CN1425996A - 通道间封包自动预留空间的系统与方法 - Google Patents

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Abstract

一种通道间自动预留空间的系统与方法，主要利用第一网间连接器回传一ICMP控制信息给至少一来源主机，及改变来源主机所发出的TCP连线封包中的最大数据段长度值，再将改变过的连线封包传送经过第二网间连接器至目的主机，当目的主机收到改变过的连线封包，其将回传一认可的连线封包给至少一来源主机以完成连线。然后当至少一来源主机传送封包数据到目的主机时，会以第一网间连接器回传的控制信息中告知的最大传输单元，或是来源主机与目的主机连线协商后的最大数据段长度值，来切割封包做传送，如此便可达到控制来源端送出的封包大小，以预留空间的目的。

Description

通道间封包自动预留空间的系统与方法
技术领域
本发明是关于一种数据封包的传递方法，尤指一种适用于通道间封包自动预留空间的系统与方法。
背景技术
按，在网路间传送数据封包时，有些协定需要加密或是加以特殊的处理，若是来源主机与目的主机分别位于不同的网域，通常来源主机与目的主机之间的数据封包，需要经由一来源网间连接器及一目的网间连接器的加密或特殊处理后，再透过两网间连接器间的通道(Tunnel)传送至对方，但，因为多了这些加密或特殊处理动作，使得原数据封包需再加上额外的封包标头(Packet Header)，导致加密或特殊处理后的数据封包可能超过网间连接器所连接的传输通道所允许的最大传输单元(Maximum Transmission Unit，MTU)值，而使得数据封包无法成功地传送出去(若是原封包属于不可切割的封包)，或是网间连接器必须花额外的时间将封包加以切割才能够传送出去，不仅浪费网间连接器的资源，且原本的数据封包由一个封包被切割成两个封包，亦增加了在网路上传递遗失的机率。由此可知，已知的数据封包传递方法仍存在有诸多缺点，而有必要予以改进。
发明人本着积极发明的精神，亟思一种可以解决上述问题的“通道间封包自动预留空间的系统与方法”，几经研究终至完成此项嘉惠世人的发明。
发明内容
本发明的主要目的，即在提供一种通道间封包自动预留空间的系统与方法，是以来源端网间连接器发出网际网路控制信息协定(IntemetControl Message Protocol，ICMP)的无法抵达(Unreachable)必须分割(Fragmentation Required)的控制信息封包给来源端主机，及变更连线封包(Sync Packet)的最大数据段长度值(Maximum Segment Size，MSS)，以驱使来源端主机送出数据封包到目的主机时，即先预留来源网间连接器做加密或特殊处理后，需要增加的标头长度空间，这样一来，将使得数据封包经过来源端的网间连接器，即使被加入额外长度的标头数据，也不需要再加以切割，即可传送出去，以节省资源及时间。
根据本发明的一特色，所提出的通道封包自动预留空间的系统，主要包括：至少一来源主机；一第一网间连接器，是连接至少一来源主机；一目的主机；以及一第二网间连接器，是连接目的主机，并与另一网域的第一网间连接器间存有一通道(Tunnel)；其中第一网间连接器将回传一ICMP Unreachable(Fragmentation Required)控制信息给至少一来源主机，在信息中告知该来源主机，第一网间连接器往第二网间连接器、目的主机的通道的最大传输单元(MTU)，为第一网间连接器连接的通道的实际最大传输单元减去第一网间连接器加密或特殊处理后所产生的额外标头长度(即MTU-额外标头长度)，且第一网间连接器将对至少一来源主机发出的TCP连线封包中的最大数据段长度值(MSS)做修改，网间连接器会将封包内原先的MSS值减去第一网间连接器加密或特殊处理后所产生的额外标头长度(即MSS-额外标头长度)，再将修改后的连线封包传送至目的主机，当目的主机收到修改过的连线封包，比对本身预设的MSS值后，会选择较小的MSS值置于回传的认可的连线封包(Sync/Ack Packet)中，传回给至少一来源主机，以完成连线协商；如此，当至少一来源主机传送数据封包到目的主机时，是会以网间连接器告知的ICMP控制信息中的MTU值，或是来源端与目的端连线协商后的MSS值，来切割封包送出，如此，来源端主机送出的数据封包便自动预留了网间连接器加密或特殊处理后，加入额外标头所需的空间。
其中该第一网间连接器所回传的控制信息为一网际网路控制信息协定的无法抵达必须分割的控制信息(type＝3，code＝4)。
其中该连线封包为一TCP连线包。
本发明的另一特色，所提出的通道封包自动预留空间的方法，主要包括下述的步骤：(A)第一网间连接器传回一ICMP Unreachable(Fragmentation Required)控制信息给至少一来源主机，且控制信息包含一最大传输单元值(Maximum Transmission Unit，MTU)，该MTU值为第一网间连接器连接的通道的实际最大传输单元减去第一网间连接器加密或特殊处理后所产生的额外标头长度(即MTU-额外标头长度)；(B)第一网间连接器将对由至少一来源主机所发出的TCP连线封包中的最大数据段长度值(Maximum Segment Size，MSS)做修改，网间连接器会将封包内原先的MSS值减去第一网间连接器加密或特殊处理后所产生的额外标头长度(即MSS减额外标头长度)，再将修改后的连线封包经由另一网域的第二网间连接器，传送至目的主机；(C)目的主机收到修改过的连线封包后，比对本身预设的MSS值后，会选择较小的MSS值置于回传的认可的连线封包(Sync/Ack Packet)中，传回给至少一来源主机，以完成连线协商；以及(D)至少一来源主机传送数据封包到目的主机时，会以网间连接器告知的ICMP控制信息中的MTU值，或是来源端与目的端连线协商后的MSS值，来切割封包送出，如此，来源端主机送出的数据封包便自动预留了网间连接器加密或特殊处理后，加入额外标头所需的空间。
其步骤(A)中，该控制信息为一个网际网路控制信息协定的无法抵达必须分割的控制信息(type＝3，code＝4)。
其中该连线通道是以TCP/IP连线。
其中该连线封包为一TCP连线封包。
由于本发明构造新颖，能提供产业上利用，且确有增进功效，故依法申请发明专利。
附图说明
为使审查员能进一步了解本发明的结构特征及实用功效，以下结合附图及较佳实施例的详细说明如后，其中：
图1是本发明的系统架构图；
图2是本发明的信息流程图；
图3是本发明中第一网间连接器所发出的ICMP信息内容。
具体实施方式
在本发明的通道间封包自动预留空间的系统与其方法的较佳实施例说明中，是采用TCP/IP通讯协定。请先参阅图1所显示的系统架构图，其主要包括来源主机1、第一网间连接器2、第二网间连接器3、目的主机4、以及网际网路5等主要构件。
前述的来源主机1位于网际网路5的一来源端，在本发明中，为了方便描述，仅以一台来源主机1显示于图1中，当然在实际情形来源端通常包括一台或数台主机。该第一网间连接器2为靠近来源端的网间连接器，且与来源主机1相连接，用以作为来源主机1与其他网域的主机间必须做加密或特殊处理的通道介面。在网际网路5的另一端有着一第二网间连接器3，其与第一网间连接器2间有一传输通道。第二网间连接器3的另一端是连接一目的主机4，并作为目的主机4与其他网域的主机间必须做加密或特殊处理的通道介面。
图2显示本发明的信息流程图，第一网间连接器2往第二网间连接器3的介面通道的实际最大传输单元(Maximum Transmission Unit，MTU)值为1500字符。
当来源主机1送出一个封包经过第一网间连接器2欲传往另一网域中的目的主机4，第一网间连接器2回传一个网际网路控制信息协定(Intemet Control Message Protoco 1，ICMP)的无法抵达(Unreachable)必须分割(Fragmentation Required)的控制信息(type＝3，code＝4)封包给来源主机1，该ICMP Unreachable(Fragmentation Required)控制信息封包中内含一MTU值，是由第一网间连接器2往第二网间连接器3的介面通道的实际MTU值1500字符，减去第一网间连接器2加密或特殊处理后所会产生的额外标头长度40字符，所以该ICMPUnreachable (Fragmentation Required)控制信息封包中所含的MTU值为1460字符。
若是来源主机1送出的封包为一TCP连线包(Sync Packet)到另一网域的目的主机4，且连线封包中的最大数据段长度值(MaximumSegment Size，MSS)为1460字符。第一网间连接器2除了回传前述的ICMP Unreachable(Fragmentation Required)控制信息封包外，第一网间连接器2也会将连线封包的MSS值2460字符，减去第一网间连接器2加密或特殊处理后所会产生的额外标头长度40字符，所以连线封包的MSS值变成为1420字符。
第一网间连接器2再依次连线封包的目的地址，做加密或是特殊处理后，传送至另一网域相连接的第二网间连接器3，第二网间连接器3做解密或特殊处理后，再传送至目的主机4。目的主机4接收到连线封包后，会比较连线封包中的MSS值1420字符与其本身所预设的MSS值1460字符，而采用较小的MSS值1420字符，放入传回给来源主机1的认可的连线封包(Sync/Ack Packet)中，如此，来源主机1将认为MSS值1420字符是目的主机4所允许的MSS值，使得来源主机1与目的主机4达成连线协商，均采用MSS值1420字符来切割欲传出的数据封包(TCP Packet)。
或者来源主机1将依照第一网间连接器2所传送的ICMPUnreachable(Fragmentation Required)控制信息封包中的MTU值1460字符来切割欲传送至目的主机4的数据封包(Non-TCP Packet)。
由以上的说明可知，本发明以第一网间连接器2发出ICMPUnreachable(Fragmentation Required)控制信息封包给来源主机1，以及变更连线封包的MSS值，可使得来源主机1送出数据封包至目的主机4时，即先预留第一网间连接器2加密或特殊处理后所产生的额外标头长度空间，因此数据封包经过第一网间连接器2时，即使被加入额外标头长度，也不需要对数据封包加以切割即可传递出去，大大地减轻了第一网间连接器2的负担及处理时间。
综上所述，本发明无论就目的、方法及功效，在在均显示其迥异于已知技术的特征，实为一极具实用价值的发明。惟应注意的是，上述诸多实施例仅为了便于说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自应以申请专利范围所述为准，而非仅限于上述实施例。

Claims (7)

1.一种通道间封包自动预留空间的系统，其特征在于，主要包含：
至少一来源主机；
一第一网间连接器，是连接该至少一来源主机；
一目的主机；以及
一第二网间连接器，是连接该目的主机，并与另一网域中的该第一网间连接器间存有一通道；
其中，该第一网间连接器将回传一控制信息给该至少一来源主机，该控制信息含有一最大传输单元值，该MTU值为该第一网间连接器连接的通道的实际最大传输单元减去该第一网间连接器进行加密或特殊处理后所产生和额外标头长度的结果，该第一网间连接器并对该至少一来源主机发出的连线封包中的最大数据段长度值做修改，新MSS值为原MSS值减去该第一网间连接器做加密或特殊处理后所产生的额外标头长度，并将该修改过的连线封包传送至目的主机，当该目的主机收到修改过的连线封包，其将与预设的MSS值做比较，并回传一认可的连线封包给该至少一来源主机，以完成连线协商；当该至少一来源主机传送数据封包时，是以该控制信息中的MTU值，或是来源主机端与目的端连线协商后的MSS值，来切割封包。
2.根据权利要求1所述的通道间自动预留空间的系统，其特征在于，其中该第一网间连接器所回传的控制信息为一网际网路控制信息协定的无法抵达必须分割的控制信息(type＝3，code＝4)。
3.根据权利要求2所述的通道间自动预留空间的系统，其特征在于，其中该连线封包为一TCP连线包。
4.一种通道间自动预留空间的方法，是利用至少一来源主机、一第一网间连接器、一第二网间连接器、以及一目的主机建立连线通道，以便供传送数据封包，其特征在于，该方法主要包括下述的步骤：
(A)该第一网间连接器传回一控制信息给该至少一来源主机，其含有一最大传输单元值，该MTU值为第一网间连接器连接的通道的实际最大传输单元减去第一网间连接器加密或特殊处理后所产生的额外标头长度；
(B)第一网间连接器将对由至少一来源主机所发出的连线封包中的最大数据段长度值做修改，新MSS值为原MSS值减去该第一网间连接器加密或特殊处理后所产生的额外标头长度，并将该修改后的连线封包经由另一网域的第二网间连接器，传送至目的主机；
(C)该目的主机收到该修改后的连线封包后，进行一比较处理，并回传一认可的连线封包给该至少一来源主机以完成连线协商；以及
(D)该至少一来源主机是以该控制信息的最大传输单元值，或是来源端与目的端所协定的最大数据段长度值，来切割传送数据封包。
5.根据权利要求4所述的通道间自动预留空间的方法，其特征在于，其步骤(A)中，该控制信息为一个网际网路控制信息协定的无法抵达必须分割的控制信息(type＝3，code＝4)。
6.根据权利要求4所述的通道间自动预留空间的方法，其特征在于，其中该连线通道是以TCP/IP连线。
7.根据权利要求4所述的通道间自动预留空间的系统，其特征在于，其中该连线封包为一TCP连线封包。
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