CN105323796B - 决定最大分段大小值方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种决定最大分段大小(MSS)值的方法，用于一存取点中，方法包括：检测上述存取点至至少一下一装置间的一第一MSS值；将上述存取点建立的至少一TCP会话中一TCP MSS值设定为一第二MSS值；比较上述第一MSS值与上述第二MSS值，并选出其中的一最小值作为一最大MSS值；以及记录上述存取点至上述下一装置间的所有MSS值与最大MSS值至一装置MSS表格。本发明避免MSS设定过低而造成效率不彰的情形，也避免MSS值设定不当造成的传输错误。

Description

决定最大分段大小值方法
技术领域
本发明涉及无线通信网络，且尤其涉及在一无线通信系统中决定最大分段大小(Maximum Segment Size，MSS)值的方法。
背景技术
在第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project，3GPP)所说明的第三代(Third generation，3G)和第四代(fourth generation，4G)无线网络包括在不同应用服务(例如，数据服务、IP语音(VoIP)内容、视频内容等服务)中的无线存取网络。传输控制协定(Transmission Control Protocol，TCP)定义传输在网络中的数据封装大小限制。最大传输单元(Maximum Transmission Unit，MTU)定义封装可传输的最大尺寸。TCP最大分段大小(Maximum Segment Size，MSS)定义在一封装中数据位元的最大值。
在一般情况下，位于终端的用户端并不知道在TCP路径中网络或一网络分段可容纳的MTU及MSS值，因此，使用系统的用户端选择一预设值作为MTU值。然而，此预设值可能无法使封装通过无线存取网络。当一数据封装过大时(例如，数据封装超过MTU和/或MSS大小)时，网络装置可能因数据封装超过上述预设值而丢弃。
因此，需要一决定最大分段大小值的方法，以解决数据封装超过MTU和/或MSS大小而丢弃封装的问题。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，本发明提出一种决定最大分段大小(Maximum SegmentSize，MSS)值的方法，用于一存取点中，上述方法包括：检测上述存取点至至少一下一装置间的一第一MSS值；将上述存取点建立的至少一传输控制协定(Transmission ControlProtocol，TCP)会话中一TCP MSS值设定为一第二MSS值；比较上述第一MSS值与上述第二MSS值，并选出其中的一最小值作为一最大MSS值；以及记录上述存取点至上述下一装置间的所有MSS值与上述最大MSS值至一装置MSS表格中。
本发明提出一种决定最大分段大小(Maximum Segment Size，MSS)值的方法，用于一无线通信系统中，上述方法包括下列步骤：由一存取点检测上述存取点至至少一下一装置间的一第一MSS值；通过上述存取点将上述存取点建立的至少一传输控制协定(Transmission Control Protocol，TCP)会话中一TCP MSS值设定为一第二MSS值；通过上述存取点比较上述第一MSS值与上述第二MSS值，并选出其中的一最小值作为一最大MSS值；以及通过上述存取点记录上述存取点至上述下一装置间的所有MSS值与上述最大MSS值至一装置MSS表格中。
综上所述，通过本发明的决定最大分段大小值的方法，通过存取点自动调整并更新TCP SYN/TCP SYN-ACK信息所携带的MSS值。因此可避免MSS设定过低而造成效率不彰的情形，也避免MSS值设定不当造成的传输错误。
为使本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。
附图说明
图1是显示根据本发明一实施例所述的无线通信网络系统的示意图。
图2是以另一方式表示根据本发明一实施例所述的通信装置的简化功能方框图。
图3是根据本发明一实施例中表示图2中执行程序码的简化功能方框图。
图4是显示根据本发明一实施例所述的决定最大分段大小值的方法流程图。
图5是显示根据本发明一实施例所述的存取点在用户端及远端装置间决定最大分段大小值的信息流程图。
其中，附图标记说明如下：
100～无线通信网络系统；
110～第一用户端；
112～第二用户端；
120～第一远端装置；
122～第二远端装置；
130～存取点；
140～网络；
200～通信装置；
202～输入装置；
204～输出装置；
206～控制电路；
208～中央处理器；
210～存储器；
212～执行程序码；
214～收发器；
300～应用层；
302～第三层；
304～第二层；
306～第一层；
400～方法流程图；
S405、S410～步骤；
500～信息流程图；
510～用户端；
512～存取点；
514～远端装置
S520、S525、S530、S535、S540、S545、S550、S555、S560、S565、S570、S575～步骤。
具体实施方式
为了让本发明的目的、特征、及优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图图1至图5，做详细的说明。本说明书提供不同的实施例来说明不同实施方式的技术特征。其中，实施例中的各元件的配置是为说明之用，并非用以限制本发明。且实施例中附图标记的部分重复，是为了简化说明，并非意指不同实施例之间的关联性。
图1是显示根据本发明一实施例所述的无线通信网络系统100的示意图。无线通信网络系统100至少包含一第一用户端110、一第二用户端112、一第一远端装置120、一第二远端装置122及一存取点130。第一用户端110及第二用户端112通过网络(Internet)140中的存取点130分别连接至第一远端装置120及一第二远端装置122。
值得注意的是，虽然在图1的实施例中仅描述了一个存取点装置，但是本公开的技术也适用于点对点系统(例如，第一用户端110和第一远端装置120)间所存在任意数量和任意类型的存取点装置。此存取点装置可为路由器、闸道器(Gateway)等装置。
此外，第一用户端110及第二用户端112可为具有网络连线能力的电子装置。例如个人电脑、笔记本电脑、平板电脑、智能终端装置等可连接至无线网络的电子装置。而第一远端装置120及一第二远端装置122可为网络或电信营运商所提供的交换器、网络服务器或其他设备。必须注意的是，以上所述的用户端、远端装置等数目，并不局限于本发明附图及说明书的内容所示。
在本发明所描述的实施方式中，存取点130可通过读取用户端与远端装置之间的传输封装时以拦截在第一用户端110至第一远端装置120和/或第二用户端112至第一远端装置122之间的传输控制协定(Transmission Control Protocol，TCP)同步(synchronize，SYN)和/或TCP同步确认(synchronize acknowledge，SYN-ACK)信息。存取点130还可检查在TCP SYN和/或TCP SYN-ACK信息中的TCP标头(header)内容，并对应调整标头中的最大分段大小(Maximum Segment Size，MSS)值以使封装能通过网络。值得注意的是，在本发明中存取点130所进行修改或更新对于用户端及远端装置可以为透明的，以使最佳的MSS值可运用现有的TCP协定来实现。
下方将对存取点130如何决定一最大MSS值进行说明。首先，存取点130可预先检测存取点130至至少一个下一装置间最大的MSS值，其中下一装置可为一无线控制器、一远端通道端点(Remote tunnel endpoint)、一网络服务器(例如，一动态主机设定通信协定(Dynamic Host Configuration Protocol，DHCP)服务器、一区域名称系统(Domain NameSystem，DNS)服务器、或一强制网络门户(Captive Portal)服务器)等服务器装置，并将此检测结果设定为一第一MSS值，必须说明的是上述第一MSS值是个别对应于存取点130所连接的下一装置，因此第一MSS值可能是一个数值，也可能是多个数值，或者属于一种MSS的分类。举例来说，第一MMS值可包含存取点130到至少一服务器、通道间的MSS值。此外，存取点130也预先记录先前存取点130所建立的所有TCP会话的所有TCP MSS值，因此存取点将所有的TCP MSS值中最小的TCP MSS值设定为一第二MSS值，其中，第二MSS值也属于一种关于TCP对话的MSS值。存取点130并比较第一MSS值及第二MSS值，选出其中的一最小值者以决定初始的一最大MSS值。
在另一实施例中，若存取点130已预先使用一先前MSS值时，存取点130将比较先前MSS值与上述最大MSS值，并选出其中具有较大MSS者来更新最大MSS值。
在决定初始的最大MSS值后，存取点130还在接收与读取用户端的封装时，拦截由第一用户端110所传送至第一远端装置120的一第一TCP SYN信息，其中上述第一TCP SYN信息具有一第一用户端MSS值。接着，存取点130依据标头(header)等相关封装信息判断第一用户端MSS值与初始的最大MSS值。当最大MSS值小于第一用户端MSS值时，存取点130将第一用户端MSS值更新为最大MSS值，并传送第一用户端MSS值为最大MSS值的第一TCP SYN信息至第一远端装置120。
在第一远端装置120接收第一TCP SYN信息后，将会传送一第一TCP SYN-ACK信息至第一用户端110，其中上述第一TCP SYN-ACK信息具有一第一远端装置MSS值。存取点130同样以读取封装的方式拦截上述第一TCP SYN-ACK信息。接着，存取点130判断第一远端装置MSS值与最大MSS值。当最大MSS值小于第一远端装置MSS值时，存取点130将第一远端装置MSS值更新为上述最大MSS值，并传送第一TCP SYN-ACK信息至第一用户端。
在另一实施例中，存取点130可在读取与比对TCP/TCP SYN-ACK信息后，更新先前MSS值及所有TCP会话间的最低TCP MSS值，并存储至一装置MSS表格中，此装置MSS表格可以是设置于存取点130内部的一存储器装置或模块，例如快闪存储器(flash)，或者此装置MSS表格也可以是存取点130外部所连接的其他网络装置，本发明并不以此为限。存取点130还使用一MSS检测阀值检测存取点130至用户端间的一最佳用户端MSS值，及存取点130至远端装置间的一最佳远端装置MSS值，即利用一预设的MSS检测阀值作为标准，比对用户端与远端装置分别与存取点130之间的MSS值是否有达到一最佳值的设定。当符合预设的MSS检测阀值的最佳用户端MSS值大于先前MSS值时，则更新先前MSS值为最佳用户端MSS值。当最佳用户端MSS值小于最低TCP MSS值时，则存取点130更新最低TCP MSS值为最佳用户端MSS值。同样地，当符合预设的MSS检测阀值的最佳远端装置MSS值大于先前MSS值时，则存取点130更新先前MSS值为最佳远端装置MSS值。当最佳远端装置MSS值小于最低TCP MSS值时，则存取点130更新最低TCP MSS值为最佳远端装置MSS值。本发明通过MSS检测阀值的设定以提升整个最大MSS值判断的效率。
接下来，参阅图2，图2是以另一方式表示根据本发明一实施例所述的通信装置200的简化功能方框图。在图2中，通信装置200可用以具体化图1中的第一用户端110、第二用户端112、第一远端装置120、第二远端装置122及存取点130。通信装置200可包括一输入装置202、一输出装置204、一控制电路206、一中央处理器(Central Processing Unit，CPU)208、一存储器210、一程序码212、一收发器214。控制电路206在存储器210中通过中央处理器208执行程序码212，并以此控制在通信装置200中所进行的作业。通信装置200可利用输入装置202(例如键盘或数字键)接收使用者输入信号；也可由输出装置204(例如屏幕或喇叭)输出图像及声音。收发器214在此用作接收及发送无线信号以收发前述相关封装与信息，且将接收的信号送往控制电路206，以及以无线方式输出控制电路206所产生的信号。
图3是根据本发明一实施例中表示图2中执行程序码212的简化功能方框图。此实施例中，执行程序码212包括一应用层300、一第三层302、一第二层304、并且与第一层306耦接。第三层302一般执行无线资源控制。第二层304一般执行链路控制。第一层306一般负责实体连接。此外，中央处理器308也可执行程序码312以呈现本发明实施例所述的动作和步骤，或其它在说明书中内容的描述。
图4是显示根据本发明一实施例所述的决定最大分段大小值的方法流程图400。此方法用于一存取点中。在步骤S405中，存取点检测存取点至至少一下一装置间的MSS值，并将此检测结果设定为一第一MSS值。在步骤S410中，存取点建立至少一传输控制协定(Transmission Control Protocol，TCP)会话，并将上述TCP会话中一最低TCP MSS值设定为一第二MSS值。最后，在步骤S415中，存取点比较上述第一MSS值与上述第二MSS值，并选出其中的一最小值作为一最大MSS值。在一实施例中，若存取点存储有一先前MSS值时，则比较先前MSS值与最小值，并取得上述两者之间的一最大值。取得最大值后，存取点再更新最大MSS值为该最大值。
图5是显示根据本发明一实施例所述的存取点在用户端及远端装置间决定最大分段大小值的信息流程图500。图5包括一用户端510、一存取点512及一远端装置514。在步骤S520中，用户端510传送一TCP SYN信息至远端装置514，其中上述TCP SYN信息具有一用户端MSS值。在步骤S525中，存取点512拦截TCP信息，并使用一MSS检测阀值检测用户端510的一最佳用户端MSS值。存取点512还检测存取点512至至少一下一装置间的MSS值，与所有已建立至少一TCP会话间的一第二MSS值相比较，取得其中的一最小值。若存取点512存储有一先前MSS值，则比较先前MSS值与上述最小值，并取上述两者的一最大值以决定一最大MSS值。接着，存取点512比较最佳用户端MSS值与最大MSS值。在步骤S530中，若最大MSS值小于最佳用户端MSS值时，存取点512将最佳用户端MSS值更新为最大MSS值，反之则无须更新。在步骤S535中，存取点512根据最佳用户端MSS值更新先前MSS值及第二MSS值。在步骤S540中，存取点512传送TCP SYN信息至远端装置514。在步骤S545中，远端装置514接收TCPSYN信息后取得上述最大MSS值。因此，之后由远端装置514传送至用户端510的TCP数据的MSS值将不会超过上述最大MSS值。
接着，在步骤S550中，远端装置514传送一具有第一远端装置MSS值的TCP SYN-ACK信息至用户端510。在步骤S555中，存取点512拦截TCPSYN-ACK信息，并使用一MSS检测阀值检测远端装置514的一最佳远端装置MSS值。存取点512还检测存取点512至至少一下一装置间的一第一MSS值，并更新上述最大MSS值。接着，存取点512比较最佳用户端MSS值与最大MSS值。须注意的是，在此实施例中系假设最大MSS值小于最佳远端装置MSS值。接着，在步骤S560中，存取点512将最佳远端装置MSS值更新为最大MSS值。在步骤S565中，存取点512根据最佳远端装置MSS值更新先前MSS值及第二MSS值。在步骤S570中，存取点512传送TCP SYN-ACK信息至用户端510。在步骤S575中，用户端510接收TCP SYN-ACK信息后取得上述最大MSS值。因此，之后由用户端510传送至远端装置514的TCP数据的MSS值将不会超过上述最大MSS值。
综上所述，通过本发明的决定最大分段大小值的方法，通过存取点自动调整并更新TCP SYN/TCP SYN-ACK信息所携带的MSS值。因此可避免MSS设定过低而造成效率不彰的情形，也避免MSS值设定不当造成的传输错误。
以上实施例使用多种角度描述。显然这里的教示可以多种方式呈现，而在范例中公开的任何特定架构或功能仅为一代表性的状况。根据本文的教示，任何本领域普通技术人员应理解在本文呈现的内容可独立利用其他某种型式或综合多种型式作不同呈现。举例说明，可遵照前文中提到任何方式利用某种装置或某种方法实现。
在此所公开程序的任何具体顺序或分层的步骤纯为一举例的方式。必须了解到程序上的任何具体顺序或分层的步骤可在此文件所公开的范围内被重新安排。因此伴随的方法权利要求以一示例顺序呈现出各种步骤的元件，也不应被此所展示的特定顺序或阶层所限制。
权利要求中用以修饰元件的“第一”、“第二”等序数词的使用未暗示任何优先权、优先次序、各元件间的先后次序、或方法所执行的步骤次序，而仅用作标识来区分具有相同名称(具有不同序数词)的不同元件。
虽然本公开已以实施范例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域普通技术人员，在不脱离本公开的精神和范围内，当可做些许更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求所界定的范围为准。

Claims (6)

1.一种决定最大分段大小值的方法，用于一存取点中，其中上述最大分段大小值即MSS值，上述方法其特征在于包括：
检测上述存取点至至少一下一装置间的一第一MSS值；
将上述存取点建立的至少一传输控制协定会话中一TCP MSS值设定为一第二MSS值，其中上述传输控制协定即TCP；
比较上述第一MSS值与上述第二MSS值，并选出其中的一最小值作为一最大MSS值；
记录上述存取点至上述下一装置间的所有MSS值与上述最大MSS值至一装置MSS表格中；
拦截一用户端传送至一远端装置的一传输控制协定同步信息，且拦截上述远端装置传送至上述用户端的一TCP同步确认信息，其中上述传输控制协定同步信息即TCP SYN信息，上述TCP同步确认信息即TCP SYN-ACK信息，上述TCP SYN信息具有一用户端MSS值，且上述TCP SYN-ACK信息具有一远端装置MSS值；
判断上述用户端MSS值与上述最大MSS值；
当上述最大MSS值小于上述用户端MSS值时，将上述用户端MSS值更新为上述最大MSS值；
传送上述TCP SYN信息至上述远端装置；
判断上述远端装置MSS值与上述最大MSS值；
当上述最大MSS值小于上述远端装置MSS值时，将上述远端装置MSS值更新为上述最大MSS值；以及
传送上述TCP SYN-ACK信息至上述用户端；
其特征在于还包括以下步骤：
若具有一先前MSS值时，比较上述先前MSS值与上述最小值，并取得上述两者的一最大值，其中上述先前MSS值为比较上述用户端至上述存取点间及上述远端装置至上述存取点间的MSS值的一结果；以及
更新上述最大MSS值为上述最大值。
2.如权利要求1所述的决定最大分段大小值的方法，其特征在于还包括以下步骤：
使用一MSS检测阀值检测上述用户端的一最佳用户端MSS值；
当上述最佳用户端MSS值大于上述先前MSS值时，则更新上述先前MSS值为上述最佳用户端MSS值；以及
当上述最佳用户端MSS值小于上述第二MSS值时，则更新上述第二MSS值为上述最佳用户端MSS值。
3.如权利要求1所述的决定最大分段大小值的方法，其特征在于上述方法还包括：
由上述存取点使用一MSS检测阀值检测上述存取点至上述远端装置间的一最佳远端装置MSS值；
当上述最佳远端装置MSS值大于上述先前MSS值时，则更新上述先前MSS值为上述最佳远端装置MSS值；以及
当上述最佳远端装置MSS值小于上述第二MSS值时，则更新上述第二MSS值为上述最佳远端装置MSS值。
4.一种决定最大分段大小值的方法，用于一无线通信系统中，其中上述最大分段大小值即MSS值，其特征在于上述方法包括下列步骤：
由一存取点检测上述存取点至至少一下一装置间的一第一MSS值；
通过上述存取点将上述存取点建立的至少一传输控制协定会话中一TCPMSS值设定为一第二MSS值，其中上述传输控制协定即TCP；
通过上述存取点比较上述第一MSS值与上述第二MSS值，并选出其中的一最小值作为一最大MSS值；
通过上述存取点记录上述存取点至上述下一装置间的所有MSS值与上述最大MSS值至一装置MSS表格中；
由一用户端传送一传输控制协定同步信息至一远端装置，其中上述传输控制协定同步信息即TCP SYN信息，上述TCP SYN信息具有一用户端MSS值；
由上述存取点拦截上述TCP SYN信息，并判断上述用户端MSS值与上述最大MSS值，当上述最大MSS值小于上述用户端MSS值时，将上述用户端MSS值更新为上述最大MSS值，并传送上述TCP SYN信息至上述远端装置；
由上述远端装置传送一TCP同步确认信息至上述用户端，其中上述TCP同步确认信息即TCP SYN-ACK信息，上述TCP SYN-ACK信息具有一远端装置MSS值；
由上述存取点拦截上述TCP SYN-ACK信息，并判断上述远端装置MSS值与上述最大MSS值，当上述最大MSS值小于上述远端装置MSS值时，将上述远端装置MSS值更新为上述最大MSS值，并传送上述TCP SYN-ACK信息至上述用户端；以及
由上述用户端接收上述TCP SYN-ACK信息并取得上述最大MSS值；
其特征在于还包括以下步骤：
若上述存取点具有一先前MSS值时，由上述存取点比较上述先前MSS值与上述最小MSS值，并取得上述两者的一最大值，其中上述先前MSS值为比较上述用户端至上述存取点间及上述远端装置至上述存取点间的MSS值的一结果；以及
由上述存取点更新上述最大MSS值为上述最大值。
5.如权利要求4所述的决定最大分段大小值的方法，其特征在于还包括以下步骤：
由上述存取点使用一MSS检测阀值检测上述用户端的一最佳用户端MSS值，当上述最佳用户端MSS值大于上述先前MSS值时，则更新上述先前MSS值为上述最佳用户端MSS值；以及
当上述最佳用户端MSS值小于上述第二MSS值时，由上述存取点更新上述第二MSS值为上述最佳用户端MSS值。
6.如权利要求4所述的决定最大分段大小值的方法，其特征在于还包括以下步骤：
由上述存取点使用一MSS检测阀值检测上述存取点至上述远端装置间的一最佳远端装置MSS值；
当上述最佳远端装置MSS值大于上述先前MSS值时，则由上述存取点更新上述先前MSS值为上述最佳远端装置MSS值；以及
当上述最佳远端装置MSS值小于上述第二MSS值时，则由上述存取点更新上述第二MSS值为上述最佳远端装置MSS值。
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