IMS의 P-CSCF를 이용한 NAT Traversal 해결방안 - KNOM

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KNOM Review, Vol. 13, No. 1레지스트레이션 과정이 끝난 후 사용자는 미디어 전송을 위한 SDP가 포함된 (7)INVITE 메시지를 사용자 2 에게 보낸다. (7)INVITE 메시지의 Source IP 주소와 SDP의 IP정보는 모두 A로 동일하다. 하지만 사용자1의 NAT 장비를 거치면서 Source IP는 N으로 바뀌게 된다. 즉 (8)INVITE 메시지의 SDP의 IP정보와 Source IP가 달라지게 된다. 그리고 NAT 장비에는 사용자1과 사용자2를맵핑 해 놓은 Pinhole2가 생성된다. 이 Pinhole2는 사용자 1과 사용자 2사이를 연결시켜주는Pinhole이기 때문에 이후 두 사용자 사이의 미디어가 전송 될 것이다. (8)INVITE 메시지를 받은 P-CSCF는 그림 6의 1의 처리과정을 수행한다. 1의 과정을 거친 (9)INVITE 메시지의 nat 파라미터는 Yes로 셋팅 된다. 이렇게 보내진 INVITE 메시지는 사용자2의 P-CSCF에 도착하면 그림 7의 2의 처리과정을 거치면서 SDP의 IP정보가 사용자2의 P-CSCF IP주소로 바뀌게 된다. 이렇게 함으로써 마지막 (19) Media plane이 사용자가 아닌 NAT 장비로 흐르게 되고, NAT 장비에 도착한 미디어스트림은 Pinhole2를 통해 사용자1에게 전송 된다.이후 SDP가 없는 (10)Ringing 메시지나 (13)200 OK 메시지는 사용자1의 P-CSCF에 도착하면 2의 처리과정을 거쳐 패킷의 Source IP가 P-CSCF의 주소로 변환되어 Pinhole1을 통해 사용자에게도착하게 된다. (16)ACK 메시지가 Pinhole2를 통해 사용자1의 P-CSCF에 도착하면 1과정을 거쳐포워딩 된다. 이렇게 함으로써 마지막 (19)Media plane이 NAT 장비가 있더라도 우회문제 없이 전송이 가능하다. 패킷의 헤더를 변경 해 주기 때문에 NAT의 형태에 상관없이 전송 가능하다. 세션을 성립해주는 SIP 메시지들은 사용자 1과 사용자 1의 P-CSCF를 맵핑 해놓은 Pinhole 1을 통과 할것이고, 이후 미디어는 사용자 1과 사용자 2를 맵핑 해놓은 Pinhole 2를 통과 하는 것이다.4. 향후 연구본 논문에서는 IMS 망에 존재하는 P-CSCF를 이용하여, 다른 부가적인 장치 없이 NATTraversal 문제를 해결하였다.비록 P-CSCF의 기능이 확장이 필요하지만, NAT 장비를 사용하는 환경이 불가피한 현재의IMS 구조에서는 효율적으로 사용될 것이다. 하지만 SIP의 암호화 문제나 P-CSCF에 발생되는 오버헤드 문제는 피할 수 없는 문제점이다. 이러한 문제점들은 향후 구현을 통해 해결해 나갈 것이다.5. 참고문헌[1] Gonzalo Camarillo, Miguel A. Garcia-Martin, "The 3G IP Multimedia Subsystem (IMS)", pp. 29-33, 2006[2] Rogelio Martinez Perea, "Internet Multimedia Communication Using SIP, pp 467-493, 2008[3]Andreas M¨uller, Andreas Klenk and Georg Carle, "Behavior and Classification of NAT devices andimplications for NAT Traversal", IEEE draft, 2008[4] Ju-Hee Park, Choon-Gul Park, Seung-Hak Seok, Tae-Young Kim, Byung-Deok Chung, "Implementation ofthe OSGi-based Home SIP Proxy and UDP Relay for NAT Traversal", JCCI2007[5] IETF TURN draft behave-turn-04: Obtaining Relay Addresses from Simple Traversal Underneath NAT(STUN)[6] J. Rosenberg, R. Mahy, C. Huitema, "Traversal Using Relay NAT (TURN)", IETF draft, October 2004.[7] Tzu-Chi Huang, "Smart Tunnel Union for NAT Traversal", NCA 2005[8] IETF RFC 3261: SIP –Session Initiation Protocol20
KNOM Review, Vol. 13, No. 12009.8 한국기술교육대학교 정보기술공학부 학사2009.8-현재 한국기술교육대학교 전기전자공학부 석사 재학관심분야: IMS, SIP, NAT, NAT Traversal조 재 형2006.8 한국기술교육대학교 정보기술공학부 학사2008.8 한국기술교육대학교 전기전자공학 석사2008.8-현재 한국기술교육대학교 전기전자공학부 박사 재학관심분야: IMS, QoS 제어 플랫폼, 개인화 서비스, Cloud computing이 재 오1987 광운대학교 전산학 학사1989 광운대학교 전산학 석사1993 광운대학교 전산학 박사1994-1995 코오롱 정보통신 연구소 과장1995-2000 한국통신 선임연구원1999-2002 ㈜웨어플러스, 연구소장2002-현재 한국기술교육대학교 정보기술공학부 부교수관심분야: IMS, 시스템 및 네트워크 관리, 객체 지향 분산 처리 기술, 네트워크 QoS 제어 플랫폼, 개인화서비스21
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