(224a)에 의해 획득한 스턴 바인딩된 주소 정보를 이용하여 상기 SIP 주소 할당을 수행한다.The
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.The SIP
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.SIP
이는 보다 구체적으로, 제1 주소 변환 모듈(228a), 제2 주소 변환 모듈(228b) 및 라우팅 경로 작성 모듈(228c)를 포함한다.More specifically, this includes a first
제1 주소 변환 모듈(228a)은 SIP 메시지의 미디어 및 RTCP 수신을 위한 호스트 정보의 주소 변환을 수행한다. The first
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.The second
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. The routing
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.Here, the service request message or the service response message is received through the
메시지 송신부(230)는 메시지 변환부(220)에 의해 변환된 메시지를 적합한 라우팅 경로로 전송한다. The
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.FIG. 9 is a diagram illustrating a SIP-based network interworking configuration according to a second embodiment of the present invention. The SIP message routing method described with reference to FIGS. 1 to 6 is applied to an existing NAT technology. At this time, NAT address translation uses a NAT translation table.
도 9에 따르면, SIP 기반의 네트워크 연동 구성도는 발신 단말(600), 네트어크 어드레스 변환 장치(700) 및 착신 단말(800)을 포함한다.According to FIG. 9, the SIP-based network interworking configuration diagram includes a calling
발신 단말(600) 및 착신 단말(800)은 도 7 내지 도 8의 내용과 동일하므로 그 구체적인 설명은 생략한다.Since the calling
네트워크 어드레스 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.The network
보다 구체적으로, 패킷 분석부(720) 및 응용 계층 게이트웨이 구동부(740)를 포함한다.More specifically, the
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.The
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.If the message received as a result of the
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.In this case, when the received packet is not a SIP message as a result of the analysis of the
이러한 응용 계층 게이트웨이 구동부(740)의 구체적인 구성은 도 10에 보인 바와 같다.The detailed configuration of the application
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.According to FIG. 10, the application
메시지 분석 모듈(742)은 패킷 분석부(710)로부터 전달받은 SIP 메시지의 메소드 및 메시지 전송 주체를 분석한다.The
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.The SIP
할당기(744a)는 NAT 주소 변환 테이블을 이용하여 SIP 메시지의 미디어 및 RTCP 수신 주소 정보에 해당하는 공인 IP를 할당한다.The
매핑기(744b)는 미디어 및 RTCP 주소 정보에 대해 할당한 공인 IP 주소와 할당전 사설 IP 주소를 매핑하여 SIP 주소 할당 테이블을 구성한다.The
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.The first
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. The second
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.Based on the above description, the necessary address translation of the SIP message header is minimized by the 'm', 'c' parameter of the SDP, the 'a' parameter of the RTCP, and the 'record-route' parameter. Therefore, SIP-based communication between the private network and the public network is required without the need to convert multiple fields such as Request-URI, Via, Contact, Route, From, To, Error-info, Proxy-authenticate, WWW-authenticate, and Warning of SIP messages. Network interworking can be implemented.
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. The embodiments of the present invention described above are not implemented only through the apparatus and the method, but may be implemented through a program for realizing a function corresponding to the configuration of the embodiment of the present invention or a recording medium on which the program is recorded. Implementation may be easily implemented by those skilled in the art from the description of the above-described embodiments.
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.The scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, but various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concept of the present invention as defined in the following claims are also within the scope of the present invention.
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.By the above-described configuration, by providing the necessary changes in the SIP message substantially for solving the NAT-Traversal problem of the SIP-based service, it provides an effect that can be directly utilized in the development / implementation of the relevant node.
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