DE102019125799A1 - Avoiding IP data fragmentation for TCP in international data roaming - Google Patents
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Abstract
Um eine Fragmentierung von IP-Datenpaketen bei der Übertragung von TCP-Daten im internationalen Datenroaming zu vermeiden, werden gemäß der vorgeschlagenen Lösung von einer an der Netzgrenze eines Netzes (1) nämlich des senderseitigen Heimatnetzes angeordneten sowie dafür ausgebildeten und/oder eingerichteten Netzeinrichtung (3) alle diese Netzeinrichtung (3) passierenden IP-Datenpakete durch einen Signaturvergleich auf das Vorhandensein eines die maximal zulässige Größe der TCP-Nutzdaten in ihren TCP-Segmenten, nämlich die MSS (Maximum Segment Size), kodierenden Headerabschnitts untersucht. Im Falle des Vorhandenseins eines solchen Headerabschnitts - es handelt sich dann um zwischen dem Sender (4) und dem Empfänger (5) im Zuge des TCP-Handshakes ausgetauschte Datenpakete - wird dieser Headerabschnitt mit einem Wert überschrieben, welcher unabhängig von der in dem senderseitigen Heimatnetz (Netz 1) möglichen Größe für IP-Datenpakete (IP MTU) eine MSS kodiert, die sich als Differenz aus einer für die im Rahmen des mobilen internationalen Datenroaming genutzten Netze (1, 2, 6) garantierten IP MTU und der Gesamtgröße des Headers der IP-Datenpakete ergibt.In order to avoid fragmentation of IP data packets during the transmission of TCP data in international data roaming, according to the proposed solution, a network device (3 ) all IP data packets passing through this network device (3) are examined by a signature comparison for the presence of a header section coding the maximum permissible size of the TCP user data in their TCP segments, namely the MSS (Maximum Segment Size). If such a header section is present - the data packets exchanged between the sender (4) and the receiver (5) in the course of the TCP handshake - this header section is overwritten with a value that is independent of that in the sender's home network (Network 1) possible size for IP data packets (IP MTU) encoded by an MSS, which is the difference between an IP MTU guaranteed for the networks (1, 2, 6) used in the context of mobile international data roaming and the total size of the header of the IP data packets results.
Description
Die Erfindung betrifft eine Lösung zur Vermeidung der IP-Datenfragmentierung beim mobilen internationalen Datenroaming, nämlich der Fragmentierung von IP-Datenpaketen, in denen Daten gemäß dem Transmission Control Protocol TCP übertragen werden. Gegenstände der Erfindung sind ein entsprechendes Verfahren und ein zur Nutzung des Verfahrens ausgebildetes Netz.The invention relates to a solution for avoiding IP data fragmentation in mobile international data roaming, namely the fragmentation of IP data packets in which data are transmitted in accordance with the Transmission Control Protocol TCP. The invention relates to a corresponding method and a network designed for using the method.
Beim mobilen internationalen Datenroaming durchläuft ein IP-Datenpaket gegebenenfalls mehrere unbekannte nationale Netze verschiedener Staaten, zumindest aber das Heimatnetz eines die IP-Datenpakete aussendenden Senders und ein (anderes) nationales Netz des Empfängers. Für jedes nationale Netz ist dabei aufgrund seiner technischen Gegebenheiten eine maximal erlaubte Größe für IP-Datenpakete, nämlich eine Maximum Transfer Unit (IP MTU) festgelegt. Jedes von einem Sender ausgesendete IP-Datenpaket wird auf seinem Weg zum bestimmungsgemäßen Empfänger um Daten mit für den Transport notwendigen Informationen ergänzt. Dies erfolgt durch Hinzufügen eines GTP-U-Headers, das heißt eines Headers des GPRS Tunneling Protocol für den Transport von Nutzdaten, nach dem Prinzip der Encapsulation. Hierdurch erhöht sich die Größe der durch die jeweiligen Netze transportierten IP-Datenpakete.In mobile international data roaming, an IP data packet may pass through several unknown national networks of different countries, but at least the home network of a sender sending the IP data packets and a (different) national network of the recipient. For each national network, a maximum permitted size for IP data packets, namely a Maximum Transfer Unit (IP MTU), is defined due to its technical conditions. Each IP data packet sent out by a transmitter is supplemented by data with information necessary for the transport on its way to the intended recipient. This is done by adding a GTP-U header, i.e. a header of the GPRS Tunneling Protocol for the transport of user data, according to the encapsulation principle. This increases the size of the IP data packets transported through the respective networks.
Bei der Initialisierung eines Übertragungskanals zwischen einem Sender und einem in einem anderen nationalen Netz beheimateten Empfänger handeln der Sender und der Empfänger unter Berücksichtigung der in ihrem jeweiligen Heimatnetz zulässigen IP MTU im Rahmen des TCP-Handshakes in der Form des in einem Abschnitt des TCP/IP-Headers kodierten Parameters MSS (Maximum Segment Size) die maximal zulässige Größe des Bereichs mit TCP-Nutzdaten innerhalb des TCP-Segments der zwischen ihnen übertragenen IP-Datenpakete aus. Jedoch betrachten der Sender und der Empfänger hierbei nur ihr jeweiliges Heimatnetz, da ihnen nicht bekannt ist, über welche eventuell dazwischen liegenden anderen nationalen Netze die IP-Datenpakete gegebenenfalls vom Sender zum Empfänger transportiert werden. Das heißt, die von einem IP-Datenpaket zwischen dem Heimatnetz des Senders und dem Heimatnetz des Empfängers im Zuge des mobilen internationalen Datenroamings gegebenenfalls durchlaufenen weiteren nationalen Netze und deren jeweilige IP MTU (Maximum Transfer Unit für IP-Datenpakete) bleiben außer Betracht. Dies folgt schon daraus, dass die einzelnen Datenpakete eines Datenstroms über sehr unterschiedliche Wege und damit unter Nutzung jeweils verschiedener nationaler Netze vom Sender zum Empfänger übertragen werden können.When a transmission channel is initialized between a sender and a receiver located in another national network, the sender and receiver act, taking into account the IP MTU permitted in their respective home network, as part of the TCP handshake in the form of the in a section of the TCP / IP -Headers encoded parameter MSS (Maximum Segment Size) the maximum permissible size of the area with TCP user data within the TCP segment of the IP data packets transmitted between them. However, the sender and the receiver only consider their respective home network, since they do not know which other national networks in between may be used to transport the IP data packets from the sender to the receiver. This means that any other national networks passed through by an IP data packet between the home network of the sender and the home network of the recipient in the course of mobile international data roaming and their respective IP MTU (Maximum Transfer Unit for IP data packets) are not taken into account. This already follows from the fact that the individual data packets of a data stream can be transmitted from the sender to the recipient via very different paths and thus using different national networks.
Haben sich nun der Sender und der Empfänger im Zuge der Initialisierung des von ihnen genutzten Kanals auf eine MSS verständigt, welche eine Größe aufweist, die beim Hinzufügen des GTP-U-Headers zu einer Gesamtgröße des resultierenden IP-Datenpaketes führt, welche die IP MTU eines von diesem IP-Datenpaket zwischen den Heimatnetzen von Sender und Empfänger passierten nationalen Netzes übersteigt, so wird das betreffende Datenpaket fragmentiert, das heißt über ein solches Netz in mehreren Teilpaketen übertragen, welche jedes für sich in ihrer Größe die als zwingend anzusehende IP MTU dieses Netzes nicht übersteigen.Have the sender and the receiver agreed on an MSS during the initialization of the channel they are using, which has a size that, when the GTP-U header is added, leads to a total size of the resulting IP data packet, which is the IP MTU exceeds a national network passed by this IP data packet between the home networks of the sender and receiver, the data packet in question is fragmented, i.e. transmitted over such a network in several sub-packets, each of which has the IP MTU, which is to be regarded as mandatory in its size Network.
Allerdings ist eine solche bei Bedarf erfolgende Fragmentierung von IP-Datenpaketen mit TCP-Daten mit einer Reihe von Nachteilen verbunden. Unter anderem führt die Fragmentierung zu einer erhöhten Last auf den Geräten - zumeist Router an den Netzgrenzen -, welche diese Fragmentierung durchführen. Empfängerseitig führt die Fragmentierung zum Beispiel bei Netzeinrichtungen, welche die Teilpakete untersuchen, wie zum Beispiel Firewalls, ebenfalls aufgrund des notwenigen Zusammenfügens der Fragmente zu einer erhöhten Last. Durch den größer werdenden Overhead - jedes der Teilpakete muss mit einem eigenem Header versehen werden - verringert sich im Hinblick auf die eigentlichen Nutzdaten der Datendurchsatz. Zugleich erhöht sich die Wahrscheinlichkeit, dass unterschiedliche IP-Datenpakete sich auf ihrem Weg zum Empfänger überholen und es zu Paketverwürfelungen kommt, so dass am Endpunkt des GTP-Tunnels ein erhöhter Aufwand erforderlich ist, um die IP-Datenpakete wieder in ihre ursprüngliche Reihenfolge zu bringen - Packet Reordering.However, such fragmentation of IP data packets with TCP data, which occurs when necessary, is associated with a number of disadvantages. Among other things, the fragmentation leads to an increased load on the devices - mostly routers at the network borders - which carry out this fragmentation. On the receiver side, the fragmentation leads to an increased load, for example in the case of network devices that examine the partial packets, such as firewalls, also due to the necessary joining of the fragments. Due to the increasing overhead - each of the partial packets must be provided with its own header - the data throughput is reduced with regard to the actual user data. At the same time, there is an increased probability that different IP data packets will overtake each other on their way to the recipient, resulting in packet scrambling, so that more effort is required at the end of the GTP tunnel to bring the IP data packets back into their original order - Packet reordering.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, die vorgenannten Nachteile im Zusammenhang mit dem internationalen Datenroaming zu vermeiden. Dazu ist eine Lösung bereitzustellen, welche es ermöglicht, eine Fragmentierung von TCP-Daten enthaltenden IP-Datenpaketen beim internationales Datenroaming zu vermeiden. Hierzu sollen ein entsprechendes Verfahren und ein zu dessen Durchführung geeignetes Netz angegeben werden.The object of the invention is therefore to avoid the aforementioned disadvantages in connection with international data roaming. For this purpose, a solution is to be provided which makes it possible to avoid fragmentation of IP data packets containing TCP data during international data roaming. For this purpose, a corresponding method and a network suitable for its implementation should be specified.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Ein die Aufgabe lösendes und demgemäß zur Durchführung des Verfahrens geeignetes Netz wird durch den ersten Sachanspruch charakterisiert. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung sind durch die jeweiligen Unteransprüche gegeben.The object is achieved by a method with the features of
Das vorgeschlagene Verfahren zur Vermeidung der Fragmentierung von IP-Datenpaketen bezieht sich auf IP-Datenpakete, in denen Daten gemäß dem Transmission Control Protocol TCP zwischen einem Sender und einem Empfänger über nationale Netze verschiedener Staaten unter Nutzung des mobilen internationalen Datenroaming übertragen werden. Es geht also von einer IP-Datenübertragung über mindestens zwei autonome nationale Netze aus, von denen eines des Heimatnetz des die Daten unter Nutzung des TCP aussendenden Senders und eines das Heimatnetz des diese Daten bestimmungsgemäß empfangenden Empfängers ist. Dabei können die IP-Datenpakete dem Netz des Empfängers, ausgehend vom Heimatnetz des Senders, über mehrere andere, ebenfalls autonome Netze zugeleitet werden, und zwar auch dann, wenn das Heimatnetz des Senders einerseits und das Heimatnetz des Empfängers andererseits nationale Netze einander unmittelbar benachbarter Staaten sind.The proposed method for avoiding fragmentation of IP data packets relates to IP data packets in which data is transmitted between a transmitter and a receiver in accordance with the Transmission Control Protocol TCP national networks of different countries are transmitted using mobile international data roaming. It is based on an IP data transmission over at least two autonomous national networks, one of which is the home network of the sender sending the data using the TCP and one is the home network of the recipient receiving this data as intended. The IP data packets can be forwarded to the recipient's network, starting from the sender's home network, via several other, likewise autonomous networks, even if the sender's home network on the one hand and the recipient's home network on the other are national networks of directly neighboring countries are.
Zudem können die einzelnen IP-Datenpakete eines vom Sender zum Empfänger übertragenen Datenstroms unter Einbeziehung jeweils unterschiedlicher zwischengeschalteter Netze übertragen werden, wobei die Eigenschaften der jeweiligen, durch ein IP-Datenpaket passierten Netze, nämlich insbesondere deren jeweilige Maximum Transfer Unit (IP MTU), also die für das jeweilige Netz für IP-Datenpakete maximal mögliche Größe, jeweils nicht bekannt sind. Ungeachtet dessen wird aber den vom Sender ausgesendeten IP-Datenpaketen jeweils ein GTP-U-Header hinzugefügt, welcher für den Transport des Datenpaketes vom Sender zum Empfänger notwendige Informationen enthält. Dies kann aber dazu führen, dass die Gesamtgröße eines entsprechend um den GTP-U-Header ergänzten Datenpakets die für eines der bei seinem Transport passierten Netze festgelegte IP MTU übersteigt.In addition, the individual IP data packets of a data stream transmitted from the transmitter to the receiver can be transmitted with the inclusion of different intermediate networks, the properties of the respective networks passed through by an IP data packet, namely in particular their respective Maximum Transfer Unit (IP MTU) the maximum possible size for IP data packets for the respective network are not known in each case. Regardless of this, a GTP-U header is added to the IP data packets sent by the sender, which contains information necessary for the transport of the data packet from the sender to the recipient. However, this can lead to the total size of a data packet correspondingly supplemented by the GTP-U header exceeding the IP MTU specified for one of the networks passed through during its transport.
Um dies und damit eine Fragmentierung der IP-Datenpakete zu vermeiden, werden gemäß dem vorgeschlagenen Verfahren von einer an der Netzgrenze des senderseitigen Heimatnetzes angeordneten sowie dafür ausgebildeten und/oder eingerichteten Netzeinrichtung alle diese Netzeinrichtung passierenden IP-Datenpakete durch einen Signaturvergleich auf das Vorhandensein eines die maximal zulässige Größe der TCP-Nutzdaten in ihren TCP-Segmenten (MSS = Maximum Segment Size) kodierenden Headerabschnitts untersucht. Im Falle des Vorhandenseins eines solchen Headerabschnitts - es handelt sich dann um zwischen dem Sender und dem Empfänger im Zuge des TCP-Handshakes ausgetauschte Datenpakete - wird gemäß dem Verfahren dieser Headerabschnitt mit einem Wert überschrieben, welcher unabhängig von der in dem senderseitigen Heimatnetz möglichen Größe für IP-Datenpakete (IP MTU) eine MSS kodiert, die sich als Differenz aus einer für die im Rahmen des mobilen internationalen Datenroaming genutzten Netze garantierten IP MTU und der Gesamtgröße des Headers der IP-Datenpakete ergibt.In order to avoid this and thus a fragmentation of the IP data packets, according to the proposed method, all IP data packets passing through this network device are checked for the presence of a network device by a network device located at the network boundary of the transmitter-side home network and designed and / or set up for this purpose investigates the maximum permissible size of the TCP user data in its header section coding for TCP segments (MSS = Maximum Segment Size). If such a header section is present - it is then a matter of data packets exchanged between the sender and the receiver in the course of the TCP handshake - this header section is overwritten with a value according to the method, which is independent of the possible size in the sender's home network for IP data packets (IP MTU) encodes an MSS, which results from the difference between an IP MTU guaranteed for the networks used in the context of mobile international data roaming and the total size of the header of the IP data packets.
Die üblicherweise für die maximal zulässige Größe von IP-Datenpaketen verwendete Bezeichnung „MTU“ wird gelegentlich in einigen, von dem Gegenstand der hier vorgestellten Erfindung abweichenden Kontexten auch zur Bezeichnung anderer mit dem Transport zusammenhängender Größen gebraucht. Um insoweit keine Unklarheiten aufkommen zu lassen, wird daher bei der Beschreibung der Erfindung und in den Patentansprüchen die Bezeichnung „IP MTU“ verwendet. Es sei jedoch klargestellt, dass in diesem Dokument auch im Falle eines eventuellen Fehlens des Zusatzes „IP“ stets auf die IP MTU, als die maximale in einem Netz für die Größe von IP-Datenpaketen bei ihrem Transport durch dieses Netz mögliche (zulässige) Größe, Bezug genommen wird, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes gemeint ist. Die Bezeichnung „IP MTU“ kann sich dabei hinsichtlich des Vorsatzes „IP“ ebenso auf Datenpakete beziehen, welche nach dem Internet Protocol in der Version 4 (IPv4) übertragen werden, wie auch auf solche, die nach dem Internet Protocol in der Version 6 (IPv6) übertragen werden, wenngleich derzeit IPv4 noch stärker im Fokus steht. Insoweit betrifft der vorstehend dargestellte Bezug aber nicht notwendigerweise (jedoch gegebenenfalls möglich) auch etwaige für die IP MTU im Zusammenhang mit der Darstellung der Erfindung angegebene Werte.The term “MTU”, which is usually used for the maximum permissible size of IP data packets, is occasionally used in some contexts that deviate from the subject matter of the invention presented here to designate other sizes associated with the transport. In order to avoid any ambiguity in this regard, the term “IP MTU” is used in the description of the invention and in the claims. It should be made clear, however, that in this document, even in the event that the suffix “IP” is missing, always refer to the IP MTU as the maximum possible (permissible) size in a network for the size of IP data packets during their transport through this network , Is referred to unless expressly stated otherwise. With regard to the prefix “IP”, the designation “IP MTU” can also refer to data packets that are transmitted according to the Internet Protocol version 4 (IPv4), as well as those that are transmitted according to the Internet Protocol version 6 ( IPv6), although the focus is currently on IPv4. In this respect, the reference presented above does not necessarily (but possibly possible) also apply to any values specified for the IP MTU in connection with the presentation of the invention.
Zwar mag es im Einzelfall IP-Netze geben, für die aufgrund ihrer technischen Beschaffenheit eine IP MTU von 1600 Byte oder gegebenenfalls sogar darüber festgelegt ist. Jedoch kann die IP MTU anderer, im Zuge eines mobilen internationalen Datenroaming von IP-Datenpaketen passierter Netze geringer sein. Allerdings wird für alle am mobilen internationalen Datenroaming teilnehmenden nationalen IP-Netze nach derzeitigem Stand eine IP MTU von 1500 Byte garantiert. Demnach wird - Stand jetzt - im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens für die Differenzbildung zur Bestimmung des für das Überschreiben der MSS zu kodierenden Wertes von diesen 1500 Byte ausgegangen und davon die Gesamtgröße des Headers der IP-Datenpakete abgezogen. Der insoweit für das Überschreiben der MSS zu kodierende Wert, also die vorgenannte Differenz, ist in der dazu ausgebildeten und/oder eingerichteten Netzeinrichtung an der Netzgrenze des Heimatnetzes hinterlegt oder wird durch diese berechnet.In individual cases there may be IP networks for which, due to their technical nature, an IP MTU of 1600 bytes or possibly even more is specified. However, the IP MTU of other networks passed through in the course of mobile international data roaming by IP data packets can be lower. However, according to the current status, an IP MTU of 1500 bytes is guaranteed for all national IP networks participating in mobile international data roaming. Accordingly - as of now - within the scope of the method according to the invention for forming the difference to determine the value to be encoded for overwriting the MSS, these 1500 bytes are assumed and the total size of the header of the IP data packets is subtracted from this. The value to be coded for overwriting the MSS, i.e. the aforementioned difference, is stored in the network device designed and / or set up for this purpose at the network boundary of the home network or is calculated by this.
Was die bereits mehrfach angesprochene Gesamtgröße des Headers der IP-Datenpakete anbelangt, so ergibt sich diese aus der Summe der Größen des TCP/IP-Headers und des von den IP-Datenpaketen mit umfassten GTP-U-Headers, nämlich des Headers des GPRS Tunneling Protocol für den Transport von Nutzdaten. Hierbei beträgt die Größe des TCP/IP-Headers, einschließlich des eigentlichen, den die MSS kodierenden Headerabschnitt umfassenden TCP-Headers, 40 Byte, wobei innerhalb dieser 40 Byte der TCP-Header selbst typischerweise 20 Byte lang ist. Die Größe des GTP-U-Headers beträgt gemäß der derzeit geltenden Standards 8 Byte.As far as the overall size of the header of the IP data packets, which has already been mentioned several times, is concerned, this results from the sum of the sizes of the TCP / IP header and the GTP-U header comprised by the IP data packets, namely the header of the GPRS tunneling Protocol for the transport of user data. The size of the TCP / IP header, including the actual TCP header comprising the header section encoding the MSS, is 40 bytes, with the TCP header itself typically being 20 within these 40 bytes Bytes long. The size of the GTP-U header is 8 bytes according to the currently applicable standards.
Ein zur Durchführung des Verfahrens geeignetes Netz, nämlich ein nationales Netz als Heimatnetz von Daten aussendenden Sendern, muss selbstverständlich dazu ausgebildet sein, IP-Datenpakete mit von Sendern des Netzes gemäß dem Transmission Control Protokoll TCP ausgesendeten Daten zu übertragen. Ferner ist dieses Netz dazu ausgebildet, von den dieses Netz als Heimatnetz nutzenden Sendern ausgesendete TCP-Daten unter Nutzung des mobilen internationalen Datenroaming in benachbarte nationale Netze weiterzuleiten. Für in diesem Netz zu übertragende IP-Datenpakete ist, einschließlich der darin enthaltenen, aus TCP-Nutzdaten und einem TCP-Header bestehenden TCP-Segmenten, eine Maximum Transfer Unit IP MTU festgelegt, das heißt eine maximale Größe.A network suitable for carrying out the method, namely a national network as the home network of transmitters transmitting data, must of course be designed to transmit IP data packets with data transmitted by transmitters in the network in accordance with the Transmission Control Protocol TCP. Furthermore, this network is designed to forward TCP data transmitted by the senders using this network as the home network to neighboring national networks using mobile international data roaming. For IP data packets to be transmitted in this network, including the TCP segments contained therein, consisting of TCP user data and a TCP header, a maximum transfer unit IP MTU is specified, that is to say a maximum size.
Erfindungsgemäß ist an der Netzgrenze des Netzes, jeweils als Teil seiner die Weiterleitung von IP-Datenpaketen in benachbarte nationale Netze bewerkstelligenden Netzeinrichtungen, eine Netzeinrichtung zur Modifikation im Header von IP-Datenpaketen enthaltener MSS-Einträge angeordnet. Es handelt sich hierbei um eine von allen in ein benachbartes Netz weitergeleiteten IP-Datenpaketen passierte Netzeinrichtung, welche dafür ausgebildet und/oder eingerichtet ist, die IP-Datenpakete durch einen Signaturvergleich auf das Vorhandensein eines die maximal zulässige Größe der TCP-Nutzdaten in den TCP-Segmenten, das heißt die Maximum Segment Size MSS, kodierenden Headerabschnitts zu untersuchen. Ferner ist die betreffende Netzeinrichtung dazu ausgebildet und/oder eingerichtet, jeden solchen dabei ermittelten, eine MSS kodierenden Headerabschnitt mit einem Wert zu überschreiben, welcher eine MSS kodiert, die in dieser Netzeinrichtung als Differenz aus einer für die im Rahmen des mobilen internationalen Datenroaming genutzten Netze garantierten IP MTU und der Gesamtgröße des Headers der IP-Datenpakete hinterlegt ist oder berechnet wird.According to the invention, a network device for modifying MSS entries contained in the header of IP data packets is arranged at the network boundary of the network, in each case as part of its network devices which carry out the forwarding of IP data packets to neighboring national networks. This is a network device passed through by all IP data packets forwarded to a neighboring network, which is designed and / or set up to check the IP data packets by a signature comparison for the presence of the maximum permissible size of the TCP user data in the TCP -Segments, i.e. the Maximum Segment Size MSS, to examine the coding header section. Furthermore, the relevant network device is designed and / or set up to overwrite each such MSS-encoding header section determined in this process with a value that encodes an MSS that is used in this network device as the difference from one of the networks used in the context of mobile international data roaming guaranteed IP MTU and the total size of the header of the IP data packets is stored or is calculated.
Soweit vorstehend und in den Patentansprüchen ausgeführt wird, dass die erfindungsgemäß an der Netzgrenze des nationalen Heimatnetzes TCP-Daten aussendender Sender angeordnete Netzeinrichtung dazu ausgebildet und/oder eingerichtet sei, MSS-Dateneinträge in den sie passierenden IP-Datenpaketen festzustellen und diese mit einem neuen, sich aufgrund der mehrfach angesprochenen Differenzbildung ergebenden Wert zu überschreiben, begründet sich die in dieser Aussage enthaltene Und/Oder-Verknüpfung wie folgt. Bei der betreffenden Netzeinrichtung kann es sich entweder um eine generische, also eigens für diesen Zweck ausgebildete (anderen bereits vorhandenen Netzeinrichtungen hinzugefügte) Netzeinrichtung handeln, die folglich selbstverständlich auch für den erfindungsgemäßen Zweck eingerichtet ist. Es kann sich aber auch um eine bereits vorhandene Netzeinrichtung handeln, welche beispielsweise im Wege der Implementierung einer entsprechenden Software für den erfindungsgemäßen Zweck des Auffindens von MSS-Einträgen und ihres Überschreibens eingerichtet wird.Insofar as it is stated above and in the claims that the network device arranged according to the invention at the network boundary of the national home network sending out TCP data is designed and / or set up to determine MSS data entries in the IP data packets passing through them and to replace them with a new, To overwrite the value resulting from the multiple mentioned difference formation, the and / or link contained in this statement is justified as follows. The relevant network device can either be a generic network device, that is to say specifically designed for this purpose (added to other already existing network devices), which is consequently of course also set up for the purpose according to the invention. However, it can also be an already existing network device, which is set up, for example, by implementing appropriate software for the inventive purpose of finding MSS entries and overwriting them.
Mit Blick auf bereits in bestehenden Netzen des Mobilfunks vorhandene Netzeinrichtungen, welche zur Modifikation im Header von IP-Datenpaketen enthaltender MSS-Einträge und damit zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet werden beziehungsweise wurden, kann es sich zum Beispiel bei der entsprechenden Netzeinrichtung um eine Einrichtung für die Bereitstellung von im Rahmen des 3GPP, das heißt des 3rd Generation Partnership Projekt für den Mobilfunk, definierten Funktionalitäten, handeln. Bezüglich der zuvor angesprochenen Funktionalitäten des 3GPP kann es sich demnach um für die Durchführung des Verfahrens ertüchtigte Netzeinrichtungen zur Bereitstellung einer oder mehrerer der folgenden Funktionalitäten handeln: GGSN (Gateway GPRS Support Node), SGSN (Serving GPRS Support Node), P-GW(PDN Gateway mit PDN = Packet Data Network) oder S-GW (Serving Gateway). Darüber hinaus ebenfalls denkbar ist die zur Durchführung des Verfahrens geeignete Herrichtung einer als Firewall fungierenden Netzeinrichtung, durch Implementierung einer entsprechenden Software. Ungeachtet dessen, ob es sich bei der für die Durchführung des Verfahrens ausgebildeten und/oder eingerichteten Netzeinrichtung um eine generische Einrichtung oder um eine bereits vorhandene zur Erfüllung einer oder mehrerer der vorgenannten Funktionen vorgesehene und erfindungsgemäß eingerichtete Netzeinrichtung handelt, kann diese physisch als ein Server ausgebildet sein.With a view to network devices already present in existing mobile radio networks, which are or have been set up to modify MSS entries containing IP data packets in the header and thus to carry out the method according to the invention, the corresponding network device can, for example, be a device for the provision of functionalities defined within the framework of the 3GPP, i.e. the 3rd generation partnership project for mobile communications. With regard to the previously mentioned functionalities of the 3GPP, it can therefore be network devices that have been upgraded to carry out the method to provide one or more of the following functionalities: GGSN (Gateway GPRS Support Node), SGSN (Serving GPRS Support Node), P-GW (PDN Gateway with PDN = Packet Data Network) or S-GW (Serving Gateway). In addition, it is also conceivable to set up a network device that is suitable for carrying out the method and function as a firewall, by implementing appropriate software. Regardless of whether the network device designed and / or set up to carry out the method is a generic device or an existing network device intended to fulfill one or more of the aforementioned functions and set up according to the invention, it can be physically designed as a server be.
Gemäß einer weiteren möglichen Ausbildungsform des erfindungsgemäßen Netzes kann es sich bei der in Rede stehenden Netzeinrichtung um einen BGP-Router handeln, nämlich einen Border-Gateway-Protocol-Router, also um eine in bestehenden Netzen bereits grundsätzlich vorhandene Netzeinrichtung, welche durch Implementierung einer entsprechende Software zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet wurde.According to a further possible embodiment of the network according to the invention, the network device in question can be a BGP router, namely a border gateway protocol router, that is to say a network device which is already fundamentally present in existing networks and which can be implemented by implementing a corresponding Software was set up to carry out the method according to the invention.
Einzelheiten und Aspekte der Erfindung sollen nachfolgend nochmals anhand von Zeichnungen erläutert werden, die im Hinblick auf darin angegebene Segmentgrößen von IP-Datenpaketen und angegebene Headergrößen ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lösung veranschaulichen, welches jedoch nicht beschränkend wirkt. Die Zeichnungen zeigen im Einzelnen:
-
1 : ein Übertragungssystem aus mehreren miteinander verbundenen Netzen, einschließlich eines erfindungsgemäß ausgebildeten nationalen Netzes, -
2 : das Übertragungssystem nach der1 mit einem Schema zur Übertragung von IP-Datenpaketen nach dem Stand der Technik, -
3 : ein Schema zum Aufbau des Headers von gemäß1 oder2 übertragenen IP-Datenpaketen.
-
1 : a transmission system made up of several interconnected networks, including a national network designed according to the invention, -
2 : the transmission system according to the1 with a scheme for the transmission of IP data packets according to the state of the art, -
3rd : a scheme for the structure of the header according to1 or2 transmitted IP data packets.
Die
Für jedes der zum Übertragungssystem gehörenden Netze
IP MTU (Maximum Transfer Unit) festgelegt, durch welche die maximal mögliche Größe für IP-Datenpakete in dem jeweiligen Netz
IP MTU (Maximum Transfer Unit) determined by which the maximum possible size for IP data packets in the
Um eine Fragmentierung der IP-Datenpakete auf ihrem Weg vom Sender
Die
Die
Dies zeigt die
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