TW201212593A - Communication apparatus and communication method - Google Patents

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201212593 六、發明說明： t ^^明所屬貝域j 發明領域 本發明係有關於一種當在傳送裝置與接收裝置之間藉 由網路進行之通訊時，控制通訊帶寬之技術。 I：先前技術3 發明背景 隨著近年來網路技術發展，透過網際網路等網路之傳 輸Li·里不Wf增加。在網際網路等使用之ip(lnternet Protocol; 網際網路協定)扮演將封包傳送至對方之裝置的角色。藉IP 執行之通訊乃是「無可靠性之通訊」。即，IP不保證資料之 送達和送達順序等。 TCP(Transmission Control Protocol;傳輸控制協定）係 * 用來實現「具可靠性之通訊」。以下，所謂「具可靠性之通 訊」，係指傳送資料依傳送順序傳送且無過與不及之通訊。 TCP目前雖佔傳輸流量之大部分，但其性能不穩定且 散亂不一又是不爭事實。為穩定提供動畫等影像遞送服務 等，必須使TCP性能更加穩定。 TCP性能相關之一種公知技術可舉TCP帶寬控制技術 為例。TCP帶寬控制技術，係將傳輸流量限制在預定量以 下之技術’基本上係依傳輸流量之種類赋予優先順位，廢 棄優先度低之傳輸流量以迴避網際網路擁塞之技術。 【發明内容3 發明概要 201212593 根據習知技術，TCP具有當擁塞時藉流量控制以調整 資料傳送速度之功能。該功能係當擁塞情況發生時便會作 動，且只要傳送資料抵達接收測之終端裝置而封包未被廢 棄，就欲提升性能。即，可依通訊狀態提升性能，但不可 達成將性能抑制較低至適當範圍之控制。 就必須具有某些通訊之通訊性能而言，首先係由應用 和系統管理者決定之性能A。其次係以該性能A為目標且依 實際通訊情況更動態性地決定之性能B。有鑑於近年來傳輸 流量增加之傾向，舉例而言若實際通訊狀況良好，性能B 超越性能A時，就降低性能B，此外，若必須提升性能B時， 就必須控制帶寬，提升性能B。 本發明係考慮到帶寬調整與高速化之均衡，其目的在 於提供一種可進行帶寬調整以獲得必要性能之技術。 為解決前述課題，本發明揭示之通訊裝置，係當傳送 裝置及接收裝置藉由網路進行通訊時，控制通訊之帶寬 者，包含有：測量部，係對自前述傳送裝置至前述接收裝 置，及自前述接收裝置至前述傳送裝置之雙向通訊中之至 少單向之通訊，測量帶寬者；記憶部，係記憶關於包含顯 示通訊所需帶寬之目標帶寬之帶寬調整之資訊者；及調整 部，係自前述記憶部讀取前述測量帶寬之方向之目標帶 寬，且依前述測量部所測量之帶寬與該讀取之目標帶寬之 間之比較，調整封包之送出間隔，以進行帶寬之抑制或促 進者。 依本發明揭示之通訊裝置，可使通訊穩定，有效抑制 201212593 封包重傳。 圖式簡單說明 第1 (a)-(b)圖係顯示具有本實施形態之帶寬調整裝置之 通訊系統之整體圖。 第2圖係本實施形態之帶寬調整裝置之結構圖。 第3圖係帶寬調整中繼部之結構圖。 第4圖係說明本實施形態之帶寬調整裝置之帶寬調整 中繼部測量資料封包之帶寬之方法的圖。 第5圖係說明本實施形態之帶寬調整裝置之帶寬調整 中繼部測量ACK封包之帶寬之方法的圖。 第6圖係說明關於資料封包傳送方向之帶寬抑制方法 之圖。 第7圖係說明關於ACK封包傳送方向之帶寬抑制方法 之圖。 第8圖係說明關於資料封包傳送方向之帶寬促進方法 之圖。 第9圖係說明關於ACK封包傳送方向之帶寬促進方法 之圖。 第10圖係顯示接收之封包之判別處理之流程圖。 第11圖係顯示帶寬測量處理之流程圖。 第12圖係顯示帶寬調整處理之中斷處理之流程圖。 第13圖係顯示帶寬調整處理之流程圖。 第14圖係說明緩衝資料封包之方法之圖。 第15圖係說明利用已缓衝之ACK封包之方法之圖。 201212593 第16圖係說明資料封包之緩衝處理之流程圖。 第17圖係說明ACK封包之緩衝處理之流程圖。 第18圖係說明廢棄緩衝資料之處理之圖。 第19圖係顯示資料封包之代理重傳處理之流程圖。 第20圖係顯示ACK封包之代理重傳處理之流程圖。 第21圖係說明資料封包之自動代理重傳方法之圖。 第22圖係顯示資料封包之自動代理重傳處理之流程圖。 第23(a)-(c)圖係說明藉服務通知資訊之利用以分散帶 寬調整處理之方法之圖。 第24圖係顯示服務通知資訊之設定方法一例之圖。 第25圖係顯示服務通知資訊之設定方法另一例之圖。 第26圖係顯示通信期管理處理之流程圖。 第2 7圖係顯示使用服務通知資訊之通信期管理處理之 流程圖。 第28圖係顯示服務通知旗標處理之流程圖。 第29圖係顯示通信期表之構造例之圖。 第30圖係顯示通信期表資料之構造例之圖。 I；實施方式3 用以實施發明之最佳形態 以下，配合參照圖式，詳細說明本發明之實施形態。 〔結構〕 第1圖係顯示具有本實施形態之帶寬調整裝置之通訊 系統之整體圖。第1(a)圖所示通訊系統，係2台終端裝置2A 及終端裝置（以下稱終端）4B相互藉由網路10連接，進行使 201212593 用例如TCP通訊之影像遞送(動畫遞送）等之通訊。網路1〇之 可例舉如 ADSLCAsymmetdc Digital Subscriber Line;非對稱 數位用戶線）、FTTx(Fiber To The x;光纖到x)等有線存取網 路，和HSPA(High Speed Packet Access;高速封包存取）、 WiMAX(World Interoperability f〇r Micr〇wave 八⑽％丨全球 互通微波存取）等無線存取網路。終端2八和4]8由例如與網路 10連接之家用或小規模辦公室用網路機器、個人電腦、可 攜終端、網路連接用轉接器等構成。 各終端2A、4B分別具有帶寬調整裝置丨八、1B，該帶寬 調整裝置ΙΑ、1B將自身裝置傳送接收之封包之帶寬調整至 對應通訊之適當值。以下說明中，資料之傳送側之裝置賦 予標號「A」，接收側之裝置賦予標號「b」。 ▼寬5周整裝置ΙΑ、1B可配置於任何場所，只要是可觀 測TCP/IP封包之位置。第丨(勾圖中，顯示傳送終端及接收終 端内具有帶寬調整裝置ΙΑ、1B之結構。 第1(b)圖係本實施形態之帶寬調整裝置丨組裝於終端以 外之裝置時之系統結構圖。如第1(b)圖所示之例，帶寬調整 裝置1C組裝於中繼裝置3内，將終端2八與終端4]6之間傳送 接收之封包之帶寬調整至對應通訊之之適當值。 在此，所謂中繼裝置3，係指部分或完全地辨識tcp， 提供TCP相關功能之網路機器，不只是路由器和橋接器 4 ’代理伺服器、負載平衡器、傳輸流量整形器及WAN(Wide Area Network;廣域網路)最佳化裝置等也包括在中繼裝置。 又，第1(a)圖及第1(b)圖中，為說明本實施形態之帶寬 201212593 調整裝置1之設置位置，於是簡略通訊系統之結構，僅顯示 帶寬終端2A、4B及中繼裝置3。 以下，以第1(b)圖之結構，即以配置於傳送終端2A與 接收終端4B之間之網路10上之中繼裝置3搭載有本實施形 態之帶寬調整裝置1之情形為例，具體說明帶寬調整裝置1 調整傳送終端2 A與接收終端4 B之間之通訊帶寬之方法。 第2圖係本實施形態之帶寬調整裝置1之結構圖。第2圖 所示帶寬調整裝置1，具有二個帶寬調整中繼部11、12和通 信期表13，該寬調整中繼部11、12分別自「其他模組30、 32」接收封包且朝「其他模組31、33」遞送封包。 第2圖所示「其他模組30〜33」係中繼裝置3内所設網路 元件驅動程式和其他協定堆疊，分別處理包含TCP/IP封包。 帶寬調整裝置1之帶寬調整中繼部11、12，與其他模組 30〜33之間進行封包之傳送接收。當接收之封包為TCP封包 時，帶寬調整中繼部11、12分別執行自傳送終端2A朝接收 終端4B，及自接收終端4B朝傳送終端2A之方向之通訊之帶 寬調整。另，在第2圖和即將說明之第3圖中，各通訊方向 標不為「A—^ B方向」及「B— A方向」。 通信期表13儲存帶寬調整中繼部11、12執行帶寬調整 時所需資訊。通信期表13之細節容後配合參照第29圖及第 30圖詳細說明。 當自傳送終端2A朝接收終端4B及自接收終端4B朝傳 送終端2A之雙向之封包通過帶寬調整裝置1時，帶寬調整裝 置1進行雙向通訊之帶寬調整。當僅單向之封包通過帶寬調 201212593 整裝置1時，帶寬調整裝置1會於帶寬調整中繼部11、12之 中封包正通過之帶寬調整中繼部進行帶寬調整，且儲存通 信期表13所需資訊。另一方之帶寬調整中繼部亦可參照通 信期表13進行帶寬調整。 第3圖係帶寬調整中繼部之結構圖。第3圖所示帶寬調 整中繼部11具有封包判別部21、通信期管理部22、接收帶 寬測量部23、帶寬調整部24及傳送帶寬測量部25。 另，第3圖中，僅顯示A—B方向之帶寬調整中繼部11 之結構，B—A方向之帶寬調整中繼部12之結構與第3圖所 示帶寬調整中繼部11之結構相同，帶寬調整中繼部11、12 共有通信期表13及緩衝部14。 封包判別部21判別自其他模組30接收之封包是否為帶 寬調整之對象之封包。具體而言係判別是否為TCP封包。 當封包判別部21判別為帶寬調整之對象之封包時，通 信期管理部22進行TCP通信期之管理。通信期管理部22執 行將TCP通信期之管理所需資訊儲存於通信期表13，且自 通信期表13取出所需資訊等之處理。 接收帶寬測量部2 3測量通信期管理部2 2視為管理對象 之封包之接收帶寬。接收帶寬測量部23將所測之接收帶寬 儲存於通信期表13，並且必要時將所接收之封包儲存於緩 衝部14。 帶寬調整部2 4依儲存於通信期表13之測量帶寬等資 訊，進行帶寬調整。具體而言，對應顯示通訊所需之帶寬 之目標帶寬與實際測量之帶寬之間大小關係，增長或縮短 201212593 封包之以進行帶寬調整。關於封包之送出間隔之 調整方法1祕合目式再詳述。 傳运帶寬測量部25測量依來自帶寬調整部24之指示而 轉送至其他模㈣之封包，和自封包判別抑轉送至其他 之封包之帶寬’且將測量結果儲存於通信期表13。 3又，與通訊系統内之動作之說明令「傳送」「接收」之 ,同第3圖之接收帶寬測量部23和傳送帶寬測量部25 兒月中才妾收」及「傳送」之表記係以帶寬調整裝置W 主體。即，由於接收帶寬測量部23係處理 其他模㈣「接收」之封包，傳送帶寬測量部25係處理帶寬 s =置1傳运」至其他模組31之封包，所以才如此表記。 儀帶寬調整部24係在與相反方向之帶完調整中繼部以 帶寬調整部之間，傳送接收關於帶寬雖之資訊。如前所 述’一方之帶寬調整中繼部，即使未傳送接收TCp封包， 未進行帶寬測量，仍可依另-方之帶寬調整中繼部儲存於 通信期幻3之資訊和自另-方之帶寬調整部接收之控制資 訊’來進行帶寬調整。 〜如第丨〜3圖所示’帶寬調絲置丨監視Tcp通訊並進行 帶寬調整。例如Apache HTTP伺服器、Ughupd、Squid c_e、BitT〇rrent等大多數—般伺服器應用軟體，都具有按 TCP通訊娜傳送帶寬之魏(帶寬節流）。然而，此種公知 應用款體之帶寬調整技術無法呼應高·帶寬調整之期待。 即，縱然藉應用軟體進行帶寬調整，依賴作業***之 排程，在傳輸層(TCP等）、網路層(Ipf)'裝置驅動程式等 10 201212593 仍舊可能會變成叢發流量。又，若藉應用軟體進行帶寬調 整，則無法正確掌握自TCP層到網路層之狀況，且應用軟 體無法辨識應用軟體所期待之通訊功能與實際通訊功能之 背離，而不能進行對應實際通訊之帶寬調整。舉例而言， 即使是視為帶寬調整對象之資料，也無法即時辨識實際上 傳送/接收/重傳多少資料等狀況。因此，應用軟體始終只是 進行帶寬調整達到「理論上通訊所需之通訊功能」，無法進 行對應實際狀況之帶寬調整。 相對於此，本實施形態之帶寬調整裝置1，如第1〜3圖 所示，可監視實際之TCP通訊並進行對應此之帶寬調整。 相較於藉應用軟體進行之帶寬調整，可達成更高精度之帶 寬調整。 〔通訊方向〕 傳送終端2A及接收終端4B，分別傳送資料封包及ACK 封包至對方之終端目的地。第2圖及第3圖所示結構之帶寬 調整裝置1，其帶寬調整中繼部11、12分別監視A—B方向 及B—A方向之通訊。因此，不僅當轉送資料封包及ACK封 包兩者之封包時，還有當轉送資料封包或ACK封包中其中 任一者時，設於通訊路徑上之帶寬調整裝置1可進行帶寬調 整。舉例而言，具有帶寬調整裝置1之中繼裝置3只中繼轉 送A—B方向之資料封包，而ACK封包則經由其他路徑的情 況時，僅帶寬調整裝置1之帶寬調整中繼部11會監視資料封 包且進行帶寬調整。 〔帶寬測量〕

C 11 201212593 分別配合參照第4圖及第5圖，說明本實施形態之帶寬調 整裝置1監視資料封包和A c κ封包且測量通訊帶寬之方法。 第4圖係說明本實施形態之帶寬調整裝置丨之帶寬調整 中繼部11測量貧料封包之帶寬之方法之圖，第5圖係說明帶 覓调整裝置1之帶寬調整中繼部12測量ACK封包之帶寬之 方法之圖。第4圖和第5圖之上層顯示資料封包Dp之流程， 下層顯示ACK封包AP之流程，以下說明中均同此。 第4圖及第5圖所示之例，顯示帶寬調整裝置丨安裝於中 繼裝置3，以下說明中均同此。後續說明中，舉作為網路機 益之中繼裝置3為例說明，不過並非限於此。例如作業系統 内部傳送TCP/IP之部分，也可達成同樣效果 ，以下說明之 各種處理可組編為軟體及硬體。 中繼裝置3之帶寬調整裝置丨内之接收帶寬測量部23， 監視由傳送終端2A對接收終端4B傳送之資料封包DP和由 接收資料封包DP之接收終端4B回傳傳送終端2A之ACK封 包AP ’且測量通訊帶寬。 藉資料封包測量通訊帶寬時，如第4圖所示，觀測資料 封包所包含之順序號碼（第4圖之SEQ)與封包之資料長度且 求得資料長度之累計值，以測量通訊系統中中繼裝置3之設 置位置之傳送帶寬。 藉ACK封包測量通訊帶寬時’如第5圖所示，依ACK 封包所包含ACK號碼（第5圖之ACK)測得ACK之增加，以測 量通訊系統中中繼裝置3之設置位置之接收帶寬。 ACK封包相較於資料封包，資料長度較短，且不會如 12 ⑧ 201212593

資料封包般每—封包資料長度差異大。因此，僅觀測ACK 號碼且累計預定時間内中繼裝置3中繼轉送之ack封包之 增加，以測量接收帶寬。 〔帶寬調整〕 』刊用弟，和弟5圖所示方法所測量之通訊帶寬，帶宽 肩整裝置1之帶寬調整部24調整由中繼製置3送出封包（資 料封包DP和ACK封包Ap)之時間間隔，以進行帶寬調整。如 ^圖之說明中’帶t調整部⑽應所測量之通訊帶寬，決 =封包送出之時間間隔(延長時間間隔)處理或 、、’、、匕^•出之時間間隔(縮短時間間隔)處理之其中之—。 為延長封包送出之時間間隔進行帶寬調整定義 整定義為「^」’將縮短封包送出之時間_進行帶寬調 調整裝先’㈣11本實麵態之帶寬 卜 仃之▼寬之抑制方法。 之圖弟第關於資料封包傳送方向之帶寬抑制方法 之圖。係、明關於ACK封包傳送方向之帶寬抑制方法 所需帶所測量之通訊帶寬高於顯示通訊 帶寬調整部二I中繼裝置3之帶寬調整裝置1内之 有控制資料封二 制帶寬。帶寬之抑制方法， 間隔之方法。傳法及控制縱封包之傳送 關於例如 帶寬調整裝置 二貝料封包之傳送間隔之控制，如第6圖所示， 1之帶寬調整部2 4抑制傳送終端2 A所傳送之

13 S 201212593 二貝料封包之帶寬，進行控制。具體而言，對於目標帶寬， 控制貧料封包之傳送間隔’俾順序號碼之每單位時間之增 加控制在預定範圍内。藉此，即使傳送終端2A送出叢發流 里’仍可以預定帶寬將資料封包送達接收終端4B。 另方面’關於ACK封包之傳送間隔之控制，如第7 圖所不’帶寬調整部24抑制接收終端4B所接收之ACK封包

之帶寬’進行控制。具體而言，對於目標帶寬，控制AcK 封包之傳送間隔，俾ACK號碼之每單位時間之增加控制在 預定範圍内。 一般而言’在TCP通訊之初步時，傳送終端2A以叢發 流3:傳送視窗大小之資料封包，不過後續之資料封包之傳 送’傳送終端2A以對應ACK封包之接收帶寬之帶寬送出接 收終端4B目的地之資料封包。因此，如前所述藉控制ACK 封包之送出間隔，傳送終端2A對應所接收之ACK封包之增 加來傳送資料封包，於是可調整資料封包傳送方向之帶寬。 接下來’說明藉本實施形態之帶寬調整裝置丨進行之帶 寬之促進方法。 第8圖係說明關於資料封包傳送方向之帶寬促進方法 之圖’第9圖係說明關於ACK封包傳送方向之帶寬促進方法 之圖。 在接收帶寬測量部23所測量之通訊帶寬低於前述目標 帶寬時’中繼裝置3之帶寬調整裝置1内之帶寬調整部24會 進行控制以促進帶寬。與前述帶寬之抑制方法相同，帶寬 之促進方法’有控制資料封包之傳送間隔之方法及控制 ⑧ 14 201212593 ACK封包之傳送間隔之方法。 關於資料封包之傳送間隔之控制，如第8圖所示，帶寬

调整装置1之帶寬調整部24，於緩衝部14緩衝自傳送終端2A 接收之資料封包，且將已緩衝之資料封包傳送至接收終端 4B至少一次。已缓衝之資料封包之重傳可對應目標帶寬進 行多次。 以下將帶寬調整裝置1將已緩衝之資料封包傳送至接 收終端4B之事稱為「資料封包之代理重傳」。以下說明中， 為相對於傳送終端2八藉丁(：1>之重傳功能重傳資料封包之 事’遂將帶寬調整裝置1重傳資料封包之事如此表述。 當接收代理重傳之資料封包之接收終端4B，參照資料 封〇所包含之順序號碼，辨識為未接收之資料封包時，回 傳對應於代理重傳之資料封包之ACK封包。如此，藉帶寬 之促進處理，即資料封包之代理重傳，由接收終端4B回傳 對應於在中繼裝置3與接收終端4B之間被廢棄之資料封包 之ACK封包。 此外，A—B方向之測量帶寬(實際之資料封包之傳送帶 寬)低於目標帶寬之理由之一，認為係因為ACK封包未充分 抵達傳送終端2A，所以來自傳送終端2A之資料封包之傳送 滯礙難行所導致。依前述帶寬之促進處理，當傳送終端2A 接收對應於代理重傳之資料封包之ACK封包，便傳送接著 應傳送之資料封包，所以可促進藉傳送終端2A進行之資料 封包傳送。 如此，當測量帶寬低於目標帶寬時進行資料封包之代

C 15 201212593 理重傳，可促進來自接收終端4B之ACK回傳和傳送終端2A 之資料封包傳送，獲得促進滯礙之通訊之效果。 另，當代理重傳之資料封包於接收終端4B是業已接收 完成時，接收終端4B會廢棄代理重傳之資料封包，所以代 理重傳處理並不會對TCP通訊造成不良影響。 又’依習知TCP改善方式，為促使傳送終端對下一順 序號碼之資料封包之傳送，藉由中繼裝置傳送代理ACK封 包，以增強傳送帶寬。此為公知TCP中繼技術之「Splitting TCP(***TCP)」和「TCP Spoofing(TCP電子欺騙）」。該等 習知TCP中繼技術’可解決ALG(Application Level Gateway; 應用層閘道）方式之TCP中繼裝置缺乏可擴縮性及TCP Splicing(TCP黏合)之複雜處理難以執行等問題。 然而’由於是公知技術故省略詳細說明，但Splitting TCP和TCP Spoofing技術中，中繼裝置終止一次來自傳送終 端之TCP通訊，對接收終端進行新的tCP通訊。依此，假設 接收終端將對應中繼裝置代理傳送之A C K封包之資料封包 (例如對「ACK號碼=10」之ACK封包，傳送終端傳送之「順 序後碼= 10+1 = 11」之資料封包)視為未接收，該代理ACK 封包(ACK號碼=10)就成為偽物。由於接收偽代理ack封 包之傳送終端會廢棄在此之前之資料（到順序後碼=1〇為 止之資料）’所以若帽裝置停止時和從财遭除去時，被 廢棄之資料就無法再次回復。 相對於此，依本實施形態之帶寬調整裝置丨，即使代理 重傳資料封包’傳送終端2A仍不會廢棄代理重傳之資料封 ⑧ 16 201212593 匕’縱然中繼裝置3從網路遭除去時，也不會失去資料，此 為一大優點。 關於ACK封包之傳送間隔之控制 ，如第9圖所示，帶寬 凋疋裝置1之帶寬調整部24，於緩衝部14缓衝ACK封包，且 =應目標▼ i將已緩衝之ACK封包傳送至傳送終端2八。已 緩衡之ACK封包之重傳可對應目標帶寬進行多次。 以下將帶寬調整裝置丨將已緩衝之ACK封包傳送至傳 送終端2A之事稱為「ACK封包之代理重傳」。以下說明中， 為相對於接收終端4B重傳ACK封包之事，遂將帶寬調整裝 置1重傳ACK封包之事如此表述。 接收代理重傳之ACK封包之傳送終端2A，可傳送對應 ACK封包之資料封包。依此，當測量帶寬低於目標帶寬時， 進行ACK封包之代理重傳，可促進傳送終端2A之資料封包 傳送，獲得促進滯礙之通訊之效果。 另，有一種TCP擁塞控制技術係「Fast Recovery(快速 復原）」。依該技術，當傳送終端2A連續接收3個相同ACK封 包時，傳送終端2A會將封包廢棄視為暫時性，重傳資料封 包，而不縮小擁塞視窗（congestion window)。依前述ACK 封包之代理重傳處理，可促進「Fast Recovery」之重傳功 能，藉此獲得增強傳送終端2A之帶寬之效果。 又，即使代理重傳之ACK封包於傳送終端2A為業已接 收完成者時，傳送終端2A仍會與習知同樣地處理重複接收 之ACK封包，所以ACK封包之代理重傳並不會對TCP通訊 造成不良影響。

S 17 201212593 如配合參照第8圖及第 姓办 弟圖所糾者，帶寬之促進時， 見調整裝置1(具有該帶寬調整裝置1之中'«置3)作為傳 =端2A和接收終端4B之代理，重傳封包。藉帶寬調整裝 進订之代^重傳，可較Tcp之重傳功能之封包重傳較快 ^所^路徑上有封包廢棄發生而造成通訊滞礙時， 猎由此種代理重傳，可更迅速回歸通常之通訊狀態。 配合_第_〜第13圖之·圖，㈣本實施形態之 見調整裝置1監視在傳送終端2A與接收終端4B之間傳送 接收之封包，進行帶寬之抑制或促進之帶寬調整之方法。 苐1〇圖係顯示藉第3圖之封包判別料進行之接收之 1包之判鱗理的流㈣。當自其他餘Μ、现收封包 ¥，帶寬調整裝置1便開始第H)圖所示處理。 首先在步驟S卜判定接收之封包是否為TCP封包， 若是TCP封包㈣㈣為yes時），在㈣S2，將接收之封 包傳送至第3圖之通信期管理部22，結束處理。在步驟81 、丨疋若判疋接收之封包非TCP封包（在步驟S1為no時）， ’進入v驟S3 ’於，寬調整裝置i中繼轉送封包而並不特別 進行處理，然後結束處理。 步驟S1之封包判別，在實施例中係參照IP標頭之預定櫚 來進仃。例如IPv4中’參照協定听咖以则之值，ιρν6中， 參照下-標頭(NeXt Header)搁之值，如此來判定是否為Tcp 封包。IP裇頭之格式乃是公知技術，故省略其詳細說明。 #第10圖所7F ’實施例中係判定是否為TCP封包，且 對TCP封包全部均视為帶寬調整之對象進行處理，不過並 201212593 不限於此，而是可有變形改造等，舉例而言在步驟si， 參照IP標頭和TCP標頭所包含之IP位址埠號，若IP位址和埠 號屬於預定範圍内’就進入步驟S2，將其視為帶寬調整之 對象封包。將預定範圍内之IP位址和埠號判斷為帶寬調整 之對象，藉此可對特定之終端間之通訊積極進行帶寬調 整。本發明，對在封包内儲存有作為辨識通信期之指標使 用之值及顯示通信期之封包之順序之值之通訊協定而言， 一般均為可適用。該種通訊協定可例舉如IPsec(secuHty Architecture for Internet Protocol;網際網路協定之安全架 構）、ESP(Encapsulating Security Payload;封裝安全酬載）、 RTP(Real-time Transport Protocol;即時傳送通訊協定）等。 苐11圖係顯示藉接收帶寬測量部23進行之帶寬測量處 理之流程圖。藉第10圖之封包之判別處理而被視為帶寬調 整之對象之封包，被傳送至第3圖之通信期管理部22。通信 期官理部22於通彳§期表丨3登錄所需資訊時，便將封包傳送 至接收帶寬測量部23。帶寬調整裝置丨之接收帶寬測量部 23，當自通信期管理部22接收封包時，就開始第n圖所示 處理。 首先’在步驟S11 ’判定封包是否為資料封包。若自通 信期管理部22接收之封包是資料封包（在步 驟S 1 1為yes 時）’進人步驟S12 ’但並不依資料封包之順序號碼是否與 過去接收之封包重複，而是更新每單位時間中繼轉送之資 料量，並進入步驟S15。若自通信期管理部22接收之封包為 ACK封包(在步驟S11為⑽時），就自步驟su進入步驟§13。 19 £ 201212593 在步驟S13，判定接收封包之ACK號碼是否為最大ACK 號碼。詳情容後再述，而所謂最大ACK號碼，係指帶寬調 整裝置1接收之ACK封包所包含之ACK號碼之中，值最大 者，步驟S13之判定，係藉比較保存於通信期表13之最大 ACK號碼與接收封包之ACK號碼來進行。若接收封包之 ACK號碼為最大(在步驟S13為yes時），進入步驟S14，更新 每單位時間之ACK量，且進入步驟S15。若接收之封包之 ACK號碼並非最大(在步驟S13為no時），則將該ACK號碼之 ACK封包視為已中繼轉送完成，不特別進行處理，並進入 步驟S15。 在步驟S15，判定是否已經過單位測量時間，若尚未經 過單位測量時間（在步驟S15為no時），不特別進行處理，結 束處理。所為單位測量時間，係指為進行資料封包之資料 量和ACK封包之ACK量之測量而預先制定之時間，該值儲 存於通信期表13。詳情將配合參照第30圖予以說明。 在步驟S15，若判定已經過單位測量時間（在步驟S15為 yes時），在步驟S16，更新每單位時間之資料量.ACK量之 最大值及最小值。與此同時，將分別在步驟S12及步驟S14 所更新之每單位時間之資料量.ACK量之值清除，結束處理。 帶寬調整部24依據目標帶寬與藉第11圖所示帶寬測量 處理所求得之測量帶寬之間比較，執行帶寬調整處理。執 行帶寬調整處理之時機，可例舉如接收中繼封包之時機， 和定期中斷處理之時機。實施例中，就定期中斷處理之時 機而言，配合參照第12圖說明此時之帶寬調整處理。 ⑧ 20 201212593 第12圖係顯示藉帶寬調整部24進行之帶寬調整處理之 中斷處理之流程圖。如前所述，在實施例中，帶寬調整裝 置1會在預定時間間隔，定期開始第12圖所示處理。 首先，在步驟S21，判定是否已經過執行中斷處理之中 斷周期之單位時間。若尚未經過中斷處理之周期（在步驟 S21為no時），不特別進行處理，結束處理。 另一方面，若經過中斷處理之周期（在步驟S21為yes 時），就進入步驟S22，執行帶寬調整處理和判斷有所需要 時之調整目標帶寬之處理。帶寬調整處理及調整目標帶寬 之處理之詳情容後再述。又，執行帶寬調整處理時，若有 需要，可利用於緩衝部14已緩衝之封包。關於緩衝處理容 後再述。當執行帶寬調整處理時，結束處理。 第13圖係顯示藉帶寬調整部24進行之帶寬調整處理之 中斷處理之流程圖。如前所述，在定期中斷處理和接收中 繼封包之時機，開始第13圖所示處理。 首先，在步驟S31，判定是否已經過單位調整時間。所 謂「單位調整時間」，係指測量中繼裝置3之資料轉送量之 時間。若尚未經過單位調整時間（在步驟S31為no時），進入 步驟S32，清除所保存之單位轉送量，便進入步驟S33。 在步驟S33，判定資料封包是否正於第3圖所示緩衝部 14緩衝中。若資料封包正於緩衝部14緩衝中（在步驟S33為 yes時），便進入步驟S34，進而比較資料封包之帶寬與目標 帶寬。具體而言係判定，係判定資料封包之單位轉送量是 否低於自通信期表13讀取之目標轉送量。在此，所謂「封

S 21 201212593 包之草位轉送量」，係指接收帶寬測量部 位調费時間内帶寬調«置丨所轉送之資料量，係=前述單 帶寬測量處理時所測量之方向之轉送資料量。 11圖之 森步驟S33,若資料封包並非正於緩衝糾 步驟S33為no時）’便進入步驟S36。 在少驟训右：貝料封包之單位轉送量低於目^ (在步鰥S34為no/抑制時），進行帶寬之抑制，進入米〃 如前所述，帶寬之抑制處理’係控制資料封包之驟^6 俾相對於目標轉送量，資料封包之單位轉送量在 間^ 在步驟S34之判定，若資料封包之單㈣送量^圍内 轉送量(在步驟S34為yes/促進時），進入步驟s35，针二 之促進。如前所述，帶寬之促進處理，係對應目 來轉送已於緩衝部14緩衝之資料封包。 k — 若執行傳送方向之帶寬控制處理，就進行步驟幻 =接收方向之帶寬控制處理。步驟S36〜步驟咖之處理，^ 若ACK封包正於缓衝部14緩衝中，對應ack封包^單位專 送量與目標轉送量之間之大小關絲進行帶寬之抑== 進之處理，係分別對應於步驟S33〜步驟S35對資料封勺之# 另，第12圖之步驟S21之中斷周期，設定為較第i3圖之 2驟S31之單位調整時間短之時間。這是由於將中斷周期設 定較單位調整時間短，就不至於產生帶寬調整處理未能進 行之空白期間。 如以上說明，依本實施形態之帶寬調整裝置丨，監視通

22 201212593 過帶寬調整裝置1之TCP封包之轉送量以求得帶寬，若高於 通訊所需之目標帶寬，就控制封包送出來抑制帶寬。若所 求得之帶寬低於目標帶寬，則取代傳送終端2A和接收終端 4B，重傳(代理重傳）已緩衝之封包來進行帶寬之促進。 習知TCP通訊之問題之一，可例舉叢發流量，即暫時 地產生達到峰值之高流量。叢發流量發生之原因，係由於 例如通信期開始後以初始值開始轉送，「立刻」傳送叢發流 量。提供服務之伺服器與使用者之間之通訊，相對於伺服 器側之網路，使用者側之網路大多是低速之存取網路所連 接。在此種結構下，伺服器若傳送叢發流量，使用者側很 可能無法全部接收叢發流量。使用者側無法全部接收之叢 發流量，極可能在使用者側之存取網路之連接點發生封包 廢棄之事。 又，TCP通訊中，應用程式傳送資料，TCP和IP之協定 堆疊使用作業系統之機構進行處理，最後網路驅動程式傳 送資料。通常計算機系統中，應用程式和作業系統係依分 時排程來動作。因此，傳送資料每經由各種程式就進入排 程，而可以叢發方式處理。在負載高之伺服器，愈容易呈 現此處理之叢發性變大，於是造成叢發流量。 叢發流量在網路路徑上會成為擁塞之原因。尤其係在 匯集多數TCP通信期之路由器等，常會有發生擁塞情況之 危險。然而，依本實施形態之帶寬調整裝置1，若實際帶寬 高於目標帶寬，進行帶寬之抑制。藉此，可有效遏止叢發 流量。 23 201212593 此外，帶寬調整裝置1測量通過自身裝置之封包之帶 寬，且控制通過自身裝置之封包。不會如習知 TFRC(TCP-FriendlyRateControl;TCP友善速率控制）等，接 收終端4B無須通知封包廢棄資訊，傳送終端2A也無須按每 封包測量延遲。又，若帶寬調整裝置1配置在路徑上，便可 執行前述帶寬調整處理’所以傳送終端2A和接收終端4]6未 必定須具有帶寬調整裝置1。 又’假設為調整帶寬而於封包附加變更改變封包長 度，就須於進行帶寬調整之裝置重新製作封包，處理負載 增大，也會對其他網路機器造成影響。然而，本實施形態 之帶寬調整方法，僅控制封包之轉送間隔，所以不會產收 此種問題。 另，本實施形態之帶寬調整方法，對於測量帶寬高於. 低於目標帶寬時之通訊，判斷帶寬調整為必要，分別進行 帶寬之抑制·促進。對於無須執行帶寬調整之通訊，僅轉 送封包。藉此種方法進行帶寬調整時，即使於中繼裝置3有 必3帶見調整之通訊與無須帶寬調整之通訊相互競爭，也 仍…、'不會對無須帶寬調整之通訊之速度造成不良影響。 〔緩衝〕 ^如别述帶寬調整處理之說明中也提及，本實施形態之 寬凋整裝置1 ’藉著於緩衝部14先緩衝封包，進行帶寬之 I1制和促進。接著’說明利用已緩衝之封包之方法。 第14圖係說明緩衝資料封包之方法之圖。 如第14圖所示’中繼襞置3所具有之帶寬調整裝置1， 24 201212593 於第3圖所示緩衝部14緩衝資料封包。然後，執行複製於緩 衝部14緩衝中之資料封包，且將複製之資料封包傳送至接 收終端4B等處理。 帶寬調整裝置1監視緩衝部丨4之空間，若辨識帶寬調整 裝置1和中繼裝置3之記憶體耗盡時，亦可就此廢棄而不緩 衝資料封包。這是因為即使廢棄之資料封包未到達接收終 端4B，傳送終端2A還是會藉Tcp功能進行資料封包之重 傳’所以並不會造成通訊上的問題。 對ACK封包也進行相同緩衝處理。與資料封包之绫衝 同樣地，即使超過記憶體容量而廢棄ACK封包，接收終端 4B還是會藉TCP魏進行ACK封包之重傳，所以並不會造 成通訊上的問題。 此外’帶寬調整裝置1亦可構造成利用朝緩衝部14傳送 之封包之緩衝功能執行以下處理。 例如’也可將緩衝之資料封包和ACK封包，依順序號 碼和ACK號碼排列進行緩衝。例如，依網路路徑以到達

接收終端4此辦料。錢鱗候，依順㈣碼和ACK 號碼排列好封包，於具有帶寬調整裝置1之網路機器（實施 例中為中繼裝置3)可修正順序。 、 於^也可峨所接收封包之順序_和皿號碼等與 於緩衝部丨働巾之封包之财號碼Μ 複之封包，騎棄料_。在魏 終端則送終夠，就不需廢棄重複之封^ 第_系說明利用已緩衝心

25 S 201212593 關於ACK封包，亦可構造成緩衝之封包數量限於一 個。缓衝取得帶寬調整裝置1接收之ACK封包之ACK號碼之 中，最大ACK號碼之ACK封包。這是因為在TCP通訊，若 能得知最大ACK號碼，便可判斷接著應傳送之資料封包之 順序號碼。第15圖之例中，中繼裝置3之帶寬調整裝置1， 若自接收終端4B接收ACK號碼為「5」之ACK封包AP(5)， 便廢棄此前保存於緩衝部14之ACK號碼「4」之ACK封包 AP(4) ’且緩衝具有最大ACK號碼之ACK封包（5)。接著，使 用該ACK封包AP(5)，執行前述帶寬之促進處理。 即使當因封包遺失等而於接收終端4B未接收到資料封 包時，如刖所述，執行帶寬之促進處理，遂可供給穩定之 通訊。又，即使緩衝之ACK封包數量僅一個，實施例中， 帶寬調整裝置1仍可藉複製並傳送已緩衝之ACK封包⑷5 圖之ACK封包AP(5))，來執行帶寬調整。 此外，即使在接收終端4 B未接收資料封包之期間 ，ACK 封匕仍且以某頻率（例如目標帶寬)傳回傳送終端Μ。帶寬 調整裝置1複製且傳送於緩衝部14緩衝之ACK封包，俾皿 封匕乂預疋頻率傳返傳送終端2A。自緩衝部Μ複製.傳送 之ACK封包’也自接⑽端4B傳送，於是變成在傳送終端 重複接收料送終端Μ會在公知之㈣路規格之範圍 内進行處理。因此，藉這種概封包之重傳，通訊上不會 接下來配合參照第16圖及第17圖，對於前述緩衝 理’說明管理構成緩衝部14之緩衝記憶體之方法。緩衝 ⑧ 26 201212593 14係藉通信期表13管理，按通作期 ° 可万向，即針對第2 圖之A—B方向及B—A方向分別準備之仵列（等待行列卜仔 列藉鍵接串列等資料構造來執行。關於鏈接㈣，由其為 公知技術，故省略說明。 八 第16圖係說明資料封包之緩衝處理之流程圖。第3圖之 帶寬調整裝置1之減帶寬測量部23,當自通信期管理部^ 接收資料封包，就開始第16圖所示處理。 首先，在步驟S4卜判定是否則宁列（緩衝部14)存在呈 有與接收之資料封包之财號碼同_順序號碼之資料封 包。若存在具有同-順转碼之資料封包(在步驟糾為^ 時），進入步驟S42，廢棄所接收之資料封 好聊之判定，若不存在具有同—順序;=；料 封包(在步驟S41為η。時），進人步賴3，依順序號碼顯示 之順序將資料封包追加於佇列，結束處理。 第17圖係顯示ACK封包之緩衝處理之流程圖。第3圖之 帶寬調整裝置1之接收帶寬測量部23,當自通信期管理部22 接收ACK封包，就開始第17圖所示處理。第17圖顯示緩衝 取得最大ACK號碼之ACK封包之處理。 首先，在步驟S51，判定接收之ACK封包之ACK號碼是 否取得最大值。若接收之ACK封包之ACK號碼在此前接收 之ACK封包之中並非最大值(在步驟S51為n〇時），進入步驟 S52 ’廢棄所接收之ACK封包，結束處理。 在步驟S51之判定，若接收之ACK封包之aCK號碼取得 最大值(在步驟S51為yes時），就進入步驟S53。又，若帶寬

S 27 201212593 調整裝置1採用保存多數織封包之結構，便依ACK號瑪所 示順序將ACK封包追加於仔列。若採用仵列之長度粼，只 保存{固ACK封包之結構，則廢棄保存於件列之封 包’並記憶接收之新ACK封包，結束處理。 第16圖和第17圖所示緩衝處理，係進行前述帶寬調整 時所執行之處理’所以與f知技術不同，傳送終端Μ並不 會持續地送出過多封包。因此，不會造成緩衝之封包數量 持續增加，也不會不斷地變成甚大之值。 如前所述，實施例中，封包用缓衝記憶體，按某通信 期之每-通訊方向，即資料封包之緩衝用與ack封包之緩 衝用’至少準備2個。於個別之緩衝記憶體缓衝之封包數 量’依目標帶寬與測量之帶寬之間之差距而例如關於 資料封包之緩衝封包數量’係設定約TCp通訊初始轉送時 之TCP視窗大小之封包數量。儲存緩衝記憶體之封包資料 之區域设定為64千位元組，初始轉送時之TCp視窗大小設 定為1450位元組，則封包數量約為64KB/145〇B=45封包。 封包用緩衝記憶體不只包含有封包之資料，還包含有 用以進行緩衝部14之管理之管理資訊，戶斤以記憶體量較封 包長度大。在&，假設每封包2千位元組，每一通信期緩衝 最大50封包，則每〆通信期所需記憶體量為⑺萬位元組， 若1萬個通信期，那麼就需十億位元組。 藉帶寬調整處理目標帶寬控制來自傳送終端2A 之傳送帶寬，所以實際上每-通信期之平均緩衝量為_ 包以下。若準備十億位元組之緩衝記憶體，那麼即使⑽ 28 201212593 通仏期同時中繼轉送，仍可進行處理。 縱然為備於同時中繼轉送多數通信期之用而先確保緩 衝圮憶體之容量’還是可能發生緩衝記憶體耗盡之狀況。 此時，繼續帶寬調整處理，而不進行封包之緩衝。如前所 述’傳送終端2A和接收終端4B#TCP功能進行封包之重 傳’所以即使記憶體耗盡而不進行緩衝，仍不會造成通訊 上之問題。雖然緩衝記憶體有可能會暫時過載，不過還是 可進行帶寬調整處理，而不會對通訊造成不良影響。 此外’若如實施例，具有帶寬調整裝置丨之網路機器為 中繼I置3，亦可構造成判斷儲存於緩衝部14之封包之中無 須緩衝之資料封包並廢棄。配合參照第第18圖，具體說明 廢棄無須緩衝之資料封包之方法。 第18圖係說明廢棄緩衝資料之處理之圖。 當接收終端4B接收資料封包時，便於ACK號碼包含接 著傳送終端2A應傳送之資料封包之順序號碼且傳送ACK封 包。具有本實施形態之帶寬調整裝置！之中繼裝置3，當接 收ACK封包時，便參照緩衝部14之資料封包之順序號碼。 然後，若有與接收之ACK號碼一致之順序號碼之資:封包 正緩衝中，就廢棄ACK封包，並判斷不需要之資料封包正 緩衝中。接著，廢棄較ACK號碼早之資料封包。'即，=取 得較接著傳送終端2A應傳送之封包之順序號_之順㈣ 碼之資料封包廢棄。 此外，中繼裝置3對之後自傳送終端細來之資料封包 之中，值較ACK號碼小之順序號碼之資料私，判斷為無

S 29 201212593 須緩衝及轉送，且廢棄之。 第18圖所示之例中，具有帶寬調整裝置丨之中繼裝置3 接收ACK號碼「5」之ACK封包AP(5)。這表示於接收終端 4B已完成接收順序號碼「4」之資料封包dpg)。因此，中 繼裝置3對順序號碼5—1=4以下之資料封包dp(4)、DP(3)， 判斷為無須缓衝·轉送，且廢棄之。 依此，具有帶寬調整裝置1之中繼裝置3參照ACK封包 之ACK號碼並廢棄較舊之資料封包，藉此可減少自中繼裝置 3至接收終端4B之浪費之流量，有助於節省需要之緩衝量。 又，如鈾所述，本實施形態之帶寬調整裝置1即使僅中 繼轉送A—B方向及b—a方向之雙向之中單向之封包，仍可 調整帶寬。然而，關於第18圖所示廢棄封包處理，係依ACK 封包即B—A方向之通訊狀況，控制資料封包即A〜B方向之 通讯。因此，第18圖之封包廢棄處理可適用於監視雙向之 通訊時。 〔代理重傳〕 帶寬之促進處理之說明中，針對帶寬調整裝置丨取代傳 送終端2A和接收終端4B，傳送(代理重傳）封包之事細述。 在此，詳細說明代理重傳之具體方法即其應用例。 第19圖係顯示資料封包之代理重傳處理之流程圖。第3 圖之π寬。周整裝置丨之帶寬調整部24 ’執行例如第η圖所示帶 寬魏處理’並執行第19®所示資料封包之代理重傳處理。 百先，在步驟S61，判定測量帶寬是否低於目標帶寬。 右測置帶寬低於目帛帶寬(在步驟S 61為y e s a寺），不特別進行 ⑧ 30 201212593 處理，結束處理。 另一方面，若測量帶寬高於目標帶寬(在步驟S61為n〇 時），進入步驟S62。然後，由緩衝部14將具有通信期表 管理之ACK號碼之最大值或較最大值更大之值之順序號碼 之資料封包，複製且傳送至接收終端4B，結束處理。 第20圖係顯示ACK封包之代理重傳處理之流程圖。與 第19圖同樣地，帶寬調整部24執行第13圖所示帶寬調整處 理時，亦可一併執行第2 0圖所示A C κ封包之代理重傳處理。 首先，在步驟S71，判定測量帶寬是否低於目標帶寬， 若測量帶寬低於目標帶寬(在步驟S71為yes時），不特別進行 處理，結束處理。這與第19圖之步驟S61為yes時—樣。丁 另一方面，若測量帶寬高於目標帶寬(在步驟S7l為如 時），進入步驟S72。然後，由緩衝部14將具有通信期如 管理之ACK號碼之最大值<ACK封包，複製且傳送至傳送 終端2A，結束處理。 帶寬調整處理時進行資料封包和繼封包之代理重傳 之政果，如帶寬調整處理之說明中所提。 又，也可利用第19圖和第2〇圖所示封包之代理重傳處 理，判斷帶寬調整裝置i是否需要封包之重傳，若判斷需要 時’自動重傳資料封包。 第21圖係說明資料封包之自動代理重傳方法之圖。 接收自接收終雜傳送之概封包之（中繼裝置3)帶 寬調整裝置卜當在緩衝部14保存有對應所接收ack封包之 資料封包時’會將ACK封包廢棄而不傳送至傳送終端2a， 31 201212593 並且將缓衝中之資料封包傳送至接收終端4B ^相較於傳送 終端2A依ACK封包所包含ACK號碼來傳送對應之實科封 包，中繼裝置3(之帶寬調整裝置1)傳送對應ACK封包之資料 封包，所以在此稱為資料封包之「自動代理重傳」。 第21圖所示之例中，具有帶寬調整装置丨之中繼裝置3 接收ACK號碼「5」之ACK封包AP(5)。帶寬調整裝置1，於 緩衝部I4正緩衝順序號碼「5」之資料封包Dp(5)時，不將 ACK封包轉送至傳送終端2A，而是複製緩衝部14之順序號 碼「5」之資料封包DP(5)並將之重傳至接收終端當接 收ACK號碼「6」之ACK封包AP(6)時，亦同樣地自動重傳 順序號碼「6」之資料封包DP(6)。 又，如前所述，本實施形態之帶寬調整裝置丨，即使僅 中繼轉送A—B方向及B—A方向之雙向之中單向之封包，仍 可調整帶寬。然而，關於第21圖所示自動代理重傳處理， 係依ACK封包即B—A方向之通訊狀況，控制資料封包即 A—B方向之通訊。因此，自動代理重傳處理可適用於監視 雙向之通訊時。 第22圖係顯^資料封包之自動代理重傳處理之流程 圖。第3圖之帶寬調整部24,當被來自相反方向之帶寬調整 部通知ACK封包之ACK號瑪時，執行第22圖所_、斤里 首先，在步驟SW，判定緩衝部14之”是：^存㈣ 應於相反方向之帶寬調整部接收之ACK封包之八〇{^虎碼 (即與ACK號碼一致)之順序號碼之資料封包。若俨列、々有兮 符合之資料封包(在步驟S81為no時），不待別進行严理結 201212593 束處理。 在步驟S81之判定時，若於佇列儲存有該符合之資料封 包(在步驟S81為yes時），進入步驟S82。然後，由緩衝部14 複製該符合之資料封包並重傳至接收終端4B，結束處理。 於具有帶寬調整裝置1之中繼裝置3進行第21圖及第22 圖所示資料封包之自動代理重傳處理，可節省自中繼裝置3 至傳送終端2A之往復延遲時間及流量。 〔資料封包之自動多傳〕 利用帶寬調整裝置1之緩衝功能，亦可執行資料封包之 多傳處理。即，自具有帶寬調整裝置1之中繼裝置3至接收 終端4B之路徑上，若封包廢棄之概率高，中繼裝置3以預定 頻率複製資料封包並重複傳送（多傳）。中繼裝置3依ACK封 包之接收狀況來判斷封包廢棄之概率。 中繼裝置3亦可依觀測包含多傳之中繼帶寬（資料封包 之傳送方向帶寬)與接收帶寬(ACK封包之傳送方向帶寬)之 結果，調整多傳比率。例如，當相對於包含多傳之中繼帶 寬，接收帶寬較小時，判斷自中繼裝置3傳送之資料封包之 廢棄概率高，並執行提高多傳之資料封包之比率等處理。 藉此種資料封包之多傳處理，也可降低封包廢棄之概 率，提高TCP通訊之性能。 又，如前所述，本實施形態之帶寬調整裝置1，即使僅 中繼轉送A—B方向及B—A方向之雙向之中單向之封包，仍 可調整帶寬。然而，關於前述資料封包之自動多傳處理， 係依ACK封包即B—A方向之通訊狀況，控制資料封包即

S 33 201212593 自動多傳處理可適用於監视雙向 方向之通訊。因此 之通訊時。 〔多重使用〕 *具有前述帶寬調整功能之網路機器亦可於通訊路經』 =;。帶寬調整裝置1不進行封包之變更等，而僅對應 ^帶I來調整封包之傳送間隔。因此，可構造成於通郭 行^配置多數帶寬調整裝置卜且於各帶寬調整褒置_ 見娜處理。由於如此多重使用帶寬調整裝置丄之沾 也不進行封包之變更，所，寬難裝置丨間不會相互 Μ彡響。又，各料輕執行帶寬調整處理， ^各^之通訊可穩定，所以相較於似台帶寬調整 進仃π寬調整時，可期待更卓越之效果。 另，多重使用帶寬調整裳置卜於各帶寬調整裝置 行前述緩衝處理時，目標帶寬宜設定較低。這是由於 測在路徑上多處進行緩衝造成之巾繼延遲將增加之故。藉 著將目標帶寬設定較低，可降低為帶寬之促進而進行緩^ 之頻率，藉此可預見將有效抑制中繼延遲之增加。 〔服務通知〕 因管理頗多通信期，帶寬調整裝置丨之通信期表13額滿 時，帶寬調整裝置ι(具有帶寬調整襞置丨之中繼襞置3)對屆 滿之TCP通信期，單只進行封包之中繼轉送。 ^ 囚此，就不 對屆滿之TCP通訊執行帶寬調整。即使由於前述帶寬，敕 農置1之多重使用，而於路徑上設有多數帶寬調整裝置上， 基本上也已考慮到因為先前傳送之TCP通信期已執行他寬

34 201212593 後户之*〜所以在首先之帶寬調整裝41屆滿之TCP通訊在 ’於：1調整裝置1就不會進行帶寬調整。 任一:L °在夕重使用之系統結構，設定使顯示是否在 含於核置16完成帶寬調整處理之封包之資訊，包 封包優先H帶可對未實施帶寬雜處理之 否已H將顯示路徑上傳送之封包是 且體：月：ί調整處理之資訊稱為「服務通知資訊」，以下 帶寬調整處之結構中’參照服務通知資訊來執行 處理之方^絲明藉服務通知資訊之利用以分散帶寬調整 由2台中繼^3Γ23圖顯示傳送終端2Α及接收終物藉 終端2-中繼裝置;：=之例。為便於說明，傳送 繼裝置3Β_拉 、羞装置3Α-中繼裝置3Β間及中 兩個封分別稱為⑷、(叫)。 〜:_::= 封包優先執行帶寬調訊:爾施帶寬調整處理之 調整處理之分散。爽理，精此在通讯系統内進行帶寬 訊储：Γ:):1達中繼裝置3Α之封包，均於服務通知資 m于有顯不帶寬調暫 貝

之帶寬調整裝Ϊ1Α里未執行」之值。中繼襄置3A 封包Ρ1進行帶 '繼轉送之封包P1、Ρ2之中對部分之 、疋。至於封包Ρ2則直接中繼轉送。

35 S 201212593 經由路徑⑼到達中繼裂置3B之封包之中，封包ρι之服 務通知資訊設定有顯示帶寬調整處理「完成」之值，封包 P2之服務通知資訊_存_示帶寬調整處理未執行之 中、^裂置3B之帶足調整襄置18參照封包ρι、p2之服務 通知資訊’對尚未完成料轉輕之純η優歧行帶 寬调整。，路徑⑷上傳送已完成帶寬調整之封包ρι、ρ2。 如則所述，路控上設置有多數帶寬調整裝置丨，藉著參 照，務通㈣訊’酬未實轉寬·輕之封包並優先進 =帶寬調整，可分散帶寬調整處理。藉此，可提高路徑上傳 L之封包姉-V寬调絲置丨進行帶寬調整之可能性。 接下來酉己5參知第24圖及第25圖，說明服務通知資 sfL之设定例。 第24圖係顯示服務通知資訊之設定方法一例之圖。如 第24圖所示之例’服務通知資訊使用TCP標頭之預定位元 之1位7L ’將服務通知旗標打添加於TCP封包。可設定為於 服務通知旗標fl，例如若儲存「L，顯示該封包已完成帶寬 Π周正處理’右儲存「〇」，顯示尚未完成帶寬調整處理。關於 TCPt頭之其他欄位，由於是公知技術，所以省略其說明。 以第24圖所示方法設定服務通知旗標fl，而不進行TCP 選項之追加等’將封包之變更減到最小。 第25圖係顯示服務通知資訊之設定方法另一例之圖。 第25圖所7^之财，關於TCP標頭之緊急(URG)旗標f2設定 為〇」之封包，於緊急指標(Urgent Pointer)p之欄位設定服 務通知貢訊。在此’其他攔位之說明與第24圖同樣地予以 ⑧ 36 201212593 省略。 在TCP之規格中，緊急指標P定義為僅在URG旗標f2設 定為「1」時有效。因此，如前所述，當URG旗標f2設定為 「〇」時，緊急指標p就會被忽視，不會對一般TCP通訊造 成影響。 具有帶寬調整裝置1之中繼裝置3，當對自其他裝置接 收之TCP封包進行帶寬調整時，於如第24圖和第25圖所示 TCP標頭之預定攔位之服務通知旗標（fl和f2)，設定顯示帶

寬调整處理執行完成之值，在此設定為「1」之後，轉送TCP 封包。於帶寬調整處理未執行之封包設定「〇」，因此藉著 參照該預定欄位之值，各帶寬調整裝置1判斷是否需要帶寬 調整處理。 另，服務通知旗標，係顯示藉路徑上所設多數帶寬調 整裝置1之中至少1台帶寬調整裝置丨已完成帶寬調整之 事。即，對於服務通知旗標儲存有顯示已執行之 「1」之封 包，亦可再於其他帶寬調整裝置〗執行帶寬調整，成為前述 多重使用。帶寬調整裝置】亦可不論服務通知旗梯之值，當 彳通L期表13有空間時，就視為帶寬調整之對象。 又，前述旗標之值為一例，亦可顯示帶寬調整已執行 之值為「G」’顯示未執行之值為Γ1」。 乂上說月藉著造行前述服務通知，即使在多重使 用▼寬調整裝Ϊ1時，仍可參照服務通知麟等，對儲存有 ^示未實施帶寬調整處理之資訊之封包優先進行帶寬調 正。結果，設於通訊系統之多數帶寬調整裝置1，分別可分

S 37 201212593 散帶寬調整處理，而可對更多通信期執行帶寬調整處理。 〔通信期管理〕 如先前第10圖之封包判別處理之說明中也提及，本實 施形怨之帶寬調整裝置1，將判別為TCP封包之封包視為帶 見之抑制及促進之對象。帶寬調整裝置1依「每佇列流量」 方式’以流量單位辨識TCP通訊，按每一TCP通信期來管理 通^期’進行帶寬調整等處理。如參照第3圖所說明者，帶 寬調整裝置1利用通信期表13來管理TCP通信期。以下具體 說明通信期之管理方法。 第26圖係顯示藉第3圖之通信期管理部22進行之通信 期管理處理之流程圖。通信期管理部22當自判斷所接收之 封包為TCP封包之封包判別部21接收封包時，開始第26圖 所示處理。 首先，在步驟S9卜計算通信期識別碼。通信期識別碼 係用以辨識TCP封包是哪一通信期之資訊。通信期識別碼 之具體求法容後再述。 在步驟S92，判定在步驟S91所求得之通信期識別碼是 否登錄於通信期表13。若通信期識別碼業已登錄於通信期 表13(在步驟S92為yes時），表示是於帶寬調整裝置1有進行 了帶寬測量.帶寬調整之通信期，所以就無須進行新登錄， 進入步驟S100。在步驟s100，將封包轉送至接收帶寬測量 部23，結束處理。 在步驟S92之判定時’若在步驟S91所求得之通信期識 別碼未登錄於通信期表13(在步驟S92為no時），就必須登錄 ⑧ 38 201212593 到通信期表13，所以進入步驟S93，判定通信期表13是否有 空間。若有空間（在步驟S93為yes時），進入步驟S99，執行 通信期登錄處理。具體而言，係將通信期識別碼和對應通 信期之目標帶寬、其他所需資訊登錄於通信期表13，進入 步驟S100。關於步驟S100之處理如前所述。 另，在步驟S99之通信期登錄處理中，於通信期表13 登錄通信期時，進行目標帶寬之初始值之設定。初始值可 構造成依IP位址和TCP埠號之範圍等條件，自預先定義之多 數之值中選擇預定初始值。 若通信期表13沒有空間（在步驟S93為no時），就自步驟 S93進入步驟S94，判定既存通信期，即登錄於通信期表13 之通信期是否有效。若包含有非有效通信期（在步驟S94為 no時），就自步驟S94進入步驟S98，執行通信期結束處理， 進入步驟S99。具體而言，係傳送結束通知至封包之傳送目 的地之終端，並且將非有效之通信期自通信期表13刪除， 進入步驟S99。關於步驟S99以後之處理如前所述。 若登錄於通信期表13之通信期全部皆為有效（在步驟 S94為yes時），就自步驟S94進入步驟S95。然後在步驟S95， 判定在步驟S 91時求得通信期識別碼之封包是否為FIN封包 或RST封包。在步驟S95，藉參照TCP標頭之碼位元來進行 判定。 在步驟S95之判定時，若封包為FIN封包或RST封包(在 步驟S95為yes時），就自步驟S95進入步驟S97，執行通信期 結束處理。具體而言，係傳送結束通知至封包之傳送目的

S 39 201212593 地之終端’並且利用在步驟S91求得之通信期識別碼取得該 符合之通信期，且自通信期表13將該符合之通信期之相關 資訊刪除，結束處理。 若封包並非ΠΝ封包也非RST封包（在步驟S95為no 時）’就自步驟895進入步驟896，直接中繼轉送該封包，而 不進行帶寬測量·帶寬調整，結束處理。 又’在步驟S91求得之通信期識別碼，係例如可利用正 位址及TCP埠號之對來算出。IP位址及TCP埠之對之長度， 在1pv4為10位元組，在IPv6為34位元組，自此產生約4位元 、’且之通“期識別碼。如第26圖之流程圖之說明中也提及， 通信期表13之檢索係利用通信期識別碼來進行。 實施例中’為有效率進行通信期表13之檢索，係利用 公知之散列表。此時，通信期識別碼為散列值。 具體而言，係由IP位址及TCP埠號來求散列值，將所求 知政列值作為通信期識別碼。為產生為散列值之適切通信 期識別碼，可利用例如核對和、CRC(Cydic Redunda_

Check，循環冗餘核對)碼等，適度使產生之碼之值散列。 或者，亦可將整數相加IP位址.TCP埠號對之資訊所獲 得之值作為通信期識別碼。此種碼之產生方法，實用上可充 分使碼值散列，此時，碼產生處理所需時間，若以十億赫動 作之微處理器處理時，機器指令約1〇指令，即約1〇奈秒。 如以上說明，依本實施形態之通信期管理方法，帶寬 調整裝置1按每回接收封包，求出通信期識別碼，且進行所 求知·通信期識別碼是否登錄於通信期表13之判定。若所求 40 201212593 得通信期識別碼未登錄於登錄於通信期表13，便於通作期 表13進行新登錄，若業已登錄，則利用所登錄之資訊來進 行帶寬測量和帶寬調整。依此，若實施形態之帶寬調整裝 置1可辨識tcp通信期是持續中，就可追蹤順序號瑪和ACK 號碼而能執行帶寬測量.帶寬調整，無須監視.追縦Tcp 通訊之狀態變遷。因此，採用前述通信期之管理方法，可 減輕加諸於帶寬調整裝置1之負載。 〔通信期之監視.通信期之刪除〕 TCP通訊通常藉FIN封包和RST封包來結束。這正如第 26圖之步驟S95〜步驟S97所述。然而，除此之外，也會因終 知（傳送終端2A和接收終端4B)之異常結束、網路斷線等原 因而通訊就呈現被放置而沒有正常結束。不過即使通訊呈 見被放置而沒有正常結束，最終仍可藉終端之逾時來結束。 如第26圖之步驟S94〜步驟S98之處理，在進行通信期之 新登錄之時，對於經過預定期間以上封包尚未抵達之通信 期，就自通信期表13刪除資訊。或者，隔預定時間查詢通 仏期表13，在已登錄之通信期之中，若有經過預定期間以 上封包尚未抵達者，就冊除其資訊。 如此，辨識未能正常結束之通訊被放置之情形，且自 通L期表13刪除已登錄之資訊，於是可排除通信期表㈣ 域之浪費使用’對更多通信期進行帶寬調整。 又在通彳§期之新登錄時，和監視經過預定期間 以上， 結果辨識出封包尚未抵達之通信期時，帶寬調整裝置丄自通 b期表13刪除資訊，並且對終端傳送主旨為結束通訊之通 41 201212593 ^執行通騎束處理。為執行㈣結核理，預先以計 時态設定TCP通信期之監視時間。 ^ m^m . 右有經過所設定之時間 =:Γ期表13删除該通信期相關資訊，及對 〜鈿傅达、，、。束通知。例如將為τ .^ 7之—之包含有「RST」 之RST封包傳送至終端，藉此進行 之終端會執行TCP通信期之強制結二、°。接收RST封包 ，當因通訊障礙和在終端上之障 p =^Γ時，伺服器和用戶端會依自帶寬調整㈣ 束兴_使變成無法回復之砂通信期強制結 :二㈣飼服器為例，其須管理10萬個通信期。因此， =:變成無法回復之通信期強制結束，藉此可大幅 減輕加诸於具有大量存取之伺服器之負載。 〔進行服務通知時之通信期管理〕 帶宽服務通知資訊，使帶寬調整處理分散在多數 =調正裝幻之間之事’玉如先前所說明者。在此，將說 明&理通仏料使舰務通知資訊之方法。 第27圖係顯示使用服務通知資訊之通信期管理處理之 流^圖。纽係顯錢歸㈣圖和第Μ圖所祕務通知 旗才示作為服務通知資訊之例。 第27圖所示—系列處理之中，步驟⑼〜步驟謂之處 理f別與第26圖之步獅1〜步職_同，所以在此省略 其說明，只就與第26_異之處理作說明。 v驟9〇參知、自封包判別部2丨接收之封包之π?標 頭右於服務通知旗標儲存有顯示未執行帶寬調整之值， ⑧ 42 201212593 就進入步驟S91，且杯/ 理。若於服她咖Γ述娜91以後謝理處 上、、 、π儲存有顯示帶寬調整處理已執行完 2視為通信期管理部Μ之通信期管 封包，不特別進行處理，結束處理。 在步驟Sl〇〇，蔣* 通信期管理應執行之/轉送至接收帶寬測量部23，當對 知旗標設定顯示帶寬在’於服務通 第28圖魅- 4理已執灯元成之值，結束處理。 第27圖之通信期:::二知旗標處理之流程圖。第28圖係 詳細流程。 之巾’㈣_之服_知旗標處理之 首先’在步驟SUl， 否開啟_，即於服務通 處理已執行完成之值。若服務通：存有顯示帶寬調整 知旗標儲存有顯示帶寬如^知旗標咖，即於服務通 右服務通知旗標開 時），進入步驟sm，進而判定於通卿1細 若通信期表I3有空間（在步驟S112為 3疋否有空間。 步驟S91以後之通信期管理處理/、'yes時），進入第27圖之 若通信期表13沒有空間（a +峨。 SU3，直接中繼轉送該封包，而不112為no時）’進入步驟 整，結束處理。 進行帶寬測量.帶寬調 另，關於步驟S112之判定通信 理，係為了即使是業已完成帶 表13有無空間之處 疋處理之封包（即使在步

S 43 201212593 驟SI 11為yes時），若通信期表13有空間，就判斷為可執行帶 寬調整，執行第27圖之步驟S91以後之通信期管理處理。 又，在步驟S112，判定於通信期表13是否有可供新登 錄通信期之資訊之空間，不過並不限於此。例如亦可構造 成先設定預定比例和閾值，且判定通信期表13之空間是否 小於預定比例和閾值。 如前述，若參照服務通知旗標，預先判斷為處理對象 之封包，便執行步驟S91以後之通信期管理處理。換言之， 對帶寬調整裝置1而言，對非處理對象之封包判斷不需步驟 S91以後之通信期管理處理，不進行處理。藉此，可獲得減 輕加諸於帶寬調整裝置1之負載之效果。 〔活性***·活行除去〕 如先前第26圖等之說明中也提及，帶寬調整裝置1當接 收TCP封包時，就於通信期表13登錄資訊，開始帶寬測量· 帶寬調整。即，帶寬調整裝置1無須為帶寬調整而監視TCP 通訊自「SYN」至「FIN/RST」之狀態變遷。 因此，即使是於某通信期之中期將具有帶寬調整裝置1 之中繼裝置3***網路，仍可從接收之TCP封包開始進行帶 寬調整。又，即使是在中繼裝置3中繼轉送通訊中將具有帶 寬調整裝置1之中繼裝置3自網路除去時，和中繼裝置3因障 礙等而停止時，由於正在進行前述缓衝處理，所以不會對 TCP通訊造成不良影響。 在此，將於通信期之中期將帶寬調整裝置1設置到通訊 系統一事稱為「活性***」，將於通信期之中期將帶寬調整 ⑧ 44 201212593 裝置1自通訊系統除去一事稱為「活性除去」。 由於本實施形態之帶寬調整裝置1可活性***及活行 除去，所以在善用通訊系統上甚有效果。 〔通信期表〕 如先前TCP通信期管理方法中也提及，帶寬調整裝置1 當對所接收之封包進行帶寬調整時，就於通信期表13登錄 通信期相關資訊。在此，配合參照第29圖及第30圖，說明 通信期表13之資料構造等。 第29圖係顯示通信期表13之構造例之圖。第29圖所示 通信期表13，係儲存有自傳送終端2A至接收終端4B之方向 及反向之雙向通信期資訊之散列表（一維配列），對應指標儲 存通信期表資料。 在實施例中，將散列鍵碼以表大小還有剩餘之值作為 散列表之指標，藉此可達成通信期資訊之辨識。該指標之 求法係使用公知技術。散列鍵碼如前所述，可從IP位址及 TCP埠號之對求得。 第30圖係顯示通信期表資料之構造例之圖。對應散列 表之指標之通信期表資料，按每一通信期而設，包含有管 理資訊D1、指示相反方向之通信期資訊所在位置之資料 D2、封包之傳送來源及傳送目的地之IP位址和TCP埠號相 關資料D3、時刻資料D4(D4— 1與D4 — 2)、單位時間D5、測 量帶寬資料D6、目標帶寬資料D7、中繼帶寬資料D8、順序 號碼相關資料D9、ACK號碼相關資料D10及封包之緩衝資 料 D11。 5 45 201212593 管理資訊m係帶寬調整裳幻之通信期管理肋用於 通信期表13管理之資訊。 指示相反方向之通信期資訊所在位置之資料D2，儲存 與第30圖所示通信期資訊成對之通信期資訊之通信期表η 上所在位置’即第29圖之「指標」。帶寬織裝置丨之通信 期管理部22等各部，利用資料m以存取通信期扣上之相 反方向之通信期資訊。資料此在若未中_送相反方向之 流量時是無效。 封包之傳送來源及料目的地讀位址和Tcp璋號之 資料D3，包含有散列鍵碼（通信期識別碼）、傳送逆位址、 接收IP位址、傳送埠號及接收埠號。 另，資料D3儲存有傳送㈣及傳送目賴之IP位址和 TCP埠戒’在實施例中’利用Ip位址和Tcp埠號之對，求出 散列子鍵碼之通信期朗碼。因此，關於指示相反方向之 通信期資賴在位置之資料D2，刊时料D3，替換仔位 址與TCP料之傳送/接絲Μ。只不過科彻之區域儲 存有預先求狀值，可節省產生散列碼所需時間。 時刻資料D4包含有通信期開始時刻、資料封包中繼時 刻及A C Κ封包中繼時刻等帶寬調整相關之各種時刻資訊。 使用例如微秒單位之時聽值、jiffy科料統之最小計 時器中斷地計鱗-般時刻值。例如，自現在時刻與通信 期開始時刻之間之差可獲知通信期持續時間，且利用所得 之通信期值續時間來進行前述通信期之刪除處理。 单位時間D5 ’係表示具有帶寬調整裝置1之網路機器 ⑧ 46 201212593 (前述之例中為中繼裴 之長度之數值β A )和終端等之内部時刻之單位時間 。由於按场^ 在實施例中，你 化期，單位時間有時不同’所以 測量帶^ 如期設定。 冽里咿見貢料〇6， 寬，分別包含有每單位存於接收帶寬測量部23測量之帶 量、最小測量資料=位時間之測量資料量、最大測量資料 每單位時間之測量里#==量、最大ACK量及最小ACK量。 間内接收帶寬測量部^及ACK量，係在單位時間D5之期 最小值記錄過去之最所蜊量之流量，於分別之最大值及 目標帶寬資料D7儲取J、值。 資料封包和ACK封包之‘肩示於單位時間内應中繼轉送之 目標帶寬資料D7之^增力總量之資訊，即目標帶寬。 期表13新登錄資訊時，、^值’係通信期管理部22於通信 反方向之通訊帶寬之子預定之初始值，且對應例如相 量方法之說明，每單^結果等’變更該值。如帶寬之測 計。相對於此，可轉送㈣量係資料量之累 增加’而非織封 中繼帶寬資料D8f§#；rt增加。 中繼儲存精帶寬調整部24之帶寬調整而被 甲繼轉送之封包之鹛 Μ旦 見’义別包含有每單位時間之中繼資 '斗里、最大中繼資料旦q ,丄 m L 貝科里、取小中繼資料量、中繼ACK量、 中繼概量及最小中繼ACK量。資料量及ACK量，與 測量帶# 、見和目標帶寬同樣地，分別由資料量之累計及ACK 日加所構成。另’若ACK沒增加，中繼ACK量變成「0」。 藉由ACK封包之順序替換，若ack量減少，就忽略該

S 47 201212593 ACK封包，測量ack量。 K序遽碼相關貝料〇9儲存於緩衝部Μ缓衝中之資料封 匕之順序號碼，在第3Gg|所示之例中，係儲存緩衝中之資 ，封已之順序號碼之中之最大順序號碼與最小順序號碼。 藉資料D9 ’就不需要於緩衝部14緩衝中之資料封包之分 析，可減少帶寬調整裝置丨之處理。 ACK號碼相關資料Di〇儲存於緩衝部14緩衝中之ACK 封包之ACK號碼’在第3〇圖所示之例中，係儲存緩衝中之 ACK封包之ACK號碼之中之最大ACK號碼。 緩衝資料Dl 1於佇列儲存資料封包和丨個ACK封包。 如第30圖所示，通信期表資料就單向通訊而言為128位 元組，所以就雙向而言就是256位元組。若記憶體為1百萬 位元組，可登錄4096個通信期。以現今技術水準而言，若 1〇萬個通信期就有2千5百萬位元組，100萬個通信期就有2 億5千6百萬位元組，可輕易完成通信期表13。 〔目標帶寬之設定〕 於帶寬調整處理時使用之目標帶寬，如第30圖所示， 儲存於通信期表13。目標帶寬之初始值，例如可構造成對 應IP位址和埠號之值之範圍，自預先定義之值之中選擇。 藉IP位址和埠號來決定目標帶寬，可設定對應每個通訊之 目標帶寬。此處理由例如通信期管理部22等來執行。 若帶寬調整裝置1辨識TCP封包之接收且開始帶寬調 整處理，之後可動態地變更目標帶寬…變更之時機，可例 舉如在某些封包處理中參照通信期表I3時、進行第12圖所

48 201212593 :定射斷處理時、帶寬調整裝置1之管理者有意變更時奪 雜況時，够照該時點l表資料(第 m)適§设定資料D7之單位時間可轉送資料量和單位0 間可轉运ACK#。此處獅例如接收帶寬㈣勒等來執，夺 =也設定目標帶寬，可使用對應實際通訊之更適:: 目軚帶寬來進行帶寬調整。 如以上所說明，依本實施形態之帶寬調整裝置的 ===整裝置1之封包，且比較通訊所需帶寬與所： 貫^寬’再對應該比較進行帶寬之抑制和促進。若 =帶寬高於目標帶寬，就控制封包之傳送時機，「 帶見，俾以一定間隔，即以目標帶寬傳送封包。另一」 =帶寬低於目標帶寬’就藉著代理重傳預先緩衝完面成 至傳达終端2A和接收終端4B，以「促進」帶寬。藉 帶寬之抑制，通訊性能可被抑制到預定範圍内：：二 效抑制叢發流量等發生，避免終端間之通贿#之不一 ，此’可將習知約為祕ps之通訊性能改善到㈣叫遺 又。又，藉帶寬之促進，可促使終端進行封包傳送，有效 抑制封包重傳及重傳造叙流量增加。如此進行帶寬 制或促進使實際帶寬趨向目標帶究，對於經由帶寬調整裝 置1之通訊，就可以通信期單位將通訊性能抑制到預定範圍 内，並且有效抑制封包重傳，所以發揮使通訊穩定之效果。 其網際網路等正網路係提供「無可靠性通訊」之網路之 基礎，不過對在此網路提供如TCp之「且 "、荞性通訊」之 通訊進行前述帶寬調整。習知技術中，當各終端網路速度

S 49 201212593 差異甚大時，終端間提供之通訊品質就會不均。例如，相 對於提供服務之伺服器與高速網路連接，使用者側終端一 般是與較低速存取網路連接。在這樣不均衡之環境下，藉 著進行前述帶寬之促進及抑制，可改善進行「具可靠性通 訊」之終端間之通訊。 又，依本實施形態之帶寬調整裝置1，可僅監視雙向通 訊之中之單向之封包且利用於另一方向之帶寬調整，所以 無須設置相對之裝置。又，由於可設置在路徑上任意之處， 所以可降低網路設計成本。此外，亦可於路徑上設置多數 帶寬調整裝置1，各裝置監視經過自身裝置内之封包以進行 帶寬調整，所以裝置間不會相互干涉。甚至可說在多數帶 寬調整裝置1之各個分別進行帶寬調整，可在路徑上多處進 行帶寬調整，使TCP通訊更穩定。 此外，並非對TCP/IP封包施加影響通訊之變更，而是 僅使用IP層之「無可靠性通訊」所容許之封包操作，且至 少可僅藉TCP通訊之單向之中繼轉送等執行帶寬調整處 理。如此帶寬調整處理藉由較為單純之軟體也可實現，因 此若是具有路由器、橋接器等、網路設備機器、終端等之 通訊功能之網路連接器，就可將帶寬調整裝置1組入。 另，實施例中，以於中繼裝置3組入帶寬調整裝置1之 例作說明，所以提及如何「中繼轉送」封包以進行帶寬調 整。當帶寬調整裝置1組入終端時，帶寬調整裝置1以自身 裝置送出之封包和自身裝置接收之封包作為帶寬測量·帶 寬調整等之對象且藉前述方法「傳送」封包來實現。通信 50 201212593 期之監視.刪除處理’係終端從自身裝置内之帶寬調整裝 置對TCP層傳送結束通知以使紐回復之通信期結束。 此外’藉帶寬調整裝t進行之帶寬調整處理，若帶寬 調整裝置丨設於巾料置3，就不會如習知沿技術終止中 繼TCP。又’帶寬峨處理不依㈣存之Tcp/Ip處理功能。 帶寬調整裝置1可參照接收之腳正封包之控制資訊，進行 帶寬調整處理，不需複雜之處理。因此，若財繼裝置3組 入帶寬調整裝置1 ’便可輕易使該中繼褒置3具有高速TCP Splicing功能。因此，具有提高處理性能之可擴縮性。又， 藉著處理性能之可擴縮性提高，即使在眾多流量集中之基 幹網路，仍可按每個通信期管理且進行帶寬調整。 此外’帶寬調整裝置1依接收之封包是否為Tcp封包， 來辨識通信期，以通信期單位進行帶寬調整，所以無須參 照TCP標頭來判冑TCP通訊之狀態。藉此，即使在通訊於傳 送終端2A與接收終端4B之間持續時，仍可將帶寬調整裝置 1追加設置到通及將其自通訊系騎去，而無須切 斷通訊。因此，可實現TCP通訊之穩定化，而不會因帶寬 調整裝置1之追加和除去就降低網路可靠性。 另，前述係舉例傳送終端2A—接收終端48之間之通訊 在使用TCP時之帶寬調整執行方法來作說明，不過本發明 並不限於此。使用例如SCTP(Stream c_r〇1加⑽― Protocol;串流控制傳輸協定）、XTp(Xpress Transp〇rt pr〇t〇c〇i;xpress傳送層協定）等進行通訊時，也同樣地可適 用前述帶寬調整方法。

S 51 201212593 r:圖式簡單說明3 第1 (a H b)圖係顯示具有本實施形態之帶寬調整裝置之 通訊系統之整體圖。 第2圖係本實施形態之帶寬調整裝置之結構圖。 第3圖係帶寬調整中繼部之結構圖。 第4圖係說明本實施形態之帶寬調整裝置之帶寬調整 中繼部測量資料封包之帶寬之方法的圖。 第5圖係說明本實施形態之帶寬調整裝置之帶寬調整 中繼部測量ACK封包之帶寬之方法的圖。 第6圖係說明關於資料封包傳送方向之帶寬抑制方法 之圖。 第7圖係說明關於ACK封包傳送方向之帶寬抑制方法 之圖。 第8圖係說明關於資料封包傳送方向之帶寬促進方法 之圖。 第9圖係說明關於A C K封包傳送方向之帶寬促進方法 之圖。 第10圖係顯示接收之封包之判別處理之流程圖。 第11圖係顯示帶寬測量處理之流程圖。 第12圖係顯示帶寬調整處理之中斷處理之流程圖。 第13圖係顯示帶寬調整處理之流程圖。 第14圖係說明緩衝資料封包之方法之圖。 第15圖係說明利用已缓衝之ACK封包之方法之圖。 第16圖係說明資料封包之緩衝處理之流程圖。 52 201212593 第17圖係說明ACK封包之緩衝處理之流程圖。 第18圖係說明廢棄緩衝資料之處理之圖。 第19圖係顯示資料封包之代理重傳處理之流程圖。 第20圖係顯示ACK封包之代理重傳處理之流程圖。 第21圖係說明資料封包之自動代理重傳方法之圖。 第22圖係顯示資料封包之自動代理重傳處理之流程圖。 第23 (a)-(c)圖係說明藉服務通知資訊之利用以分散帶 寬調整處理之方法之圖。 第24圖係顯示服務通知資訊之設定方法一例之圖。 第25圖係顯示服務通知資訊之設定方法另一例之圖。 第26圖係顯示通信期管理處理之流程圖。 第27圖係顯示使用服務通知資訊之通信期管理處理之 流程圖。 第28圖係顯示服務通知旗標處理之流程圖。 第29圖係顯示通信期表之構造例之圖。 第30圖係顯示通信期表資料之構造例之圖。 【主要元件符號說明】 13.. .通信期表 14.. .緩衝部 21.. .封包判別部 22.. .通信期管理部 23.. .接收帶寬測量部 24.. .帶寬調整部 25.. .傳送帶寬測量部 ΙΑ, 1B，1C...帶寬調整裝置 2A...傳送終端 3.. .中繼裝置 3A，3B···中繼裝置 4B...接收終端 10.. .網路 11，12...帶寬調整中繼部

S 53 201212593 30〜33...其他模組 D1...管理資訊 D2...資料 D3... IP位址和TCP埠號之資料 D4-l,D4-2…時刻資料 D5...單位時間 D6...測量帶寬資料 D7...目標帶寬資料 D8...中繼帶寬資料 D9...順序號碼相關資料 D10...ACK號碼相關資料 D11...緩衝資料 fl...服務通知旗標 G...緊急(URG)旗標 P1,P2...封包 S1-S16, S21-S22, S31-S38, S41-S43, S51-S53, S61-S62, S71-S72, S81-S82, S91- S101,S111-S113.··步驟 54

Claims (1)

1. 201212593 七、申請專利範圍： 1. 一種通訊裝置，係當傳送裝置及接收裝置藉由網路進行 通訊時，控制通訊之帶寬者，包含有： 測量部，係對自前述傳送裝置至前述接收裝置，及 自前述接收裝置至前述傳送裝置之雙向通訊中之至少 單向之通訊，測量帶寬者； 記憶部，係記憶關於包含顯示通訊所需帶寬之目標 帶寬之帶寬調整之資訊者；及 調整部，係自前述記憶部讀取前述已測量帶寬之方 向之目標帶寬，且依前述測量部所測量之帶寬與該讀取 之目標帶寬之間之比較，調整封包之送出間隔，以進行 帶寬之抑制或促進者。 2. 如申請專利範圍第1項之通訊裝置，其中前述調整部， 進行封包處理，即進行封包之廢棄、封包之中繼或傳 送、多數之複製封包之中繼或傳送及封包之送出間隔之 控制，以調整帶寬，而不對在前述傳送裝置及接收裝置 之間傳收之封包附加變更。 3. 如申請專利範圍第1項之通訊裝置，其中前述測量部， 觀測自前述傳送裝置接收第1封包之前述接收裝置對該 傳送裝置回傳之第2封包，並測量關於該第2封包之傳送 方向之通訊之帶寬，且前述調整部，控制前述第2封包 之送出間隔，藉由拉長或縮短該第2封包之送出間隔， 來進行帶寬之抑制或促進。 4. 如申請專利範圍第3項之通訊裝置，其中前述測量部， S 55 201212593 依包含於前述第2封包之前述 示前述第1封包之資訊，測量該第2封包顯 寬，且前物整部，㈣冑 ，达方向之帶 ，俾 ::靠近前述目標帶寬’藉此來―::: 5·如申請專利範圍第1項之通訊裝置，更包含有封勺健 σρ ’係將前述傳送襄置傳送之^封包及前述挺4存 對該第1封包回傳之第2封包 ’封收骏置 封包之顯示封包順序第封包及第2 =網路接㈣包時，崎該接收之封包讀存於= ，匕儲存部之封包之前述顯示封包順序之 〜〜 顯不封包卿之資訊相互—致，就廢棄儲存於前述= 儲存部之封包或前述接收之封包之其中任—者，並將另 者之封包保存於該封包儲存部。 6.如申請專利範圍第5項之通訊裝置，其中當前述^或第 2封包之傳送方向之帶寬低於該通訊方向之之前述目梗 帶寬時’前述調整部複製儲存於前述封包儲存部之封 包’且以對應該目標帶寬之送出間隔至少送出一次該複 製封包。 7’如申凊專利範圍第6項之通訊裝置，其中當經預定時間 以上未辨識前述第2封包時，前述調整部自前述封包儲 存部’取得顯示第1封包之順序之號碼對應顯示第2封包 之順序之號碼之中之最大號碼之第1封包，且使該取得 56 201212593 之第1封包之複製封包朝前述接收裝置送出。 8. 如申請專利範圍第6項之通訊裝置，其中當經預定時間 以上未辨識前述第1封包時，前述調整部自前述封包儲 存部，取得顯示第2封包之順序之號碼獲取最大號碼之 第2封包，且使該取得之第2封包之複製封包朝前述傳送 裝置送出。 9. 如申請專利範圍第6項之通訊裝置，其中前述調整部， 使關於顯示前述封包之順序之號碼為同一第2封包之複 製封包連續送出預定次數以上，且提高前述傳送裝置之 傳送帶寬。 10. 如申請專利範圍第1項之通訊裝置，其中前述測量部及 調整部，具有分別進行前述傳送裝置及接收裝置之間雙 向通訊之中關於其中一方之通訊之帶寬測量及帶寬調 整之第1測量部及第1調整部，以及關於另一方之通訊之 帶寬測量及帶寬調整之第2測量部及第2調整部，並且使 前述雙向通訊之中正在辨識封包之通訊方向之測量部 及調整部作動以對關於該辨識中之通訊方向進行帶寬 调整。 Π.如申請專利範圍第5項之通訊裝置，其中前述調整部， 對自前述接收裝置接收之第2封包之中將於前述傳送裝 置遭廢棄之封包，不使之送出至該傳送裝置而是於自身 裝置中廢棄。 12.如申請專利範圍第1項之通訊裝置，更包含有管理部， 係當自前述傳送裝置或接收裝置接收封包時，便於前述 57 S 201212593 記憶部進行資訊之登錄，且開始該傳送裝置與接收裝置 之間之通信期之管理者，且前述記憶部對應用以辨識前 述傳送裝置與前述接收裝置之間之通信期之資訊，記憶 關於該通信期之帶寬調整之資訊。 13. 如申請專利範圍第12項之通訊裝置，其中前述通信期管 理部，參照包含於前述封包之顯示通訊之狀態變化之資 訊，當該顯示狀態變化之資訊儲存有結束該傳送裝置與 接收裝置之間之通信期之主旨之值時，自前述記憶部刪 除用以辨識該通信期之資訊及對應該資訊之關於帶寬調 整之資訊，並且對該封包之傳送目的地之前述傳送裝置 或接收裝置，產生且送出用以通知通訊結束之通知封包。 14. 如申請專利範圍第13項之通訊裝置，其中當經預定時間 未辨識關於管理中之通信期之封包時，前述通信期管理 部自前述記憶部刪除用以辨識該通信期之資訊及對應 該資訊之關於帶寬調整之資訊，並且對前述傳送裝置及 接收裝置，產生且送出用以通知通訊結束之封包。 15. 如申請專利範圍第1項之通訊裝置，其中前述調整部， 於已進行帶寬調整之前述封包設定顯示帶寬調整處理 已執行之資訊，且依接收之封包是否設定有該資訊來判 定該接收之封包是否為帶寬調整之對象。 16. 如申請專利範圍第15項之通訊裝置，其中前述調整部， 於前述封包之TCP(Transmission Control Protocol;傳輸 控制協定）標頭之緊急（URGENT)位元設定0，於緊急 (URGENT)指標攔設定顯示帶寬調整處理已執行之資 ⑧ 58 201212593 訊，且於該封包之核對和欄設定含有該設定之資訊之值。 17. 如申請專利範圍第1項之通訊裝置，其中前述測量部， 比較前述測量之帶寬與前述目標帶寬，且當該測量之帶 寬高於該目標帶寬時，在預設之目標帶寬之容許範圍内 增加目標帶寬，當該測量之帶寬低於該目標帶寬時，在 該容許範圍内減少目標帶寬，並使前述記憶部記憶該變 更之目標帶寬。 18. 如申請專利範圍第12項之通訊裝置，其中前述管理部， 依封包之網路位址之範圍、通訊協定之種類、通訊之持 續時間、時區、測量帶寬或送出之資料量，變更關於管 理之通信期之目標帶寬，且使該變更之目標帶寬記憶於 前述記憶部。 19. 一種通訊方法，係當傳送裝置及接收裝置係透過網路進 行通訊時，控制通訊之帶寬者，其係： 對自前述傳送裝置至前述接收裝置，及自前述接收 裝置至前述傳送裝置之雙向通訊中之至少單向之通 訊，測量帶寬，且自記憶部讀取前述已測量帶寬之方向 之目標帶寬，並依前述測量之帶寬與該讀取之目標帶寬 之間之比較，調整封包之送出間隔，以進行帶寬之抑制 或促進，其中前述記憶部是記憶關於包含顯示通訊所需 帶寬之目標帶寬之帶寬調整之資訊者。 S 59