TWI577162B - 維持傳輸控制協定連線的方法及電腦系統 - Google Patents

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Description

維持傳輸控制協定連線的方法及電腦系統
本發明是有關於一種維持網路連線的方法及裝置,且特別是有關於一種維持傳輸控制協定連線的方法及電腦系統。
近年來,隨著電腦科技日新月異,遠端控制技術已越來越普遍。使用者可隨時隨地經由網路從遠端對電腦系統進行操作。例如一般使用者可在家利用遠端控制操控辦公室的電腦系統,以取得所需的資料或進行遠端作業。系統管理人員更可以利用遠端控制由遠端取得電腦系統的硬體狀態、系統事件和日誌記錄等訊息,以隨時掌握電腦系統的狀態而不會受到時間與空間上的限制。
在現今的遠端控制技術中,作為遠端的電腦系統通常具有支援遠端喚醒(Wake on LAN,WOL)功能的網路卡,以便在電腦系統進入休眠(hibernate)狀態或關機狀態還能夠接收遠端的喚醒命令。當使用者欲進行遠端操作時,便可經由網路傳遞遠端 喚醒命令至遠端的電腦系統,使得電腦系統能夠從休眠狀態喚醒、恢復成運作狀態、或是從關機狀態轉成開機狀態,讓使用者能夠遠端遙控此電腦系統。
使用者通常可透過傳輸控制協定(Transmission Control Protocol,TCP)經由網路來對已在休眠或關機狀態的電腦系統進行遠端喚醒。電腦系統與遠端伺服器在建立傳輸控制協定連線的過程中會使用傳輸控制協定連線的三向交握程序(handshaking procedure)來建立連線。但處於休眠或關機狀態的電腦系統在接收遠端伺服器的喚醒封包之後無法立即回傳確認(Acknowledgement,ACK)封包,此時遠端伺服器會開始嘗試重傳。其中,遠端伺服器會預先設定一重傳時間,以等待遠端的電腦系統回傳確認封包。當遠端伺服器在重傳時間內仍未接受到遠端的電腦系統的回覆時,遠端伺服器會再次嘗試重傳,並且會隨著重傳次數的增加將重傳時間倍增。
舉例來說,請參照圖1A,圖1A是利用傳輸控制協定連 線執行遠端喚醒之封包交換的示意圖。當電腦系統從正常運作模式120進入省電模式130時,遠端伺服器欲傳送喚醒封包來喚醒遠端的電腦系統,其中遠端伺服器預先設定的重傳時間為300毫秒(millisecond,ms)。若電腦系統在接收遠端伺服器的喚醒封包之後未回傳確認封包,遠端伺服器在等待300毫秒之後會嘗試第一次重傳喚醒封包,並且將下一次等待的重傳時間倍增為600毫秒;若電腦系統在接收遠端伺服器第一次重傳的喚醒封包之後仍 未回傳確認封包時,遠端伺服器在等待600毫秒之後會嘗試第二次重傳喚醒封包,並且將下一次等待的重傳時間再倍增為1200毫秒;若電腦系統在接收遠端伺服器第二次重傳的喚醒封包之後仍未回傳確認封包時,遠端伺服器在等待1200毫秒之後會嘗試第三次重傳喚醒封包;最後,由於電腦系統在接收遠端伺服器第三次重傳的喚醒封包時已回復到正常運作狀態(即,正常運作模式120),因此電腦系統的作業系統會回傳確認封包。
其中,由於遠端伺服器的喚醒封包到達電腦系統的網卡後,電腦系統需要時間回復到正常運作狀態來回覆確認封包,回復期間的每一次喚醒都會使得遠端伺服器的重傳時間增加,直到遠端伺服器允許的最大值(例如,Windows系統為1分鐘)。當遠端伺服器的重傳時間已增加到系統允許的最大值時,遠端伺服器之後執行的每一次喚醒程序,都會等到重傳時間的最大值時,才執行下一次的喚醒程序。
請參照圖1B,圖1B是傳輸控制協定連線使用重傳時間 最大值來執行遠端喚醒之封包交換的示意圖。當遠端伺服器把電腦系統喚醒使電腦系統回復到正常運作模式120之後,若電腦系統執行其他應用程式的時間很短使得電腦系統從正常運作模式120又回復到省電模式130,此時電腦系統將不會回覆遠端伺服器的確認封包。因此,遠端伺服器到了重傳時間的最大值(例如,1分鐘)時,會嘗試第一次重傳而又嘗試把電腦系統喚醒一次。此時,由於遠端伺服器並沒有傳輸資料的要求,電腦系統在重傳時 間的最大值內又會從正常運作模式120回到省電模式130,而不會回覆確認封包。上述情況重複發生並且經過五次重傳後,傳輸控制協定連線將被中斷,結果遠端伺服器將再也無法透過傳輸控制協定連線來傳送喚醒封包,進而造成使用者無法經由網路來喚醒電腦系統。
由上述可知,雖然上述傳輸控制協定的重傳機制可以實 現可靠的連線,但若將此架構套用到遠端喚醒將有可能造成連線中斷而變得不可靠。
有鑑於此,本發明提供一種維持傳輸控制協定連線的方法,此方法可避免因遠端伺服器傳送喚醒封包的重傳時間過長而造成連線中斷,確保遠端喚醒功能不致因為連線中斷而無法實現。
本發明的維持傳輸控制協定連線的方法適用於具有網路卡及處理器的電腦系統,其中處理器執行作業系統。此方法首先利用網路卡與遠端伺服器建立第一傳輸控制協定連線。接著,在作業系統進入省電模式之後,接收遠端伺服器透過第一傳輸控制協定連線傳送的喚醒封包,以喚醒作業系統。當作業系統回復至正常運作模式時,重置遠端伺服器傳送喚醒封包的重傳時間。
本發明的維持傳輸控制協定連線的方法適用於具有網路卡及處理器的電腦系統,其中處理器執行作業系統。此方法首先利用網路卡與遠端伺服器建立第一傳輸控制協定連線。接著,在 作業系統進入省電模式之後,接收遠端伺服器透過第一傳輸控制協定連線傳送的喚醒封包,以喚醒作業系統。當作業系統回復至正常運作模式時,判斷電腦系統的系統負載是否大於臨界值。其中,若系統負載大於臨界值,透過第一傳輸控制協定連線傳送資料封包至遠端伺服器,以控制遠端伺服器重置喚醒封包的重傳時間;若系統負載不大於臨界值,利用網路卡重新與遠端伺服器建立第二傳輸控制協定連線,以重置喚醒封包的重傳時間。
本發明的電腦系統包括網路卡以及處理器。處理器耦接 網路卡,而用以執行作業系統。處理器係利用網路卡與遠端伺服器建立第一傳輸控制協定連線,並在作業系統進入省電模式期間利用網路卡接收遠端伺服器透過第一傳輸控制協定連線傳送的喚醒封包,以喚醒該作業系統,以及在作業系統回復至正常運作模式時,將遠端伺服器傳送喚醒封包的重傳時間重置。
基於上述,本發明的維持傳輸控制協定連線的方法及電 腦系統,當電腦系統回復至正常運作模式時,透過主動傳送資料封包至遠端伺服器來重置傳輸控制協定連線的重傳時間,使其回歸到預設時間,或是透過重新與遠端伺服器建立新的傳輸控制協定連線來重置傳輸控制協定連線的重傳時間,同樣地使其回歸到預設時間。據此,可避免遠端伺服器因為傳送喚醒封包的重傳時間過長而導致連線中斷,進而確保遠端伺服器能夠喚醒電腦系統。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉 實施例,並配合所附圖式作詳細說明如下。
120‧‧‧正常運作模式
130‧‧‧省電模式
200‧‧‧電腦系統
210‧‧‧網路卡
220‧‧‧處理器
230‧‧‧遠端伺服器
S310~S340、S410~S460‧‧‧維持傳輸控制協定連線方法的各步驟
圖1A是利用傳輸控制協定連線執行遠端喚醒之封包交換的示意圖。
圖1B是傳輸控制協定連線使用重傳時間最大值來執行遠端喚醒之封包交換的示意圖。
圖2是依照本發明一實施例所繪示之電腦系統的方塊圖。
圖3是依照本發明一實施例所繪示之維持傳輸控制協定連線方法的流程圖。
圖4是依照本發明另一實施例所繪示之維持傳輸控制協定連線方法的流程圖。
針對電腦系統由省電模式回復的時間過長以致遠端伺服器透過傳輸控制協定(Transmission Control Protocol,TCP)連線重傳喚醒封包的時間過長而造成連線中斷的問題,本發明利用在電腦系統回復至正常運作模式時,藉由主動傳送資料封包或重新建立連線的方式,重置遠端伺服器傳送喚醒封包的重傳時間。藉此,可維持遠端伺服器與電腦系統的連線不中斷,而確保遠端伺服器能夠喚醒電腦系統。
圖2是依照本發明一實施例所繪示之電腦系統的方塊圖。請參照圖2,本實施例的電腦系統200例如是桌上型電腦、筆 記型電腦或伺服器等計算機裝置,其中包括網路卡210以及處理器220,其功能分述如下:網路卡210例如是支援電機和電子工程師協會(Institute of Electrical and Electronics Engineers,IEEE)802.11n/b/g等無線通訊標準的無線網路卡或是支援有線網路連結的網路卡。其可透過無線或有線方式與外部的其他裝置(例如遠端伺服器230)進行網路連線。
處理器220例如是中央處理單元(Central Processing Unit,CPU),或是其他可程式化之一般用途或特殊用途的微處理器(Microprocessor)、數位訊號處理器(Digital Signal Processor,DSP)、可程式化控制器、特殊應用積體電路(Application Specific Integrated Circuits,ASIC)、可程式化邏輯裝置(Programmable Logic Device,PLD)或其他類似裝置或這些裝置的組合。處理器220耦接網路卡210,用以執行作業系統,以實現維持傳輸控制協定連線的功能。以下即舉實施例說明電腦系統200維持傳輸控制協定連線的詳細步驟。
圖3是依照本發明一實施例所繪示之維持傳輸控制協定 連線方法的流程圖。請同時參照圖2及圖3,本實施例的維持傳輸控制協定連線方法適用於圖2的電腦系統200,以下即搭配電腦系統200中的各項元件說明本發明之維持傳輸控制協定連線方法的各個步驟。
在步驟S310中,處理器220利用網路卡210與遠端伺服 器230建立第一傳輸控制協定連線。遠端伺服器230可以是連結至網路的雲端伺服器,或是由多台實體設備透過雲端硬體分享技術所組成的伺服器群組。遠端伺服器230之硬體設備具備繁多的種類,本發明對此並不限制。在本發明的實施例中,處理器220會藉由執行作業系統的網路模組以利用網路卡210建立電腦系統200與外部的遠端伺服器230之間的傳輸控制協定連線。如此,在建立了電腦系統200與遠端伺服器230之間的傳輸控制協定連線之後,電腦系統200便可以經由網路與遠端伺服器230進行通訊。
在步驟S320中,作業系統進入省電模式。具體而言,在電腦系統200與遠端伺服器230連線的過程中,電腦系統200可能會經由自動或手動的方式進入省電模式而停止供電給處理器220,以便減少電腦系統200的消耗功率。當電腦系統200所執行的作業系統進入省電模式時,仍可藉由網路卡210接收遠端伺服器230的喚醒封包,並據以喚醒處在省電模式中的電腦系統200,使其從省電模式恢復至正常運作模式。需說明的是,本實施例中電腦系統200的省電模式例如是進階組態與電源介面(Advanced Configuration and Power Interface,ACPI)所規範的待命模式(S1模式)、睡眠模式(S3模式)、休眠模式(S4模式)或關機模式(S5模式),而電腦系統200的正常運作模式則例如是ACPI所規範的S0模式,但本發明實施例並不依此為為限。在本發明的實施例中,當電腦系統200在一預設條件下(例如,經過一預設時間未接收到任何指令)便會進入省電模式。
接下來,在步驟S330中,處理器220利用網路卡210接收遠端伺服器230透過第一傳輸控制協定連線傳送的喚醒封包,以喚醒作業系統。在本實施例中,使用者可對遠端伺服器230下達指令,而由遠端伺服器230透過其與電腦系統200之間的傳輸控制協定連線傳送喚醒封包,以對處於省電模式下的電腦系統200進行遠端喚醒(Wake on LAN,WOL),以便由遠端存取電腦系統200的資料。
應當注意的是,由於傳輸控制協定的特性,遠端伺服器230在每次傳送喚醒封包後,需等待電腦系統200回傳一確認(Acknowledgement,ACK)封包。因此,遠端伺服器230預設一重傳時間來等待電腦系統200回傳的確認封包。若在等待重傳時間後仍未收到確認封包,遠端伺服器230會再次重新傳送喚醒封包,並倍增等待的重傳時間。
針對上述特性,本實施例為避免重傳時間增加而造成連線中斷,在步驟S340中,當作業系統回復至正常運作模式時,處理器220即會將遠端伺服器230傳送喚醒封包的重傳時間重置。 值得注意的是,本發明提供兩種方法來重置遠端伺服器230傳送喚醒封包的重傳時間,使其回復到系統預設值。
在一實施例中,當電腦系統200所執行的作業系統回復至正常運作模式時,處理器220透過在步驟S310中建立的第一傳輸控制協定連線主動傳送資料封包至遠端伺服器230,以控制遠端伺服器230重置喚醒封包的重傳時間。上述傳送的資料封包並不 限定何種形式,只要夾帶重置喚醒封包重傳時間的訊息而可供遠端伺服器230辨識即可。
在另一實施例中,當電腦系統200所執行的作業系統回 復至正常運作模式時,處理器220中斷在步驟S310中建立的第一傳輸控制協定連線。之後,處理器220利用網路卡210重新與遠端伺服器230建立第二傳輸控制協定連線,以重置喚醒封包的重傳時間。
簡言之,本發明透過上述兩種方法來重置遠端伺服器230 傳送喚醒封包的重傳時間,可使得遠端伺服器230與電腦系統200之間的傳輸控制協定連線不會因為喚醒封包的重傳時間過長而中斷。因此,本發明依舊可利用傳輸控制協定連線的可靠度來確保遠端伺服器230能夠喚醒電腦系統200。
除此之外,在本發明的其他實施例中,電腦系統200還 可依據系統負載的狀況來重置遠端伺服器230傳送喚醒封包的重傳時間。舉例來說,圖4是依照本發明另一實施例所繪示之維持傳輸控制協定連線方法的流程圖。請參照圖4,本實施例的方法適用於圖2的電腦系統200,以下即搭配電腦系統200中的各項元件說明本發明之維持傳輸控制協定連線方法的詳細步驟。
在步驟S410中,處理器220利用網路卡210與遠端伺服 器230建立第一傳輸控制協定連線。在步驟S420中,作業系統進入省電模式。在步驟S430中,處理器220利用網路卡210接收遠端伺服器230透過第一傳輸控制協定連線傳送的喚醒封包,以喚 醒作業系統。在步驟S440中,當作業系統回復至正常運作模式時,處理器220會判斷電腦系統200的系統負載是否大於臨界值。在步驟S450中,若系統負載大於臨界值,處理器220透過第一傳輸控制協定連線傳送資料封包至遠端伺服器230,以控制遠端伺服器230重置喚醒封包的重傳時間。在步驟S460中,若系統負載不大於臨界值,處理器220則會利用網路卡210重新與遠端伺服器230建立第二傳輸控制協定連線,以重置喚醒封包的重傳時間。上述步驟S410~S430的實施方式係分別與前述實施例中的步驟S310~S330相同或相似,故在此不再贅述。
與前述實施例最大的不同是,在步驟S440中,當作業系統回復至正常運作模式時,處理器220判斷電腦系統200的系統負載是否大於臨界值。具體而言,電腦系統200的系統負載狀況為選擇重置喚醒封包的重傳時間方法的依據。舉例來說,若目前的系統負載大時,選擇將電腦系統200與遠端伺服器230所建立的第一傳輸控制協定連線斷線而另外建立一個新的第二傳輸控制協定連線,會為電腦系統200的系統負載造成負擔。故當系統負載大時,直接透過第一傳輸控制協定連線傳送資料封包至遠端伺服器230來控制遠端伺服器230重置喚醒封包的重傳時間。
此外,本實施例還設置了一個可用以判別系統負載狀況的臨界值,並可依照判別結果選擇重置喚醒封包的重傳時間的方法。詳言之,在步驟S450中,若系統負載大於臨界值,處理器220會透過第一傳輸控制協定連線傳送資料封包至遠端伺服器230,以 控制遠端伺服器230重置喚醒封包的重傳時間。在步驟S460中,若系統負載不大於臨界值,處理器220則會利用網路卡210重新與遠端伺服器230建立第二傳輸控制協定連線,以重置喚醒封包的重傳時間。
綜上所述,本發明的維持傳輸控制協定連線方法及電腦 系統,當電腦系統回復至正常運作模式時,透過主動傳送資料封包至遠端伺服器來重置傳輸控制協定連線的重傳時間,使其回歸到系統預設時間,或是重新與遠端伺服器建立新的傳輸控制協定連線來重置傳輸控制協定連線的重傳時間,同樣地使其回歸到系統預設時間。據此,可避免遠端伺服器因為傳送喚醒封包的重傳時間過長而導致其與電腦系統之間的傳輸控制協定連線中斷,進而確保遠端伺服器能夠實施電腦系統的遠端喚醒。
雖然本發明已以實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本發明的精神和範圍內,當可作些許的更動與潤飾,故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
S310~S340‧‧‧維持傳輸控制協定連線方法的各步驟

Claims (8)

  1. 一種維持傳輸控制協定連線的方法,適用於具有一網路卡及一處理器的一電腦系統,該處理器執行一作業系統,該方法包括下列步驟:利用該網路卡與一遠端伺服器建立一第一傳輸控制協定連線;該作業系統進入一省電模式;接收該遠端伺服器透過該第一傳輸控制協定連線傳送的一喚醒封包,以喚醒該作業系統,其中該遠端伺服器包括在每次傳送該喚醒封包後,等待該電腦系統回傳一確認封包,而在等待該重傳時間後仍未收到該確認封包時,重新傳送該喚醒封包,並倍增該重傳時間;以及當該作業系統回復至一正常運作模式時,重置該遠端伺服器傳送該喚醒封包的一重傳時間。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的方法,其中重置該遠端伺服器傳送該喚醒封包的該重傳時間的步驟包括:透過該第一傳輸控制協定連線傳送一資料封包至該遠端伺服器,以控制該遠端伺服器重置該喚醒封包的該重傳時間。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的方法,其中重置該遠端伺服器傳送該喚醒封包的該重傳時間的步驟包括:中斷該第一傳輸控制協定連線;以及利用該網路卡重新與該遠端伺服器建立一第二傳輸控制協定 連線,以重置該喚醒封包的該重傳時間。
  4. 一種維持傳輸控制協定連線的方法,適用於具有一網路卡及一處理器的一電腦系統,該處理器執行一作業系統,該方法包括下列步驟:利用該網路卡與一遠端伺服器建立一第一傳輸控制協定連線;該作業系統進入一省電模式;接收該遠端伺服器透過該第一傳輸控制協定連線傳送的一喚醒封包,以喚醒該作業系統;當該作業系統回復至一正常運作模式時,判斷該電腦系統的一系統負載是否大於一臨界值;若該系統負載大於該臨界值,透過該第一傳輸控制協定連線傳送一資料封包至該遠端伺服器,以控制該遠端伺服器重置該喚醒封包的重傳時間;以及若該系統負載不大於該臨界值,利用該網路卡重新與該遠端伺服器建立一第二傳輸控制協定連線,以重置該喚醒封包的該重傳時間。
  5. 一種電腦系統,包括:一網路卡;以及一處理器,耦接該網路卡,執行一作業系統,其中該處理器包括利用該網路卡與一遠端伺服器建立一第一傳輸控制協定連線,並在該作業系統進入一省電模式期間,利用該網 路卡接收該遠端伺服器透過該第一傳輸控制協定連線傳送的一喚醒封包,以喚醒該作業系統,以及在該作業系統回復至一正常運作模式時,重置該遠端伺服器傳送該喚醒封包的一重傳時間,其中該遠端伺服器包括在每次傳送該喚醒封包後,等待該電腦系統回傳一確認封包,而在等待該重傳時間後仍未收到該確認封包時,重新傳送該喚醒封包,並倍增該重傳時間。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的電腦系統,其中該處理器包括透過該第一傳輸控制協定連線傳送一資料封包至該遠端伺服器,以控制該遠端伺服器重置該喚醒封包的該重傳時間。
  7. 如申請專利範圍第5項所述的電腦系統,其中該處理器包括中斷該第一傳輸控制協定連線,並利用該網路卡重新與該遠端伺服器建立一第二傳輸控制協定連線,以重置該喚醒封包的該重傳時間。
  8. 如申請專利範圍第5項所述的電腦系統,其中該處理器更包括:在該作業系統回復至該正常運作模式時,判斷該電腦系統的一系統負載是否大於一臨界值;若該系統負載大於該臨界值,透過該第一傳輸控制協定連線傳送一資料封包至該遠端伺服器,以控制該遠端伺服器重置該喚醒封包的該重傳時間;以及若該系統負載不大於該臨界值,利用該網路卡重新與該遠端伺服器建立一第二傳輸控制協定連線,以重置該喚醒封包的該重 傳時間。
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