ระบบบันทึกบริการถ่ายทอดการสื่อสารด้วยสถาปัตยกรรมตรวจจับแพ็คเก็ตหลายถัง

ผู้แต่ง

  • พรพิมล รามัญอุดม ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ
  • บุญชัย งามวงศ์วัฒนา ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ

คำสำคัญ:

การตรวจจับเครือข่าย, การตรวจจับการรับส่งข้อมูลเครือข่าย, การวิเคราะห์สัญญาณ SIP, โปรโตคอล RTP, ไฟล์บันทึกบริการ, สถาปัตยกรรมการตรวจจับแพ็คเก็ต

บทคัดย่อ

บทความนี้นำเสนองานวิจัยพัฒนาระบบบันทึกบริการอัตโนมัติสำหรับแพลตฟอร์มบริการถ่ายทอดการสื่อสาร ซึ่งเป็นโครงการความร่วมมือระหว่างสำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) และศูนย์บริการถ่ายทอดการสื่อสารแห่งประเทศไทย (TTRS - Thai Telecommunication Relay Service) เพื่อจัดเก็บและบันทึกบริการถ่ายทอดการสื่อสารแบบ Video Relay Service สำหรับผู้พิการทางการได้ยินที่ไม่สามารถสื่อสารด้วยเสียง โดยนำองค์ความรู้ทางด้าน Network-Based Monitoring มาพัฒนาระบบให้สามารถทำงานได้อย่างอัตโนมัติ (Fully Automated) และมีความฉลาด (Intelligence) ในการวิเคราะห์ขั้นสูงเกี่ยวกับรูปแบบต่างๆ ของบริการสนทนา การทำงานโดยย่อระบบจะทำหน้าที่ในการตรวจจับ Network Traffic และวิเคราะห์ Network Packet, Signaling และ Protocol ต่างๆ ที่เกี่ยวข้อง เช่น TCP, UDP, SIP, SDP, RTP รวมถึง H.264, G.711 Encoding และทำการบันทึก Media Stream ต่างๆ ของการสนทนา แล้วสร้างเป็นไฟล์วิดีโอที่บันทึกบริการทั้งหมด และส่งไปเก็บที่ Cloud Storage เพื่อการใช้ประโยชน์ต่อไป เช่น การตรวจสอบกรณีร้องเรียน การประเมินการบริการ การปรับปรุงและเพิ่มประสิทธิภาพการบริการให้ดียิ่งขึ้น ความท้าทายของการพัฒนาระบบนี้คือ ความสามารถในการจัดการและประมวล Real-Time Interactive Multi Flows เนื่องจากระบบจะต้องตรวจจับและประมวลผล Call Signaling และ Media Stream จำนวนมากที่เกิดขึ้นแบบ Interactive Real Time กระบวนการ Optimization จึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง เพื่อทำให้การประมวลผลสามารถทำได้อย่างรวดเร็ว ทันต่อเวลา และไม่เกิดปัญหา Buffer Overflow ซึ่งจะมีผลต่อคุณภาพของการบันทึกบริการ โดยระบบที่พัฒนาขึ้นได้มีการออกแบบสถาปัตยกรรมการประมวลผล PCAP (Packet Capture) แบบใหม่เรียกว่า Multiple Buckets Architecture ซึ่งผลการทดสอบแสดงให้เห็นว่า สามารถลดโอกาสเกิด Buffer Overflow ได้เป็นอย่างมาก และสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่า เมื่อเปรียบเทียบกับการประมวลผลแบบทั่วไปที่เป็นแบบ Single Bucket

References

S. McCanne and V. Jasobson, “The BSD Packet Filter: A New Architecture for User-level Packet Capture,” in Proc. USENIX Winter 1993 Technical Conference, San Diego, CA, USA, Jan. 25–29, 1993, pp. 259–269.

TCPDUMP & LiBPCAP, The Tcpdump Group, 2010. [Online]. Available: https://www.tcpdump.org

N. Bonelli, F. D. Vigna, S. Giordano and G. Procissi, “Packet Fan-Out Extension for the pcap Library,” IEEE Transactions on Network and Service Management, vol. 15, no. 3, 2018, pp. 976–990, doi: 10.1109/TNSM.2018.2828939.

J. F. Zazo, M. Forconesi, S. Lopez-Buedo, G. Sutter and J. Aracil, “TNT10G: A High - Accuracy 10 GbE Traffic Player and Recorder for Multi-Terabyte Traces,” in International Conference on ReConFigurable Computing and FPGAs, Cancun, Mexico, Dec. 8–10, 2014, pp. 1-6, doi: 10.1109/ReConFig.2014.7032561.

V. Duarte and N. Farruca, “Using libPcap for Monitoring Distributed Applications,” in International Conference on High Performance Computing & Simulation, Caen, France, Jun. 28–2, 2010, pp. 92–97, doi: 10.1109/HPCS.2010.5547144.

J. Liu, F. Wang, S. Zhao, X. Wang, and S. Chen, “iMonitor, An APP-Level Traffic Monitoring and Labeling System for iOS Devices,” in IEEE International Conference on Computational Science and Engineering (CSE) and IEEE International Conference on Embedded and Ubiquitous Computing (EUC), New York, NY, USA, Aug. 1–3, 2019, pp. 211–218, doi: 10.1109/CSE/EUC.2019.00048.

WinPcap, Riverbed Technology, 2018. [Online]. Available: https://www.winpcap.org

Win10Pcap, Daiyuu Nobori, Computer Science, University of Tsukuba, 2022. [Online]. Available: https://www.win10pcap.org

Npcap: Windows Packet Capture Library & Driver, Insecure.Com, 2021. [Online]. Available: https://nmap.org/npcap

P. Orosz and T. Skopko, “Software-based Packet Capturing with High Precision Timestamping for Linux,” in International Conference on Systems and Networks Communications, Nice, France, Aug. 22–27, 2010, pp. 381–386, doi: 10.1109/ICSNC.2010.65.

SIP: Session Initiation Protocol, RFC3261, J. Rosenberg, H. Schulzrinne, G. Camarillo, A. Johnston, J. Peterson, R. Sparks, M. Handley and E. Schooler, Jun. 2002. [Online]. Available: https://www.ietf.org/rfc/rfc3261.txt

SDP: Session Description Protocol, RFC4566, M. Handley, V. Jacobson and C. Perkins, Jul. 2006. [Online]. Available: https://www.ietf.org/rfc/rfc4566.txt

RTP: A Transport Protocol for Real-Time Applications, RFC3550, H. Schulzrinne, S. Casner, R. Frederick and V. Jacobson, Jul. 2003. [Online]. Available: https://www.ietf.org/rfc/rfc3550.txt

RTP Payload Format for H.264 Video, RFC6184, Y.-K. Wang, R. Even, T. Kristensen and R. Jesup, May. 2011. [Online]. Available: https://www.ietf.org/rfc/rfc6184.txt

RTP Payload Format for Scalable Video Coding, RFC6190, S. Wenger, Y.-K. Wang, T. Schierl and A. Eleftheriadis, May. 2011. [Online]. Available: https://www.ietf.org/rfc/rfc6190.txt

RTP Payload Format for G.711, RFC7655, M. Ramalho, Ed. P. Jones, N. Harada, M. Perumal and L. Miao, Nov. 2015. [Online]. Available: https://www.ietf.org/rfc/rfc7655.txt

RTP Profile for Audio and Video Conferences with Minimal Control, RFC3551, H. Schulzrinne and S. Casner, Jul. 2003. [Online]. Available: https://www.ietf.org/rfc/rfc3551.txt

Real-time Transport Protocol (RTP) Payload for Comfort Noise (CN), RFC3389, R. Zopf, Sep. 2002. [Online]. Available: https://www.ietf.org/rfc/rfc3389.txt

Telepoint “FFmpeg.” ffmpeg.org https://www.ffmpeg.org (accessed Jul. 18, 2023).

Downloads

เผยแพร่แล้ว

2023-09-01

How to Cite

[1]
รามัญอุดม พ. . และ งามวงศ์วัฒนา บ. ., “ระบบบันทึกบริการถ่ายทอดการสื่อสารด้วยสถาปัตยกรรมตรวจจับแพ็คเก็ตหลายถัง”, Eng. & Technol. Horiz., ปี 40, ฉบับที่ 3, น. 400302, ก.ย. 2023.