TW201547240A

TW201547240A - 決定最大分段大小値之方法

Info

Publication number: TW201547240A
Application number: TW103120301A
Authority: TW
Inventors: Chien-Fu Sung
Original assignee: Accton Technology Corp
Priority date: 2014-06-12
Filing date: 2014-06-12
Publication date: 2015-12-16
Also published as: US9917925B2; CN105323796B; TWI580226B; US20150365503A1; CN105323796A

Abstract

一種決定最大分段大小(MSS)值之方法，用於一存取點中，方法包括：偵測上述存取點至至少一下一裝置間的一第一MSS值；將上述存取點建立之至少一TCP會話中一TCP MSS值設定為一第二MSS值；比較上述第一MSS值與上述第二MSS值，並選出其中之一最小值作為一最大MSS值；以及記錄上述存取點至上述下一裝置間的所有MSS值與最大MSS值至一裝置MSS表格。

Description

決定最大分段大小值之方法

本發明係有關於無線通訊網路，且特別係有關於在一無線通訊系統中決定最大分段大小(Maximum Segment Size，MSS)值之方法。

在第三代合作夥伴計劃(3rd Generation Partnership Project，3GPP)所說明之第三代(Third generation，3G)和第四代(fourth generation，4G)無線網路包括在不同應用服務(例如，數據服務、IP語音(VoIP)內容、視頻內容等服務)中的無線存取網路。傳輸控制協定(Transmission Control Protocol，TCP)定義傳輸在網路中的數據封包大小限制。最大傳輸單元(Maximum Transmission Unit，MTU)定義封包可傳輸的最大尺寸。TCP最大分段大小(Maximum Segment Size，MSS)定義在一封包中數據位元的最大值。

在一般情況下，位於終端的用戶端並不知道在TCP路徑中網路或一網路分段可容納的MTU及MSS值，因此，使用系統的用戶端選擇一預設值作為MTU值。然而，此預設值可能無法使封包通過無線存取網路。當一數據封包過大時(例如，數據封包超過MTU和/或MSS大小)時，網路裝置可能因數據封包超過上述預設值而丟棄。

因此，需要一決定最大分段大小值之方法，以解決數據封包超過MTU和/或MSS大小而丟棄封包之問題。

本發明提出一種決定最大分段大小(Maximum Segment Size，MSS)值之方法，用於一存取點中，上述方法包括：偵測上述存取點至至少一下一裝置間的一第一MSS值；將上述存取點建立之至少一傳輸控制協定(Transmission Control Protocol，TCP)會話中一TCP MSS值設定為一第二MSS值；比較上述第一MSS值與上述第二MSS值，並選出其中之一最小值作為一最大MSS值；以及記錄上述存取點至上述下一裝置間的所有MSS值與上述最大MSS值至一裝置MSS表格中。

本發明提出一種決定最大分段大小(Maximum Segment Size，MSS)值之方法，用於一無線通訊系統中，上述方法包括下列步驟：由一存取點偵測上述存取點至至少一下一裝置間的一第一MSS值；藉由上述存取點將上述存取點建立之至少一傳輸控制協定(Transmission Control Protocol，TCP)會話中一TCP MSS值設定為一第二MSS值；藉由上述存取點比較上述第一MSS值與上述第二MSS值，並選出其中之一最小值作為一最大MSS值；以及藉由上述存取點記錄上述存取點至上述下一裝置間的所有MSS值與上述最大MSS值至一裝置MSS表格中。

為使本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

100‧‧‧無線通訊網路系統

110‧‧‧第一用戶端

112‧‧‧第二用戶端

120‧‧‧第一遠端裝置

122‧‧‧第二遠端裝置

130‧‧‧存取點

140‧‧‧網路

200‧‧‧通訊裝置

202‧‧‧輸入裝置

204‧‧‧輸出裝置

206‧‧‧控制電路

208‧‧‧中央處理器

210‧‧‧記憶體

212‧‧‧執行程式碼

214‧‧‧收發器

300‧‧‧應用層

302‧‧‧第三層

304‧‧‧第二層

306‧‧‧第一層

400‧‧‧方法流程圖

S405、S410‧‧‧步驟

500‧‧‧訊息流程圖

510‧‧‧用戶端

512‧‧‧存取點

514‧‧‧遠端裝置

S520、S525、S530、S535、S540、S545、S550、S555、S560、S565、S570、S575‧‧‧步驟

第1圖係顯示根據本發明一實施例所述之無線通訊網路系統之示意圖。

第2圖係以另一方式表示根據本發明一實施例所述之通訊裝置之簡化功能方塊圖。

第3圖係根據本發明一實施例中表示第2圖中執行程式碼之簡化功能方塊圖。

第4圖係顯示根據本發明一實施例所述之決定最大分段大小值的方法流程圖。

第5圖係顯示根據本發明一實施例所述之存取點在用戶端及遠端裝置間決定最大分段大小值之訊息流程圖。

為了讓本發明之目的、特徵、及優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖示第1圖至第5圖，做詳細之說明。本說明書提供不同的實施例來說明不同實施方式的技術特徵。其中，實施例中的各元件之配置係為說明之用，並非用以限制本案。且實施例中圖式標號之部分重複，係為了簡化說明，並非意指不同實施例之間的關聯性。

第1圖係顯示根據本發明一實施例所述之無線通訊網路系統100之示意圖。無線通訊網路系統100至少包含一第一用戶端110、一第二用戶端112、一第一遠端裝置120、一第二遠端裝置122及一存取點130。第一用戶端110及第二用戶端112透過網路(Internet)140中之存取點130分別連接至第一遠端裝置120及一第二遠端裝置122。

值得注意的是，雖然在第1圖之實施例中僅描述了一個存取點裝置，但是本揭露之技術也適用於點對點系統(例如，第一用戶端110和第一遠端裝置120)間所存在任意數量和任意類型的存取點裝置。此存取點裝置可為路由器、閘道器(Gateway)等裝置。

此外，第一用戶端110及第二用戶端112可為具有網路連線能力的電子裝置。例如個人電腦、筆記型電腦、平板電腦、智慧終端裝置等可連接至無線網路的電子裝置。而第一遠端裝置120及一第二遠端裝置122可為網路或電信營運商所提供之交換器、網路服務器或其他設備。必須注意的是，以上所述之用戶端、遠端裝置等數目，並不侷限於本案圖示及說明書之內容所示。

在本發明所描述的實施方式中，存取點130可藉由讀取用戶端與遠端裝置之間的傳輸封包時以攔截在第一用戶端110至第一遠端裝置120和/或第二用戶端112至第一遠端裝置122之間的傳輸控制協定(Transmission Control Protocol，TCP)同步(synchronize，SYN)和/或TCP同步確認(synchronize acknowledge，SYN-ACK)訊息。存取點130更可檢查在TCP SYN和/或TCP SYN-ACK訊息中之TCP標頭(header)內容，並對應調整標頭中之最大分段大小(Maximum Segment Size，MSS)值以使封包能通過網路。值得注意的是，在本發明中存取點130所進行修改或更新對於用戶端及遠端裝置可以為透明的，以使最佳的MSS值可運用現有的TCP協定來實現。

下方將對存取點130如何決定一最大MSS值進行說明。首先，存取點130可預先偵測存取點130至至少一個下一裝置間最大的MSS值，其中下一裝置可為一無線控制器、一遠端通道端點(Remote tunnel endpoint)、一網路伺服器(例如，一動態主機設定通訊協定(Dynamic Host Configuration Protocol，DHCP)伺服器、一區域名稱系統(Domain Name System，DNS)伺服器、或一強制網路門戶(Captive Portal)伺服器)等伺服器裝置，並將此偵測結果設定為一第一MSS值，必須說明的是上述第一MSS值是個別對應於存取點130所連接之下一裝置，因此第一MSS值可能是一個數值，也可能是複數個數值，或者屬於一種MSS的分類。舉例來說，第一MMS值可包含存取點130到至少一伺服器、通道間的MSS值。此外，存取點130也預先記錄先前存取點130所建立之所有TCP會話的所有TCP MSS值，因此存取點將所有的TCP MSS值中最小的TCP MSS值設定為一第二MSS值，其中，第二MSS值也屬於一種關於TCP對話的MSS值。存取點130並比較第一MSS值及第二MSS值，選出其中之一最小值者以決定初始的一最大MSS值。

在另一實施例中，若存取點130已預先使用一先前MSS值時，存取點130將比較先前MSS值與上述最大MSS值，並選出其中具有較大MSS者來更新最大MSS值。

在決定初始的最大MSS值後，存取點130更在接收與讀取用戶端的封包時，攔截由第一用戶端110所傳送至第一遠端裝置120之一第一TCP SYN訊息，其中上述第一TCP SYN訊息具有一第一用戶端MSS值。接著，存取點130依據標頭 (header)等相關封包訊息判斷第一用戶端MSS值與初始的最大MSS值。當最大MSS值小於第一用戶端MSS值時，存取點130將第一用戶端MSS值更新為最大MSS值，並傳送第一用戶端MSS值為最大MSS值之第一TCP SYN訊息至第一遠端裝置120。

在第一遠端裝置120接收第一TCP SYN訊息後，將會傳送一第一TCP SYN-ACK訊息至第一用戶端110，其中上述第一TCP SYN-ACK訊息具有一第一遠端裝置MSS值。存取點130同樣以讀取封包的方式攔截上述第一TCP SYN-ACK訊息。接著，存取點130判斷第一遠端裝置MSS值與最大MSS值。當最大MSS值小於第一遠端裝置MSS值時，存取點130將第一遠端裝置MSS值更新為上述最大MSS值，並傳送第一TCPSYN-ACK訊息至第一用戶端。

在另一實施例中，存取點130可在讀取與比對TCP/TCP SYN-ACK訊息後，更新先前MSS值及所有TCP會話間之最低TCP MSS值，並儲存至一裝置MSS表格中，此裝置MSS表格可以是設置於存取點130內部的一記憶體裝置或模組，例如快閃記憶體(flash)，或者此裝置MSS表格也可以是存取點130外部所連接的其他網路裝置，本發明並不以此為限。存取點130更使用一MSS偵測閥值偵測存取點130至用戶端間之一最佳用戶端MSS值，及存取點130至遠端裝置間之一最佳遠端裝置MSS值，即利用一預設的MSS偵測閥值作為標準，比對用戶端與遠端裝置分別與存取點130之間的MSS值是否有達到一最佳值的設定。當符合預設的MSS偵測閥值的最佳用戶端MSS值大於先前MSS值時，則更新先前MSS值為最佳用戶端MSS值。當最佳用戶端MSS值小於最低TCP MSS值時，則存取點130更新最低TCP MSS值為最佳用戶端MSS值。同樣地，當符合預設的MSS偵測閥值的最佳遠端裝置MSS值大於先前MSS值時，則存取點130更新先前MSS值為最佳遠端裝置MSS值。當最佳遠端裝置MSS值小於最低TCP MSS值時，則存取點130更新最低TCP MSS值為最佳遠端裝置MSS值。本發明藉由MSS偵測閥值的設定以提升整個最大MSS值判斷的效率。

接下來，參閱第2圖，第2圖係以另一方式表示根據本發明一實施例所述之通訊裝置200之簡化功能方塊圖。在第2圖中，通訊裝置200可用以具體化第1圖中之第一用戶端110、第二用戶端112、第一遠端裝置120、第二遠端裝置122及存取點130。通訊裝置200可包括一輸入裝置202、一輸出裝置204、一控制電路206、一中央處理器(Central Processing Unit，CPU)208、一記憶體210、一程式碼212、一收發器214。控制電路206在記憶體210中透過中央處理器208執行程式碼212，並以此控制在通訊裝置200中所進行之作業。通訊裝置200可利用輸入裝置202(例如鍵盤或數字鍵)接收使用者輸入訊號；也可由輸出裝置204(例如螢幕或喇叭)輸出圖像及聲音。收發器214在此用作接收及發送無線訊號以收發前述相關封包與訊息，且將接收之信號送往控制電路206，以及以無線方式輸出控制電路206所產生之信號。

第3圖係根據本發明一實施例中表示第2圖中執行程式碼212之簡化功能方塊圖。此實施例中，執行程式碼212包括一應用層300、一第三層302、一第二層304、並且與第一層 306耦接。第三層302一般執行無線資源控制。第二層304一般執行鏈路控制。第一層306一般負責實體連接。此外，中央處理器308也可執行程式碼312以呈現本發明實施例所述之動作和步驟，或其它在說明書中內容之描述。

第4圖係顯示根據本發明一實施例所述之決定最大分段大小值的方法流程圖400。此方法用於一存取點中。在步驟S405中，存取點偵測存取點至至少一下一裝置間的MSS值，並將此偵測結果設定為一第一MSS值。在步驟S410中，存取點建立至少一傳輸控制協定(Transmission Control Protocol，TCP)會話，並將上述TCP會話中一最低TCP MSS值設定為一第二MSS值。最後，在步驟S415中，存取點比較上述第一MSS值與上述第二MSS值，並選出其中之一最小值作為一最大MSS值。在一實施例中，若存取點儲存有一先前MSS值時，則比較先前MSS值與最小值，並取得上述兩者之間之一最大值。取得最大值後，存取點再更新最大MSS值為該最大值。

第5圖係顯示根據本發明一實施例所述之存取點在用戶端及遠端裝置間決定最大分段大小值之訊息流程圖500。第5圖包括一用戶端510、一存取點512及一遠端裝置514。在步驟S520中，用戶端510傳送一TCP SYN訊息至遠端裝置514，其中上述TCP SYN訊息具有一用戶端MSS值。在步驟S525中，存取點512攔截TCP訊息，並使用一MSS偵測閥值偵測用戶端510之一最佳用戶端MSS值。存取點512更偵測存取點512至至少一下一裝置間的MSS值，與所有已建立至少一TCP會話間之一第二MSS值相比較，取得其中之一最小值。若存取點512 儲存有一先前MSS值，則比較先前MSS值與上述最小值，並取上述兩者之一最大值以決定一最大MSS值。接著，存取點512比較最佳用戶端MSS值與最大MSS值。在步驟S530中，若最大MSS值小於最佳用戶端MSS值時，存取點512將最佳用戶端MSS值更新為最大MSS值，反之則無須更新。在步驟S535中，存取點512根據最佳用戶端MSS值更新先前MSS值及第二MSS值。在步驟S540中，存取點512傳送TCP SYN訊息至遠端裝置514。在步驟S545中，遠端裝置514接收TCP SYN訊息後取得上述最大MSS值。因此，之後由遠端裝置514傳送至用戶端510之TCP數據之MSS值將不會超過上述最大MSS值。

接著，在步驟S550中，遠端裝置514傳送一具有第一遠端裝置MSS值之TCP SYN-ACK訊息至用戶端510。在步驟S555中，存取點512攔截TCP SYN-ACK訊息，並使用一MSS偵測閥值偵測遠端裝置514之一最佳遠端裝置MSS值。存取點512更偵測存取點512至至少一下一裝置間的一第一MSS值，並更新上述最大MSS值。接著，存取點512比較最佳用戶端MSS值與最大MSS值。須注意的是，在此實施例中係假設最大MSS值小於最佳遠端裝置MSS值。接著，在步驟S560中，存取點512將最佳遠端裝置MSS值更新為最大MSS值。在步驟S565中，存取點512根據最佳遠端裝置MSS值更新先前MSS值及第二MSS值。在步驟S570中，存取點512傳送TCP SYN-ACK訊息至用戶端510。在步驟S575中，用戶端510接收TCP SYN-ACK訊息後取得上述最大MSS值。因此，之後由用戶端510傳送至遠端裝置514之TCP數據之MSS值將不會超過上述最大MSS值。

綜上所述，透過本發明之決定最大分段大小值之方法，藉由存取點自動調整並更新TCP SYN/TCP SYN-ACK訊息所攜帶之MSS值。因此可避免MSS設定過低而造成效率不彰之情形，也避免MSS值設定不當造成的傳輸錯誤。

以上實施例使用多種角度描述。顯然這裡的教示可以多種方式呈現，而在範例中揭露之任何特定架構或功能僅為一代表性之狀況。根據本文之教示，任何熟知此技藝之人士應理解在本文呈現之內容可獨立利用其他某種型式或綜合多種型式作不同呈現。舉例說明，可遵照前文中提到任何方式利用某種裝置或某種方法實現。

在此所揭露程序之任何具體順序或分層之步驟純為一舉例之方式。必須了解到程序上之任何具體順序或分層之步驟可在此文件所揭露的範圍內被重新安排。因此伴隨之方法權利要求以一示例順序呈現出各種步驟之元件，也不應被此所展示之特定順序或階層所限制。

申請專利範圍中用以修飾元件之「第一」、「第二」等序數詞之使用未暗示任何優先權、優先次序、各元件間之先後次序、或方法所執行之步驟次序，而僅用作標識來區分具有相同名稱(具有不同序數詞)之不同元件。

雖然本揭露已以實施範例揭露如上，然其並非用以限定本案，任何熟悉此項技藝者，在不脫離本揭露之精神和範圍內，當可做些許更動與潤飾，因此本案之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

400‧‧‧方法流程圖

S405、S410‧‧‧步驟

Claims

一種決定最大分段大小(Maximum Segment Size，MSS)值之方法，用於一存取點中，上述方法包括：偵測上述存取點至至少一下一裝置間的一第一MSS值；將上述存取點建立之至少一傳輸控制協定(Transmission Control Protocol，TCP)會話中一TCP MSS值設定為一第二MSS值；比較上述第一MSS值與上述第二MSS值，並選出其中之一最小值作為一最大MSS值；以及記錄上述存取點至上述下一裝置間的所有MSS值與上述最大MSS值至一裝置MSS表格中。
如申請專利範圍第1項所述之決定最大分段大小值之方法，更包括以下步驟：攔截一用戶端傳送至一遠端裝置之一傳輸控制協定(Transmission Control Protocol，TCP)同步(synchronize，SYN)訊息，且攔截上述遠端裝置傳送至上述用戶端之一TCP同步確認(SYN-ACK)訊息，其中上述TCP SYN訊息具有一用戶端MSS值，且上述TCP SYN-ACK訊息具有一遠端裝置MSS值；判斷上述用戶端MSS值與上述最大MSS值；當上述最大MSS值小於上述用戶端MSS值時，將上述用戶端MSS值更新為上述最大MSS值；傳送上述TCP SYN訊息至上述遠端裝置；判斷上述遠端裝置MSS值與上述最大MSS值；當上述最大MSS值小於上述遠端裝置MSS值時，將上述遠端裝置MSS值更新為上述最大MSS值；以及傳送上述TCP SYN-ACK訊息至上述用戶端。
如申請專利範圍第2項所述之決定最大分段大小值之方法，更包括以下步驟：若具有一先前MSS值時，比較上述先前MSS值與上述最小值，並取得上述兩者之一最大值；以及更新上述最大MSS值為上述最大值。
如申請專利範圍第3項所述之決定最大分段大小值之方法，更包括以下步驟：使用一MSS偵測閥值偵測上述用戶端之一最佳用戶端MSS值；當上述最佳用戶端MSS值大於上述先前MSS值時，則更新上述先前MSS值為上述最佳用戶端MSS值；以及當上述最佳用戶端MSS值小於上述第二MSS值時，則更新上述第二MSS值為上述最佳用戶端MSS值。
如申請專利範圍第3項所述之決定最大分段大小值之方法，上述方法更包括：由上述存取點使用一MSS偵測閥值偵測上述存取點至上述遠端裝置間之一最佳遠端裝置MSS值；當上述最佳遠端裝置MSS值大於上述先前MSS值時，則更新上述先前MSS值為上述最佳遠端裝置MSS值；以及當上述最佳遠端裝置MSS值小於上述第二MSS值時，則更新上述第二MSS值為上述最佳遠端裝置MSS值。
一種決定最大分段大小(Maximum Segment Size，MSS)值之方法，用於一無線通訊系統中，上述方法包括下列步驟：由一存取點偵測上述存取點至至少一下一裝置間的一第一MSS值；藉由上述存取點將上述存取點建立之至少一傳輸控制協定(Transmission Control Protocol，TCP)會話中一TCP MSS值設定為一第二MSS值；藉由上述存取點比較上述第一MSS值與上述第二MSS值，並選出其中之一最小值作為一最大MSS值；以及藉由上述存取點記錄上述存取點至上述下一裝置間的所有MSS值與上述最大MSS值至一裝置MSS表格中。
如申請專利範圍第6項所述之決定最大分段大小值之方法，更包括以下步驟：由一用戶端傳送一傳輸控制協定(Transmission Control Protocol，TCP)同步(synchronize，SYN)訊息至一遠端裝置，其中上述TCP SYN訊息具有一用戶端MSS值；由上述存取點攔截上述TCP SYN訊息，並判斷上述用戶端MSS值與上述最大MSS值，當上述最大MSS值小於上述用戶端MSS值時，將上述用戶端MSS值更新為上述最大MSS值，並傳送上述TCP SYN訊息至上述遠端裝置；由上述遠端裝置傳送一TCP同步確認(SYN-ACK)訊息至上述用戶端，其中上述TCP SYN-ACK訊息具有一遠端裝置MSS值；由上述存取點攔截上述TCP SYN-ACK訊息，並判斷上述遠端裝置MSS值與上述最大MSS值，當上述最大MSS值小於上述遠端裝置MSS值時，將上述遠端裝置MSS值更新為上述最大MSS值，並傳送上述TCP SYN-ACK訊息至上述用戶端；以及由上述用戶端接收上述TCP SYN-ACK訊息並取得上述最大MSS值。
如申請專利範圍第7項所述之決定最大分段大小值之方法，更包括以下步驟：若上述存取點具有一先前MSS值時，由上述存取點比較上述先前MSS值與上述最小MSS值，並取得上述兩者之一最大值；以及由上述存取點更新上述最大MSS值為上述最大值。
如申請專利範圍第8項所述之決定最大分段大小值之方法，更包括以下步驟：由上述存取點使用一MSS偵測閥值偵測上述用戶端之一最佳用戶端MSS值，當上述最佳用戶端MSS值大於上述先前MSS值時，則更新上述先前MSS值為上述最佳用戶端MSS值；以及當上述最佳用戶端MSS值小於上述第二MSS值時，由上述存取點更新上述第二MSS值為上述最佳用戶端MSS值。
如申請專利範圍第8項所述之決定最大分段大小值之方法，更包括以下步驟：由上述存取點使用一MSS偵測閥值偵測上述存取點至上述遠端裝置間之一最佳遠端裝置MSS值；當上述最佳遠端裝置MSS值大於上述先前MSS值時，則由上述存取點更新上述先前MSS值為上述最佳遠端裝置MSS值；以及當上述最佳遠端裝置MSS值小於上述第二MSS值時，則由上述存取點更新上述第二MSS值為上述最佳遠端裝置MSS值。