4. IP-PBX의 기능과 역할

VoIP 핵심 ‘IP-PBX’ 확산 힘입어 ‘All-IP’ 시대 성큼
비용 절감·장비 규모 축소 등 도입 효과 ‘뚜렷’ … 기업 규모·사용 환경 고려해야

 

연·재·순·서
1. PSTN에서 VoIP로
2. VoIP 기술 ① : 프로토콜

3. VoIP 기술 ② : 네트워크 구조
4. IP-PBX의 기능과 역할
5. VoIP 시장 동향

6. VoIP 향후 전망

 

이종석
케이티인포텍 신사업기획단 상무
jslee@kti.co.kr

지난 호에서는 VoIP 시스템의 구성에 대해 살펴봤다. 이를 통해 VoIP 네트워크는 엔드 투 엔드(end-to-end)의 사용자 단말까지의 서비스 유형과 구성 프로토콜에 따라 다양한 형태로 구성된다는 사실을 알 수 있었다. 이번 호에서는 좀 더 나아가 VoIP 시스템의 핵심적인 역할을 담당하는 IP-PBX(IP-Private Branch eXchange)에 대해 알아본다. <편집자>


일반적으로 IP-PBX는 VoIP 시스템에서 기본적인 콜(call) 처리 및 각종 메시징에 관련된 처리를 수행하는 서버와 그에 관련된 애플리케이션 소프트웨어를 통칭한다. 즉, 콜에 관련된 것뿐만 아니라 컨퍼런싱, 보이스 메일 같은 종합적인 메시지를 총체적으로 처리하는 애플리케이션이 바로 IP-PBX다.
VoIP 시스템은 IP-PBX의 위치 및 관리의 구분에 따라 호스티드(Hosted) IP-PBX와 매니지드(Managed) IP-PBX로 나눠진다. 호스티드 IP-PBX는 원격지의 서비스 제공자가 IP-PBX 및 애플리케이션을 가입자들에게 제공하고, 가입자들은 VoIP 시스템을 빌려 사용하는 형태를 말한다. 따라서 관리, 유지보수 및 모든 IP-PBX에 관련된 업무는 서비스 제공자의 책임이 되며, 이에 따른 전화번호 및 통화량에 따라 사용자는 VoIP 서비스 제공자에게 사용료를 납부하는 방식이다.
이에 비해 매니지드 IP-PBX 시스템은 VoIP 시스템을 사용하는 조직 내에 IP-PBX 장비와 애플리케이션을 구비해 VoIP 시스템을 사용하는 형태다. 따라서 관리 및 유지보수 역시 사용조직이 담당해야 한다. 일반적으로 가입자가 많고 사용량이 많은 대기업 및 조직들이 매니지드 IP-PBX 시스템을 선호한다.
매니지드 IP-PBX 시스템은 각 조직의 사용환경에 맞게 커스터마이징이 가능한 것이 큰 장점이다. 반면 중소규모 조직들은 비싼 IP-PBX 장비 등을 구매할 필요가 없고, 운영 및 유지보수에 신경을 쓰지 않아도 되는 호스티드 IP-PBX 방식의 VoIP 시스템에 가입하고 있다.

IP-PBX 개요
매니지드 IP-PBX 시스템과 호스티드 IP-PBX 시스템은 근본적으로 동일한 기능을 VoIP 사용자에게 제공한다. 단순한 콜 처리보다 다양한 IP 기반의 서비스를 제공하며 새로운 등급의 전화 애플리케이션 사용이 가능해진다. 특히 현재 시판되는 모든 IP-PBX 장비는 사용자의 IP 네트워크의 거의 모든 타입에 관한 브로드밴드 데이터 연동이 가능하다.
게이트웨이 및 소프트스위치, 클래스5 스위치와의 상호 연동은 IP-PBX의 가장 핵심적인 기능이며, 콜 프로세싱 컨트롤러(call processing controller)로서의 기능을 수행한다. 또한 여러 네트워크 구성방식을 통해 VoIP 시스템을 구현한다. 각 사용자 조직의 네트워크 상황에 따라 인터넷처럼 유연한 확장과 구성이 가능한 것도 IP-PBX 기반의 VoIP 시스템의 장점이다.
2005년 현재 우리나라에서도 올(All) IP를 기반으로 한 VoIP 시스템이 점차 시장에서 확대되고 있다. 그러나 전원, 과금 등의 상이한 문제점으로 인해 일반 PBX와 IP-PBX를 동시에 설치하는 하이브리드 형태를 채택하는 조직도 많다.

호스티드 IP-PBX 기반 VoIP 시스템 구성
VoIP 시스템에서의 IP-PBX는 <그림 2>과 같은 서버와 기능을 가지고 있다. <그림 2>는 호스티드 IP-PBX 기반 VoIP 시스템에서의 IP-PBX 및 서비스 제공자의 서버 및 장비구성도다. <그림 2>에서 IP-PBX 메인 장비는 크게 컨트롤 서버, 관리(Administration) 서버가 핵심 IP-PBX 장비이며, 부가적으로 프레즌스(Presence) 서버 및 웹 애플리케이션 서버를 구성해 호스티드 IP-PBX 기반의 VoIP 서비스를 가입자에게 제공한다.
컨트롤 서버는 실시간 호처리 수행을 위한 세션 관리 기능을 수행하며, 서비스 처리 및 단말 등의 종단 관리, 번호번역 및 라우팅 처리 등을 수행한다. 실시간 처리를 위해 데이터는 메모리 DB를 사용해 처리된다. 컨트롤 서버는 IP-PBX의 가장 핵심적인 장비로 리던던시(redundancy)를 고려한 구조를 채용하고 있으며, 핵심적인 호제어 및 프로토콜(SIP, MGCP 등) 처리를 담당한다.
관리 서버의 가장 중요한 기능은 LDAP, 과금, 콜 로그(Call Log) 및 가입자 관리 기능이며 리던던시를 고려한 구조 역시 컨트롤 서버와 동일하게 구성돼 있다. 웹 애플리케이션 서버는 사용자 및 관리자가 웹상에서 다양한 VoIP 관련 애플리케이션 사용을 가능하게 하며, 프레즌스 서버는 가입자의 현재 상태에 관한 상태정보를 제공한다. RMS(Route Management Server)는 SIP 프로토콜의 프록시 서버의 역할을 한다. 즉, RMS는 SIP 단말에서 요청하는 세션을 수락하고, 응답하는 단말의 주소정보를 컨트롤 서버에 질의하는 역할을 담당한다.
<그림 2>에서 나온 각 서버들은 벤더들의 필요 및 기술에 따라 여러 가지 기능을 통합해 하나의 서버로 만들기도 하며, 기능을 세분화시켜 각기 다른 서버로 서버팜을 구성하는 경우도 있다. VoIP 시스템을 사용하는 조직의 필요에 따라 혹은 서비스 제공자의 편의성, 가격정책 및 구조도에 따라 여러 업체의 장비들이 혼재돼 존재하는 VoIP 시스템이 대다수이며 상기한 각 서버의 기능은 거의 모든 IP-PBX 벤더들이 지원하는 기능이다.

콜 처리 흐름도 VoIP 네트워크에서 PSTN으로의 통화과정은 <그림 3>과 같이 이뤄진다. 1. VoIP 네트워크 내의 사용자가 통화를 위해 수화기를 들게되면, SIP 등의 매핑되는 신호가 컨트롤 서버로 전송되며, 컨트롤 서버는 사용자의 상태를 초기화한다. 2. 다이얼된 신호는 IP 패킷을 통해 매핑되는 표준(SIP, H.323 등)에 따라 컨트롤 서버에 전송된다. 3. 컨트롤 서버는 라우팅 테이블을 검사한 후, PSTN 및 기타 네트워크가 목적지인지를 확인한다. 4. 만약 콜이 PSTN으로 나가는 콜이라면, 컨트롤 서버는 미디어 게이트웨이로 음성 스트림 셋업 신호와 라우팅 명령을 전송하거나, 소프트스위치에 SIP 인바이트(invite) 메시지를 전송한다. 5. VoIP 네트워크의 사용자 패킷이 미디어 게이트웨이를 통해 전송되면서 통화가 시작된다. 내부 VoIP 네트워크에서의 음성통화는 <그림 4>와 같이 이뤄진다. 1. 내부 VoIP 네트워크에서 IP폰의 수화기를 들게 되면, 컨트롤 서버에 해당되는 프로토콜(SIP, H.323 등)이 전송되며 컨트롤 서버는 다이얼 톤을 단말에 전송해 초기화 됐음을 알린다. 2. IP를 통해 다이얼 신호는 해당 프로토콜 규격으로 컨트롤 서버로 전송된다. 3. 컨트롤 서버가 다이얼 신호를 통해 라우팅 테이블을 체크한 후, 내부 네트워크에 대응되는 다이얼 신호임을 인지한다. 4. 내부 네트워크임을 인지한 후, 컨트롤 서버는 해당 프로토콜(SIP, H.323 등) 메시지 및 콜 셋업 지시를 송신자에게 전송한다. 5. 송신자는 위의 정보를 바탕으로 직접 수화자를 호출해 음성통신이 이뤄진다. 매니지드 IP-PBX 기반 VoIP 시스템 구성 매니지드 IP-PBX 시스템 역시 근본적인 구조는 호스티드 IP-PBX와 유사하다. 차이점은 콜 제어를 담당하는 IP-PBX가 사용조직의 내부 전산망에 위치한다는 것이다. 매니지드 IP-PBX 역시 동일하게 다음과 같은 역할을 갖는다. 첫째, VoIP 데이터에 관한 시스템의 그룹핑, 지역 및 위치와 라우팅에 대한 정의와 모니터링 그리고 제어에 관한 기능이다. 둘째로 네트워크 안의 장비 및 단말에 대한 인증, 허가 및 설치를 지원해야 하며, 주소, 전화번호 및 번호체계와 네트워크 장비의 다른 특성들에 대한 정보를 담고 있는 데이터 베이스의 견고함을 보장해야 한다. 마지막으로 장비들 간에 VoIP 데이터 세션을 성립시켜주는 장비들간의 접속을 담당한다. 일반적으로 호스티드 IP-PBX와 동일하게 2개의 장비 이상을 사용해 내구성을 향상시킨다. SIP, H.323 등 기타 여러 표준 프로토콜을 지원하며, 매니지드 VoIP 시스템의 특성으로 인해 각 벤더들마다 고유의 프로토콜을 통해 VoIP 네트워크를 운영할 수 있다. 콜 처리 및 기타 과정은 호스티드 IP-PBX와 거의 동일하게 이뤄지며, VoIP 내부 네트워크 안에서는 IP-PBX 벤더 각각의 고유한 프로토콜 및 기능을 더 유연하게 적용할 수 있다는 장점이 있다. 연동 및 기타 부분 VoIP 시스템과 타 인터넷 망 및 PSTN과의 연동을 위해 게이트웨이 및 기타 여러 서버들과 IP-PBX 장비와의 연동은 필수적인 조건이다. PSTN과의 연동을 위해 게이트웨이는 PSTN 및 기타 네트워크에서의 신호 포맷을 SIP, H.323 등으로 바꾸는 것과 동시에 콜 컨트롤과 관련해 IP-PBX와의 통신이 필요하다. 이에 따라 대부분의 IP-PBX 벤더들은 음성 스트림을 변환하는 게이트웨이, 콜 제어와 관련된 게이트웨이 2개, IP-PBX를 연동하는 방식으로 해결하고 있으며, 세부적인 사항은 각 벤더들의 VoIP 네트워크 구성에 따라 상이하다. 또한 실제적인 대규모 콜 처리는 교환기 혹은 소프트스위치가 담당하고 있으므로, IP-PBX는 구내 내부 네트워크에 대한 QoS 및 관리가 더욱 중요한 요인이 되고 있다. 실제 전원 및 기타 이유로 인해 VoIP 네트워크가 일시적으로 접속이 불가능할 경우, PSTN과는 다르게 조직 내부의 전체 네트워크가 모두 접속 불가능하기 때문에 이를 대비하기 위한 내구성 향상 설계가 항상 수반돼야 한다. 대표적인 내구성 강화를 위한 수단으로서는 다중의 IP-PBX 장비 및 무정전 전원장치의 설치 그리고 PSTN망과의 하이브리드 타입으로 네트워크를 설계하는 방법들이 존재한다. <그림 6>은 내구성 강화를 위해 3개의 IP-PBX(콜 서버) 장비를 구축한 VoIP 네트워크 블록 다이어그램이다. IP-PBX 기반 VoIP 시스템의 장점 IP-PBX를 이용해 VoIP 시스템을 구성하는 경우 다음의 장점을 가진다. 전화 접속료와 정산비 절감이 가능해지고, 회선활용의 효율성이 제고되며, 데이터와 음성장비의 공동운영으로 인한 규모의 경제실현이 가능해 비용을 상당히 절감할 수 있다. 또한 모든 형태의 통신을 지원하는 통합 인프라의 구축과 표준화는 물론, 총 장비 규모 축소, VoIP를 사용한 음성과 데이터 서비스의 관리 서비스, 복잡성 해결 및 유연성 제고와 같은 효과를 지니고 있다. 마지막으로 차세대 네트워크인 BcN과 연관지어서 멀티미디어 서비스와 애플리케이션 응용이 용이해지는 장점이 있다. 이렇듯 VoIP 네트워크에서 IP-PBX는 제어, 관리 및 운영에 대해 일관적인 방향과 편의성을 제시하며 이에 따른 차세대 기업통신망을 구축하기 용이한 장점으로 인해 현재 대다수의 기업 및 조직들이 호스티드 혹은 매니지드 방식을 고려하거나 채택하고 있다. 다음 연재에서는 국내외 VoIP 시장 동향에 대해서 알아보기로 한다.