发明名称 一种NAT/NAPT连结期管理装置及方法
摘要 一种NAT/NAPT连结期(session)管理装置及方法,系用于网路交换器之一交换控制器中,该管理装置包含一转换表,以储存NAT/NAPT连结期之相关资讯;一暂存器,储存执行管理所需之设定值;以及一控制逻辑,依暂存器之设定值及转换表之连结期相关资讯,管理NAT/NAPT连结期。该管理装置赋予每个NAT/NAPT连结期一连结时间,每隔一单位时间予以递减,待连结时间归零时,便将连结期之相关资讯无效化,以使其中断。因应NAT/NAPT连结期所使用之各种网路协定,储存不同的相关资讯,给予不同之连结时间及单位时间,以便适时将连结期之相关资讯无效化,释放转换表的空间,以储存其它NAT/NAPT连结期之相关资讯。藉此,可有效自动管理NAT/NAPT连结期,避免连结期因传输逾时或已断线却仍占用转换表的有限资源,而达提升效能之目的。
申请公布号 TW588532 申请公布日期 2004.05.21
申请号 TW091106245 申请日期 2002.03.29
申请人 瑞昱半导体股份有限公司 发明人 陈俊儒;刘醇丰
分类号 H04L29/00;H04L12/00 主分类号 H04L29/00
代理机构 代理人 何文渊 台北市信义区松德路一七一号二楼
主权项 1.一种网路连结期(network session)的管理方法,系用 于一网路交换器之一交换控制器中,该交换控制器 包含一记忆体,该方法包括: 储存一网路连结期之相关资讯于该记忆体中,该相 关资讯包含至少一指示(indication)及一连结时间,其 中该连结时间之初始値设为T,该指示则设定为显 示该连结期的相关资讯为有效; 每隔一预设之单位时间,将该连结时间加上一第一 値;以及 检查该连结时间是否到达一第一临限値,若检查结 果为「是」,则更改该指示,以显示该连结期的相 关资讯为无效。2.如申请专利范围第1项所述之网 路连结期的管理方法,更包含: 当该指示显示该连结期的相关资讯为无效时,即释 出(free)记忆体中该相关资讯的储存空间。3.如申 请专利范围第1项所述之网路连结期的管理方法, 其中T、单位时间、第一値及第一临限値的大小依 该连结期所使用的网路协定而定。4.如申请专利 范围第1项所述之网路连结期的管理方法,其中该 网路连结期系一NAT/NAPT(网路位址转换/网路位址- 埠转换)连结期。5.如申请专利范围第4项所述之网 路连结期的管理方法,其中该第一値为-1,该第一临 限値为0。6.如申请专利范围第4项所述之网路连结 期的管理方法,其中当该NAT/NAPT连结期为使用UDP(使 用者资料报协定)时,该方法更包含: 当收到该连结期之一第一封包时,将与该连结期相 关之连结时间设定为T。7.如申请专利范围第4项所 述之网路连结期的管理方法,其中当该NAT/NAPT连结 期为使用ICMP(网际网路控制讯息协定),且仅传收Req /Reply封包时,该相关资讯更包含一计数値,该方法 更包含: 设定该连结期之相关计数値之初始値为C; 若发出该连结期之一要求封包,则将该计数値加上 一第二値; 若接收该连结期之一回应封包,则将该计数値减去 该第二値; 检查该计数値是否到达一第二临限値,若检查结果 为「是」,则更改该指示,以显示该连结期的相关 资讯为无效。8.如申请专利范围第7项所述之网路 连结期的管理方法,其中该第二値为1,该第二临限 値为C-1。9.如申请专利范围第4项所述之网路连结 期的管理方法,其中该NAT/NAPT连结期系使用TCP(传输 控制协定),而T等于一预设之Tfast,该方法更包含: 在储存该连结期之相关资讯于该记忆体的动作之 前,接收一第一SYN控制封包。10.如申请专利范围第 9项所述之网路连结期的管理方法,更包含: 在储存该连结期之相关资讯于该记忆体的动作之 后,若收到回应该第一SYN控制封包之一第二SYN控制 封包,则将该连结时间改设为一预设之Tlong。11.如 申请专利范围第9项所述之网路连结期的管理方法 ,更包含: 若收到该连结期之一RST控制封包,则更改该指示, 以显示该连结期的相关资讯为无效12.如申请专利 范围第10项所述之网路连结期的管理方法,其中在 将该连结时间改设为Tlong后,该方法更包含: 若收到该连结期之一第二封包,且该第二封包之SYN 、FIN及RST旗标皆未设定,则将该连结时间重设为 Tlong。13.如申请专利范围第9项所述之网路连结期 的管理方法,其中在储存该连结期之相关资讯于该 记忆体的动作之后,该方法更包含: 若收到该连结期之一第一FIN控制封包,且该第一FIN 控制封包未设定RST旗标,则将连结时间値重设为 Tfast。14.如申请专利范围第10项所述之网路连结期 的管理方法,其中在将该连结时间改设为Tlong后,该 方法更包含: 若收到该TCP连结期之一第二FIN控制封包,且该第二 FIN控制封包未设定RST旗标,则将连结时间値改设为 Tmedium。15.如申请专利范围第14项所述之网路连结 期的管理方法,其中在将该连结时间改设为Tmedium 后,该方法更包含: 若收到回应该第二FIN控制封包之一第三FIN控制封 包,且该第三FIN控制封包未设定RST旗标,则将连结 时间値改设为Tfast。16.如申请专利范围第15项所述 之网路连结期的管理方法,其中在将该连结时间改 设为Tfast后,该方法更包含: 若收到该TCP连结期之一第三SYN控制封包,且该第三 SYN控制封包未设定RST与FIN旗标,则将连结时间値重 设为Tfast。17.一种NAT/NAPT连结期管理装置,系用于 一具NAT/NAPT功能之交换控制器中,该交换控制器包 含一封包转换模组,以执行封包之NAT/NAPT动作,该管 理装置包含: 一转换表,耦接至该封包转换模组,具复数个储存 位置,每一储存位置可用以储存一NAT/NAPT连结期之 相关资讯,该相关资讯包含至少一指示及一连结时 间;以及 一控制逻辑,耦接至该封包转换模组及该转换表, 存取该NAT/NAPT连结期之相关资讯,并依据该相关资 讯,管理该NAT/NAPT连结期; 其中该控制逻辑储存该NAT/NAPT连结期之相关资讯 于转换表中,其中该连结时间之初始値为一预设之 T,该指示则设定为显示该连结期的相关资讯为有 效;每隔一预设之单位时间,则将该连结时间加上 一第一値;以及检查该连结时间是否到达一第一临 限値,若检查结果为「是」,则更改该指示,以显示 该连结期的相关资讯为无效。18.如申请专利范围 第17项所述之NAT/NAPT连结期管理装置,其中该转换 表系以一快取记忆体实作。19.如申请专利范围第 17项所述之NAT/NAPT连结期管理装置,更包含: 一暂存器,耦接至该控制逻辑,以储存T、单位时间 、第一値及第一临限値,并可经由控制逻辑加以存 取。20.如申请专利范围第17项所述之NAT/NAPT连结期 管理装置,其中当该指示显示该连结期的相关资讯 为无效时,控制逻辑即释出转换表中该相关资讯的 储存位置。21.如申请专利范围第17项所述之NAT/NAPT 连结期管理装置,其中当该指示显示该连结期的相 关资讯为无效时,控制逻辑即告知封包转换模组停 止该连结期封包之NAT/NAPT动作。22.如申请专利范 围第17项所述之NAT/NAPT连结期管理装置,其中T、单 位时间、第一値及第一临限値的大小依该连结期 所使用的网路协定而定。23.如申请专利范围第17 项所述之NAT/NAPT连结期管理装置,其中当该NAT/NAPT 连结期为使用UDP时,若交换控制器收到该连结期之 一第一封包,则控制逻辑将与该连结期相关之连结 时间设定为T。24.如申请专利范围第17项所述之NAT/ NAPT连结期管理装置,其中当该NAT/NAPT连结期为使用 ICMP,且仅传收Req/Reply封包时,该相关资讯更包含一 计数値,该计数値之初始値为一预设之C。25.如申 请专利范围第24项所述之NAT/NAPT连结期管理装置, 其中若交换控制器发出该ICMP Req/Reply Type连结期之 一要求封包,则将该计数値加上一第二値;若接收 该ICMP Req/Reply Type连结期之一回应封包,则将该计 数値减去该第二値。26.如申请专利范围第25项所 述之NAT/NAPT连结期管理装置,其中控制逻辑检查该 计数値是否到达一第二临限値,若检查结果为「是 」,则更改该指示,以显示该ICMP Req/Reply Type连结期 的相关资讯为无效。27.如申请专利范围第19或26项 所述之NAT/NAPT连结期管理装置,其中C、第二値与第 二临限値皆储存于该暂存器中,可经由控制逻辑进 行存取。28.如申请专利范围第17项所述之NAT/NAPT连 结期管理装置,其中该NAT/NAPT连结期系使用TCP,T则 等于一预设之Tfast;若交换控制器收到该连结期之 一RST控制封包,则控制逻辑更改该指示,以显示该 连结期的相关资讯为无效。29.如申请专利范围第 28项所述之NAT/NAPT连结期管理装置,其中该相关资 讯更包含一连结位元,以显示该连结期是否已完全 建立,该连结位元之初始値为假(false)。30.如申请 专利范围第29项所述之NAT/NAPT连结期管理装置,其 中若连结位元値为真,则当交换控制器收到该连结 期之一第二封包,且该第二封包之SYN、FIN及RST旗标 皆未设定时,控制逻辑将该连结时间设定为一预设 之Tlong。31.如申请专利范围第29项所述之NAT/NAPT连 结期管理装置,其中该相关资讯更包含一双向指示 ,以显示交换控制器是否已收到双向SYN控制封包与 双向FIN控制封包两者之一,该双向指示之初始设定 为假;若连结位元値为假,则当交换控制器收到该 连结期之双向SYN控制封包时,控制逻辑设定双向指 示为真(true),设定连结位元値为真,并将连结时间 改为一预设之Tlong。32.如申请专利范围第31项所述 之NAT/NAPT连结期管理装置,其中该双向指示系包含 复数个位元。33.如申请专利范围第31项所述之NAT/ NAPT连结期管理装置,其中若连结位元値为假,则当 交换控制器收到该连结期之一FIN控制封包时,控制 逻辑设定连结位元値为真,设定双向指示为假,并 将该连结时间设定为Tfast。34.如申请专利范围第31 项所述之NAT/NAPT连结期管理装置,其中若连结位元 値为真,且双向指示为真,则当交换控制器收到一 FIN控制封包,控制逻辑设定双向指示为假,并将连 结时间改为一预设之Tmedium。35.如申请专利范围第 33或34项所述之NAT/NAPT连结期管理装置,其中若连结 位元値为真,且双向指示为假,则当交换控制器收 到一回应之FIN控制封包时,控制逻辑设定双向指示 为真,并将连结时间设为Tfast;之后,若交换控制器 收到一SYN控制封包,则控制逻辑设定连结位元値为 假,设定双向指示为假,并将连结时间重设为Tfast。 36.一种具NAT/NAPT连结期管理功能之网路交换控制 器,系包含: 一转换表,其复数个储存位置,每一储存位置可用 以储存一NAT/NAPT连结期之相关资讯,该相关资讯包 含一指示及一连结时间; 一封包转换模组,耦接至该转换表,执行封包之NAT/ NAPT动作;以及 一控制逻辑,耦接至该封包转换模组及该转换表, 存取该NAT/NAPT连结期之相关资讯,并依据该相关资 讯,管理该NAT/NAPT连结期; 其中该交换控制器经由该封包转换模组接收一经 过NAT/NAPT之封包,以建立一NAT/NAPT连结期,该控制逻 辑则储存该NAT/NAPT连结期之相关资讯于该转换表 中,其中该连结时间之初始値为一预设之T,该指示 则设定为显示该连结期的相关资讯为有效;每隔一 预设之单位时间,控制逻辑将该连结时间加上一第 一値;以及控制逻辑检查该连结时间是否到达一第 一临限値,若检查结果为「是」,则更改该指示,以 显示该连结期的相关资讯为无效。37.如申请专利 范围第36项所述之具NAT/NAPT连结期管理功能之网路 交换控制器,更包含: 一暂存器,耦接至该控制逻辑,以储存T、单位时间 、第一値及第一临限値,并可经由控制逻辑加以存 取。图式简单说明: 图一系内部网路仅具私有IP之节点透过具有NAT/NAPT 能力的路由器连到外部网路之示意图。 图二系本发明NAT/NAPT连结期管理装置之较佳实施 例之电路连结方块图。 图三系本发明之较佳实施例所使用转换表项目格 式之方块图。 图四系本发明之NAT/NAPT连结期管理方法之动作流 程图。 图五系本发明于NAT/NAPT连结期使用TCP时,在转换表 项目之协定特殊资讯栏位中,所增设连结指示、内 部标记与外部标记三个位元値之含意的示意图。 图六系系描述图五之三个位元所记录TCP连结期之 连结状态变化之示意图。
地址 新竹市新竹科学工业园区工业东九路二号