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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

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.

 

이종석
케이티인포텍 신사업기획단 상무
jslee@kti.co.kr

지난 호에서는 H.323과 SIP를 중심으로 VoIP 서비스에 사용되는 콜처리 프로토콜들과 콜처리 플로우에 대해 살펴봤다. PSTN은 음성통신 서비스에 특화된 네트워크기 때문에 프로토콜 구조가 간단하며, 효율적으로 구성돼 있다. 그러나 인터넷을 위시한 패킷 네트워크는 파일전송 및 기타 실시간 통신을 목적으로 한 네트워크가 아니어서, VoIP 시스템 등의 실시간 통신 시스템에는 여러 가지 특별한 프로토콜 및 기술들이 필요하다. 이번 호에서는 VoIP 기술에 대해 보다 상세히 알아본다. <편집자>

VoIP 네트워크는 엔드 투 엔드(end-to-end)의 사용자 단말까지의 서비스 유형과 구성 프로토콜에 따라 다양한 형태로 구성될 수 있다. 우선 H.323, SIP, MGCP, MEGACO 등 VoIP 프로토콜에 따른 네트워크의 구성형태를 간략히 설명하고, 그 구성 요소들에 대해 자세히 살펴보기로 한다.

1. 프로토콜별 VoIP 네트워크 구성
1) H.323 프로토콜 기반 네트워크 기본 구조
H.323 프로토콜을 사용한 VoIP 서비스를 위한 네트워크 구조는 패킷 기반의 네트워크상에 단말(Terminal), 게이트웨이(Gateway), 게이트키퍼(Gatekeeper), MCU (Multi-point Control Unit) 등의 네트워크 요소들이 연결된 형태로 구성돼 H.323 게이트웨이를 통해 PSTN과 같은 회선교환망과 연동하게 된다.
<그림 2>는 IP 네트워크상에 연결된 본사와 원격 지사간에 H.323 프로토콜을 이용하고 기존 PBX나 PSTN과의 상호연동은 시스코의 게이트키퍼/게이트웨이와 라우터의 혼합 기능을 가진 장비를 이용해 VoIP 서비스를 제공하는 네트워크 구성을 보여준다.

2) SIP 프로토콜 기반 네트워크 기본 구조
SIP 프로토콜은 지난 호에 설명한 것처럼 사용자 사이에 인터랙티브 멀티미디어 통신 세션들의 시작, 변경, 종료를 정의하는 애플리케이션 계층의 시그널링 프로토콜이다.

3) SIP 프로토콜 기반 네트워크 구성 요소
TCP 또는 UDP를 통해 전송되는 텍스트 기반 SIP 네트워크의 주요 구성 요소로는 유저 에이전트, 프록시 서버, 콜을 시작하고 수신하고 종료하는 애플리케이션인 유저 에이전트, 리다이렉트 서버, 그리고 레지스터 서버 등으로 구성된다.

4) MGCP 프로토콜 기반 네트워크 기본 구조
MGCP는 미디어 게이트웨이들의 제어를 구체적으로 어드레싱하는 제어 프로토콜로 미디어 게이트웨이 컨트롤러나 콜에이전트라고 불리는 외부 콜제어 요소들로부터 텔레포니 게이트웨이들을 제어하기 위한 프로토콜이다.
MGC와 MGC간에는 SIP나 H.323 프로토콜을 사용하며 MGC와MGCP간에는 MGCP프로토콜을 사용해 콜처리를 하는 구조로 돼 있다. 미디어 게이트웨이는 음성의 패킷화를 제공하고 미디어 게이트웨이 컨트롤러는 콜제어 로직을 제공하며 미디어 게이트웨이간은 RTP/RTCP 프로토콜을 사용해 미디어 데이터를 주고 받게 된다.
MGCP 프로토콜을 사용한 콜처리 과정을 간단히 나타내면 다음과 같다.

1. 사용자 A가 전화기를 들면 게이트웨이 A는 콜 에이전트에게 시그널을 보낸다.
2. 게이트웨이 A는 다이얼톤을 발생하고 다이얼된 디지트들을 수집한다.
3. 디지트들은 콜 에이전트에게 전달된다.
4. 콜 에이전트는 콜을 어떻게 라우팅할 지를 결정한다.
5. 콜 에이전트는 게이트웨이 B에게 명령어를 전송한다.
6. 게이트웨이 B는 사용자 B에게 링을 울린다.
7. 콜 에이전트는 RTP/RTCP 세션을 설정하기 위한 양쪽 게이트웨이에 명령어를 보낸다.

 

2. 호스티드 IP-PBX 네트워크 구조
1) IP-PBX 개요
IP-PBX는 크게 장비가 설치되는 위치에 따라 각 기업체 내에 설치돼 자체 관리 요원에 의해서 개별적으로 관리되는 매니지드 IP-PBX와 서비스 사용자에게는 단말기만 제공 또는 구입하도록 하고 서비스 제공자는 자신의 데이터센터에 대용량의 호 처리가 가능한 IP-PBX를 설치해 모든 서비스의 제공 및 기기의 관리 등이 서비스 제공자에 의해 관리되는 호스티드 IP-PBX로 구분된다.
한편 호스티드 IP-PBX는 각 솔루션 업체마다 조심씩 다르지만 기존의 TDM 센트렉스(Centrex) 정도의 서비스 기능만을 가질 때는 IP 센트렉스, 그리고 여기에 IP 망 특유의 웹과 연동해 모바일/리모트 서비스나 프레즌스(presence) 서비스와 같은 이동성 기능 또는 화상 컨퍼런스 서비스와 같은 IP 서비스가 추가될 때에는 호스티드 IP-PBX로 구분해 사용하기도 한다. 특히 호스티드 IP-PBX는 캐리어급 플랫폼(Carrier-grade platform), 멀티 로케이션(Multi-location) 및 멀티-테넌트(multi-tenant), 풍부한 네트워킹 기능들, 그리고 데이터센터에 집중화된 구성의 특징을 갖는 새로운 개념의 서비스 모델이다.
기간통신 서비스 제공업체들로 하여금 다양한 SME나 소호 계층을 위해 IP-PBX 서비스를 제공할 수 있게 하는 호스티드 IP-PBX의 네트워크 구조에 대해 살펴보기로 하자.

2) 美 실란트로 IP-PBX 네트워크 구조
<그림 7>은 미국 실란트로(Sylantro)의 IP 기반 호스티드 IP-PBX의 네트워크 구성도다. 주요 구성 요소에는 콜 처리를 위한 애플리케이션 피처 서버 및 라우팅 관리 서버와 미디어/메시징 처리를 위한 IP UMS 서버 및 미디어 서버들과 망 요소 관리를 위한 EMS 서버들로 구성돼 있다.
레거시 시스템들과의 연동을 위해 소프트스위치를 통한 SIGTRAN 프로토콜을 사용해 시그널링 게이트웨이와 연동하거나 미디어 게이트웨이에 PSTN에 PRI 방식으로 연결되는 두 가지 방식을 제공한다. H.323와 MEGACO 프로토콜은 지원하지 않고 현재 콜 처리를 위해 SIP와 MGCP의 두 가지 방식만을 지원한다.

3) 브로드소프트 IP-PBX 네트워크 구조
브로드소프트(Broadsoft)의 IP-PBX도 실란트로의 시스템처럼 IP 네트워크상의 SIP 기반 시스템이다. 네트워크의 구조상에는 차이가 없고 구성 솔루션의 플랫폼과 부가 서비스 부분이 다를 뿐이다. IAD(integrated Access Device)를 통해 KTS(Key Telephone System)나 PBX(Private Bran ch eXchange) 등을 포함한 레거시 시스템들과 아날로그 전화에도 서비스가 가능하다.
<그림 9>는 소프트스위치 기반의 IP-PBX 네트워크의 구조다. 미디어 게이트웨이를 통해 PSTN망과 연동하면서 미디어 트랜스포트를 수행하고, 소프트스위치는 SIGTRAN 프로토콜을 사용해 PSTN의 신호망과 연동한다. 기업 구내망과 캐리어 사업자의 네트워크는 기본적인 콜 처리를 위해 마찬가지로 SIP를 사용한다.