(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通話中の装備と通話を終了した装備との間のボイスオーバーインターネットプロトコルトラフィックを調節することができるスイッチにおいて、
通話プロセスサーバーアプリケーションを遂行することができる複数の通話アプリケーションノードを含み、
第1の前記通話プロセスサーバーアプリケーションは、前記複数の通話アプリケーションノードのうち第1の前記通話アプリケーションノードで遂行され、前記第1の通話アプリケーションノードから分離された前記複数の通話アプリケーションノードのうち第2の前記通話アプリケーションノードで遂行される同様な第2の通話プロセスサーバーアプリケーションと結合され、前記結合によって第1及び第２の負荷割当てグループサーバーアプリケーションを形成し、
ファイアーウォールサーバーアプリケーションを遂行することができる複数のネットワークアドレス変換ノードを含み、
第1のファイアーウォールサーバーアプリケーションは、前記複数のネットワークアドレス変換ノードのうち第1の前記ネットワークアドレス変換ノードで遂行され、前記第1ネットワークアドレス変換ノードから分離された前記複数のネットワークアドレス変換ノードのうち、第2ネットワーク変換ノードで遂行される同様な第2ファイアーウォールサーバーアプリケーションと結合され、前記結合によって第1及び第2のファイアーウォールサーバーアプリケーションを形成し、
ボイスオーバーインターネットプロトコル通話と結合されるボイスオーバーインターネットプロトコルトラフィックが前記第2負荷割当てグループサーバーアプリケーションによって受信され、前記第2負荷割当てグループサーバーアプリケーションは、前記ボイスオーバーインターネットプロトコルトラフィックが負荷分割アルゴリズムによって前記通話アプリケーションノードで前記通話プロセスサーバーアプリケーションのうち少なくとも1つの通話プロセスサーバーアプリケーションを処理するための承認を確認するために、前記第1及び第2ファイアーウォールサーバーアプリケーションのうち1つのファイアーウォールサーバーアプリケーションを選択するファイアーウォールサーバーアプリケーションを遂行することができるネットワークアドレス変換ノードを含む
ことを特徴とするインターネットプロトコルネットワークで負荷割当てボイスオーバーインターネットプロトコルトラフィックに対して分割されたファイアーウォールを使用するソフトスイッチ。
【請求項２】
前記スイッチは、
第１ファイアーウォールサーバーアプリケーションと第２ファイアーウォールサーバーアプリケーションとの間の選択的な方法で、負荷分割アルゴリズムが前記ボイスオーバーインターネットプロトコルトラフィックを分割することを特徴とする請求項１記載のインターネットプロトコルネットワークで負荷割当てボイスオーバーインターネットプロトコルトラフィックに対して分割されたファイアーウォールを使用するソフトスイッチ。
【請求項３】
前記スイッチは、
前記第１ファイアーウォールサーバーアプリケーション及び前記第２ファイアーウォールサーバーアプリケーションの現在のトラフィック負荷によって、負荷分割アルゴリズムが前記ボイスオーバーインターネットプロトコルトラフィックを分割することを特徴とする請求項１記載のインターネットプロトコルネットワークで負荷割当てボイスオーバーインターネットプロトコルトラフィックに対して分割されたファイアーウォールを使用するソフトスイッチ。
【請求項４】
前記スイッチは、
前記第２ファイアーウォールサーバーアプリケーションの現在トラフィックと同一のレベルで前記第１ファイアーウォールサーバーアプリケーションの現在のトラフィック負荷を保持するための負荷分割アルゴリズムが前記ボイスオーバーインターネットプロトコルトラフィックを分割することを特徴とする請求項３記載のインターネットプロトコルネットワークで負荷割当てボイスオーバーインターネットプロトコルトラフィックに対して分割されたファイアーウォールを使用するソフトスイッチ。
【請求項５】
前記第１ファイアーウォールサーバーアプリケーションは、第１プライマリーバックアップグループサーバーアプリケーションを含み、
前記第１プライマリーバックアップグループサーバーアプリケーションが前記第１ネットワークアドレス変換ノードで遂行される第１プライマリーファイアーウォールプロセスと、前記第１プライマリーファイアーウォールプロセスに結合される第１バックアップファイアーウォールプロセスとを含む、
ことを特徴とする請求項１記載のインターネットプロトコルネットワークで負荷割当てボイスオーバーインターネットプロトコルトラフィックに対して分割されたファイアーウォールを使用するソフトスイッチ。
【請求項６】
前記スイッチは、
第１プライマリーファイアーウォールプロセスと結合される状態情報が前記第１プライマリーファイアーウォールプロセスと結合される第１バックアップファイアーウォールプロセスに反映されることを特徴とする請求項５記載のインターネットプロトコルネットワークで負荷割当てボイスオーバーインターネットプロトコルトラフィックに対して分割されたファイアーウォールを使用するソフトスイッチ。
【請求項７】
前記スイッチは、
前記第１バックアップファイアーウォールプロセスが前記第１ネットワークアドレス変換ノードに存在することを特徴とする請求項６記載のインターネットプロトコルネットワークで負荷割当てボイスオーバーインターネットプロトコルトラフィックに対して分割されたファイアーウォールを使用するソフトスイッチ。
【請求項８】
前記スイッチは、
前記第１バックアップファイアーウォールプロセスが前記第１ネットワークアドレス変換ノードから分離されたネットワークアドレス変換ノードに存在することを特徴とする請求項６記載のインターネットプロトコルネットワークで負荷割当てボイスオーバーインターネットプロトコルトラフィックに対して分割されたファイアーウォールを使用するソフトスイッチ。
【請求項９】
前記スイッチは、
第２プライマリーバックアップグループサーバーアプリケーションが第２ネットワークアドレス変換ノードで遂行される第２プライマリーファイアーウォールプロセスと第２プライマリーファイアーウォールプロセスと結合される第２バックアップファイアーウォールプロセスとを含み、前記第２ファイアーウォールサーバーアプリケーションは、第２プライマリーバックアップグループサーバーアプリケーションを含むことを特徴とする請求項１記載のインターネットプロトコルネットワークで負荷割当てボイスオーバーインターネットプロトコルトラフィックに対して分割されたファイアーウォールを使用するソフトスイッチ。
【請求項１０】
前記スイッチは、
第２プライマリーファイアーウォールプロセスと結合される状態情報が第２プライマリーファイアーウォールプロセスと結合される前記第２バックアップファイアーウォールプロセスに反映されることを特徴とする請求項９記載のインターネットプロトコルネットワークで負荷割当てボイスオーバーインターネットプロトコルトラフィックに対して分割されたファイアーウォールを使用するソフトスイッチ。
【請求項１１】
前記スイッチは、
前記第２バックアップファイアーウォールプロセスが前記第２ネットワークアドレス変換ノードに存在することを特徴とする請求項１０記載のインターネットプロトコルネットワークで負荷割当てボイスオーバーインターネットプロトコルトラフィックに対して分割されたファイアーウォールを使用するソフトスイッチ。
【請求項１２】
前記スイッチは、
前記第２バックアップファイアーウォールプロセスが前記第２ネットワークアドレス変換ノードから分離された通話アプリケーションノードに存在することを特徴とする請求項１０記載のインターネットプロトコルネットワークで負荷割当てボイスオーバーインターネットプロトコルトラフィックに対して分割されたファイアーウォールを使用するソフトスイッチ。
【請求項１３】
通話中の装備と通話を終了した装備との間の前記ボイスオーバーインターネットプロトコルトラフィックを調節することができる複数のスイッチで構成された通信ネットワークにおいて、
第１通話プロセスサーバーアプリケーションが複数の通話アプリケーションノードのうち第１通話アプリケーションノードで遂行され、前記第１通話アプリケーションノードと第１負荷割当てグループサーバーアプリケーションを形成する第１及び第２通話プロセスサーバーアプリケーションから分離された複数のアプリケーションノードのうち、第２通話アプリケーションノードで遂行される同一の第２通話プロセスサーバーアプリケーションと結合され、通話プロセスサーバーアプリケーションを遂行することができる複数の通話アプリケーションノードと、
第１ファイアーウォールサーバーアプリケーションが複数のネットワークアドレス変換ノードのうち第１ネットワークアドレス変換ノードで遂行され、第２負荷割当てグループサーバーアプリケーションを形成する前記第１ネットワークアドレス変換ノードと第１及び第２ネットワークアドレス変換ノードサーバーアプリケーションから分離されたネットワークアドレス変換ノードのうち、前記第２ネットワークアドレス変換ノードで遂行される同一の第２ファイアーウォールサーバーアプリケーションと結合され、ボイスオーバーインターネットプロトコル通話と結合されたボイスオーバーインターネットプロトコルは、第２負荷割当てグループサーバーアプリケーションが受信され、第２負荷割当てグループサーバーアプリケーションは、前記ボイスオーバーインターネットプロトコルトラフィックが負荷分割アルゴリズムによって通話アプリケーションノードで通話プロセスサーバー
アプリケーションのうち少なくとも１つの通話プロセスサーバーアプリケーションを処理するために承認されることを確認するための前記第１及び第２ファイアーウォールサーバーアプリケーションを選択し、ファイアーウォールサーバーアプリケーションを遂行することができる複数のネットワークアドレス変換ノードと、
複数のスイッチを相互連結するインターネットプロトコルパケットネットワークと、
インターネットプロトコルパケットネットワークに連結される少なくとも１つのメディアゲートウェイとを含むことを特徴とするインターネットプロトコルネットワークで負荷割当てボイスオーバーインターネットプロトコルトラフィックに対して分割されたファイアーウォールを使用するソフトスイッチ。
【請求項１４】
前記通信ネットワークは、
負荷分割アルゴリズムが前記第１ファイアーウォールサーバーアプリケーションと第２ファイアーウォールサーバーアプリケーションとの間の選択的な方法で、前記ボイスオーバーインターネットプロトコルトラフィックを分割することを特徴とする請求項１３記載のインターネットプロトコルネットワークで負荷割当てボイスオーバーインターネットプロトコルトラフィックに対して分割されたファイアーウォールを使用するソフトスイッチ。
【請求項１５】
前記通信ネットワークは、
負荷分割アルゴリズムが前記第１ファイアーウォールサーバーアプリケーションと前記第２ファイアーウォールサーバーアプリケーションとの現在のトラフィックによってボイスオーバーインターネットプロトコルトラフィックを分割することを特徴とする請求項１３記載のインターネットプロトコルネットワークで負荷割当てボイスオーバーインターネットプロトコルトラフィックに対して分割されたファイアーウォールを使用するソフトスイッチ。
【請求項１６】
前記通信ネットワークは、
負荷分割アルゴリズムが前記第２ファイアーウォールサーバーアプリケーションの現在のトラフィック負荷と同一のレベルで、前記第１ファイアーウォールサーバーアプリケーションの現在のトラフィック負荷を保持するためにボイスオーバーインターネットプロトコルトラフィックを分割することを特徴とする請求項１５記載のインターネットプロトコルネットワークで負荷割当てボイスオーバーインターネットプロトコルトラフィックに対して分割されたファイアーウォールを使用するソフトスイッチ。
【請求項１７】
前記通信ネットワークは、
第１プライマリーバックアップグループサーバーアプリケーションが第１ネットワークアドレス変換ノードで遂行される第１プライマリーファイアーウォールプロセスと前記第１プライマリーファイアーウォールプロセスと結合される前記第１バックアップファイアーウォールプロセスとを含み、前記第１ファイアーウォールサーバーアプリケーションは、前記第１プライマリーバックアップグループサーバーアプリケーションを含むことを特徴
とする請求項１３記載のインターネットプロトコルネットワークで負荷割当てボイスオーバーインターネットプロトコルトラフィックに対して分割されたファイアーウォールを使用するソフトスイッチ。
【請求項１８】
前記通信ネットワークは、
第１プライマリーファイアーウォールプロセスと結合される状態情報が第１プライマリーファイアーウォールプロセスと結合される前記第１バックアップファイアーウォールプロセスに反映されることを特徴とする請求項１７記載のインターネットプロトコルネットワークで負荷割当てボイスオーバーインターネットプロトコルトラフィックに対して分割されたファイアーウォールを使用するソフトスイッチ。
【請求項１９】
前記通信ネットワークは、
前記第１バックアップファイアーウォールプロセスが前記第１ネットワークアドレス変換ノードに存在することを特徴とする請求項１８記載のインターネットプロトコルネットワークで負荷割当てボイスオーバーインターネットプロトコルトラフィックに対して分割されたファイアーウォールを使用するソフトスイッチ。
【請求項２０】
前記通信ネットワークは、
前記第１バックアップファイアーウォールプロセスが前記第１ネットワークアドレス変換ノードから分離されたネットワークアドレス変換ノードに存在することを特徴とする請求項１８記載のインターネットプロトコルネットワークで負荷割当てボイスオーバーインターネットプロトコルトラフィックに対して分割されたファイアーウォールを使用するソフトスイッチ。
【請求項２１】
前記通信ネットワークは、
第２プライマリーバックアップグループサーバーアプリケーションが前記第２ネットワークアドレス変換ノードで遂行される第２プライマリーファイアーウォールプロセスと前記第２プライマリーファイアーウォールプロセスと結合される前記第２プライマリーバックアップファイアーウォールプロセスとを含み、前記第２ファイアーウォールサーバーアプリケーションは、前記第２プライマリーバックアップグループサーバーアプリケーションを含むことを特徴とする請求項１３記載のインターネットプロトコルネットワークで負荷割当てボイスオーバーインターネットプロトコルトラフィックに対して分割されたファイアーウォールを使用するソフトスイッチ。
【請求項２２】
前記通信ネットワークは、
第２プライマリーファイアーウォールプロセスと結合される状態情報が第２プライマリーファイアーウォールプロセスと結合される前記第２バックアップファイアーウォールプロセスに反映されることを特徴とする請求項２１記載のインターネットプロトコルネットワークで負荷割当てボイスオーバーインターネットプロトコルトラフィックに対して分割されたファイアーウォールを使用するソフトスイッチ。
【請求項２３】
前記通信ネットワークは、
前記第２バックアップファイアーウォールプロセスが前記第２ネットワークアドレス変換ノードに存在することを特徴とする請求項２２記載のインターネットプロトコルネットワークで負荷割当てボイスオーバーインターネットプロトコルトラフィックに対して分割されたファイアーウォールを使用するソフトスイッチ。
【請求項２４】
前記通信ネットワークは、
前記第２バックアップファイアーウォールプロセスが前記第２ネットワークアドレス変換ノードから分離された通話アプリケーションノードに存在することを特徴とする請求項２２記載のインターネットプロトコルネットワークで負荷割当てボイスオーバーインターネットプロトコルトラフィックに対して分割されたファイアーウォールを使用するソフトスイッチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通信システムに関し、特に、ボイスオーバーインターネットプロトコルトラフィックの負荷割当てを提供するために分割されたファイアーウォールを使用するスイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
通信供給者は、通信サービス及び装備に対して新たな市場を創出し、存在する市場を拡張しようとする。このような目的を達成するための１つの重要な方法は、通信ネットワーク装備の機能を改善しなければならない反面、より安くより信頼することができる装備を作らなければならない。このためには、通信供給者が基本施設及びサービスを保持させる費用を節減させ、ネットワークの収容能力を増加させなければならない。同時に、通信サービス供給者は、サービスの質を向上させ、端末使用者は、サービスの利用を増加させなければならない。
【０００３】
一般的に増加している通信サービスのうち１つの形態は、ボイスオーバーインターネットプロトコル(Voice over Internet Protocol；以下、ＶｏＩＰと称する。)である。ＶｏＩＰは、使用者がインターネットプロトコル(Internet Protocol；以下、ＩＰと略称する。)ネットワークに音声トラフィック(電話通話、ファックス、及びデータなど)を遂行することができるようにする１つのアプリケーションである。ＶｏＩＰアプリケーションは、フレームに音声信号トラフィックを区分し、音声パケットに前記音声信号を貯蔵する。前記音声パケットは、約定されたマルチメディア(音声、ビデオ、ファックス、データなど)プロトコルを使用するネットワークを経由して伝達される。前記プロトコルは、Ｈ.３２３、ＩＰＤＣ、メディアゲートウェイコントロールプロトコル(ＭＧＣＰ：Media Gateway Control Protocol)、セッション開始プロトコル(Session Initiation Protocol：以下、ＳＩＰと略称する。)、Ｍｅｇａｃｏ、ＳＤＰ(Session Description Protocol)、及びスキニー(Skinny)などを含む。ＳＩＰ及びＨ.３２３は、インターネットテレホンにおいて特別に重要である。
【０００４】
ＳＩＰは、リダイレクトモード(Redirect Mode)を使用するＶｏＩＰ方法に関するアプリケーションレイヤーコントロールシグナリングプロトコル(application layer control signaling protocol)である。ＳＩＰは、端末使用者とプロクシーサーバーが順方向の通話、通話ナンバーの識別、マルチキャストカンファレンスの勧告、そして、基本ＡＣＤ(Automatic Call Distribution)を含む他のサービスを提供することができるように必須プロトコルメカニズムを提供するクライアントサーバーベースプロトコル(client server base protocol)である。ＳＩＰアドレス(例えば、ＵＲＬなど)は、単純な“クリックツートーク(click to talk)”サービスを提供するためにウェブページに組み込まれている。
【０００５】
Ｈ.３２３は、パケットを基本にするネットワークで実施間マルチメディア通信を定義する基準を含むＩＴＵ−Ｕ(International Telephone Union)標準である。Ｈ.３２３は、立証されたサービスまたはサービスの質を提供しない実施間音声及びビデオをネットワークに載せて伝達するものに対して通話制御、チャンネルセットアップ、コーデック細部項目を定義する。前記ネットワークは、パケットネットワーク、特に、インターネット、近距離通信網(ＬＡＮｓ；Local Area Networks)、広域通信網(ＷＡＮｓ；Wide Area Networks)、イントラネット(Intranets)を含む。
【０００６】
ＶｏＩＰの主な利益は下記のようである。
１) 音声及びデータは、ホームへただ一本のラインを通じて伝達するか、または事業上シングルＩＰネットワークを通じて伝達する。
２) 音声は、回路スイッチまたは通信会社と通信会社の料金体系を完全に通過することによりディジタルパケットへ伝達され、インターネットへ直接連結される。
３) ＩＰネットワークは、ソフトウェアでさらに容易にアップグレードするための流動性ある“ソフト(soft)”スイッチを使用する。ＩＰテレホンゲートウェイ(telephony gateway)は、回路スイッチよりさらに小さい空間を必要とし、相当に低い電力と要求条件を減少させることができる。
【０００７】
通信ソフトスイッチは、ソフトスイッチの内部作用を保護するために一般的にネットワークアドレス変換ノード(Network Address Translation node；ＮＡＴ)とファイアーウォールノード(Firewall Node；ＦＮ)を必要とする。前記ネットワークアドレス変換ノード及びファイアーウォールノードは、外部パケットネットワークに露出した公衆ＩＰアドレスを提供するネットワークアドレス変換機能を遂行する。前記ネットワークアドレス変換機能は、前記内部のネットワークから公衆アドレスに前記私設ＩＰアドレスを変換し、反対にも変換する機能をする。前記ファイアーウォール機能は、パケットフィルター、回路ゲートウェイ、アプリケーションゲートウェイ、及び信頼ゲートウェイ(trusted gateway)を含んだ幾つの形態のうち１つの形態である。約定されたファイアーウォールは、ホストとルータとの結合を通じて実行する。ルータは、パケットレベルでトラフィックを調節することができるので、ポートナンバーのソースまたは目的アドレスを基本にしてパケットを認定するかまたは否定する。このような技術をパケットフィルターリング(packet filtering)と称する。トラフィックのプロトコル依存試験及びさらに詳細な調査を基本にして調節するとき、１つのホストが前記アプリケーションレベルでトラフィックを調節することができる。パケットトラフィックを調査して伝達する前記プロセッサーは、プロクシー(proxy)としてよく知られている。
【０００８】
しかし、約定されたファイアーウォールシステムは、予め割り当てられた作業分割を基本にしてトラフィックを調節することができる能力を提供する。これは、ＩＰネットワークから発生した通話に対する負荷の静的な分割に依存する。さらに、前記ソフトスイッチのサイズが増減するとき、約定されたファイアーウォールシステムは制限を受けるようになる。前記方法で、前記ソフトスイッチのサイズ増減は、静的に変える形態がしきりに必要になり中断が要求されてきた。
【０００９】
従って、通信システムを使用するにおいて、改善したファイアーウォールシステムを必要とする。特に、ソフトスイッチのサイズを容易に増減することができるファイアーウォールを必要とする。また、ＩＰネットワークから発生する通話に対してトラフィック負荷を静的な分割に依存しないネットワークファイアーウォールを要求している。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、通話中の装備と通話を終了した装備との間のボイスオーバーインターネットプロトコルトラフィックを調節することができるスイッチを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明は、通話中の装備と通話を終了した装備との間のボイスオーバーインターネットプロトコルトラフィックを調節することができるスイッチにおいて、第１通話プロセスサーバーアプリケーションが複数の通話アプリケーションノードのうち第１通話アプリケーションノードで遂行され、前記第１通話アプリケーションノードと第１及び第２通話プロセスサーバーアプリケーションから分離された前記複数の通話アプリケーションノードのうち第２通話アプリケーションノードで遂行された同一の第２通話プロセスサーバーアプリケーションと結合され、前記結合によって第１負荷割当てグループサーバーアプリケーションを形成する通話プロセスサーバーアプリケーションを遂行することができる複数の通話アプリケーションノードと、第１ファイアーウォールサーバーアプリケーションが複数のネットワークアドレス変換ノードのうち第１ネットワークアドレス変換ノードで遂行され、前記第１ネットワークアドレス変換ノードと第１及び第２ファイアーウォールサーバーアプリケーションから分離された前記複数のネットワークアドレス変換ノードのうち、第２ネットワーク変換ノードで遂行される同一の第２ファイアーウォールサーバーアプリケーションと結合され、前記結合によって第２負荷割当てグループサーバーアプリケーションを形成し、ボイスオーバーインターネットプロトコル通話と結合されるボイスオーバーインターネットプロトコルトラフィックが前記第２負荷割当てグループサーバーアプリケーションによって受信され、前記第２負荷割当てグループサーバーアプリケーションは、前記ボイスオーバーインターネットプロトコルトラフィックが負荷分割アルゴリズムによって前記通話アプリケーションノードで前記通話プロセスサーバーアプリケーションのうち少なくとも１つの通話プロセスサーバーアプリケーションを処理するための承認を確認するために、前記第１及び第２ファイアーウォールサーバーアプリケーションのうち１つのファイアーウォールサーバーアプリケーションを選択するファイアーウォールサーバーアプリケーションを遂行することができるネットワークアドレス変換ノードとを含むことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、通話中の装備と通話を終了した装備との間の前記ボイスオーバーインターネットプロトコルトラフィックを調節することができる複数のスイッチで構成された通信ネットワークにおいて、第１通話プロセスサーバーアプリケーションが複数の通話アプリケーションノードのうち第１通話アプリケーションノードで遂行され、前記第１通話アプリケーションノードと第１負荷割当てグループサーバーアプリケーションを形成する第１及び第２通話プロセスサーバーアプリケーションから分離された複数のアプリケーションノードのうち、第２通話アプリケーションノードで遂行される同一の第２通話プロセスサーバーアプリケーションと結合され、通話プロセスサーバーアプリケーションを遂行することができる複数の通話アプリケーションノードと、第１ファイアーウォールサーバーアプリケーションが複数のネットワークアドレス変換ノードのうち第１ネットワークアドレス変換ノードで遂行され、第２負荷割当てグループサーバーアプリケーションを形成する前記第１ネットワークアドレス変換ノードと第１及び第２ネットワークアドレス変換ノードサーバーアプリケーションから分離されたネットワークアドレス変換ノードのうち、前記第２ネットワークアドレス変換ノードで遂行される同一の第２ファイアーウォールサーバーアプリケーションと結合され、ボイスオーバーインターネットプロトコル通話と結合されたボイスオーバーインターネットプロトコルは、第２負荷割当てグループサーバーアプリケーションが受信され、第２負荷割当てグループサーバーアプリケーションは、前記ボイスオーバーインターネットプロトコルトラフィックが負荷分割アルゴリズムによって通話アプリケーションノードで通話プロセスサーバーアプリケーションのうち少なくとも１つの通話プロセスサーバーアプリケーションを処理するために承認されることを確認するための前記第１及び第２ファイアーウォールサーバーアプリケーションを選択し、ファイアーウォールサーバーアプリケーションを遂行することができる複数のネットワークアドレス変換ノードと、複数のスイッチを相互連結するインターネットプロトコルパケットネットワークと、インターネットプロトコルパケットネットワークに連結される少なくとも１つのメディアゲートウェイとを含むことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による好適な実施形態について添付図を参照しつつ詳細に説明する。下記説明において、本発明の要旨のみを明瞭にするために公知の機能及び構成に対する詳細な説明は省略する。
【００１４】
図１は、本発明の第１実施形態によるボイスオーバーインターネットプロトコル(Voice over Internet Protocol；以下、ＶｏＩＰと略称する。)アプリケーションを遂行することができる一般的な通信ネットワークを説明するための図である。図１を参照すると、通信ネットワーク１００は、１つ以上のソフトスイッチ(Soft switch)１０５、ルータ(Router)１５０、インターネットプロトコルパケットネットワーク(Packet network)１６０、及び１つ以上のセッション開始プロトコル(Session Initiation Protocol；以下、ＳＩＰと略称する。)及びＨ.３２３フォン１７０、メディアゲートウェイ(Media Gateway)１７５、無線ネットワーク(Wireless Network；以下、ＷＮと略称する。)基本補助サブシステム(Base Transceiver Subsystem；以下、ＢＴＳと略称する。)１８０、及び料金サーバー(Billing server)１８５を構成する。
【００１５】
ソフトスイッチ１０５は、通話処理アプリケーションノード(call processing application nodes；ＣＡＮｓ)(それぞれＣＡＮ１(１１５Ａ)、ＣＡＮ２(１１５Ｂ)、及びＣＡＮ３(１１５Ｃ)で構成される。)、通信サーバーノード(Communication Server Nodes；ＣＳＮｓ)(それぞれＣＳＮ１(１２０Ａ)、ＣＳＮ２(１２０Ｂ)で構成される。)、ＯＡＭＰ(Operation & Administration & Maintenance and Provisioning)(それぞれＯＡＭＰ１(１２５Ａ)及びＯＡＭＰ１(１２５Ｂ)で構成される。)、ネットワークアドレス変換ノード(Network Address Translation Node)、及びファイアーウォールノード(それぞれＮＡＴ１(１１０Ａ)、ＮＡＴＰ２(１１０Ｂ)、ＮＡＴ３(１１０Ｃ)、ＮＡＴ４(１１０Ｄ)、及びＮＡＴ５(１１０Ｅ)で構成される。)を構成する。
【００１６】
ＣＡＮ１(１１５Ａ)、ＣＡＮ２(１１５Ｂ)、ＣＡＮ３(１１５Ｃ)、ＣＳＮ１(１２０Ａ)、ＣＳＮ２(１２０Ｂ)、ＯＡＭＰ１(１２５Ａ)、ＯＡＭＰ２(１２５Ｂ)、及びＮＡＴ１(１１０Ａ)、ＮＡＴＰ２(１１０Ｂ)、ＮＡＴ３(１１０Ｃ)、ＮＡＴ４(１１０Ｄ)、及びＮＡＴ５(１１０Ｅ)は、内部イーサネット(Ethernet)１３０と連結されて相互間通信を遂行する。
【００１７】
ソフトスイッチ１０５及び他の類似しているスイッチは、ＳＩＰ及びＨ．３２３フォン１７０、メディアゲートウェイ１７５、ＷＮ  ＢＴＳ１８０、料金サーバー１８５へスイッチングとその他のサービスを提供する。このようなサービスは、電話と電話との間、電話とＰＣとの間、ファックスと電子メールとの間、電子メールとファックスとの間、ファックスとファックスとの間、通話センター使用、ＶＰＮ、及びＩＰフォンなどを含む。メディアゲートウェイ１７５は、スイッチ１０５でＶｏＩＰネットワーク（ＰＳＴＮ（Publicly Switched  Telephone Network）など）に要求される形態で１つのネットワーク形態が提供されるメディア（音声、ビデオ、オーディオ、ファックスなど）を変形させる。例えば、メディアゲートウェイ１７５は、交換回路網（switched circuit network；ＳＳ７など）から伝達（bearer）チャンネルとパケットネットワークからメディアストリームの終端をなす。ＳＩＰ及びＨ．３２３フォン１７０は、ソフトスイッチ１０５を経由して他のＳＩＰ及びＨ．３２３フォン１７０を呼び出すことができ、通話を受信することができる。また、ＳＩＰ及びＨ．３２３フォン１７０は、ソフトスイッチ１０５を経由してメディアゲートウェイ１７５に連結されたＰＳＴＮに連結されるフォンを呼び出すことができ、通話を受信することができる。さらに、ＳＩＰ及びＨ．３２３フォン１７０は、ソフトスイッチ１０５を経由してＷＮ  ＢＴＳ１８０と通信する無線フォンと他の無線アクセス端末を呼び出すことができ、通話を受信することができる。
【００１８】
通話アプリケーションノードＣＡＮ１（１１５Ａ）、ＣＡＮ２（１１５Ｂ）、ＣＡＮ３（１１５Ｃ）は、主要な（primary）プロセスとバックアッププロセスで構成された多数の通話プロセス（Call Process；以下、ＣＰと略称する。）サーバーアプリケーションをＳＩＰ及びＨ．３２３フォン１７０、メディアゲートウェイ１７５、ＷＮ  ＢＴＳ１８０、及び料金サーバー１８５に対して処理を分散させる（即ち、負荷割当て）グループサービスとして利用することができる。通話アプリケージョンノードはそれぞれ、計算した最大Ｎノードまで通話アプリケーションノードを単純に追加することにより冗長性を持たせたプロセッサーとメモリを含む個別のノードである。ＣＡＮｌ（１１５Ａ）〜ＣＡＮ３（１１５Ｃ）で実行されたそれぞれの通話プロセスは、ＳＩＰ及びＨ．３２３フォン１７０、メディアゲートウェイ１７５、ＷＮ  ＢＴＳ１８０、及び料金サーバー１８５へ伝達されるかまたは受信される制御信号とメッセージを調節する。それぞれのＳＩＰ及びＨ．３２３フォン１７０、メディアゲートウェイ１７５、ＷＮ  ＢＴＳ１８０、及び料金サーバー１８５は、作業分割グループを有している１つのセッション（session）を作り、ＣＡＮｌ（１１５Ａ）〜ＣＡＮ３（１１５Ｃ）で実行されたプライマリーバックアップグループ通話プロセスサーバーアプリケーションのうち特定の１つを選択してそれぞれ通話を割り当てる。前記選択された通話プロセスサーバーアプリケーションは、実際に通話プロセスクライアントアプリケーションによって要求される通話プロセスサービス及び機能を遂行する。
【００１９】
同時に、ＮＡＴ１（１１０Ａ）〜ＮＡＴ５（１１０Ｅ）は、主要なプロセスとバックアッププロセスで構成された多数のネットワークアドレス変換及びファイアーウォールのアプリケーションをＳＩＰ及びＨ．３２３フォン１７０、メディアゲートウェイ１７５、ＷＮ  ＢＴＳ１８０、及び料金サーバー１８５に対して処理を分散させる（即ち、負荷割当て）グループサービスとして利用することができる。通信サーバーノードＣＳＮ１(１２０Ａ)及びＣＳＮ２(１２０Ｂ)は、ＳＳ７リンクを遮断し、ＭＴＰレイヤー１〜３を調節する。また、ＣＳＮ１(１２０Ａ)及びＣＳＮ２(１２０Ｂ)は、分割されたグループサービスとして利用すべきプライマリープロセス及びバックアッププロセスによって発生する。
【００２０】
図３は、本発明の一実施形態による、処理を分散させる負荷割当てグループとしてネットワークアドレス変換機能とファイアーウォール機能を遂行することができる通信ネットワーク内のソフトスイッチによって選択される負荷割当てを説明するための図である。図３を参照すると、３つの通話プロセスサーバーアプリケーションＣＰ１、ＣＰ２、ＣＰ３が実行される。このようなプロセスのそれぞれは、プライマリーバックアップグループ(primary．backup group)として存在する。そこで、ＣＰ１は、プライマリープロセスＣＰ１(Ｐ)とバックアッププロセスＣＰ１(Ｂ)として存在する。同時に、ＣＰ２は、プライマリープロセスＣＰ２（Ｐ）及びバックアッププロセスＣＰ２（Ｂ）として存在し、ＣＰ３は、プライマリープロセスＣＰ３(Ｐ)及びバックアッププロセスＣＰ３(Ｂ)として存在する。
【００２１】
前述したように、ＣＰ１（Ｐ）及びＣＰ１（Ｂ）は、異なる通話アプリケーションノード（ＣＡＮ１（１１５Ａ）及びＣＡＮ２（１１５Ｂ）など）に存在する。これは、厳格に要求されるものではない。ＣＰ１（Ｐ）及びＣＰ１（Ｂ）は、同一の通話アプリケーションノードＣＡＮ１（１１５Ａ）に存在し、プライマリープロセッサーＣＰ１（Ｐ）のソフトウェアエラーに対する信頼度と冗長性(redundancy)を提供しても良い。
【００２２】
しかし、本発明の詳細な説明において、プライマリープロセス及びバックアッププロセスは、他の通話アプリケーションノードに存在する。このために、ソフトウェア上の冗長性のみならずハードウェア上の冗長性を提供する。そこで、ＣＰ１(Ｐ)及びＣＰ１(Ｂ)は、ＣＡＮ１(１１５Ａ)及びＣＡＮ２(１１５Ｂ)にあり、ＣＰ２(Ｐ)及びＣＰ２(Ｂ)は、ＣＡＮ２(１１５Ｂ)及びＣＡＮ３(１１５Ｃ)にあり、ＣＰ３(Ｐ)及びＣＰ３(Ｂ)は、ＣＡＮ３(１１５Ｃ)及びＣＡＮ１(１１５Ａ)にある。ＣＰ１、ＣＰ２、及びＣＰ３のすべては、負荷割当て目的でスーパーグループを形成する。従って、ＣＰ１(Ｐ)及びＣＰ１(Ｂ)、ＣＰ２(Ｐ)及びＣＰ２(Ｂ)、ＣＰ３(Ｐ)及びＣＰ３(Ｂ)は、点になったライン境界によって指示される第１負荷割当てグループ(ＬＳＧ１)の一部分である。
【００２３】
同時に、ネットワークアドレス変換プロセス（Network Address Translation Process；ＮＡＴＰ）サーバーアプリケーションＮＡＴＰ１、ＮＡＴＰ２、ＮＡＴＰ３、ＮＡＴＰ４、ＮＡＴＰ５が実行される。このようなプロセスのそれぞれは、プライマリーバックアップグループに存在する。そこで、ＮＡＴＰ１は、プライマリープロセスＮＡＴＰ１(Ｐ)及びバックアッププロセスＮＡＴＰ１(Ｂ)として存在する。同時に、ＮＡＴＰ２は、プライマリープロセスＮＡＴＰ２(Ｐ)及びバックアッププロセスＮＡＴＰ２(Ｂ)にあり、ＮＡＴＰ３は、プライマリープロセスＮＡＴＰ３(Ｐ)及びバックアッププロセスＮＡＴＰ３(Ｂ)にあり、ＮＡＴＰ４は、プライマリープロセスＮＡＴＰ４(Ｐ)及びバックアッププロセスＮＡＴＰ４(Ｂ)にあり、ＮＡＴＰ５は、プライマリープロセスＮＡＴＰ５(Ｐ)及びバックアッププロセスＮＡＴＰ５(Ｂ)にある。前記プライマリーネットワークアドレス変換ノードプロセス及びバックアップネットワークアドレス変換プロセスは、異なるネットワークアドレス変換ノードＮＡＴ１（１１０Ａ）〜ＮＡＴ５（１１０Ｅ）にある。このために、ソフトウェア上の冗長性のみならずハードウェア上の冗長性を提供する。ＮＡＴＰ１(Ｐ)及びＮＡＴＰ１(Ｂ)は、 ＮＡＴ１(１１０Ａ)及びＮＡＴＰ２(１１０Ｂ)にあり、ＮＡＴＰ２(Ｐ)及びＮＡＴＰ２(Ｂ)は、 ＮＡＴＰ２(１１０Ｂ)及びＮＡＴ３(１１０Ｃ)にあり、ＮＡＴＰ３(Ｐ)及びＮＡＴＰ３(Ｂ)は、ＮＡＴ３(１１０Ｃ)及びＮＡＴ４(１１０Ｄ)にあり、ＮＡＴＰ４(Ｐ)及びＮＡＴＰ４(Ｂ)は、ＮＡＴ４(１１０Ｄ)及びＮＡＴ５(１１０Ｅ)にあり、ＮＡＴＰ５(Ｐ)及びＮＡＴＰ５(Ｂ)は、ＮＡＴ５(１１０Ｅ)及びＮＡＴ１(１１０Ａ)にある。ＮＡＴＰ１、ＮＡＴＰ２、ＮＡＴＰ３、ＮＡＴＰ４、及びＮＡＴＰ５のすべては、負荷割当て目的でスーパーグループを形成する。そこで、ＮＡＴＰ１(Ｐ)及びＮＡＴＰ１(Ｂ)、ＮＡＴＰ２(Ｐ)及びＮＡＴＰ２(Ｂ)、ＮＡＴＰ３(Ｐ)及びＮＡＴＰ３(Ｂ)、ＮＡＴＰ４(Ｐ)及びＮＡＴＰ４(Ｂ)、ＮＡＴＰ５(Ｐ)及びＮＡＴＰ５(Ｂ)は、点になったライン境界によって表れる第２負荷割当てグループ(ＬＳＧ２)の一部分である。
【００２４】
最後に、ファイアーウォールプロセス（Firewall Process；ＦＷＰ）サーバーアプリケーションＦＷＰ１、ＦＷＰ２、ＦＷＰ３、ＦＷＰ４、ＦＷＰ５が実行される。このようなプロセスのそれぞれは、プライマリーバックアップグループとして存在する。そこで、ＦＷＰ１は、プライマリープロセスＦＷＰ１(Ｐ)及びバックアッププロセスＦＷＰ１(Ｂ)にあり、同時に、ＦＷＰ２は、プライマリープロセスＦＷＰ２(Ｐ)及びバックアッププロセスＦＷＰ２(Ｂ)にあり、ＦＷＰ３は、プライマリープロセスＦＷＰ３(Ｐ)及びバックアッププロセスＦＷＰ３(Ｂ)にあり、ＦＷＰ４は、プライマリープロセスＦＷＰ４(Ｐ)及びバックアッププロセスＦＷＰ４(Ｂ)にあり、ＦＷＰ５は、プライマリープロセスＦＷＰ５(Ｐ)及びバックアッププロセスＦＷＰ５(Ｂ)にある。
【００２５】
ＦＷＰ１(Ｐ)及びＦＷＰ１(Ｂ)は、ＮＡＴ１(１１０Ａ)及びＮＡＴ２(１１０Ｂ)にあり、ＦＷＰ２(Ｐ)及びＦＷＰ２(Ｂ)は、ＮＡＴ２(１１０Ｂ)及びＮＡＴ３(１１０Ｃ)にあり、ＦＷＰ３(Ｐ)及びＦＷＰ３(Ｂ)は、ＮＡＴ３(１１０Ｃ)及びＮＡＴ４(１１０Ｄ)にあり、ＦＷＰ４(Ｐ)及びＦＷＰ４(Ｂ)は、ＮＡＴ４(１１０Ｄ)及びＮＡＴ５(１１０Ｅ)にあり、ＦＷＰ５(Ｐ)及びＦＷＰ５(Ｂ)は、ＮＡＴ５(１１０Ｅ)及びＮＡＴ１(１１０Ａ)にある。ＦＷＰ１、ＦＷＰ２、ＦＷＰ３、ＦＷＰ４、及びＦＷＰ５のすべては、負荷割当て目的でスーパーグループを形成する。そこで、ＦＷＰ１(Ｐ)及びＦＷＰ１(Ｂ)、ＦＷＰ２(Ｐ)及びＦＷＰ２(Ｂ)、ＦＷＰ３(Ｐ)及びＦＷＰ３(Ｂ)、ＦＷＰ４(Ｐ)及びＦＷＰ４(Ｂ)、ＦＷＰ５(Ｐ)及びＦＷＰ５(Ｂ)は、点になったライン境界によって表れる第３負荷分割グループ(ＬＳＧ３)の一部分である。１つのグループサービスは、コンピュータを使用したネットワークにおいて分散処理を行うソフトウェアオブジェクト群の構成を提供する。それぞれのソフトウェアオブジェクトは、サービス（ネットワークアドレス変換またはファイアーウォール保護）を提供する。さらに、前記グループサービス構成は、グループの属性（membership）を決定するための動作と、発生している障害に対する動作を取り入れるかを決定し、前記グループに対するメンバーとクライアントとのユニキャスト(unicast)、マルチキャスト(multicast)、及びグループキャスト(groupcast)通信を調節する。１つのグループは、前記グループによって提供される前記サービスの行動を強化するための方法を利用する。このような方法のうちの幾つは、ネットワーク範囲内で高いサービス有用性に対するプライマリーバックアップとサービス負荷の分割に対する負荷割当てとを含む。
【００２６】
ＣＰ１〜ＣＰ３、ＮＡＴＰ１〜ＮＡＴＰ５、及びＦＷＰ１〜ＦＷＰ５のようなサーバーアプリケーションは、ＳＩＰ及びＨ．３２３フォン１７０、メディアゲートウェイ１７５、ＷＮ  ＢＴＳ１８０、及び料金サーバー１８５のようなクライアントアプリケーションによって呼び出されるサービスを提供する。図３に示すように、前記サーバーアプリケーションは、プライマリーバックアップグループの１＋１形態として形成されるプライマリーバックアップグループとして発生する。このようなプライマリーバックアップグループは多数存在し、その実際の数は、使用されるプロセス及び／または計算したノード（ＣＡＮｓ）、及びネットワークアドレス変換ノードＮＡＴ１（１１０Ａ）〜ＮＡＴ５（１１０Ｅ）の数によって増減することができる。前記プライマリーバックアップグループのすべては、シングル負荷割当てグループ（ＬＳＧ１、ＬＳＧ２、ＬＳＧ３）の構成要素である。ＳＩＰ及びＨ．３２３フォン１７０、メディアゲートウェイ１７５のようなクライアントアプリケーションは、サーバーアプリケーションＣＰ１〜ＣＰ３、ＮＡＴＰ１〜ＮＡＴＰ５、及びＦＷＰ１〜ＦＷＰ５と関連したクライアントである。また、１つのサーバーアプリケーションは、他のサーバーアプリケーションと関連したクライアントであっても良い。特に、前記通話プロセスサーバーアプリケーションＣＰ１〜ＣＰ３は、ネットワークアドレス変換サーバーアプリケーションＮＡＴＰ１〜ＮＡＴＰ５及びファイアーウォールサーバーアプリケーションＦＷＰ１〜ＦＷＰ５と関連したクライアントである。
【００２７】
１つのクライアントアプリケーションは、負荷割当てグループにインターフェースを形成する。新たな通話指示がクライアントアプリケーションによって受信されるとき、前記クライアントアプリケーションは、クライアント−サイド負荷割当て方法によって前記負荷割当てグループにセッションを形成する。この開始方法は、ラウンドロビン（round−robin）（ＮＡＴ１（１１０Ａ）〜ＮＡＴ５（１１０Ｅ）のうち1つに連続的な順序でルータ１６０からの新たな通話の分散処理。）であるが、異なったプライマリーバックアップグループの実質的な負荷を考慮して計算した結果が使用される他の方法でも良い。
【００２８】
前記クライアントアプリケーションは、新たな通話で前記セッションを結合させ、前記セッション対象に通話を載せて結合させたメッセージを伝送する。前記クライアントアプリケーションも前記プライマリーバックアップグループをもって作ったセッションを経由してプライマリーバックアップグループからメッセージを受信する。前記主要なバックアップグループの主要なプロセス（例えば、ＮＡＴＰ１（Ｐ））だけを、負荷分割グループ（例えば、ＬＳＧ２）に結合させる。前記サーバーアプリケーションは、負荷分割グループをそのままおくことにより、ある新たな通話を受け入れることができないように選択する。しかし、前記クライアントアプリケーションは、存在する通話に対してプライマリーバックアップグループでセッションをそのまま保持させる。前記シングルトーンプライマリー(singleton primary)がエラーであれば、新たな通話トラフィックを失うようになるので、このような動作を遂行する。新たな通話が負荷割当てグループを出ると、プライマリーバックアップグループに割り当てられない。
【００２９】
負荷割当てグループのメンバーの１つであるプライマリーバックアップグループのプライマリーグループがエラーであれば、前記バックアップグループは、前記プライマリーグループがエラーであることを通知され、その後、プライマリーグループの役割を推定する。このような動作に対する責任は、前記サーバーアプリケーションによって遂行される。プライマリーグループにエラーが発生したことを前記バックアップメンバーに知らせる責任は前記グループサービスにある。
【００３０】
図１は、ＩＰパケットネットワーク１６０、または、一例として、ＳＳ７ネットワークがメディアゲートウェイ１７５を連結したことから発生する通話に対する負荷分割構造を示す。ＩＰパケットネットワーク１６０から発生した通話は、ＳＩＰ及びＨ.３２３通話であり、メディアゲートウェイ１７５から発生した通話は、ＭＥＧＡＣＯ及びＭＧＣＰ通知(notify)メッセージである。ＣＡＮ１(１１５Ａ)〜ＣＡＮ３(１１５Ｃ)、ＣＳＮ１(１２０Ａ)及びＣＳＮ２(１２０Ｂ)、ＯＡＭＰ１(１２５Ａ)及びＯＡＭＰ２(１２５Ｂ)、そして、ＮＡＴ１(１１０Ａ)〜ＮＡＴ５(１１０Ｅ)のすべては、内部イーサネット１３０に唯一な内部アドレスを有する。ＯＡＭＰ１(１２５Ａ)及びＯＡＭＰ２(１２５Ｂ)のそれぞれは、内部ＩＰアドレス１０.１.１.１及び１０.１.１.２を有する。ＣＡＮ１(１１５Ａ)〜ＣＡＮ２(１１５Ｂ)のそれぞれは、内部ＩＰアドレス１０.１.１.３、１０.１.１.４、及び１０.１.１.５を有する。ＣＳＮ１(１２０Ａ)〜ＣＳＮ２(１２０Ｂ)のそれぞれは、内部ＩＰアドレス１０.１.１.６及び１０.１.１.７を有する。最後に、ＮＡＴ１(１１０Ａ)〜ＮＡＴ５(１１０Ｅ)のそれぞれは、内部ＩＰアドレス１０.１.１.５０、１０.１.１.５１、１０.１.１.５２、１０.１.１.５３、１０.１.１.５４を有する。
【００３１】
しかも、ＮＡＴ１(１１０Ａ)〜ＮＡＴ５(１１０Ｅ)のそれぞれは、ルータ１５０によって示された外部ＩＰアドレスを有する。ＮＡＴ１(１１０Ａ)〜ＮＡＴ５(１１０Ｅ)のそれぞれは、外部ＩＰアドレス１２３.６２.８.１、１２３.６２.８.２、１２３.６２.８.３、１２３.６２.８.４、及び１２３.６２.８.５を有する。ＮＡＴ１〜ＮＡＴ５の前記ネットワークアドレス変換ノードのサーバーアプリケーションＮＡＴＰ１〜ＮＡＴＰ５は、ネットワークアドレス変換（ＮＡＴ）、プロトコル、ＭＧＣＰ、ＳＩＰ、Ｈ．３２３、及びＭＥＧＡＣＯなどのようなソフトスイッチ１０５によって調節されるプロトコルと関連したすべてのＩＰ通話に対する負荷割当て機能を提供する。前記ネットワークアドレス変換機能は、外部ＩＰパケットネットワーク１６０に露出した公衆ＩＰアドレスを提供し、イーサネット（登録商標）ネットワーク１３０から公衆アドレスへ内部ＩＰアドレスの変換を遂行し、逆もまた同様である。ＮＡＴ１(１１０Ａ)〜ＮＡＴ５(１１０Ｅ)で、前記ファイアーウォールサーバーアプリケーションＦＷＰ１〜ＦＷＰ２は、ＴＣＰ、ＵＤＰ、ＦＴＰ、ＨＴＴＰ、及びＴｅｌｎｅｔなどのプロトコルに対してソフトスイッチ１０５へのアクセスを統制する。
【００３２】
ＩＰ通話分割メカニズムは、次のようである。
１) パケット通話−前記ネットワークアドレス変換ノード及びファイアーウォールノードは、ソフトスイッチ１０５にアドレスを指定して伝達するための外部装置によって使用される公衆ＩＰアドレスを提供する。
【００３３】
２) ＳＩＰ通話−すべてのＳＩＰメッセージを伝送することは、ＮＡＴ１(１１０Ａ)〜ＮＡＴ５(１１０Ｅ)の外部ＩＰアドレスへアドレスを指定して伝達する。ネットワークアドレス変換ノード内には薄い（thin）ＳＩＰプロクシーアプリケーションの層が存在する。前記薄い層を成すＳＩＰプロクシーの目的は、ソフトスイッチ１０５の内部ＩＰ構造を隠し、通話プロセスするＣＡＮの間に効果的な負荷分割を達成するためのものである。インバイト(Invite)メッセージが５０６０ポートに前記ネットワークアドレス変換ノードで受信されるとき、前記ネットワークアドレス変換ノードで、前記ＳＩＰスタックは、薄い層を成すＳＩＰプロクシーへメッセージを通過させる。ＮＡＴ１(１１０Ａ)〜ＮＡＴ５(１１０Ｅ)のうちそれぞれで前記ＳＩＰプロクシーの作業は、前記インバイトメッセージから受信された通話ＩＤに相互関連したセッションＩＤを形成するためのグループサービスを使用するためのものである。前記セッションＩＤは、ソフトスイッチ１０５の範囲内に１つの通話を唯一に証明する内部のマーカー(marker)である。
【００３４】
前記セッションＩＤを獲得することにより通話を調節するＣＡＮ１（１１５Ａ）〜ＣＡＮ３（１１５Ｃ）のうち1つの中の前記プライマリープロセスは、ＳＩＰプロクシーがメッセージと関連した通話を管理することを可能にする。インターフェースハンドラー（handler）を使用するとき、前記ＳＩＰプロクシーは、ＤＴＮラッパー（wrapper）でカプセル化されたＳＩＰメッセージとしてプライマリー通話プロセスにメッセージを中継させる。前記ＳＩＰメッセージに対する応答は、前記メッセージを発生した前記ネットワークアドレス変換ノードからプロクシーヘ返送され、外部ＩＰアドレスが、出力応答に示される。
【００３５】
ソフトスイッチ１０５から発生したすべてのインバイト(Invite)メッセージは、内部アドレスの情報を隠すために少ないプロクシーを通じて通過する。また、前記ファイアーウォールノード上の前記薄い層を成すプロクシーは、負荷分割グループの一部分である。そのため、発生したプライマリープロセスはインバイトメッセージを伝送し、どのプロクシーが、外部出力される通話を処理する能力を有するかに従って、前記負荷分割クライアントでの最初の調査を行う。前記プロクシーは、必須である外部出力されるメッセージのアドレス交換を行い、そのメッセージを目的地に転送する。同一なプロクシーは、そのとき入ってくるすべてのメッセージを調節する。
【００３６】
３) Ｈ.３２３通話−ＳＩＰ通話と類似しているＨ.３２３通話は、外部クライアントからＮＡＴ１(１１０Ａ)〜ＮＡＴ５(１１０Ｅ)へアドレスを指定して伝達する。前記ソフトスイッチ１０５内の前記Ｈ．３２３クライアントは、Ｑ．９３１メッセージを受信する固定されたポートの番号と、Ｈ．２４５メッセージを受信する他のポートのセットの通知のみを行う。前記サービス供給者は、予約時間でＨ.３２３ポートを設定する。または、それぞれの加入者に対するデフォルトとして使用されると、前記ポートは、ゲートキーパー(gatekeeper)で設定される。Ｈ.３２３に対する負荷分割グループでそれぞれの通話プロセスは、Ｈ.２４５メッセージを受信した前記ポートの予め決定されたサブセット(subset)を支援する。
【００３７】
セットアップメッセージがネットワークアドレス変換ノードに到達したとき、前記Ｈ.３２３の少ないプロクシーは、前記ＣＰグループの利用が決定される前記ＬＳＣの以後、前記通話を調節するために前記プライマリーグループメンバーの位置を決定する。前記トランザクションは、前記Ｑ.９３１メッセージで前記通話参照ナンバーによって参照される。前記グループのその後のメッセージ伝達は、ＣＲＶ(Call Reference Value)によって決定される。前記通話が前記Ｑ.９３１通話を一度形成すると、前記グループは、外部クライアントへ前記論理チャンネルをオープンするために、ポートを予め決定したＨ.２４５のうちの１つを使用する。そのポートを経由するその後のＨ．２４５メッセージは、前記通話を処理する通話プロセスヘ伝達される。
【００３８】
４) ＭＧＣＰメッセージング−ＭＧＣＰは、ＳＩＰが出ていく通話と類似している。通知メッセージは、メディアゲートウェイ１７５から受信されるとき、前記メッセージは、利用すべきプライマリー及びバックアッププロセスのうちいずれの経路を定めることができる。前記プライマリープロセスは、ＣＲＣＸを発生させることができ、前記ＣＲＣＸを前記ＳＩＰ部分で説明された類似している方法で利用すべきプロクシーへ伝送することができる。このような場合に、前記セッションＩＤの相互関係は、連結ナンバーと前記終了ポイント及びＭＧ結合で作られる。メディアゲートウェイ１７５からの応答において、前記メッセージは、前記終了ポイントを調節するプライマリーバックアップグループへ伝達される。使用するとき、すでに存在する前記終了ポイントに対するある通知メッセージは、プライマリー及びバックアッププロセスに分割された一番目の負荷であり、使用されることが予め決定されると、前記通知メッセージは、終了ポイントを調節するプライマリー及びバックアップグループへ伝達される。
【００３９】
本発明の詳細な説明によって、ソフトスイッチ１０５に対するドメインネームは、それぞれの通話プロセス形態で知られる。例えば、ＳＩＰ、ＭＧＣＰ、及びＨ.３２３通話プロセスは、“sip.domainname.com”、“mgcp.domainname.com”、“H323.domainname.com”としてアドレスを指定して伝達する。ＤＮＳサーバーは、ＩＰアドレスを解決するためにこのようなネームを貯蔵し、ラウンドロビン(round-robin)方式でプリミティブ(primitive)負荷分割を正常的に提供する。このドメインネームに代わる方法は、前記ネットワークアドレス変換ノード及びファイアーウォール、外部ＩＰパケットネットワーク１６０の間に位置したルータ１５０のシングルＩＰアドレスを通報する。前記ルータ１６０は、ラウンドロビン(round-robin)方式でＮＡＴ１(１１０Ａ)〜ＮＡＴ５(１１０Ｅ)を通じてメッセージを分割するために設定する。
【００４０】
ＮＡＴ１(１１０Ａ)〜ＮＡＴ５(１１０Ｅ)で前記ファイアーウォールとネットワークアドレス変換ノードプロクシープロセスは、負荷割当てグループとして管理する。前記プロセッサーは、通話の出ていく地点に対してファイアーウォールを決定するための負荷割当てクライアントを使用する。前記ファイアーウォールが外部ネットワークから１つのメッセージを受信し、負荷割当てクライアントであるセッションＩＤにそれと相互関係を示すことができないと、前記ファイアーウォールの前記静止に対してＤＴＮからマルチキャストへ前記マルチキャスト能力を利用する。通話を調節した前記ファイアーウォールは、そのメッセージを処理する。ファイアーウォールが前記通話に対して認識することができないと、前記メッセージは、ドロップ(drop)される。
【００４１】
図１は、ソフトスイッチ１０５の連結を示し、前記ソフトスイッチ１０５のドメインネームは、ネイティブ(native)ＩＰネットワークへ通報する。外部エンティティ(entities)によるドメインネームによってアドレスを指定して伝達されるとき、前記ドメインネームは、前記ネットワークアドレス変換ノード及びファイアーウォール(言い換えれば、ＮＡＴ１(１１０Ａ)〜ＮＡＴ５(１１０Ｅ))によって登録された外部ＩＰアドレスへ変換する。前記ＮＡＴ１(１１０Ａ)〜ＮＡＴ５(１１０Ｅ)に対する負荷の均衡は、ラウンドロビン方式を利用するＤＮＳサーバーでなされる。要求されるネットワークアドレス変換ノードの数は、期待されるメッセージ伝達トラフィック負荷によって増減することができる。
【００４２】
図２は、本発明の第２実施形態によるＶｏＩＰアプリケーションを遂行することができる一般的な通信ネットワークを説明するための図である。図２を参照すると、通信ネットワーク２００は、多くの点で通信ネットワーク１００と類似する。しかし、図２は、ＡＴＭ(Asynchronous Transfer Mode)ネットワーク２５５を通じて外部ＩＰパケットネットワーク１６０へ前記ソフトスイッチ１０５のドメインネームが通知されたソフトスイッチ１０５の連結を示す。
【００４３】
ＤＮＳ能力を有する前記ルータは、ＡＴＭネットワーク２５５の出ていくポイント(egress point)にあり、ここから、ＩＰは、アダプテーションレイヤータイプ５(ATM Adaptation Layer type 5；ＡＡＬ５)を通じて送られる。前記ネットワークアドレス変換ノード及びファイアーウォールは唯一にＩＰ連結を有する。ＳＩＰフォン、メディアゲートウェイのように外部エンティティによるドメインネームによってアドレスを指定して伝達するとき、前記ドメインネームは、ネットワークアドレス変換ノード及びファイアーウォールによって登録された外部ＩＰアドレスへ変換される。前記ＮＡＴ１(１１０Ａ)〜ＮＡＴ５(１１０Ｅ)に対する負荷の均衡は、ラウンドロビン方式を利用するＤＮＳサーバーでなされる。要求される多数のネットワークアドレス変換ノードは、期待されるメッセージ伝達トラフィック負荷によって上がることができる。本発明の説明において、ＮＡＴ１(１１０Ａ)〜ＮＡＴ５(１１０Ｅ)は、ＡＴＭネットワーク２５５へ直接連結される。前記ＤＮＳサービスは、ＡＴＭネットワーク２５５の範囲内で進入ポイントまたはどこでも実行される。
【００４４】
ＳＩＰアプリケーションプロクシーの基本構造について詳細に説明する。
１) ルータ１５０は、ソフトスイッチ１０５とソフトスイッチ１０５のＩＰアドレスになるために考慮されることができるＩＰアドレスのドメインネームとしてアドレスを指定して伝達する。
【００４５】
２) ルータ１５０の保持及び構成は、ソフトスイッチ１０５の前記ＯＡＭＰから分離される。
【００４６】
３) ルータ１５０は、ラウンドロビン方式の以外に負荷分割の他の方法を使用する。前記負荷割当て(または分割)アルゴリズムは、ルータ１５０の保持インターフェースを通じて形成(配列)する。
【００４７】
４) ＮＡＴ１(１１０Ａ)〜ＮＡＴ５(１１０Ｅ)のうち１つは、ＳＩＰメッセージを調査することができ、それから１つの通話ＩＤを抽出することができるプロクシープロセスを含む。
【００４８】
５) ＮＡＴ１(１１０Ａ)〜ＮＡＴ５(１１０Ｅ)の前記プロクシープロセスは、他のノードにバックアップを有するプライマリー及びバックアップグループとして動作する。
【００４９】
６) ＮＡＴ１(１１０Ａ)〜ＮＡＴ５(１１０Ｅ)はセッションＩＤを生成し、分割アルゴリズムを通じて選択されたプライマリー及びバックアップＣＰ(Call Process)プロセスグループを結合させるために入ってくるインバイトメッセージに通話ＩＤを使用する。
【００５０】
７) ＮＡＴ１(１１０Ａ)〜ＮＡＴ５(１１０Ｅ)で、外部ＩＰパケットネットワーク１６０から受信されたあるＳＩＰメッセージは、前記ＩＰ伝送から抽出され、プライマリー及びバックアップ通話プロセスサーバーアプリケーションへ伝送するためのＤＴＮ伝送に再び伝達される。
【００５１】
８) 前記ＣＰプライマリープロセスは、前記ＳＩＰメッセージをデコードするための内部のスタックを使用する。
【００５２】
９) 前記ＣＰプライマリープロセスは、外部へＳＩＰインバイトメッセージの形式を指定し、それを送るためのＮＡＴ１(１１０Ａ)〜ＮＡＴ５(１１０Ｅ)のうち１つを選択するためにＬＳＧを使用する。
【００５３】
１０) 前記ＣＰプライマリープロセスは、グループサービスの伝送(Group Services Transport)を使用するＮＡＴ１(１１０Ａ)〜ＮＡＴ５(１１０Ｅ)のうち、適当な１つに対してすべての外部ＳＩＰメッセージを伝送する。
【００５４】
１１) ＮＡＴ１(１１０Ａ)〜ＮＡＴ５(１１０Ｅ)は、外部ＩＰパケットネットワーク１６０の外部へ前記メッセージを送る前に、最後のポイントとして自体のポイントに対して前記ヘッダ情報(header information)を調節する。
【００５５】
１２) 適当なプライマリー及びバックアッププロセスがそれぞれの負荷割当てグループに入っていくか、または出てくるとき、ＣＡＮ１(１１５Ａ)〜ＣＡＮ３(１１５Ｃ)及びＮＡＴ１(１１０Ａ)〜ＮＡＴ５(１１０Ｅ)で動作するすべての負荷割当てグループ(ＬＳＧｓ)が知られている。
【００５６】
１３) 前記通話が一度正常的にまたは非正常的に遮断されると、前記ＬＳＧは、前記セッションを削除する。
【００５７】
前記ファイアーウォールでＩＰアドレスの調節を説明する。
１つのＳＩＰインバイト(Invite)が外部ネットワークから受信されるとき、再び伝送する応答に対して接続ヘッダフィールドを追加し、インバイトを外部へ送るとき最後の応答に対して前記ＡＣＫのみならず、前記メッセージに対する接続ヘッダフィールドも追加する。また、ＳＩＰインバイトは、ソフトスイッチ１０５のドメインネームを追加するにおいて、それ自体のＩＰアドレスを反映するために経由(ＶＩＡ)フィールドを追加する。
【００５８】
１つの要求メッセージは、ＮＡＴ１（１１０Ａ）〜ＮＡＴ５（１１０Ｅ）のうち1つにおいて受信され、ファイアーウォールサーバーアプリケーションはメッセージを処理することができ、グループサービスを経由してプライマリーバックアップグループに前記メッセージを伝達することができる利用すべきプライマリー及びバックアップグループを見いだす。応答において、ＮＡＴ１(１１０Ａ)〜ＮＡＴ５(１１０Ｅ)のうちの１つは、前記ＶＩＡフィールド及び前記接続ヘッダ(Contact Header)にそのＩＰアドレスを追加する。
【００５９】
外部要求に対して、プライマリー及びバックアップは、前記プロクシー負荷割当てクライアントを基本にして伝達するＮＡＴ１(１１０Ａ)〜ＮＡＴ５(１１０Ｅ)のうち１つを選択し、１つのグループサービスのメッセージ範囲内でノードに対する要求を伝達する。ＮＡＴ１(１１０Ａ)〜ＮＡＴ５(１１０Ｅ)のうち１つは、前記ＶＩＡと接続ヘッダフィールドに対してＩＰアドレスを追加する。そこで、すべての応答は、ＮＡＴ１(１１０Ａ)〜ＮＡＴ５(１１０Ｅ)のうち正確な１つが以前に(元の位置に)伝達される。
【００６０】
前記ファイアーウォールでの前記プロクシーのプライマリー及びバックアップのエラーに対して説明する。
前述したように、それぞれのプロクシープロセスは、１つのプライマリー及びバックアップグループとして動作する。前記バックアッププロセスは、その時点でプライマリー動作をしていない1つのプロセッサーにおいて常に動作することが望ましい。デュプレックスプロセッサーエラーが発生する可能性があるが、実際には発生する可能性は少ない。またその事象（event）が起こった場合は、リダンダンシースキーム（redundancy scheme）によって解決することができない、ネットワーク上の重要な問題が発生していることを意味する。そこで、プロクシーのデュプレックスエラーの場合に、前記ネットワークからメッセージを受信する前記ファイアーウォールは、すべてのＣＡＮへ前記メッセージをマルチキャストするものであろう。同様に、前記ＣＡＮがファイアーウォールプロクシーのデュプレックスエラーを感知すると、他のプライマリー及びバックアップグループのうち1つに対するセッションＩＤを再生成し、その処理を継続する。
【００６１】
前記ＣＡＮから外部ネットワークへ出ていくメッセージのために、１つのプライマリープロクシーエラーによってメッセージが前記バックアップを通じて経路を指定する原因になる。バックアッププロセスは、前述したように、前記ＳＩＰヘッダを調節するのであろう。内部へ入ってくるメッセージの場合、プライマリープロクシープロセスのエラーを起因として、バックアッププロセスは、ＣＰプロセスが応答待ちをしている全メッセージを再送信するために、前記LSGのすべてのセッションに対する前記メッセージを再び送る。これは、前記バックアッププロセスが前記ヘッダ情報を調節するようにし、一層遠い目的地へメッセージを再び伝送するようにする。
【００６２】
選択的にプロセッサーエラーがＮＡＴ１(１１０Ａ)〜ＮＡＴ５(１１０Ｅ)のうち１つから発生すると、外部ルータは、前記リストにおける次のＩＰアドレスに前記通話を転送するよう通知されることができる。前記メッセージがネットワークアドレス変換ノードに到達するとき、前記ＬＳＣテーブルで前記通話ＩＤと前記セッションとの間の結合を認識することができないと、残り(rest)の前記ネットワークアドレス変換ノードの残りのプロクシーに対して前記メッセージをマルチキャストし、前記セッションＩＤを認識するプライマリープロセスは、前記メッセージを調節する。
【００６３】
一旦、プライマリープロセスは停止しており、一旦プライマリプロセスが停止し、コントロールが、既にあるプライマリを行った他のプロセッサーのバックアッププロセスに移行すると、前記バックアッププロセッサーは、新たな通話を受信するために前記負荷割当てグループを選択し、中止状態になる前に処理する前記通話を調節するのであろう。新たなプライマリープロクシーが１つのネットワークアドレス変換ノードに唯一なプロセスとして再設定されると、通話を受信するために前記グループを再結合させることができる。
【００６４】
ＣＡＮですべての前記ＣＰのプライマリー及びバックアップエラーに対して説明する。
前記ＣＡＮで前記ＣＰのすべては、プライマリー及びバックアップの一対の一部分として、そして、前記負荷割当てグループの一部分として管理する。１つのプライマリープロセスが中止されるとき、それのバックアップはプライマリーになる。グループサービスは、そのプライマリー及びバックアップの一対に対して予定されていたすべてのメッセージを、新たなプライマリー（旧バックアップ）へ転送する。そこで、前記ファイアーウォール及びネットワークアドレス変換ノードプロクシーで、特別なプライマリー及びバックアップグループに対して１つのセッションと関連したすべてのメッセージは、正確なプロセスへ送る。
【００６５】
同一な負荷へのＣＡＮ及びネットワークアドレス変換ノードの追加及び抽出に対して説明する。
前述したように、ソフトスイッチ１０５に新たなＣＡＮが追加される時はいつも、前記通話処理プロセスは、追加された新たなＣＡＮから処理を開始し、その通話処理プライマリーは、前記通話処理負荷割当てグループに結合される。それぞれの負荷割当てクライアントは、負荷割当てグループに対して新たな追加を通知し、新たなプロセスを含むにつれてその負荷分割方式を調節する。ラウンドロビン方式が使用されると、これは、前記分割でプライマリープロセスの不均衡の原因になる。しかし、このような状態は、明確な通話として一時的であり、新たな通話が伝達されるのであろう。
【００６６】
前述の如く、本発明の詳細な説明では具体的な実施形態を参照して詳細に説明してきたが、本発明の範囲は前記実施形態によって限られるべきではなく、本発明の範囲内で様々な変形が可能であるということは、当該技術分野における通常の知識を持つ者には明らかである。
【００６７】
【発明の効果】
以上から述べてきたように、本発明は、サイズの増減が容易なファイアーウォールを具現することができ、ＩＰネットワークから発生する通話に対してトラフィック負荷を静的な分割に依存しないネットワークファイアーウォールを具現することができる長所がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施形態によるＶｏＩＰアプリケーションを遂行することができる一般的な通信ネットワークを説明するための図である。
【図２】  本発明の第２実施形態によるＶｏＩＰアプリケーションを遂行することができる一般的な通信ネットワークを説明するための図である。
【図３】  本発明の一実施形態によって分割された負荷割当てグループとしてネットワークアドレス変換機能及びファイアーウォール機能を遂行することができる通信ネットワークでソフトスイッチの選択された割当てを説明するための図である。
【符号の説明】
１００    通信ネットワーク
１０５    ソフトスイッチ
１５０    ルータ
１６０    パケットネットワーク
１７０    ＳＩＰ／Ｈ．３２３フォン
１７５    メディアゲートウェイ
１８０    基本補助サブシステム
１８５    料金サーバー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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