Научная статья на тему 'Анализ модели SIP-трафика контактного центра по результатам обработки данных сетевых измерений'

Анализ модели SIP-трафика контактного центра по результатам обработки данных сетевых измерений Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

CC BY
370
140
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СИГНАЛЬНЫЙ ТРАФИК / ПОРОГОВОЕ УПРАВЛЕНИЕ / СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ / РЕАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ / SIP

Аннотация научной статьи по компьютерным и информационным наукам, автор научной работы — Абаев П. О., Разумчик Р. В., Углов И. В.

Исследование природы информационных потоков в современных телекоммуникационных сетях является важной задачей, которую необходимо решать для обеспечения адекватности математических моделей, описывающих функционирование составляющих элементов этих сетей. В сети SIP-серверов сетей последующих поколений прокси-сервера испытывают перегрузки из-за быстрого роста числа пользователей и спектра предоставляемых операторами связи услуг. В настоящее время над решением задачи устранения перегрузок работают ведущие международные стандартизирующие организации. Одним из механизмов может являться многопороговое гистерезисное управление, которое доказала свою эффективность в сети общеканальной сети сигнализации №7 (ОКС 7). В отличие от сети ОКС 7, предположение о простейшем характере циркулирующих в сети связи последующих поколений потоков при построении каких-либо связанных с ней математических моделей требует проверки, без которой степень достоверности получаемых результатов может быть исключительно низкой. Для определения управляющих параметров механизма необходимо знать вероятностную природу входящего на узлы сети сигнального потока сообщений. В статье представлен статистический анализ потоков сигнального трафика в SIP-сети, порождаемого телефонными вызовами с сети подвижной радиотелефонной связи. Предлагается модель сигнального трафика, и определяется ряд характеристик потока SIP-сообщений.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по компьютерным и информационным наукам , автор научной работы — Абаев П. О., Разумчик Р. В., Углов И. В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Анализ модели SIP-трафика контактного центра по результатам обработки данных сетевых измерений»

Анализ модели SIP-трафика контактного центра по результатам обработки данных сетевых измерений

Исследование природы информационных потоков в современных телекоммуникационных сетях является важной задачей, которую необходимо решать для обеспечения адекватности математических моделей, описывающих функционирование составляющих элементов этих сетей. В сети SIP-серверов сетей последующих поколений прокси-сервера испытывают перегрузки из-за быстрого роста числа пользователей и спектра предоставляемых операторами связи услуг. В настоящее время над решением задачи устранения перегрузок работают ведущие международные стандартизирующие организации. Одним из механизмов может являться многопороговое гистерезисное управление, которое доказала свою эффективность в сети общеканальной сети сигнализации №7 (ОКС 7). В отличие от сети ОКС 7, предположение о простейшем характере циркулирующих в сети связи последующих поколений потоков при построении каких-либо связанных с ней математических моделей требует проверки, без которой степень достоверности получаемых результатов может быть исключительно низкой. Для определения управляющих параме-Кпючевые слова: сигнальный трафик, тров механизма необходимо знать вероятностную природу входящего на узлы сети сигнального SIP, пороговое управление, потока сообщений. Представлен статистический анализ потоков сигнального трафика в SIP-сети,

статистический анализ, порождаемого телефонными вызовами с сети подвижной радиотелефонной связи. Предлагается

реальные данные. модель сигнального трафика, и определяется ряд характеристик потока SIP-сообщений.

Абаев П.О.,

к.ф.-м.н., старший преподаватель кафедры систем телекоммуникаций РУДН, pabaev@sci.pfu.edu.iv

Разумчик Р.В.,

к.ф.-м.н., старший научный сотрудник ИПИ РАН, razumchik@gmail.com

Углов И.В.,

директор МЦТиС, uglov_ivan@mail.iv

Введение

В связи с растущим вниманием и актуальностью предоставления услуг телефонной связи поверх IP все большей популярностью пользуются решения по организации контактных центров (далее — КЦ) на их основе [1]. Наиболее распространенным и открытым с точки зрения международных стандартов решением, в части организации сигнального обмена для КЦ, является протокол SIP [2]. Изучению параметров SIP потоков, циркулирующих в КЦ посвящено достаточно много публикаций в отечественных и зарубежных изданиях (см., например, [3]). Целью настоящей статьи является определение характеристик SIP трафика КЦ, имеющего распределенную архитектуру сети доступа, на основе данных измерений, проведенных на сети крупного оператора связи. Для сбора статистики и ее обработки применена методика, предложенная в [4] для анализа модели трафика ОКС 7. Результаты анализа, представленные в статье, могут быть использованы для прогнозирования нагрузки на КЦ, аппроксимации роста нагрузки на оборудование, а также при создании генераторов сигнальной нагрузки. Статья организована следующим образом. В следующих двух разделах приводится подробное описание методики сбора и получения данных измерений. Затем по результатам обработки полученных данных предлагается модель сигнального трафика, и приводится ряд характеристик потока SIP-сообщений. В заключении кратко сформулированы результаты работы.

Средства сбора информации и цели исследования

Рассмотрим схему распределенной сети КЦ оператора услуг связи, представленную на рисунке 1. В настоящей работе исследуется SIP трафик, поступающий на один из транзитных узлов КЦ (транзитный SIP-прокси узел). Сетью доступа и агрегации трафика является сеть оператора связи, через которую абоненты могут обратиться к операторам КЦ по единому номеру. На основе внутренних правил маршрутизации телефонных вызовов, звонки, поступающие от абонентов, отправляются на транзитный SIP-прокси сервер, который является точкой агрегации сигнального трафика для КЦ. Транзитный SIP-прокси сервер, согласно предустановленным статическим правилам, маршрутизирует звонки на сервера КЦ, которые располагают стандартными возможностями управления вызовами (например, проигрывание автоматического сообщения, постановка вызова в очередь, передача вызова на оператора).

Однонаправленный поток трафика в сторону КЦ состоит из последовательностей сигнальных сообщений, сильно отличающихся от стандартной процедуры установления соединения (RFC 3665 [5]), за счет участия в ней нескольких элементов на стороне КЦ (например, IVR, оператор и др.) между которыми происходят последовательные переключения вызовов. Автоматическая процедура обработки вызова и переключения речевых потоков между отдельными устройствами на стороне КЦ, возможные переводы вызовов между операторами могут увеличивать число сигнальных сообщений в рамках одной сессии до 30 и более. Данный факт, не характерный для обычного SIP соединения "точка-точка", должен быть учтен при расчетах нагрузки и выборе оборудования при организации КЦ.

Сбор сигнальной и пользовательской информации на сети производится на основе технологии зеркалирования и последующей записи потоков данных на сетевых устройствах канального и сетевого уровней [6]. Схема сбора и хранения информации изображена на рисунке 2 [7]. На коммутаторах L2/3 осуществлялось зеркалирование всего трафик от/к КЦ в сторону сервера записи и хранения информации. Сервер работал под управлением ОС Linux, сбор данных производился стандартной утилитой tcpdump в открытом формате libpcap. Все сетевое оборудование, участвующее в про-

Рис. 1. Принципиальная схема прохождения сигнального SIP трафика КЦ

Рис. 2. Схема сбора информации c транзитного SIP-прокси узла

цессе генерации, сбора и хранения трафика было синхронизировано по времени от единого источника с помощь протокола NTP (Network Time Protocol), который обеспечивает погрешность не более 10 мс [8, 9].

Первичная обработка libpcap файлов с SIP трафиком производилось с помощью стандартных возможностей программы tshark. Автоматизация процесса обработки данных была произведена с помощью shell-скрипта консольной оболочки bash операционной системы linux. В результате, после первичной обработки libpcap файлов с трафиком был получен массив данных, содержащий данные о пакетах SIP, необходимых для дальнейшего исследования. Дальнейшая обработка производилась в пакете прикладных программ MATLAB.

В рассматриваемой сети КЦ размер SIP сообщений ограничен максимально возможной длинной Ethernet кадра в 1542 байт [10]. Сегментированные SIP сообщения были исключены из рассмотрения, т.к. их доля не превышала 0,1%. Данные libpcap файлов, содержащие полную информацию обо всех SIP пакетах за период измерений, позволяли определить интенсивность поступления SIP сообщений, их тип, размер и для каждого зарегистрировать время поступления.

Объекты измерения

На рисунке 1 изображена схема подключения IP сети КЦ, работающего по протоколу SIR к сети агрегации трафика, построенной по технологии TDM и использующей протокол ОКС №7. На границе сетей TDM и IP находится транзитная автоматическая телефонная станция (Т-АТС), работающая на основе технологии программной коммутации и позволяющие пропускать трафик из сегмента ОКС7 в SIP и обратно. На Т-АТС с сети агрегации трафика поступают вызовы на номера КЦ, которые транслируются в SIP сегмент на транзитный SIP-прокси сервер. Сервер SIP-прокси в свою очередь обеспечивает агрегацию трафика от Т-АТС и маршрутизацию на один из серверов КЦ в соответствии с заранее заданными правилами маршрутизации.

Данные для исследования были получены путем "захвата" SIP трафика, циркулирующего между Т-АТС и SIP-прокси сервером в течение 14 суток (с 00:00 10.dd.yyyy по 00:00 24.dd.yyyy). На данном участке трафик является двунаправленным. Суммарный входящий трафик со стороны сети агрегации составил около 3700 Эрл в часы наибольшей нагрузки (ЧНН).

На рисунке 4 представлен график изменения сигнальной нагрузки на исследуемом участке сети на протяжении одной недели.

Рис. 3. Ірафик изменения сигнальной нагрузки в течение 14 суток

Рис. 4. График изменения сигнальной нагрузки в течение одного дня в период с 10:00 до 20:00

Процент SIP сообщений по типам и направлениям

Тип сообще ния Число сообщений, направление «к КЦ» Число сообщений, направление «от КЦ» Средний размер сообщений, направление «к КЦ» Средний размер сообщений, направление «от КЦ» Процент от общего числа сообщений, направление «к КЦ» Процент от общего числа сообщений, направление «от КЦ»

АСК 251242 1696386 472,53 532,49 5,6564% 38,5495%

BYE 199561 87983 503,92 489,76 4,4928% 1,9994%

INVITE 251494 1697586 1216,20 991,75 5,6620% 38,5767%

CANCEL 829 3856 442,39 451,81 0,0187% 0,0876%

INFO 95 3815 504,39 599,77 0,0021% 0,0867%

NOTIFY 32 0 665,59 0,0007% 0,0000%

REFER 0 16 749,69 0,0000% 0,0004%

UPDATE 29 64 597,52 813,23 0,0007% 0,0015%

100 1697607 229508 408,52 384,86 38,2193% 5,2154%

180 17039 229040 637,06 585,68 0,3836% 5,2048%

181 28575 0 588,60 0,6433% 0,0000%

183 202841 0 1393,65 4,5667% 0,0000%

200 1635525 449919 1145,06 808,38 36,8216% 10,2242%

202 16 0 486,69 0,0004% 0,0000%

400 64 63 418,63 385,06 0,0014% 0,0014%

404 1737 2 570,27 406,50 0,0391% 0,0000%

408 0 474 439,00 0,0000% 0,0108%

415 0 14 465,00 0,0000% 0,0003%

480 98025 0 571,07 2,2069% 0,0000%

481 1610 758 440,88 469,49 0,0362% 0,0172%

482 27 0 423,00 0,0006% 0,0000%

483 1 1 394,00 503,00 0,0000% 0,0000%

484 69 0 580,06 0,0016% 0,0000%

486 4898 0 565,64 0,1103% 0,0000%

487 2377 657 522,56 549,83 0,0535% 0,0149%

488 661 319 491,14 470,19 0,0149% 0,0072%

491 40919 8 491,14 495,75 0,9212% 0,0002%

500 6238 63 516,44 455,84 0,1404% 0,0014%

502 241 0 513,56 0,0054% 0,0000%

503 0 11 473,27 0,0000% 0,0002%

Всего 4441752 4400543

Из графика видно, что в течение суток сигнальная нагрузка начиная с 8:00 резко возрастает и достигает максимального уровня примерно к 10:00. Падения нагрузки происходит резко, начиная с 20:00, и достигает уровня ночного минимума уже около 23:00.

В период с 10:00 до 20:00 наблюдаются слабые колебания нагрузки, в которых можно выделить два пика ЧНН. С 13 до 15 часов (обеденные часы) нагрузка находится немного ниже уровня ЧНН. График изменения сигнальной нагрузки в течение одного дня в период с 10:00 до 20:00 показан на рисунке 4. Из графика видно, что в данный период изменения в характере поступающей нагрузки минимальны.

Модель сигнального трафика

На основе данных измерений, собранных с исследуемого участка сети, была сформирована таблица 1, содержащая информацию о встречающихся в SIP трафике типах сообщений и их процентах от общего числа SIP сообщений. Отметим, что соотношение числа сообщений INVITE, проходящих в направлении от сети агрегации в сторону КЦ приблизительно в 7-8 раз меньше количества INVITE, проходящих в обратном направлении. Данный факт объясняется большим числом переключений точек терминации RTP-потоков, происходящих на стороне КЦ, в процессе которых генерируются сообщения re-INVITE с новыми параметрами сессии.

На основе полученных статистических данных удалось провести анализ всех возможных сценариев установления соединения. В таблице 2 приведены схемы сценариев (последовательность SIP сооб-

щений, которые были переданы для установления сессии), процентный вес которых в общей массе вызовов был не менее 0,1%.

На основе данных таблицы 2, можно разбить сценарии вызовов на следующие группы:

• успешное установление вызова с ответом (сценарии № 2-38, 41, 44-46, 50-51, 53, 55, 58-62), общий вес 58,24% ;

• успешное установление вызова на занятого оператора (сценарии таблицы 2 с №48, 57, 65), общий вес 1%;

• успешное завершение соединения без установления разговорной сессии, связанное с неверным набором номера абонентом (сценарии №42, 43, 47, 52, 54, 56, 64), общий вес 22,64%;

• завершение соединения со стороны абонента до установления соединения с оператором или автоматическим информатором (сценарии №1, 49), общий вес 0,4%;

• завершение соединения, связанное с ошибками в процессе согласования параметров сессии, неожиданной реакцией оборудования и иного рода ошибками (сценарии №39, 40), общий вес 0,85%.

На основе полученных данных наблюдений были проведены исследования характеристик потока сигнальных SIP сообщений. В виду недостаточности места мы представляем лишь некоторые из полученных результатов, оставляя изложение более подробного анализа для отдельной статьи. Исследуемая выборка была составлена на основе наблюдений за моментами прихода SIP сообщений в направлении к КЦ и от КЦ в течение временного периода равного 8 часам (с 10 по 18 в течение одних суток). Объем выборки (общее число SIP сообщений) составил около 4.4 млн. в каждом из направ-

Сценарии установления вызовов и их доля

Сценарий установления соединения

Доля,

%

INVITE, 100, 180, CANCEL, 200,487,АСК

0,12

INVITE, 100, 180,200, АСК, BYE, 200

1,27

INVITE, 100, 180, 200, АСК, INVITE, 100, 200, АСК, BYE, 200

23,08

INVITE, 100, 180, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, INVITE, 100, 491, ACK, 200, ACK. INVITE, 100. 200. ACK, INVITE. 100. 200. ACK. BYE. 200

0,17

INVITE, 100, 180, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100,200, ACK, BYE, 200

2,64

INVITE, 100, 180, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, INVITE, 100,200, ACK, 200, ACK, INVITE. 100, 200, ACK, BYE. 200_______________________________________________

0,17

INVITE, 100, 180, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, INVITE, 100,491, ACK, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, BYE, 200

2,16

INVITE, 100, 180, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, INVITE, 100, 491, ACK, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE. 100. 200. ACK. INVITE, 100, 200. ACK, BYE. 200______________________________________

0,50

9

lo-

ir

INVITE, 100, 180, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, INVITE, 100.491, 200, ACK, I. INVITE. 100, 200, ACK, INVITE. 100. 200, ACK, BYE. 200__________________________

0,35

INVITE, 100, 180, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, BYE, 200_______________________________________________________________________________

2,93

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

INVITE, 100, 180, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, INVITE, 100, 491, ACK, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, BYE, 200_______________________________________________________________________________

0,31

12

IF

І4~~

INVITE, 100, 180, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE. 100,200, ACK, BYE, 200___________________________________________________________________

0,83

INVITE, 100, 180, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100.200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, BYE, 200_____________________________________________

2,21

INVITE, 100, 180, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, INVITE, 100, 491, ACK, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK. INVITE, 100, 200, ACK, BYE, 200_________________________________

0,30

15

1ёГ

INVITE, 100, 180, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK. INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE. 100. 200, ACK, BYE. 200__________

0,68

INVITE, 100, 180, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, INVITE, 100,491, ACK. 200. ACK. INVITE. 100. 200. ACK. INVITE. 100. 200. ACK. BYE. 200

0,14

17 INVITE, 100, 180, 200, ACK, INVITE, 100, 200. ACK. BYE. 200

ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, , ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200,

0,55

18 INVITE, 100, 180, 200, ACK, INVITE, 100, 200. ACK, INVITE. 100. 200.

ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, , ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, BYE, 200________________________________________________________

0,50

19 INVITE, 100, 180, 200, ACK, INVITE, 100, 200. ACK, INVITE, 100,200,

ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, , ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, BYE, 200__________________________________

0,87

20 INVITE, 100, 180, 200, ACK, INVITE, 100, 200. ACK, INVITE, 100, 200 ACK, INVITE, 100, 200,

ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, , ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, , ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, INVITE, 100, 491, ACK, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, BYE, 200_________________________________

0,12

21 INVITE, 100, 180, 200, ACK, INVITE, 100, 200. ACK. INVITE, 100,200,

ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ', ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100. 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK. INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100,200, ACK, BYE, 200____________________

0,28

22 INVITE, 100, 180, 200, ACK, INVITE, 100, 200. ACK, INVITE, 100, 200, ACK, BYE, 200

ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, , ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ', ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200,

0,17

23 INVITE, 100, 180, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200. ACK, INVITE, 100, 200,

ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK. INVITE, 100, 200,

ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK. INVITE, 100, 200,

ACK. INVITE. 100. 200. ACK. BYE. 200_______________________________________________________

0,21

24 INVITE, 100, 180, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200,

ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200,

ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200,

ACK, INVITE, 100,200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, BYE, 200

0,51

25 INVITE, 100, 180, 200. ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100. 200. ACK, INVITE, 100, 200,

ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200,

ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200,

ACK, INVITE, 100, 200. ACK, INVITE, 100, 200, ACK. INVITE. 100, INVITE, 100, 491, ACK, 200.

ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, BYE, 200________________________________

0,11

26 INVITE, 100, 180, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200,

ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200,

ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK. INVITE, 100, 200,

ACK, INVITE, 100,200, ACK, INVITE. 100, 200, ACK, INVITE, 100,200, ACK, BYE, 200______________

0,18

27 INVITE, 100, 180, 200, АСК, АСК, INVITE, 100, 200, АСК АСК, INVITE, 100, 200, АСК АСК, INVITE, 100, 200, АСК АСК, BYE, 200

INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE

, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE

INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE

, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE

100, 200, 100, 200, 100, 200, 100, 200,

28 INVITE, 100, 180, 200, ACK, ACK, INVITE, 100, 200, ACK ACK, INVITE, 100. 200, ACK ACK, INVITE, 100, 200, ACK ACK, INVITE, 100,200, ACK,

INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE , INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE , INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE BYE, 200____________________________________________

100, 200, 100, 200, 100, 200, 100, 200,

0,30

29 INVITE, 100, 180, 200, ACK, INVITE, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE. ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE. ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE,

100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE , 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE ,, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE ,, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE 100. 200. ACK, BYE. 200____________________

100, 200, 100, 200, 100, 200, 100, 200,

0,67

30 INVITE, 100, 180, 200, ACK, INVITE, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE. ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE. ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE. ACK, INVITE, 100,200, ACK, INVITE,

100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE ,, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE , 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE ,, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE 100, 200, ACK, INVITE, 100,200, ACK, BYE, 200

100, 200, 100, 200, 100, 200, 100, 200,

0,14

31 INVITE, 100, 180, 200, ACK, INVITE, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE. ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE. ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE. ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE. ACK, BYE, 200____________________________

100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE ., 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE

100, 200,

100, 200,

100, 200,

100, 200,

100, 200,

0,14

32 INVITE, 100, 180, 200, ACK, ACK, INVITE, 100, 200, ACK ACK, INVITE, 100, 200, ACK ACK, INVITE, 100, 200, ACK ACK, INVITE, 100, 200, ACK ACK, INVITE, 100, 200, ACK,

INVITE, 100, 200, ACK, INVITE,

, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, , INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, , INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, BYE, 200________________________

100, 200, ACK, INVITE 100, 200, ACK, INVITE 100, 200, ACK, INVITE 100, 200, ACK, INVITE 100, 200, ACK, INVITE

100, 200, 100, 200, 100, 200, 100, 200, 100, 200,

0,27

33 INVITE, 100, 180, 200, ACK. ACK, INVITE, 100, 200, ACK ACK, INVITE, 100, 200, ACK ACK, INVITE, 100, 200, ACK ACK, INVITE, 100, 200, ACK ACK, INVITE. 100, 200, ACK,

INVITE, 100, 200, ACK, INVITE,

, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, , INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, , INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, , INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, INVITE, 100,200, ACK, BYE, 200

100, 200, ACK, INVITE 100, 200, ACK, INVITE 100, 200, ACK, INVITE 100, 200, ACK, INVITE 100, 200, ACK, INVITE

100, 200,

100, 200,

100, 200,

100, 200,

100, 200,

36 INVITE, 100, 180, ACK, INVITE, 100. ACK, INVITE, 100. ACK, INVITE, 100. ACK, INVITE, 100 ACK, INVITE, 100, ACK, INVITE, 100,

200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200,

, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200,

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200,

200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200,

, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200,

200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200,

200, ACK. INVITE, 100, 200, ACK. BYE. 200_________________________________

0,42

34 INVITE, 100, 180, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, 0,12

ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200,

ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200,

ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200,

ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200,

ACK, INVITE. 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, BYE. 200__________

35 INVITE, 100, 180, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, 0,24

ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200,

ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200,

ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200,

ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200,

ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200,

ACK, INVITE, 100, 200, ACK, BYE, 200________________________________________________________

0,17

INVITE, 100, 180, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 200, ACK, INVITE, 200, ACK, BYE, 0,22

200______________________________________________________________________________________________

INVITE, 100, 180, 200, ACK, INVITE, 100, 500, ACK, BYE, 200______________________________________ 0,70

37

38

39

40

~41~

42

43

44

45

46

47

48

49

50

51

52

INVITE, 100, 180, 200, ACK, INVITE, 100. 200. ACK. INVITE. 200. ACK, BYE, 200

0,34

INVITE, 100, 180, 200, ACK, INVITE, 100, 500, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, 0,15

ACK, INVITE, 100, 200, ACK, BYE. 200__________________________________________________________

INVITE. 100, 180.200. ACK. INVITE. 200, ACK, BYE, 200___________________________________________ 0,21

INVITE, 100, 181, 183,480, ACK

3,27

INVITE. 100, 181, 480, ACK

3,18

INVITE, 100, 183, 180, 183, 200, ACK, BYE. 200

0,27

INVITE. 100, 183, 180. 200. ACK. BYE. 200

1.65

INVITE, 100, 183, 180, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, BYE. 200

0,16

INVITE, 100, 183, 180, 480. ACK

0,40

INVITE, 100, 183, 180,486, ACK

0,14

INVITE, 100, 183, 183, CANCEL. 200,487, ACK

0,28

INVITE, 100, 183, 183, 180, 200, ACK, BYE, 200

0,16

INVITE. 100, 183, 183, 183, 200, ACK, BYE. 200

2,41

INVITE, 100, 183, 183, 183.480, ACK

0,48

53 INVITE, 100, 183, 183, 200, АСК, BYE, 200 1,52

54 INVITE, 100, 183, 183,480, АСК 4,25

55 INVITE, 100, 183,200, АСК, BYE, 200 6,27

56 INVITE, 100, 183,480, ACK 10,22

57 INVITE, 100, 183,486, ACK 0,51

58 INVITE, 100, 200, ACK, BYE, 200 0,57

59 INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100,200, ACK, BYE, 200 0.14

60 INVITE, 100,200, ACK, INVITE, 100,200, ACK, INVITE, 100,200, ACK, BYE, 200 0,19

61 INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, BYE, 200 0,16

62 INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100, 200, ACK, INVITE, 100. 200, ACK, BYE, 200 0,11

63 INVITE, 100,404, ACK 0,39

64 INVITE, 100,480, ACK 0,84

65 INVITE, 100,486, ACK 0,35

66 INVITE, 100, 500, ACK 0,21

67 Другие сценарии установления соединения (каждый из которых составляет не более 0,1%) 16,27

Таблица 3

Характеристики потока сообщений

Для всех типов SIP сообщений в направлении Для сообщений INVITE в направлении

«к КЦ» «от КЦ» «к КЦ» «от КЦ»

Общее число сообщений 4441752 4400543 251494 1697586

Среднее время между сообщениями, сек. 0,0081 0,0082 0,1431 0,0212

Среднеквадратическое отклонение, сек. 0,0059 0,0059 0,1437 0,0219

Коэффициент вариации, С, 0,7262 0,721 1,0041 1,0337

лений. Оценки для среднего времени, среднеквадратического отклонения и коэффициента вариации времени вательными SIP сообщениями и между двум INVITE сообщениями представлены в табл. 3.

клонения и коэффициента вариации времени между двумя последо- ращений числа поступающих сообщений на непересекающихся ин-

вательными SIP сообщениями и между двумя последовательными тервалах на независимость были построены соответствующие авто-

Для проверки времен между поступлениями сообщений и прищений числа поступающих сообщений на >валах на независимость были построены корреляционные функции (рис. 5 и рис.. 6).

Рис. 5. Автокорреляционная функция для числа поступивших сообщений на непересекающихся интервалах

сообщения INVITE в направлении к КЦ и от КЦ

..і........і..........і.........і.........<..........і'...... г. ." і..............і..

все SIP сообщения в направлении к КЦ и от КЦ

L тім

1 1 І 1

сообщения INVITE в направлении к КЦ

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

все SIP сообщения в направлении к КЦ

■ ! ■ ' .

;

.. Jf.i I*?. ИТТІ

• • • ; * * 1J1JT • * 1 ' . ' -

• -MM............. ............. тт!?ттттттш‘|тнтти

fad. 6. Автокорреляционная функция для времен между поступлениями сообщений

Из табл. 3, рис. 5 и 6 видно, что в случае выделения из общего потока SIP сообщений только INVITE сообщения в направлении к КЦ, то поток последних может являться простейшим. При этом, если выделить из общего потока все INVITE сообщения, как в направлении от КЦ, так и к КЦ, то это поток не является случайным и обладает зависимостями, о чем свидетельствует поведение его автокорреляционной функции. Последнее обстоятельство связано с тем, что INVITE сообщения в направлении от КЦ — это re-INVITE сообщения в рамках уже установившейся сессии. Заметим также, что поток всех SIP сообщений в любом из направлений простейшим не является уже в силу того, что соответствующие автокорреляционные функции убывают гиперболически.

Заключение

В статье представлен статистический анализ потоков сигнального трафика в SIP-сети, порождаемого телефонными вызовами с сети подвижной радиотелефонной связи. Предлагается модель сигнального трафика и определяется ряд характеристик потока SIP сообщений. Результаты анализа, представленные в статье, могут быть использованы для прогнозирования нагрузки на КЦ, аппроксимации роста нагрузки на оборудование, а также при создании генераторов сигнальной нагрузки.

Благодарность Авторы выражают благодарность профессору Самуйлову К.Е. за ценные советы, оказавшие существенную помощь при проведении исследований и написании статьи.

Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научных проектов № 13-07-00665 а и № 12-07-00108-0.

Литература

1. Moulton N, 'The Evolution of the Contact Centre", XI Call Center World Forum 2012, http://ccwf.ru/content/2012/ // 2012-03.

2. Recommendation IETF RFC 3261. SIP: Session Initiation Protocol // 2002-06.

3. Dombacher C, Lenaugasse N, Queueing Models for Call Centres, A-2232 Deutsch-Wagram // 2010-05.

4. Андрианов ГА., Самуйлов К.Е., Гайдамака Ю.В. Анализ модели трафика ОКС 7 по результатам обработки статистики измерений // Вестник связи, 2007. — №11. — С.17-23.

5. Recommendation IETF RFC 3665. Session Initiation Protocol (SIP) Basic Call Flow Examples // 2003-12.

6. Recommendation ITU-T X.200. Information technology — Open Systems Interconnection — Basic Reference Model: The basic model // 1994-07.

7. Technical Report CAIA 080507A. Heyde A., Stewart L., Using the Endace DAG 3.7GF Card With FreeBSD 7.0 // 2008-05.

8. Recommendation IETF RFC 5905. Network Time Protocol Version 4: Protocol and Algorithms Specification // 2010-06.

9. Document of IETF TICTOC "The chart is a compartion between NTPv4 and IEEE1588v2 capabilities" // 2008-06.

10. Standard IEEE 802.1Q 'Virtual Bridged Local Area Networks" // 2005.

Measurement-based analysis of call-center SIP traffic Pavel Abaev, Rostislav Razumchik and Ivan Uglov Abstract

The analysis of nature of information flows in telecommunication networks remains an important problem that one faces during mathematical modeling of its components. In NGNs due to increasing number of services and users SIP servers suffer from overloads. This problem is being addressed now by many standardization organizations. One of the ways to solve it may be the implementation of threshold based hysteric load control in SIP servers which showed its efficiency in SS7 networks. In order to correctly choose threshold values one need to better understand characteristics of the circulation signaling traffic. In this study measurement-based statistical analysis of SIP traffic generated by users of 2.5 and 3G cellular networks in the direction of call-center is given. Traffic model is proposed.

Keywords: signaling traffic, Sit, threshold control, statistical inference, real-time data.

References

1. Moulton N., "The Evolution of the Contact Centre", XI Call Center World Forum 2012, http://ccwf.ru/content/2012/ // 2012-03.

2. Recommendation IETF RFC 3261. SIP: Session Initiation Protocol // 2002-06.

3. Dombacher C., Lenaugasse N, Queueing Models for Call Centres, A-2232 Deutsch-Wagram // 2010-05.

4. Андрианов Г.А., Самуйлов К.Е., Гайдамака Ю.В. Анализ модели трафика ОКС 7 по результатам обработки статистики измерений // Вестник связи, 2007. — №11. — С.17-23.

5. Recommendation IETF RFC 3665. Session Initiation Protocol (SIP) Basic Call Flow Examples // 2003-12.

6. Recommendation ITU-T X.200. Information technology — Open Systems Interconnection — Basic Reference Model: The basic model // 1994-07.

7. Technical Report CAIA 080507A. Heyde A., Stewart L., Using the Endace DAG 3.7GF Card With FreeBSD 7.0 // 2008-05.

8. Recommendation IETF RFC 5905. Network Time Protocol Version 4: Protocol and Algorithms Specification // 2010-06.

9. Document of IETF TICTOC 'The chart is a compartion between NTPv4 and IEEE1588v2 capabilities" // 2008-06.

10. Standard IEEE 802.1Q 'Virtual Bridged Local Area Networks" // 2005.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.