6
1 ﭼﻜ ﺪه اﻓﺰاﻳﺶ روزاﻓﺰون ﺎز ﻛﺎرﺑﺮان ا ﻨﺘﺮﻧﺖ ﺑﻪ ﺳﺮو ﻫﺎ ي ارﺗﺒﺎﻃ ﭼﻨﺪرﺳﺎﻧﻪ ا ي، ﺳﺒﺐ اﻫﻤﻴﺖ ﺗﺤﻘﻴﻖ و ﭘﮋوﻫﺶ در ﺣﻮزه ﭘﻴﺎده ﺳﺎزي و ارزﻳﺎﺑﻲ ﺳﺮورﻫﺎي رﺳﺎﻧﻪ در دﻧﻴﺎيVoIP ﺷﺪه اﺳﺖ. ﺳﺮورﻫﺎي رﺳﺎﻧﻪ ﻧﻘﺶ اﺻﻠﻲ را در اﻳﺠﺎد ارﺗﺒﺎﻃ ﺎت ﭼﻨﺪﻃﺮﻓﻪ و ﻛﻨﻔﺮاﻧﺲ ﻫﺎي ﺻﻮﺗﻲ و وﻳﺪﺋﻮﻳﻲ اﻳﻔﺎ ﻣﻲ ﻛﻨﻨﺪ. در ا ﻦ ﻣﻘﺎﻟﻪ ﻚ ﺳﺮور رﺳﺎﻧﻪ ﻣﻨﺒﻊ ﺑﺎز، ﺗﻮﺳﻂ ﺷﺒﻴﻪ ﺳﺎز ارﺳﺎل ﺑﺎر، از ﻧﻘﻄﻪ ﻧﻈﺮ ﺗﺴﺖ ﺑﺎرRTP ﻣﻮرد ارزﻳﺎﺑﻲ ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘ و ارﺗﺒﺎط ﺑﻴﻦ ﺗﻌﺪاد ﺷﺮﻛﺖ ﻛﻨﻨﺪﮔﺎن در ﻳﻚ ﻛﻨﻔﺮاﻧﺲ و ﻣﻨﺎﺑﻊ ﭘﺮدازﺷﻲCPU ﺑﺮاي ﺳﺮور رﺳﺎﻧﻪ ﺗﻌﻴﻴﻦ ﮔﺮدﻳﺪ ه اﺳﺖ. ﻣﺸﺨﺺً ﺿﻤﻨﺎ ﺷﺪ ﻫﻨﮕﺎﻣﻲ ﻛﻪ ﺗﻌﺪاد ﺷﺮﻛﺖ ﻛﻨ ﻨﺪﮔﺎن در ﻛﻨﻔﺮاﻧﺲ از ﺣﺪ ﺧﺎﺻ اﻓﺰاﻳﺶ ﻳﺎﺑﺪ، ﺑﺎر ﭘﺮدازﺷﻲCPU ، ﺣﺬف ﺑﺴﺘﻪ و ﻟﺮزش ﺑﻪ ﮔﻮﻧﻪ اي اﺿﺎﻓﻪ ﻣﻲ ﺷﻮد ﻛﻪ د ﮕﺮ ﻧﻤ ﺗﻮان ارﺗﺒﺎط ﻣﺆﺛﺮ را از ﻟﺤﺎظ ﻛﻴﻔﻴﺖ ﺑﺮﻗﺮار ﻧﻤﻮد. در اﻳﻦ ﺷﺮاﻳﻂ ﺿﺮورت ﺗﻮازن و ﺗﻮزﻳﻊ ﺑﺎر روي ﭼﻨﺪ ﺳﺮور رﺳﺎﻧﻪ اﺣﺴﺎس ﺧﻮاﻫﺪ ﺷﺪ. ﻛﻠﻴﺪ واژه- SIP ، RTP ، Packet-Loss ، Jitter ، ﺳﺮور رﺳﺎﻧﻪ،SEMS . 1 - ﻣﻘﺪﻣﻪ ﺑﺎ اﻓﺰا ﺶ روزاﻓﺰون ﺗﻮﺟﻪ ﻛﺎرﺑﺮان ا ﻨﺘﺮﻧﺖ ﺑﻪ ﺳـﺮو ﻫـﺎ يVoIP ، ﺗﺤﻘ ﻘﺎت آﻛﺎدﻣ ﻚ در ا ﻦ زﻣ ﻨﻪ ﻧ ﺑﻪ ﺷﻜﻞ ﻓﺰا ﻨـﺪه- ا ي در ﺣﺎل ﮔﺴﺘﺮش اﺳﺖ. از ﺳﺮو ﻫﺎ ي ﺑﺴ ﺎر ﻣﻬـﻢ در ا ﻦ ﺣﻮزه ﻛﻨﻔﺮاﻧﺲ ﻫﺎ ي ﺻﻮﺗ ﻣﺒﺘﻨ ﺑﺮ ﭘﺮوﺗﻜـﻞ ﺳـ ﮕﻨﺎ ﻨﮓSIP اﺳﺖ، و از اﺟﺰا ي اﺻﻠ ﺗﺸﻜ دﻫﻨـﺪه ﻛﻨﻔـﺮاﻧﺲ ﻫـﺎ ﺳﺮور رﺳﺎﻧﻪ اﺳﺖ. ﻣﺎ در ا ﻦ ﺗﺤﻘ ﻴـ ﻖ ﺑـﻪ ﺑﺮرﺳـ رﻓﺘـﺎر ﺳـﺮور رﺳﺎﻧﻪ در ﺷﺮا ﻂ ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺗﺴﺖ ﺑﺎر1 ، ﮔﻢ ﺷـﺪن ﺑـﺴﺘﻪ2 و ﻟـﺮزش3 در ﻣﻘﺎﺑــﻞ اﻓــﺰا ﺶ ﺗﻌــﺪاد ﺷــﺮﻛﺖ ﻛﻨﻨــﺪﮔﺎن در ﻛﻨﻔــﺮاﻧﺲ ﭘﺮداﺧﺘﻪ ا. در ﺑﺴﺘﺮ ﺗﺴﺖ ﻣﺎ از ﺳﺮور رﺳﺎﻧﻪ ﻣﻨﺒـﻊ ﺑـﺎ ز ﺑـﻪ ﻧـﺎمSEMS اﺳﺘﻔﺎده ﻧﻤﻮده ا. 1 Stress test 2 packet loss 3 jitter ﭘﺮوﺗﻜﻞSIP ﺟﻬﺖ ﺑ ﺮﭘﺎ ﻳﻲ ، اﺻﻼح و ﺧﺎﺗﻤﻪ ﺗﻤﺎس ﻫـﺎ ي ﺑـ ﺎ ﭼﻨﺪ ﻛﺎرﺑﺮ ﺑﻪ ﻛـﺎر ﻣـ رود. ﻫﺮﭼﻨـﺪSIP در اﺑﺘـﺪا ﺑـﺮا ي ﺗﻤﺎس ﻫﺎ ي ﻧﻘﻄﻪ ﺑﻪ ﻧﻘﻄﻪ ﺑﻜﺎر ﻣ رﻓـﺖ، وﻟـ ﺑـﻪ ﺳـﺮﻋﺖ ا ﻳـ ﭘﺮوﺗﻜﻞ ﺗﻮاﻧﺴﺖ ﺑﻪ اﻧﻮاع ﻣﺨﺘﻠﻒ، از ﻛﻨﻔﺮاﻧﺲ ﻫـﺎ ي ﺻـﻮﺗ ﻫـﻢ ﭘﺸﺘ ﺒﺎﻧ ﻛﻨﺪ. ﻣﻘﺎﻻت ﻣﺘﻌﺪدي در زﻣﻴﻨﻪ ارزﻳﺎﺑﻲ و ﺑﺮرﺳﻲ ﻋﻤﻠﻜـﺮد ﺳـﺮور رﺳﺎﻧﻪ از اﺑﻌﺎد ﻣﺨﺘﻠﻒ ﻣﻮﺟﻮد ﻣﻲ ﺑﺎﺷـﺪ ﻛـﻪ در اﻳﻨﺠـﺎ ﺑـﻪ ﭼﻨـﺪ ﻣﻮرد اﺷﺎره ﻣﻲ ﮔﺮدد. در اوﻟﻴﻦ ﻣﺮﺟﻊ ذﻛﺮﺷﺪه، Hyun Wook و دﻳﮕﺮان[1] ﺑـﺮاي ﺗﺴﺖ روﻧﺪ ﺑﺮﻗـﺮاري ارﺗﺒـﺎطSIP از ﺟـﺪول درﻫـﻢIhash روي ﺳﺮوررﺳﺎﻧﻪ ﻫﺎي ﻣﺠﺎزي اﺳـﺘﻔﺎد ه ﻛـﺮد. در اﻳـﻦ ﺗﺤﻘﻴـﻖ وي ﺑـﺎ ﺳﻨﺎرﻳﻮ از ﭘﻴﺶ ﺗﻌﺮﻳﻒ ﺷﺪه ﺗﻮﺳﻂ ﻳﻚ ﭘﺮوﻛـﺴﻲSIP ﺗﻤـﺎس- ﻫﺎي ﻣﺘﻌﺪدي را در ﺣﺪود5000 ﺗﻤـﺎس ﺑـﺎ ﻣـﺪت زﻣـﺎن ﻫـﺎي ﻣﺘﻔﺎوت ﺑﺮﻗﺮار ﻛﺮد. وي ﭘﺲ از ﺑﺮرﺳﻲ ﺧﺮوﺟﻲ ﻫﺎ ﻣﺘﻮﺟـﻪ ﺷـﺪ ﻛﻪ ﻫﻤﺰﻣﺎن ﺑﺎ اﻓﺰاﻳﺶ ﻧﺮخ ارﺳﺎل ﺗﻤﺎس ﻫـﺎ از300 ﺗﻤـﺎس در ا رزﻳﺎﺑﻲ ﺳﺮور رﺳﺎﻧﻪ در ﻛﻨﻔﺮاﻧﺲ ﻫﺎ ي ﺻﻮﺗ ﻣﺒﺘﻨ ﺑﺮSIP ﻓﺎﻃﻤﻪ ﺻﻤﺼﺎﻣ1 ، اﻣ ﺮﺣﺴ ﻦ آﺷﻮر ي2 ، اﺣﻤﺪ اﻛ ي3 1 داﻧﺸﮕﺎه ﻋﻠﻢ و ﺻﻨﻌﺖ ا ﺮان، [email protected] 2 داﻧﺸﮕﺎه ﻋﻠﻢ و ﺻﻨﻌﺖ ا ﺮان، [email protected] 3 داﻧﺸﮕﺎه ﻋﻠﻢ و ﺻﻨﻌﺖ ا ﺮان، [email protected] 2092 www.MatlabSite.com | ﻣﺘﻠﺐ ﺳﺎﯾﺖ

SIP ˇ˘˚4 ˜*0 ˝ ˙ˆ 2ˇ - files.matlabsite.comfiles.matlabsite.com/docs/papers/icee2010/icee2010-157.pdf1 ˝ ' ) *+ ' ˙() $%&˜ "˙ #˚ !˝ ˇ ˛ ˚˜ ˝ ˙ˆ ˘ˇ – *3 ˜*0

  • Upload
    donhan

  • View
    226

  • Download
    2

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: SIP ˇ˘˚4 ˜*0 ˝ ˙ˆ 2ˇ - files.matlabsite.comfiles.matlabsite.com/docs/papers/icee2010/icee2010-157.pdf1 ˝ ' ) *+ ' ˙() $%&˜ "˙ #˚ !˝ ˇ ˛ ˚˜ ˝ ˙ˆ ˘ˇ – *3 ˜*0

1

سازي وپيادهحوزه پژوهش در تحقيق وسبب اهميت ،يا چندرسانهي ارتباطيهاسينترنت به سروياز كاربران اينافزايش روزافزون – دهيچك

هاي صوتي و ويدئويي چندطرفه و كنفرانسات سرورهاي رسانه نقش اصلي را در ايجاد ارتباط.شده است VoIPارزيابي سرورهاي رسانه در دنياي

ارتباط بين و ه مورد ارزيابي قرار گرفتRTPتست بار از نقطه نظر،توسط شبيه ساز ارسال بار ،ك سرور رسانه منبع بازين مقاله يدر ا .كنندميايفا

تعداد كه هنگامي شد ضمناً مشخص .ه است براي سرور رسانه تعيين گرديدCPUتعداد شركت كنندگان در يك كنفرانس و منابع پردازشي

ك يتوان يگر نمي كه دشوداي اضافه ميگونهبه لرزش و حذف بسته ، CPUپردازشي بار ، افزايش يابدي حد خاصازندگان در كنفرانس شركت كن

. احساس خواهد شد روي چند سرور رسانه توازن و توزيع بارضرورت در اين شرايط .برقرار نمودرا از لحاظ كيفيت ارتباط مؤثر

.SEMS سرور رسانه، ،SIP ،RTP، Packet-Loss، Jitter - كليد واژه

مقدمه - 1

يهـا سينترنت به سـرو يش روزافزون توجه كاربران ا يبا افزا

VoIP، نـده يبه شكل فزا زينه ن ين زم يك در ا يقات آكادم ي تحق-

در ار مهـم ي بس يهاسي از سرو يكي. در حال گسترش است يا

نگ يلگناي بر پروتكـل سـ ي مبتن ي صوت يهان حوزه كنفرانس يا

SIP هـا دهنـده كنفـرانس ل ي تشكي اصلي از اجزايكيو ، است

رفتـار سـرور يق بـه بررسـ يـ ن تحق ي ما در ا .سرور رسانه است

3لـرزش و 2 بـسته شـدن گم، 1ط مختلف تست بار يرسانه در شرا

ــزا در ــل اف ــرانس يمقاب ــدگان در كنف ــركت كنن ــداد ش ش تع

ز بـه نـام در بستر تست ما از سرور رسانه منبـع بـا . مياپرداخته

SEMSميا استفاده نموده .

1 Stress test 2 packet loss 3 jitter

ن ي بـ يهـا ، اصالح و خاتمه تماس ييرپا جهت ب SIPپروتكل

ي در ابتـدا بـرا SIPهرچنـد . روديا چند كاربر به كـار مـ يك ي

ن يـ ا بـه سـرعت يرفـت، ولـ ي نقطه به نقطه بكار م يهاتماس

هـم ي صـوت يهـا از كنفرانس ، مختلف انواع به پروتكل توانست

. كند يبانيپشت

مقاالت متعددي در زمينه ارزيابي و بررسي عملكـرد سـرور

باشـد كـه در اينجـا بـه چنـد رسانه از ابعاد مختلف موجود مي

. گرددمورد اشاره مي

بـراي [1] و ديگران Hyun Wook ،در اولين مرجع ذكرشده

روي Ihash از جـدول درهـم SIPتست روند برقـراري ارتبـاط

در ايـن تحقيـق وي بـا . ه كـرد اسـتفاد هاي مجازيسروررسانه

- تمـاس SIPسناريو از پيش تعريف شده توسط يك پروكـسي

هـاي تمـاس بـا مـدت زمـان 5000هاي متعددي را در حدود

ها متوجـه شـد وي پس از بررسي خروجي . متفاوت برقرار كرد

تمـاس در 300كه همزمان با افزايش نرخ ارسال تماس هـا از

SIP بر ي مبتني صوتيهاكنفرانسسرور رسانه در رزيابي ا

3يرباحمد اك ،2ين آشوريرحسيام، 1يفاطمه صمصام [email protected]، رانيادانشگاه علم و صنعت 1

[email protected]، رانيادانشگاه علم و صنعت 2 [email protected]، رانيادانشگاه علم و صنعت 3

2092

www.MatlabSite.com | متلب سایت

Page 2: SIP ˇ˘˚4 ˜*0 ˝ ˙ˆ 2ˇ - files.matlabsite.comfiles.matlabsite.com/docs/papers/icee2010/icee2010-157.pdf1 ˝ ' ) *+ ' ˙() $%&˜ "˙ #˚ !˝ ˇ ˛ ˚˜ ˝ ˙ˆ ˘ˇ – *3 ˜*0

2

موفق بـدليل پـرت اي نا ه و تماس 4ثانيه به باال، نرخ اتمام زمان

با استفاده از سيـستم جـداول درهـم . يابدسيگنال افزايش مي

هـا كـاهش يافتـه و تنهـا از وي، اين روند صعودي پرت تماس

.شوند تماس در ثانيه به بعد شروع مي500

در [2] و ديگـــران Mauro Femminella ،در مرجـــع دوم

يكـي سـرور و ه كـ SIPp [3]تحقيق خود از دو بخش نرم افزار

ديگري مشتري بود با سناريو از پـيش تعريـف شـده اقـدام بـه

اين نرم افـزار . ارسال ترافيك سيگنالينگ روي هم نموده است

قادر به ارسال هزاران بسته بار سيگنالينگ با توجه بـه سـناريو

60 تـا 5ها با ضريب النـدا از وي نرخ تماس يدر سناريو . است

هـاي سيـستم كنتـرل تمـاس . يابندايش مي تماس در ثانيه افز

دقيقـه 3,5هاي باز مانـده بـيش از براي خاتمه دادن به تماس

تم كنتـرل متوجـه با تغييرات صورت داده در سيس . برقرار نمود

ها از محدوده زماني خارج شـده و تماس از% 37شد كه حدود

قبل از اتمام تماس توسط خود برنامه توسـط كنتـرل كننـده

. ست خاتمه يابندبايمي

ــار ] 11[در مقالــه قبلــي مــا در ايــن زمينــه ــه بررســي ب ب

در شرايط مشخص منحني . سيگنالينگ سرور رسانه پرداختيم

بار سيگنالينگ سرور رسـانه بـر حـسب نـرخ افـزايش شـركت

با تغيير سناريو و نوع ارسال . كنندگان مورد ارزيابي قرار گرفت

تمـاس از 1000فق را در هـاي نـامو بار توانستيم ميزان تماس

گيـري همـان گونـه كـه در نتيجـه . كاهش دهيم % 32به % 47

شود ؛ براي تست جامع تري از سرورهاي رسانه نياز به بيان مي

شد كه خط مشي اصـلي ها احساس مي در آنRTP5بررسي بار

.باشداين مقاله مي

ن صورت است كه در بخـش دوم بـه ين مقاله به ا يساختار ا

را در ي كـه نقـش اصـل ي به عنوان پروتكل SIP6وتكل پر يبررس

بخـش سـوم بـه . شـود ،پرداخته مـي شات ما برعهده دارد يآزما

اجـزاي تـشكيل و ي صـوت يهـا سرور رسانه و كنفرانس يمعرف

. اختصاص دارددهنده يك كنفرانس

سرور رسـانه در يابي ما جهت ارز يشنهاديت روش پ يدر نها

م يكنـ يان م يدر آنجا ب . است ان شده يل ب ي به تفص چهارمبخش

4 Time-out 5 Real-Time Transport Protocol 6 Session Initiation Protocol

. تست نمود RTPتوان سرور رسانه را از لحاظ بار يكه چگونه م

. مطرح شده آمده استيهاج بحثي هم نتايانيدر بخش پا

SIPپروتكل -2

در بستر تـست و ي اصل يهاهمانگونه كه عنوان شد پروتكل

ن بخـش يدر ا . باشديم SIPشات ما پروتكل شروع جلسه يآزما

. ميپردازين پروتكل مي ايتصار به معرفبه اخ

هـاي ارتبـاطي همانگونه كه نياز كاربران اينترنت به سرويس

ــانه ــي چندرس ــزايش م ــه روز اف ــل اي روز ب ــد، پروتك ــاي ياب ه

هـاي سيگنالينگ متعددي براي كنترل مؤثر و كارآمد سرويس

ك يـ SIP [4] پروتكل. ئه گرديده استااي ارارتباطي چندرسانه

- جلسات چندرسانه يينگ است كه جهت برپا يگنالي س پروتكل

جهـت SIP دعـوت يهـا اميـ پ. رودي بكار مـ IP شبكه ي رو يا

ها حامـل امين پ يا. رودي بكار م IPك شبكه يجاد جلسات در يا

ي است كه به شركت كننـدگان امكـان توافـق رو ييهابرچسب

.دهدينوع رسانه را م

ارائـه IETFسـط توRFC 3261اسـتاندارد در SIPپروتكل

ه يـ و مربـوط بـه ال HTTPه ي شـب اسـت ي متن يپروتكل. يدگرد

از پروتكل ه انتقال است و ي مستقل از ال SIP. باشدي م يكاربرد

UDP ا يTCPكندي به عنوان پروتكل انتقال استفاده م.

SIP [2]نحوه برقراري ارتباط توسط پروتکل : ۱شکل

-كند و طي اين مدت پيـام ي اين پيام را پردازش مي پروكس

در . فرسـتد به سمت عامل كاربر مي را Ringing و Trying يها

نهايت اگر تصميم بگيرد كه پيام دعوت را قبول كند در پاسـخ

عامل كـاربر . كند براي عامل كاربر ارسال ميOK 200يك پيام

در . نمايدد مي را تأيي OK دريافت پيام ACKنيز با ارسال پيام

اي بين دو طرف برقرار شده اسـت اين مرحله جلسه چندرسانه

2093

www.MatlabSite.com | متلب سایت

Page 3: SIP ˇ˘˚4 ˜*0 ˝ ˙ˆ 2ˇ - files.matlabsite.comfiles.matlabsite.com/docs/papers/icee2010/icee2010-157.pdf1 ˝ ' ) *+ ' ˙() $%&˜ "˙ #˚ !˝ ˇ ˛ ˚˜ ˝ ˙ˆ ˘ˇ – *3 ˜*0

3

را بـين RTPو آماده است تا جريان صوت و تـصوير يـا همـان

و هنگاميكه عامل كاربر تصميم بگيرد اين .آنها رد و بدل نمايد

به سمت پروكـسي سـرور BYEجلسه را خاتمه دهد يك پيام

ين درخواست سرور نيز با ارسـال نمايد، در پاسخ به ا ارسال مي

كنـد و موافقت خود را با خاتمه جلسه اعالم مـي OK 200پيام

.يابدبه اين ترتيب اين جلسه پايان مي

سرور رسانه و جايگاه آن در كنفرانس صوتي - 3

يعنـي زمـان سـاعت 1960به سال ي سرور رسانه تاريخچه

. گـردد يي خودكـار شـماره برمـ گوينـده اعالم دما و نيزگويا و

ي خودكار شماره يك پيام را براي تكنسين فني پخـش گوينده

كند و در آن شماره تلفن مربوط به يك جفت سيم را اعالم مي

-ي پيـام ي عظيمـي در زمينـه ، توسـعه 1990در سال . كندمي

هاي صوتي و سرورهاي فـاكس انجـام رساني مستقل، كنفرانس

قريبـاً بـه سـرور رسـانه ت 1998_1999سپس در سال . گرفت

.شكل امروزي درآمد

هـاي كنفـرانس يـك مثـال مـشخص از چگـونگي سرويس

هـاي صـوتي را تركيـب عملكرد سرور رسانه است كـه جريـان

-نموده و براي تمامي شركت كنندگان در كنفرانس ارسال مي

SEMS و سرور رسـانه در اين بخش به معرفي كنفرانس .نمايد

. پردازيممي

آناجزاي تشكيل دهنده وي صوتيهاكنفرانس - 1- 3

يكنندگان چندگانـه بـه طـوركل با شركت يجلسات ارتباط

توانـد ي مـ SIP. شوندي شناخته م [5][6] تحت عنوان كنفرانس

يبانيطرفـه پـشت نه ارتباطـات چنـد ي در زميادي زيهااز مدل

از يك كنفـرانس صـوت يـ شود كه ي مشاهده م3در شكل .كند

سـرور . ل شـده اسـت يشكسرور كنفرانس و شركت كنندگان ت

فـوكس مـسئول . باشـد يكـسر مـ يكنفرانس شامل فوكس و م

ان يــكــسر مــسئول انتقــال جري كنفــرانس و ميبخــش كنترلــ

كسر يم. ن شركت كنندگان مختلف است ي ب RTP ياچندرسانه

. دينمايافت مي را از واحد فوكس دريدستورات كنترل

ک کنفرانسيل دهنده ي تشکياجزا: ۲شکل

را از شـركت كننـدگان ي صـوت يهـا انيكسر جر يمراين بناب

ـ هاانيكند و مجددأ جر يافت م يمختلف در ع يـ ن آنهـا توز ي را ب

يهـا انيم كه هر شركت كننده مجموع جر يتوجه دار . دينمايم

خـودش را RTPان ي جر ي منها گري شركت كنندگان د يارسانه

).2شكل ( كنديافت ميدر

SEMS7 سرور رسانه يمعرف - 2- 3

ـ است كـه بـه ي سرور رسانه نام ي تلفن يايدر دن ك واحـد ي

يري و تـصو ي صـوت يهـا انيـ شـود كـه جر ي داده م يمحاسبات

در . كنـد ي را پـردازش مـ يها و اتصاالت صـوت مربوط به تماس

ك سـرور رسـانه پـردازش يـ يفه اصل يت و وظ يقت مسئول يحق

معماري يك سرور رسانه سـاده را 3در شكل . استيان مد يجر

.نيدكمالحظه مي

[8] يا رسانهيهاسي سرويمعمار: ۳شکل

7 SIP Express Media Server

2094

www.MatlabSite.com | متلب سایت

Page 4: SIP ˇ˘˚4 ˜*0 ˝ ˙ˆ 2ˇ - files.matlabsite.comfiles.matlabsite.com/docs/papers/icee2010/icee2010-157.pdf1 ˝ ' ) *+ ' ˙() $%&˜ "˙ #˚ !˝ ˇ ˛ ˚˜ ˝ ˙ˆ ˘ˇ – *3 ˜*0

4

:برخي وظايف يك سرور رسانه شامل

در كنفرانس و ارسـال مجـدد اي مد ي ها اني جر بيترك •

به شركت كنندگان

TTS متن به گفتار ليتبد •

ASR خودكار صوت صيتشخ •

صداضبط •

ضبط شدهشي از پي صوتلي فاكي ياجرا •

.باشد ميDTMFهاي تون8بازگشايي •

-سي سـرو يبـرا ]SEMS] 7و رايگان سرور رسانه منبع باز

بـاال و توسـعه ييبا كارا . رودي بكار م SIP بر يمبتن VoIP يها

فـوكس تواند به عنـوان مي SERن سرور رسانه از يا. ر است يپذ

ــد؛ هرچنــد ــوكس داراي خــودSEMS اســتفاده كن ــي ف داخل

SIPCTRL عمـل آن نترليتواند به عنوان بخش ك كه مي است

. نمايد

روش پيشنهادي جهت ارزيابي سرور رسانه - 4

م ي پـرداخت SEMS سرور رسانه يابيق ما به ارز ين تحق يدر ا

. مين ســرور رســانه اســتفاده نمــوديــس كنفــرانس اي از ســروو

ك يـ د كننـده تراف يستم عامل، سرور رسانه و تول يمشخصات س

كدگـشا -كدگـذار ضـمناً از . آمده است 1 سرور در جدول يرو

G.711 گـشاهاي رايگـان و اسـتاندارد كد-كدگـذار كه از جمله

.ش استفاده شده استين آزماي جهت تست ااست،

شزايط آزمايش: ۱جدول

نوع توضيحات

Pentium IV- 1.86GHZ / 3096MB RAM سيستم

Fedora 9.0-Kernel 2.6.25 سيستم عامل

SIPp 3.1 2008 ارسال كننده ترافيك

SEMS V 1.1.1 سرور رسانه

در بـستر تـست انجـام SIPp سرور رسانه و يريمحل قرارگ

يهـا بـسته يابيـ جهـت رد . باشدي مشخص م 4شده در شكل

RTP از نـرم افـزار Wiresharkكليــه .ده اسـت يـ اســتفاده گرد

8 decode

ها در شرايط يكسان و پس از ارسـال بـار پـيش زمينـه و تست

شـايان ذكـر .انـد هاصطالحاٌ گرم كردن سرور رسانه انجام گرفت

تمـاس در ثانيـه 10 نـرخ هاي انجام شـده است كه در آزمايش

روي سرور ارسـال RTP ثانيه بار 40 و مدت زمان منظور شده

.گرددمي

سرور رسانه و شرکت کنندگان در بستر تستيمحل قرارگير: ۴شکل

ت است از تـست ق عبار ين تحق ين تست انجام شده در ا ياول

كه با افزودن تعداد شـركت كننـدگان در ين معني، بدRTPبار

ـ اه نمـود يابيـ را ارز CPUكنفرانس بـار ن يـ در ا ). 5شـكل (م ي

كه تعداد شركت كنندگان يا در لحظه شودينمودار مالحظه م

درصـد 100رسد بار پردازنده به ي م190در كنفرانس به حدود

تعـداد شـركت لـي آزمـايش در شـرايط فع بنـابراين . رسـد يم

80از باالتر CPU بار كاربر باشد تا 75 بيشتر از كنندگان نبايد

.درصد قرار نگيرد

بر حسب تعداد شرکت کنندگانCPUنمودار تست بار : ۵شکل

هـاي نـرم افـزار منبـع بـاز بـا نـام 4 از CPUدر ارزيابي بار

Oprofile،Valgrind ،Sysprof لــي و برخــي ابزارهــاي داخ

و غيـره نيـز بهـره Vmstat،Topسيستم عامل لينوكس مانند

تـست و حـذف 10هرنتيجه شـامل ميـانگين آمـاري . گرفتيم

. خطاهاي محاسبه شـده و مـوارد خـارج از معيـار بـوده اسـت

2095

www.MatlabSite.com | متلب سایت

Page 5: SIP ˇ˘˚4 ˜*0 ˝ ˙ˆ 2ˇ - files.matlabsite.comfiles.matlabsite.com/docs/papers/icee2010/icee2010-157.pdf1 ˝ ' ) *+ ' ˙() $%&˜ "˙ #˚ !˝ ˇ ˛ ˚˜ ˝ ˙ˆ ˘ˇ – *3 ˜*0

5

تواند تا حدي با توجه به نـوع مي CPUشايان ذكر است كه بار

CPU و سيستم عامل، سخت افزارهاي مورد استفاده مانند نوع

Cache و همين طـور نـوع الگـوريتم تخـصيص زمـان توسـط

Kernelمتغير باشد ،.

ن يحـ هـا در 9شـدن بـسته گـم ارزيـابي نـرخ در اين مقالـه

ها گم شدن بسته دليل. استنيز مورد نظر 10لرزش و كنفرانس

در بستر شـبكه، اشـباع 11تواند تنزل سيگنال ميدر حالت كلي

-و حتـي سياسـت هاي معيوب هاي ارتباطي، سخت افزار لينك

در كار حاضر با توجـه بـه .ها باشد هاي مسيريابي در مسيرياب

اينكه سرور رسانه منـابع پردازشـي محـدود و حافظـه محـدود

، با افزايش شركت كنندگان در كنفرانس سرور بـه حالـت دارد

در .رودهـا بـاال مـي اشباع نزديك شده و امكان گم شدن بسته

هـا بـه تعداد شركت كننده يد كه وقت يكني مالحظه م 6شكل

و بـصورت هـا ناگهـان ده گم شدن بسته يرسد پد ي م 75حدود

، درصد حذف بـسته در قبل از اين تعداد.ابدييش مي افزا نمائي

تـا G.711 كدگـشا -كدگـذار است كه براي بوده درصد 3حدود

كيفيـت [8] البته در برخي مقـاالت . باشدحدي قابل قبول مي

بـا وقـوع . درصد عنوان شده است 1 ر مقدار، تا سرويس حداكث

.توان انتظار افزايش لرزش را نيز داشتاين پديده مي

نمودار حذف بسته بر حسب تعداد شرکت کنندگان: ۶شکل

هـا در ارزيـابي عملكـرد و تـرين شـاخص يكي از مهم لرزش

دليل اصـلي بـروز آن . است VoIPكيفيت سرويس در پروتكل

9 Packet-Loss 10 Jitter 11 Signal degradation

فيــك در شــبكه ، تغييــر در مــسيريابي و حتــي ترادتوانــمــي

ها براي مقابله بـا ترافيـك صـف ورودي و تنظيمات بد دستگاه

، علـت بـاال رفـتن لـرزش در آزمـايش انجـام شـده .غيره باشد

تركيـب در ، سـرور ظرفيـت از بـيش بـه افزايش تعداد كاربران

بـين شـركت كننـدگان هاي رسانه و توزيع مجـدد آنهـا جريان

.باشدمي

-با توجه به محدوديت تعداد كاربران كنفرانس به نظـر مـي

رسد بايد با در نظر گرفتن تعداد سرور مورد نياز بـا اسـتفاده از

ي راه حل مناسبي براي بارها ،هاي مناسب براي توزيع بار روش

RTP ددرپيشنهاد گ باال.

بر حسب تعداد شرکت کنندگانلرزشنمودار : ۷شکل

گيري نتيجه -5

ط مختلـف ي سرور رسانه در شرا يق ما به بررس ي تحق نيدر ا

م كــه اگــر تعــداد شــركت كننــدگان در يافتيــدرم و يپــرداخت

بـه بعـد سـرور يك نقطـه مشخـص يـ ابد از يش يكنفرانس افزا

رش يگـر قـادر بـه پـذ يرسـد و د يرسانه به حد اشباع خـود مـ

روي سرور RTPبررسي بار . نخواهد بود يديشركت كننده جد

اند نگرشي مبتني بر كيفيـت سـرويس و سـطحي رسانه مي تو

در ســطح ســيگنالينگ . فراتــر از بــار ســيگنالينگ ارائــه دهــد

يـك از انجـام و يـا عـدم انجـام -ها بصورت كامال صـفر بررسي

كـه در RTPها است، ولـي بـار موفقيت آميز تماس و تعداد آن

توانـد بـازگو سته اصلي تماس در كنفرانس است مـي حقيقت ه

هـدف اصـلي . ها باشد نها كميت بلكه كيفيت تماس كننده نه ت

مالحظـه . واقعي ارائه كيفيت باالتر اسـت -هاي زمان در تماس

شد كه پس از گذر از نقطه اشباع و كار سرور رسـانه بـا وجـود

مـانع ادامـه كـار امكان برقراري ارتباط، كاهش كيفيـت عمـالً

جديـد هاي ن به اين نقطه و تعريف سناريو با رسيد . خواهد شد

ل از اشـباع كامـل بـ تـوان ق هاي توازن بار مـي و ايجاد سياست

2096

www.MatlabSite.com | متلب سایت

Page 6: SIP ˇ˘˚4 ˜*0 ˝ ˙ˆ 2ˇ - files.matlabsite.comfiles.matlabsite.com/docs/papers/icee2010/icee2010-157.pdf1 ˝ ' ) *+ ' ˙() $%&˜ "˙ #˚ !˝ ˇ ˛ ˚˜ ˝ ˙ˆ ˘ˇ – *3 ˜*0

6

. ها پرداخـت توزيـع يكنواخـت بـار روي سـاير سـرور سرور بـه

هـا و ارائـه توانـد بـراي شـركت ار مـي ببدست آوردن اين نقاط

.ها بسيار حائظ اهميت باشدگونه سرويسدهندگان اين

ي ز اجـزا هاي رسانه به عنوان يكي ا تكميل بررسي سرور در

-كدگـذار بايست با تغيير نوع هاي نسل آينده ، مي اصلي شبكه

كدگـشا -كدگذارترين به ساير موارد به بهينه G.711 از گشاكد

عالوه بر اين مطلب، بررسي عملكرد . در سرورهاي رسانه رسيد

SEMS هـاي هاي ارزيابي شده با سـاير سـرور اظ شاخص از لح

تواند مي Free-Switch وAsterisk، Yateمنبع باز مطرح مانند

-حتي مورد توجه سازندگان آن هاي آكادميك، عالوه بر محيط

.ع شودها نيز واق

سپاسگزاري

جهانبخش كـه بـا يمهندس مجتب با تشكر فراوان از جناب

و پژوهش ني ا انجامما را در ،در اين زمينه توجه به تجربه خود

.ندد نموياري مربوطهيهاشيآزما

عمراج

[1] H. Wook, S. Kang, D. Kim, “Performance Enhancement of SIP proxy server by using Ihash for matching transaction”, IEEE, ISBN 978-89-5519-131-8 93560, Feb 2007.

[2] Mauro Femminella, Roberto Francescangeli, Francesco Giacinti, Emanuele Maccherani, “Design, Implementation, and

performance of an advanced SIP-based call control for VoIP services”, IEEE, ISBN 978-1-4244-3435, 2009.

[3] http://sipp.sourceforge.net/doc/reference.html. [4] J. Rosenberg, H. Schulzrinne, G. Camarillo, A. Johnston, J.

Peterson, R. Sparks, M. Handley, E. Schooler, "SIP: Session Initiation Protocol", RFC 3261, June 2002

[5] J. Rosenberg, "A Framework for Conferencing with the Session Initiation Protocol (SIP)", RFC 4353, February 2006.

[6] R. Even, N. Ismail, "Conferencing Scenarios", RFC 4597, August 2006.

[7] http://www.iptel.org/sems [8] M. Ahmed, A. M. Mansor, “CPU dimensioning on

performance of Asterisk VoIP PBX”, 11th communications and networking simulation symposium, Ottawa, Canada, pp. 139-146, Apr 2008.

[9] C. Partridge, “Isochronous Applications Do Not Require Jitter-Controlled Networks”, RFC 1257, September 1991.

[10] H. Schulzrinne, S. Casner, R. Frederick, V. Jacobson, "RTP: A Transport Protocol for Real-Time Applications", RFC 3550, July 2003.

يابيارز"فاطمه صمصامي، احمد اكبري، اميرحسين آشوري، ]11[

آن به ي معماريها و انواع مدليكي آموزش الكترون رسانهيسرورها

المللي آموزش كنفرانس بيناولين ، "گنيگناليهمراه تست بار س

.1388، آذر دانشگاه علم و صنعت ايرانالكترونيكي،

سرور رسانه و تست ارتباط يابي مطالعه و ارز،يآشور نيرحسيام ]12[

ران،يلم و صنعت ا دانشگاه عسانس،ي آن، مقطع لي رويزمان واقع

.1388، 96- 64تهران، فصل چهارم، صفحات

،يونيهما ميمر، ياكبراحمد ،يازهر ديوح ،جهانبخش يمجتب ]13[

با استفاده از SIP نگيگنالي مختلف شبكه سيهايكربندي پيابيارز"

، شماره اول فصلنامه " تماسي برقرارتيفي كي پارامترهايريگاندازه

1388 ر،يركبيطالعات وارتباطات، دانشگاه ام اي فناوري پژوهشيعلم

2097

www.MatlabSite.com | متلب سایت