Trong nhiều trường hợp, cú thể thực hiện những cải tiến chất lượng lớn ở mức cơ sở hạ tầng mạng thụng tin vệ tinh mà khụng cần sửa đổi TCP. Trong khi những cải tiến ở lớp truyền dẫn yờu cầu thay đổi tới hệ điều hành của mỗi mỏy chủ
đầu cuối, thỡ những cải tiến ở lớp truyền thụng thường yờu cầu rất chi tiết hoặc
khụng yờu cầu cú sự cải tiến nào như vậy
3.4.4.1 Cửa sổ lớn TCP
Cơ chế cửa sổ lớn TCP (TCP - LW) là một mở rộng của TCP đú được ứng dụng để tăng kớch thước của cửa sổ cực đại bằng cỏch đưa vào phần mở rộng phạm vi cửa sổ, tăng trường địa chỉ lờn 32 bit. Trừ cỏc thụng tin cần bổ sung cú thể thụng bỏo kớch thước cửa sổ cực đại băng 2x32 = 1GB, cho phộp sử dụng tốt hơn cỏc kết nối với những RTT*B lớn. Trong trường hợp này, cả phớa gửi và phớa nhận sử dụng cựng một version TCP theo kiểu TCP –LW. Cỏc ứng dụng cũng phải thiết lập kớch thước cỏc bộ đệm gửi và nhận để bằng với tớch RTT*B
3.4.4.2 TCP với bỏo nhận lựa chọn SACK
Trong TCP tiờu chuẩn, nếu cú một đoạn dữ liệu bị mất người gửi sẽ truyền lại toàn bộ dữ liệu đú gửi kể từ đoạn mất mà khụng quan tõm tới việc đú truyền tốt cỏc đoạn tiếp theo hay khụng. TCP coi mất đoạn này giống như nghẽn và sẽ điều chỉnh kớch thước cửa sổ để chống nghẽn. Gần đõy TCP-SACK tiờu chuẩn được định nghĩa để cho phộp người nhận thụng bỏo rừ ràng cho người gửi về sự mất riờng đoạn này. Bởi vậy, người gửi cso thể truyền lại đoạn bị mất ngay lập tức mà khụng cần một thời gian chờ đợi, đỏp ứng với đoạn bị mất ngay lập tức mà khụng cần một thời gian chờ đợi, đỏp ứng với nghẽ giả định và giảm cửa sổ của nú đi nhiều lần. Nếu cỏc đoạn mất khụng phải do nghẽn, hoặc sự nghẽn chỉ là ngắn ngủi thỡ khối lượng dữ liệu quỏ giang ở TCP-SACK sẽ tốt hơn nhiều. Điều này sẽ cú ớch trong mạng vệ tinh vỡ nú trỏnh được những sự khụi phục dài dũng trong TCP mỗi khi phỏt hiện nghẽn.
3.4.4.3 Chia kết nối TCP
Giao thức TCP đảm bảo kết nối end-to-end, nghĩa là cỏc lớp TCP phớa phỏt và phớa thu được kết nối qua đoạn kết nối ảo sao cho cỏc vấn đề như điều khiển nghẽn, điều chỉnh dũng dữ liệu cú thể được thực hiện khụng cần cỏc tầng trung gian. í tưởng phõn chia cỏc kết nối sẽ làm “đứt” một số kết nối TCP end-to-end thành ba đoạn, mỗi đoạn tự nú là một kết nối TCP đầy đủ. Đoạn giữa kộo dài qua kết nối vệ tinh cú trễ lớn va hai đoạn khỏc cú thể được đệm nếu cần thiết.
Như vậy đú cú sự chia tỏch riờng biệt những tỏc động của độ trễ: đọa TCP
đầu tiờn và cuối cựng là một mạng trễ thấp, TCP khởi đầu chậm cú thể tăng tốc độ
nhanh chúng hơn và kớch thước cửa sổ sẽ làm việc hoàn toàn bỡnh thường (khụng cú TCP-LW). Đoạn giữa cần phải thực hiện những đặc tớnh đặc biệt và sử dụng những cửa sổ lớn để đối phú trễ lớn. Theo cỏch này, chất lượng TCP cú thể được cải thiện chỉ cần thay đổi nhỏ tới phần mềm ứng dụng.
í tưởng của giải phỏp này là: chia một kết nối TCP qua vệ tinh từ mỏy chủ A đến mỏy chủ B thành hai phần:
• Phần kết nối mặt đất bao gồm: Từ mỏy chủ A đến trạm mặt đất phớa A, từ trạm mặt đất phớa B đến mỏy chủ B.
• Phần kết nối khụng gian bao gồm: Từ mỏy chủ A đến trạm mặt đất phớa A, từ trạm mặt đất phớa B.
Giải phỏp này cú hai ưu điểm sau:
• Thứ nhất: Trỏnh được việc giảm thụng lượng của kết nối mặt đất do sự giảm thụng lượng của kết nối khụng gian.
• Thứ hai: Tập trung giải quyết riờng phần kết nối khụng gian, giữ nguyờn phần kết nối mặt đất.
Hoạt động của giải phỏp chia kết nối
Ngay khi nhận được gúi dữ liệu từ mỏy chủ A, trạm mặt đất A sẽ gửi gúi tin xỏc nhận ACK về mỏy chủ A và chuyển cỏc gúi tin này lờn kết nối vệ tinh.
Trạm mặt đất B, sau khi nhận được gúi tin từ trạm mặt đất A, sẽ gửi gúi tin xỏc nhận ACK cho trạm mặt đất A. Tiếp đú, mỏy chủ B sẽ phỏt gúi tin xỏc nhận
ACK cho mỗi gúi tin nhận được từ trạm mặt đất B.
Hoạt động của ghộp kờnh nối
Việc chia kết nối cú tỏc dụng trỏnh được sự giảm thụng lượng của kết nối mặt đất do sự giảm thụng lượng của kết nối vệ tinh. Tuy nhiờn, giải phỏp này khụng cải thiện được thụng lượng của kết nối vệ tinh do độ trễ của đường truyền vệ tinh lớn. Cơ chế ghộp kờnh kết nối sẽ giải quyết vấn đề này bằng cỏch: ghộp cỏc kờnh TCP thanh một kết nối SCTP trờn kết nối vệ tinh (Sở dĩ gọi là kết nối SCTP vỡ đoạn kết nối vệ tinh lỳc này dựng giao thức truyền tải là giao thức SCTP thay cho giao thức TCP). Tại trạm mặt đất phớa phỏt, tất cả cỏc kết nối TCP được ghộp kờnh thành một luồng SCTP đơn và trạm mặt đất phớa thu sẽ thực hiện quy trỡnh tỏch luồng SCTP thành cỏc kết nối TCP riờng biệt.
Cơ chế ghộp kờnh này giỳp cho cỏc kết nối TCP cú thể chia sẻ kớch thước cửa sổ của kết nối SCTP để truyền dẫn cỏc gúi tin. Do đú, khi cú kết nối SCTP tăng kớch thước của sổ, một kết nối TCP mới cú thể sử dụng cửa sổ kớch thước lớn của SCTP cho kết nối đầu cuối-đầu cuối, do đú thụng lượng của kết nối TCP sẽ tăng lờn đỏng kể.
3.4.4.4 TCP giả bộ
Theo giải phỏp này, một gateway trung gian (thụng thường ở đường lờn vệ tinh) thừa nhận một đoạn TCP mà khụng đợi ACK thực tế. Điều này làm cho phớa giửi cảm nhận mạng là một mạng trễ thấp và do đú giai đoạn TCP khởi đầu chậm cú thể diễn ra nhanh chúng. Gateway trung gian làm đệm cho những đoạn đi qua. Khi ACK thực tế quay về với gateway, nú bị triệt đi để trỏnh cho phớa gửi nhận được
ACK đỳp. Nếu ACK khụng quay trở lại thỡ Gateway tớnh thời gian và truyền lại
đoạn mất từ bộ đệm trong của nú.
TCP giả bộ cũng phỏ vỡ khỏi niệm “end-to-end” vỡ đối với một đoạn dữ liệu, phớa gửi cho rằng đoạn đú đó đến đớch trong khi nú thực sự vẫn cũn đang trờn đường truyền.
Chương 4 PHÂN TÍCH LỰA CHỌN GIẢI PHÁP CễNG NGHỆ