KR100617303B1 - 인터넷전화 프로토콜의 성능측정 시스템 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 인터넷전화 프로토콜의 성능을 측정함에 있어서 주요 기능과 예외처리 기능을 분리하여 고려함으로써, 불필요한 복잡한 경로들과 이에 해당하는 처리 루틴들을 제거한 명료화된(projected) 프로토콜만으로 성능을 측정함으로써, 구현과 자원관리 측면에서 효율을 기할 수 있도록 한 인터넷전화 프로토콜의 성능측정 시스템 및 방법에 관한 것이다.
이를 위한 본 발명은, 시험대상 프로토콜과 상기 시험대상 프로토콜의 제거대상 경로를 입력받으며, 분석된 성능지수에 대한 정보를 나타내기 위한 사용자 환경 처리수단; 상기 시험대상 프로토콜에 주어진 제거대상 경로를 적용하여 상기 시험대상 프로토콜에서 예외처리와 관련한 불필요한 경로를 제거하여 상기 시험대상 프로토콜을 명료화시키는 명료화 처리수단; 및 상기 명료화 처리수단에서 상기 불필요한 경로가 제거된 명료화된 시험대상 프로토콜을 호출자와 피호출자에 적용하여 실제 프로토콜 성능측정대상장치(SIP 프록시 서버)에 적용되는 시험대상 명료화 프로토콜로 만들기 위한 명료화 프로토콜 처리수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
도 1은 본 발명에 따른 인터넷전화 프로토콜의 성능측정 시스템의 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 인터넷전화 프로토콜의 성능측정 시스템 및 방법에서 고려한 제거가능한 경로 상황을 정리한 테이블 도면.
도 3은 본 발명에 따른 인터넷전화 프로토콜의 성능측정 시스템 및 방법에 적용되는 SIP(Session Initiation Protocol) 프로토콜의 명료화된 상태천이도.
도 4는 본 발명에 따른 인터넷전화 프로토콜의 성능측정 시스템 및 방법의 작용 흐름 순서도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 인터넷전화 프로토콜의 성능측정 시스템
110 : 명료화 프로토콜 처리부 120 : 호 발생부
130 : 명료화 처리부 140 : 사용자 환경 처리부
150 : 신호 변환부 160 : 데이터 수집/통계 분석부
210 : 시험대상 프로토콜 220 : 제거대상 경로
230 : 측정대상장치(SIP 프록시 서버)
본 발명은 인터넷전화 프로토콜의 성능측정 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 인터넷전화 프로토콜의 성능을 측정함에 있어서 주요 기능과 예외처리 기능을 분리하여 고려함으로써, 불필요한 복잡한 경로들과 이에 해당하는 처리 루틴들을 제거한 명료화된(projected) 프로토콜만으로 성능을 측정함으로써, 구현과 자원관리 측면에서 효율을 기할 수 있도록 한 인터넷전화 프로토콜의 성능측정 시스템 및 방법에 관한 것이다.
잘 알려져 있는 바와 같이 인터넷은 데이터전송을 위해 설계되었기 때문에, 최선노력서비스(best effort service)만을 제공한다. 즉, 서비스 종류에 따라 패킷 전달기능을 차별화하지 않고 모든 패킷을 동등하게 최선(best effort)을 다해 처리하며, 이 때문에 인터넷상에서 긴급한 실시간(Real-Time) 멀티미디어 정보의 전송 작업이 상대적으로 덜 중요한 파일의 다운로딩 작업등에 의해 영향을 받게 된다. 따라서 네트워크의 트래픽 폭주 발생시에 음성패킷은 심하게 손실되고, 지연될 수 있으며, 전송된 음질을 낮추는 결과를 낳는다. 이와 같은 인터넷의 특성, 예컨대 인터넷전화의 실시간적인 특성 및 인터넷망의 특성으로 인해 인터넷전화 프로토콜의 성능측정이 꼭 필요하다.
상기와 같은 인터넷전화 프로토콜의 성능을 측정하기 위한 종래기술에서는 인터넷전화 프로토콜이 갖는 전체 경로를 모두 적용하여 실행하는 방법으로 성능지수에 영향을 미치지 않은 경로까지 포함함으로써, 성능측정 또는 성능시험기의 실 제 구현에서도 복잡하고 시스템 자원을 효율적으로 활용하지 못할 뿐 아니라 성능측정이 비효율적이었다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 상기한 기술적 상황을 고려하여 창출된 것으로서, 인터넷전화 프로토콜의 성능을 측정함에 있어서 주요 기능과 예외처리 기능을 분리하여 고려함으로써, 불필요한 복잡한 경로들과 이에 해당하는 처리 루틴들을 제거한 명료화된(projected) 프로토콜만으로 성능을 측정함으로써, 구현과 자원관리 측면에서 효율을 기할 수 있도록 한 인터넷전화 프로토콜의 성능측정 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 상기한 기술적 상황을 고려하여 창출된 것으로서, 인터넷전화 프로토콜의 성능을 측정함에 있어서 주요 기능과 예외처리 기능을 분리하여 고려함으로써, 불필요한 복잡한 경로들과 이에 해당하는 처리 루틴들을 제거한 명료화된(projected) 프로토콜만으로 성능을 측정함으로써, 구현과 자원관리 측면에서 효율을 기할 수 있도록 한 인터넷전화 프로토콜의 성능측정 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명은 상기한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 인터넷전화 프로토콜의 성능을 측정하기 위한 시스템에 있어서, 시험대상 프로토콜과 상기 시험대상 프로토콜의 제거대상 경로를 입력받으며, 분석된 성능지수에 대한 정보를 나타내기 위한 사용자 환경 처리수단; 상기 시험대상 프로토콜에 주어진 제거대상 경로를 적용 하여 상기 시험대상 프로토콜에서 예외처리와 관련한 불필요한 경로를 제거하여 상기 시험대상 프로토콜을 명료화시키는 명료화 처리수단; 및 상기 명료화 처리수단에서 상기 불필요한 경로가 제거된 명료화된 시험대상 프로토콜을 호출자와 피호출자에 적용하여 실제 프로토콜 성능측정대상장치에 적용되는 시험대상 명료화 프로토콜로 만들기 위한 명료화 프로토콜 처리수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 인터넷전화 프로토콜의 성능측정 시스템이 제공된다.
본 발명 시스템의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 명료화 프로토콜 처리수단에서 생성된 시험대상 명료화 프로토콜과 더불어 발생되는 논리적인 메시지를 상기 실제 프로토콜 성능측정대상장치가 해석할 수 있는 물리적인 메시지로 변환하고, 상기 실제 프로토콜 성능측정대상장치가 발생하는 물리적인 메시지를 상기 명료화 프로토콜 처리수단에서 해석할 수 있는 논리적인 메시지로 변환하기 위한 신호변환 수단; 상기 명료화 프로토콜 처리수단에서 생성된 시험대상 명료화 프로토콜에 대응하여 필요한 호를 발생하기 위한 호 발생수단; 및 상기 호 발생수단과 신호변환 수단에서 발생하는 데이터 정보를 수집하여 통계 분석 처리하기 위한 데이터 수집/통계 분석수단;을 더 포함할 수 있다.
본 발명 시스템의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 인터넷전화 프로토콜은 SIP(Session Initiation Protocol) 프로토콜이고, 상기 성능측정대상장치는 SIP 프록시 서버이다.
본 발명 시스템의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 제거가능한 불필요한 경로는, 성능측정을 위한 편의성을 위해 제거할 수 있는 편의성 경로; 세션종단요청 (BYE request)을 호출자와 피호출자중 한쪽에서만 시작한다고 가정함으로써 제거할 수 있는 종단 경로; 네트워크 상황에 따라 일어날 수 있는 네트워크 경로; 호출자에서 종단의 정보를 잘못 알고 있거나, SIP 메시지가 요구되는 사항을 만족시키지 못했을 경우(형태가 잘못 된 경우)에 있을 수 있는 잘못된 정보 경로; 엔터티들에 하드웨어적인 결함이 있거나, 사용자 에이전트의 사용자가 세션시작을 거부하는 경우에 일어날 수 있는 하드웨어나 사용자의 의지에 따른 에러 경로; 등을 포함한다.
본 발명 시스템의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 명료화 프로토콜 처리부에서 상기 호출자(caller)와 피호출자(callee) 쌍들이 다중맥락(multithread)으로 구현되고, 이들 각각의 맥락(thread)은 서로 병행하게 동작되고,
상기 호발생 수단은 사용자의 요구 사항에 의해 호설정 요청 메시지(call setup request message)를 생성하며, 이 호설정 요청 메시지는 상기 신호 변환수단을 통해 들어온 결과와 함께 성능측정 지수의 계산에 사용되며, 상기 사용자 환경 처리수단은 상기 성능측정 지수를 볼 수 있게 하고,
상기 SIP 프록시 서버의 성능측정 지수를 초당 최대 처리 호(Maximum calls per sec)로 표시되는 측정 대상 SIP 프록시 서버의 최대 처리량(throughput)과 호설정에 걸리는 시간(call setup time)으로 한다.
그리고, 본 발명 상기한 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여, 인터넷전화 프로토콜의 성능을 측정하는 방법에 있어서, 시험대상 인터넷전화 프로토콜에 제거대상 경로를 적용하여 예외처리와 관련한 불필요한 경로를 제거하여 상기 시험대상 인터넷전화 프로토콜을 명료화시키는 시험대상 프로토콜 명료화 단계; 및 상기 불 필요한 경로가 제거된 명료화된 시험대상 프로토콜을 통해 상기 시험대상 인터넷전화 프로토콜의 성능을 측정하는 단계;를 포함하고, 상기 인터넷전화 프로토콜은 SIP(Session Initiation Protocol) 프로토콜이고, 상기 명료화된 시험대상 프로토콜은 성능측정대상장치로서 SIP 프록시 서버에 의해 해당 성능이 측정되는 것을 특징으로 하는 인터넷전화 프로토콜의 성능측정 방법이 제공된다.
이하, 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 인터넷전화 프로토콜의 성능측정 시스템 및 방법의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 인터넷전화 프로토콜의 성능측정 시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 인터넷전화 프로토콜의 성능측정 시스템 및 방법에서 고려한 제거가능한 경로 상황을 정리한 테이블 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 인터넷전화 프로토콜의 성능측정 시스템 및 방법에 적용되는 SIP(Session Initiation Protocol) 프로토콜의 명료화된 상태천이도이고, 도 4는 본 발명에 따른 인터넷전화 프로토콜의 성능측정 시스템 및 방법의 작용 흐름 순서도이다.
먼저, 예를 들어 SIP(Session Initiation Protocol)와 같은 인터넷전화 프로토콜은 멀티미디어 데이터의 전송 및 세션의 구축 및 제어 등의 기능을 한다. 이와 같은 인터넷전화 프로토콜은 상기와 같은 주요 기능(멀티미디어 데이터의 전송 및 세션의 구축 및 제어 등의 기능) 외에도, 에러를 포함한 예외적인 상황에 대처하는 예외처리를 위한 처리기능도 포함한다. 따라서, 본 발명은 이와 같이 인터넷전화 프로토콜의 성능을 측정함에 있어서 주요 기능과 예외처리 기능을 분리하여 고려함으로써, 불필요한 복잡한 경로들과 그에 해당하는 처리 루틴들을 제거한 명료화된(projected) 프로토콜만으로 성능을 측정함으로써, 구현과 자원관리 측면에서 효율을 기할 수 있게 하는 것에 그 주요한 특징이 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 인터넷전화 프로토콜의 성능측정 시스템(100)은, 그 내부에 피호출자(112)와 호출자(114)가 구비된 명료화 프로토콜 처리부(110); 호발생부(120); 명료화 처리부(130); 사용자 환경 처리부(140); 신호 변환부(150); 데이터 수집/통계 분석부(160);를 포함하여 이루어진다. 본 발명의 인터넷전화 프로토콜의 성능측정 시스템(100)은, 사용자 환경 처리부(140)를 통하여 시험대상 프로토콜(210)과 제거대상 경로(220)를 입력받고, 신호 변환부(150)를 통하여 측정대상장치(230)와 접속된다.
성능측정 시스템(100)에 입력(적용)되는 시험대상 프로토콜(210)은 정상적인 동작을 가정한 경로 및 비정상적인 예외가 발생할 때 이를 처리할 수 있는 경로를 포함한 모든 가능한 경우를 포함하는 프로토콜이다. 또한, 성능측정 시스템(100)에 적용되는 제거대상 경로(220)는 성능시험에서 측정할 처리율과 같은 성능지수에 비추어 측정 대상에서 제외되는 부분의 경로를 나타내며, 명료화(projection) 처리부(130)는 전체 프로토콜 경로에서, 측정 대상에서 제외되는 제거대상 경로를 제거하 는 동작을 수행한다.
명료화 프로토콜 처리부(110)는 시험기능을 하는 사용자 서버(410; 도 4)와 클라이언트(420) 기능의 두개의 논리적인 엔터티가 하나의 물리적인 엔터티에 포함되어 있는 것이다. 명료화 프로토콜 처리부(110)의 호출자(114)와 피호출자(112)는 사용자 환경 처리부(140)를 통해 입력된 시험대상 프로토콜(210)에서 예외경로를 제거한 명료화된 프로토콜 형태로 구현되며, 여러 호출자(114)와 피호출자(112) 쌍을 다중맥락(multi-thread)으로 구성하여, 단위 시간당 동시 통화자의 숫자를 실시간에 가깝게 구현할 수 있다.
호 발생부(120)는 호출자(114)와 피호출자(112)의 상태에 따라 적절한 요청(request) 및 응답(response)를 발생시켜 이를 신호 변환부(150)를 통하여 측정대상장치(230)인 프록시 서버(230; 도 4)로 보내고, 프록시 서버(230)로부터 온 응답을 받아 호출자(114)와 피호출자(112)의 해당 상태를 변화시킨다. 신호 변환부(150)는 명료화 프로토콜 처리부(110)의 논리적 메시지를 네트워크를 통해 측정대상장치(230)로 보내기 위해 물리적인 메시지로 변환하는 변환기이며 역으로 측정대상장치(230)에서 네트워크를 통해 들어오는 물리적인 메시지를 논리적 메시지로 변환시키는 기능도 한다.
데이터 수집/통계 분석부(160)는 상태정보와 네트워크에서 신호 변환부(150)를 거쳐 오는 응답를 종합하여, 성능 지수 및 호설정시간을 계산하고, 이 결과를 사용자 환경 처리부(140)를 통해 사용자에게 보여준다.
사용자 환경 처리부(140)는 데이터 수집/통계 분석부(160)로부터 받은 분석 된 성능 지수에 대한 통계 자료를 보여주는 동시에, 시험대상 프로토콜(210)을 쉽게 기술해 입력하고, 이 입력한 시험대상 프로토콜(210)에서 명료화 처리부(130)를 위한 예외경로를 지정할 수 있는 입력 장치이다.
도 2는 본 발명에 따른 인터넷전화 프로토콜의 성능측정 시스템에서 고려한 제거가능한 상황을 정리한 테이블이다. 각 예외경로에 대한 구분으로:
(1) 편의성은 성능측정을 위한 편의성을 위해 제거할 수 있는 경로를 의미하며,
(2) 종단은 세션종단요청(BYE request)을 호출자와 피호출자중 한쪽에서만 시작한다고 가정함으로써 제거할 수 있는 경로를 의미한다.
(3) 네트워크는 네트워크 상황에 따라 일어날 수 있는 경로를 의미하며,
(4) 잘못된 정보는 호출자에서 종단의 정보를 잘못 알고 있거나, SIP 메시지가 요구되는 사항을 만족시키지 못했을 경우(형태가 잘못 된 경우)에 있을 수 있는 경로를 의미한다.
(5) 하드웨어나 사용자의 의지에 따른 에러는 엔터티들에 하드웨어적인 결함이 있거나, 사용자에이전트의 사용자가 세션시작을 거부하는 경우에 일어날 수 있는 경로를 의미한다.
도 2의 가로줄에 있는 제거가능경로는 도 3에 도시한 바와 같은 상태천이도 상에서 예외경로에 해당하는 경로이며, 제거 가능한 상황은 어떤 상황 및 가정 하에서 해당 예외경로가 제거 가능한가를 기술한 것이다.
제거가능한 예외경로들의 기능을 보면 다음과 같다.
Re-INVITE
이러한 예외경로가 발생 가능한 상황은 INVITE에 대한 200 OK를 받아, 이미 세션이 구축된 상황에서, 세션의 미디어 기술(media description)을 변경하기 위해 INVITE 메시지를 다시 보낼 때 사용한다. INVITE 메시지는 세션의 시작을 위한 메시지로써, 두 끝점 사이에 세션이 형성되어 있지 않을 때 처음 세션을 형성하기 위해 주로 사용되며, 이미 세션이 형성되어 있는 상황에서 기존의 세션기술(session description)을 변경하기 위해서도 사용된다. INVITE 메시지 에서는, 호출자측에서 원하는 세션기술이 메시지 몸체내에 포함되어 있으며, 보내온 INVITE 메시지를 받은 피호출자 측에서는 이 세션기술에 기술된 미디어형식(media format) 중에서 자신이 지원 가능한 미디어 형식을 선택하여 이 정보를 호출자에게 보내는 200 OK response에 포함시킨다. INVITE 메시지 내에 포함된 세션기술의 형식은 IETF의 RFC 2327(SDP: Session Description Protocol)에 정의된 형식을 따른다.
이러한 예외경로를 제거 가능한 상황은 만약 원하는 성능측정에서 세션기술을 변경해야 할 필요가 없이, 호의 초기설정과 종단에만 중점을 둔다면, 이러한 경로는 불필요하게 된다.
200 OK with different tag
SIP 사용자는, 현재 어떤 장소에서, 어느 디바이스에 로그온해 있느냐에 상관없이, 자신을 나타내는 유일한 SIP 주소를 가진다. 따라서, 한 사용자가 여러 인스탄스(instance)에 동시에 로그온해 있는 경우에 어느 한 인스탄스에서 응답 메시지를 보낼 때, 이 메시지가 어느 인스탄스로부터 왔는지를 구분해야 할 필요성이 생기게 되고, 따라서 이와 같은 값이 등장하게 된다.
한 사용자가 여러 인스탄스에 동시에 로그온해 있는 경우, 동일한 INVITE에 대해 다른 태그(tag)를 가진 여러 200 OK가 올 수 있다. 이들 다른 태그 값를 가진 200 OK 응답이 도착했을 때에는, 가장 먼저 도착한 200 OK 응답에 의해 사용자 에이전트가 OK나, 구축 상태로 간다. 이 후에 다른 200 OK가 도착한 경우에는, OK 상태에 있는 새로운 프로세스를 생성한다. 이로써 예외경로가 발생하게 된다.
이러한 예외경로를 제거 가능한 상황: 즉, 성능측정에 있어서, 피호출자가 하나의 디바이스에만 로그온해 있다고 가정한다면, 이러한 경로는 불필요하게 된다.
Caller의 BYE_rcvd, Callee의 BYE_sent
BYE_rcvd(BYE received): 호출자의 상태천이도에서 보면, 호출자가 BYE 요청을 받은 경우, 즉 피호출자가 먼저 세션종단(session termination)을 요구한 경우, BYE 요청 메시지를 호출자에게 보냄으로써 호출자가 이 메시지를 받은 경우이다. 반대로, 피호출자의 상태천이도에서의 BYE_rcvd state는, 피호출자가 BYE 요청을 받은 경우로써, 호출자가 먼저 세션종단을 요구한 경우이다.
세션 시작자인 호출자가 아닌, 피호출자가 BYE 요청을 시작한 경우에 일어날 수 있는 경로가 바로 이러한 예외경로가 발생 가능한 상황이다.
성능측정 시, 호출자만이 세션을 종단한다고 가정한다면, 이러한 경로는 불필요하게 제거 가능한 상황이 된다.
ICMP(Internet Control Message Protocol) Type 3
ICMP 메시지: ICMP는, 호스트, 라우터, 게이트웨이 등이, 네트워크계층 정보를 주고받기 위해 사용하는 네트워크계층 프로토콜이며, 주로 에러보고를 위해 사용된다.
닿을 수 없는 목적지(destination unreachable)인 상황에서 ICMP type 3 메시지를 받게 되면 이러한 예외경로가 발생 가능한 상황이 되며, 이는 주로 네트워크 상황에 의존해 발생한다.
성능측정 시에는, 성능측정 시스템(100)이 프록시서버인 측정대상장치(230)에 직접 연결되므로, ICMP 메시지가 오는 상황은 발생하지 않을 것이고, 따라서 이러한 경로는 불필요하게 되어 제거 가능한 상황이 된다.
3XX~6XX 응답
3XX응답은 INVITE에 사용된 목적지의 SIP 주소가 낡은 것이고, 등록처에서 새로운 SIP주소에 대한 정보를 갖고 있다면, 이를 돌려준다(return). 사용자 클라이언트측에서는 3XX 응답을 받음과 동시에 기존의 목적지주소를 이 새로운 주소로 교환한 INVITE 메시지를 자동으로 보낼 수도 있고, 사용자에게 단지 새로운 SIP 주소를 알리기만 할 수도 있다.
4XX응답은 호출자쪽의 문제로 인해 발생하는 응답들로서, 인증이필요하거나, INVITE 메시지의 세션기술을 통해 제시된 모든 미디어형태들을 피호출자측에서 지원할 수 없을 때, 피호출자측에서 이러한 세션시작요청(session initiation request)을 거부한 경우 등에 해당한다. 4XX응답들 중, 대부분의 성능측정에 있어서 고려 되어야 할 응답은 407과 481 응답들이다.
5XX응답은 피호출자측의 문제로 발생할 수 있는 응답들로서, 서버에서의 일시적인 과부하나 보전 등이 예가 될 수 있다.
6XX응답은 사용자가 사용하고 있는 하나의 인스탄스에 대해서가 아니라, 사용자에 대해 확실한 정보를 갖고 있다는 의미에서 "Global" 실패라 한다. 예로, 사용자가 여러 인스탄스에 로그온해 있는 경우, INVITE를 받은 한 인스탄스를 통해 사용자가 자신은 어떤 인스탄스를 통해서도 해당 호출자와는 통화하지 않겠다고 응답하는 경우가 있을 수 있다. 이런 경우에는 6XX 응답이 회신(return)되게 되고, 프록시서버에서는 이를 받음과 동시에 더 이상 해당 피호출자로의 모든 연결 시도를 중지하고 이 결과를 호출자에게 회신 한다. 이 경우, 사용자 클라이언트와 사용자 서버는 실험자가 조정 가능한 "시험관"이므로, 실험자가 이러한 실패 상황이 일어나지 않도록 조정 가능하고, 이러한 경우에는 해당 응답에 대한 예외경로 및 그에 대한 처리 루틴은 제거 가능하다.
도 3은 본 발명에 따른 인터넷전화 프로토콜의 성능측정 시스템 및 방법에 포함된 호출자를 위한 SIP 프로토콜의 명료화된 상태천이도로서, SIP 프로토콜의 전체 상호교환 경로(path)중 성능측정을 위해 도 2와 같이 가정된 상황에서 제거 가능한 것들을 제거한 결과에 의해 생성되는 명료화된 상태 천이도(projected state transition diagram)이다.
도 4는 본 발명에 따른 인터넷전화 프로토콜의 성능측정 시스템 및 방법의 작용 흐름 순서도로서, SIP 프로토콜의 명료화된 메시지 흐름 순서도이다. 도 4의 순서도는 도 3에 도시된 명료화된 상태 천이도에 대응되며, 도 2에서 설명된 예외 경로들에 대해 제거 가능한 상황이라는 가정 하에 도시한 것이다.
도 4의 메시지 흐름도는 프록시 서버(즉, 도 1의 측정대상장치(230))에서 인증(Authentication)을 담당한다고 가정한다. 이하, 도 4의 메시지 흐름 순서를 설명하면 다음과 같다.
- 사용자 클라이언트(420)에서는 먼저, 인증정보를 포함하지 않은 INVITE 메시지를 사용자서버로 보낸다. 이는 사용자 서버(420)에 도달하기 이전에 먼저 SIP 프록시 서버(230)를 거치게 된다.
- SIP 프록시 서버(230)에서는 INVITE 메시지를 체크하여 인증정보가 포함되지 않았음을 인식하고, 407(proxy authentication required) 응답을 보낸다. 이때 407 응답에는 nonce 값을 포함시킨다.
- 사용자 클라이언트(410)에서는 407 응답을 받고 ACK로 응답한다. 407 응답에 대한 응답은 역시 프록시 서버(230)까지만 도달하며, 사용자 서버(420)에는 전달되지 않는다. 만약, 401 응답에 대한 ACK라면, 프록시 서버(230)를 거쳐, 사용자 서버(420)에 전달될 것이다. ACK는 INVITE 요청에 대한 응답에 대해서만 보내지며, INVITE 요청이외의 BYE, CANCEL 등에 대해서는 보내지지 않는다.
- 사용자 클라이언트(410)는 407 응답을 통해 요구되었던 인증정보를 포함한 INVITE 메시지를 다시 보낸다(새로운 INVITE에는 407 응답에서 받은 nonce값을 포함).
- 프록시 서버(230)에서는 이를 받아 인증 과정을 거친 후, 올바른 인증정보를 포함하고 있다면, 이를 사용자 서버(410)로 전달한다. 이와 동시에 프록시 서버 (230)는 사용자 클라이언트(420)가 더 이상 INVITE 메시지를 재전송하지 않도록 잠정적(provisional) 메시지(100 Trying 응답)를 생성하여 사용자 클라이언트(420)에 보낸다.
- 사용자 서버(410)에서는 INVITE 메시지를 받고 즉시 180 Ringing 응답으로 응답하여, 사용자에게 INVITE 메시지가 왔음을 알리는 중임을 사용자 클라이언트(420)에게 알려준다. 만약, 사용자가 세션시작을 받아들인다면, (전화의 경우를 예로 들면, 전화를 받기로 결정하고, 수화기를 든다면) 사용자 서버(410)는 200 OK 응답을 보내 이를 사용자 클라이언트(420)에 알린다.
- 사용자 클라이언트(420)에서는 200 OK 응답을 받고, ACK로 응답한다. 이전에 받은 100 Trying 응답이나, 180 Ringing 응답와 같은 1XX 단위의 잠정적 응답 (2XX 단위 이상의 최종메시지에 반해)를 받았을 경우에는 세션시작이 성공인지 (2XX response), 실패인지 (3XX ~ 6XX 메시지) 인지가 결정되지 않은 상태이므로, ACK로 응답하지 않는다. 단지 타이머에 의한 INVITE 메시지의 재전송만 중단하고, 사용자클라이언트(420)에게 1XX 메시지를 받았음을 알린다.
- BYE요청은 사용자 클라이언트(420) 혹은 사용자 서버(410) 어느 쪽에서도 시작할 수 있으며, 이를 받은 측에서는, 200OK로 응답한다. BYE 요청에 대한 200 OK 응답을 받은 측에서는, ACK로 응답하지는 않는다(INVITE 요청에 대한 응답에 대해서만 ACK로 응답).
SIP 프록시 서버(230)의 성능측정지수를 초당 최대처리호(Maximum calls per sec)로 표시되는 측정 대상 SIP 프록시 서버(230)의 최대 처리량(throughput)과 호 설정에 걸리는 시간(call setup time)으로 하고, 호출자와 피호출자에서 발생하는 신호를 도 4와 같은 명료화된 메시지 순서(projected message sequence)를 따르게 하고, 하나의 호출자 맥락(caller thread)은 이전의 호설정이 끝나자 마자(즉 INVITE 메시지에 대한 200 OK 응답을 받자마자, 또는 이 200 OK 응답에 대한 ACK를 발생시키자 마자 즉시 새로운 호설정 메시지(INVITE 메시지)를 발생시키는 방법으로 차례로 많은 수의 SIP 호(call)를 발생시켜 측정 대상인 SIP 프록시 서버(230)의 처리 능력을 포화시킴으로써 최대 처리량의 측정이 가능하다.
피호출자는 도 4에 보여준 명료화된 메시지 순서에 따라 INVITE 메시지를 받은 즉시 잠정적 응답(1XX)으로 응답하고, 일반적인 SIP 사용자가 전화벨을 들은 후 전화를 받는데 까지 걸리는 시간에 대한 확률적 모델에 의해 결정되는 특정 시간 경과 후 200 OK 응답을 보내고, 전화를 끊는 BYE 메시지에 대해서는 받은 즉시 200 OK 응답으로 응답하게 됨으로써, 명료화된 SIP 서버(230)의 성능측정이 가능하다.
이로써, 본 발명은 인터넷전화 프로토콜의 성능을 측정함에 있어서 주요 기능과 예외처리 기능을 분리하여 고려하여 인터넷전화 프로토콜의 성능측정을 효과적으로 측정할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명에 따른 인터넷전화 프로토콜의 성능측정 시스템 및 방법은, 인터넷전화 프로토콜의 성능을 측정함에 있어서 주요 기능과 예외처리 기능을 분리하여 고려함으로써, 불필요한 복잡한 경로들과 이에 해당하는 처리 루틴들을 제거한 명료화된(projected) 프로토콜만으로 성능을 측정함으로써, 구현과 자원관리 측면에서 효율을 기할 수 있도록 하는 이점을 제공한다.
이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.
Claims (8)
- 인터넷전화 프로토콜의 성능을 측정하기 위한 시스템에 있어서,시험대상 프로토콜과 상기 시험대상 프로토콜의 제거대상 경로를 입력받으며, 분석된 성능지수에 대한 정보를 나타내기 위한 사용자 환경 처리수단;상기 시험대상 프로토콜에 주어진 제거대상 경로를 적용하여 상기 시험대상 프로토콜에서 예외처리와 관련한 불필요한 경로를 제거하여 상기 시험대상 프로토콜을 명료화시키는 명료화 처리수단; 및상기 명료화 처리수단에서 상기 불필요한 경로가 제거된 명료화된 시험대상 프로토콜을 호출자와 피호출자에 적용하여 실제 프로토콜 성능측정대상장치에 적용되는 시험대상 명료화 프로토콜로 만들기 위한 명료화 프로토콜 처리수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 인터넷전화 프로토콜의 성능측정 시스템.
- 제1항에 있어서,상기 명료화 프로토콜 처리수단에서 생성된 시험대상 명료화 프로토콜과 더불어 발생되는 논리적인 메시지를 상기 실제 프로토콜 성능측정대상장치가 해석할 수 있는 물리적인 메시지로 변환하고, 상기 실제 프로토콜 성능측정대상장치가 발생하는 물리적인 메시지를 상기 명료화 프로토콜 처리수단에서 해석할 수 있는 논리적인 메시지로 변환하기 위한 신호변환 수단;상기 명료화 프로토콜 처리수단에서 생성된 시험대상 명료화 프로토콜에 대응하여 필요한 호를 발생하기 위한 호 발생수단; 및상기 호 발생수단과 신호변환 수단에서 발생하는 데이터 정보를 수집하여 통계 분석 처리하기 위한 데이터 수집/통계 분석수단;을 더 포함하고,상기 인터넷전화 프로토콜은 SIP 프로토콜이고, 상기 성능측정대상장치는 SIP 프록시 서버인 것을 특징으로 하는 인터넷전화 프로토콜의 성능측정 시스템.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제거가능한 불필요한 경로는,성능측정을 위한 편의성을 위해 제거할 수 있는 편의성 경로;세션종단요청(BYE request)을 호출자와 피호출자중 한쪽에서만 시작한다고 가정함으로써 제거할 수 있는 종단 경로;네트워크 상황에 따라 일어날 수 있는 네트워크 경로;호출자에서 종단의 정보를 잘못 알고 있거나, SIP 메시지가 요구되는 사항을 만족시키지 못했을 경우(형태가 잘못 된 경우)에 있을 수 있는 잘못된 정보 경로;엔터티들에 하드웨어적인 결함이 있거나, 사용자 에이전트의 사용자가 세션 시작을 거부하는 경우에 일어날 수 있는 하드웨어나 사용자의 의지에 따른 에러 경로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 인터넷전화 프로토콜의 성능측정 시스템.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,상기 명료화 프로토콜 처리부에서 상기 호출자(caller)와 피호출자(callee) 쌍들이 다중맥락(multithread)으로 구현되고, 이들 각각의 맥락(thread)은 서로 병행하게 동작되는 것을 특징으로 하는 인터넷전화 프로토콜의 성능측정 시스템.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,상기 호발생 수단은 사용자의 요구 사항에 의해 호설정 요청 메시지(call setup request message)를 생성하며, 이 호설정 요청 메시지는 상기 신호 변환수단을 통해 들어온 결과와 함께 성능측정 지수의 계산에 사용되며, 상기 사용자 환경 처리수단은 상기 성능측정 지수를 볼 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 인터넷전화 프로토콜의 성능측정 시스템.
- 제4항에 있어서,상기 SIP 프록시 서버의 성능측정 지수를 초당 최대 처리 호(Maximum calls per sec)로 표시되는 측정 대상 SIP 프록시 서버의 최대 처리량(throughput)과 호설정에 걸리는 시간(call setup time)으로 하는 것을 특징으로 하는 인터넷전화 프로토콜의 성능측정 시스템.
- 인터넷전화 프로토콜의 성능을 측정하는 방법에 있어서,시험대상 인터넷전화 프로토콜에 제거대상 경로를 적용하여 예외처리와 관련한 불필요한 경로를 제거하여 상기 시험대상 인터넷전화 프로토콜을 명료화시키는 시험대상 프로토콜 명료화 단계; 및상기 불필요한 경로가 제거된 명료화된 시험대상 프로토콜을 통해 상기 시험대상 인터넷전화 프로토콜의 성능을 측정하는 단계;를 포함하고,상기 인터넷전화 프로토콜은 SIP(Session Initiation Protocol) 프로토콜이고, 상기 명료화된 시험대상 프로토콜은 성능측정대상장치로서 SIP 프록시 서버에 의해 해당 성능이 측정되는 것을 특징으로 하는 인터넷전화 프로토콜의 성능측정 방법.
- 제7항에 있어서, 상기 제거가능한 불필요한 경로는,성능측정을 위한 편의성을 위해 제거할 수 있는 편의성 경로; 세션종단요청(BYE request)을 호출자와 피호출자중 한쪽에서만 시작한다고 가정함으로써 제거할 수 있는 종단 경로; 네트워크 상황에 따라 일어날 수 있는 네트워크 경로; 호출자에서 종단의 정보를 잘못 알고 있거나, SIP 메시지가 요구되는 사항을 만족시키지 못했을 경우(형태가 잘못 된 경우)에 있을 수 있는 잘못된 정보 경로; 엔터티들에 하드웨어적인 결함이 있거나, 사용자 에이전트의 사용자가 세션시작을 거부하는 경우에 일어날 수 있는 하드웨어나 사용자의 의지에 따른 에러 경로;를 포함하는 것 을 특징으로 하는 인터넷전화 프로토콜의 성능측정 방법.
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