Đặc điểm liên kết vệ tinh ảnh hưởng đến TCP

Một phần của tài liệu (LUẬN văn THẠC sĩ) nghiên cứu hệ thống thông tin vệ tinh ứng dụng cho intrernet vệ tinh băng thông rộng (Trang 91 - 93)

Dưới đây là tổng quan về các đặc điểm ảnh hưởng đến TCP.

3.3.1.1 Độ trễ:

Trong ba thành phần của độ trễ, độ trễ lan truyền, độ trễ truyền dẫn và độ trễ hàng đợi, độ trễ lan truyền là phần chi phối trong các liên kết vệ tinh băng thông rộng. Trong trường hợp vệ tinh LEO, độ trễ lan truyền sẽ khác nhau, đường kết nối có thể thay đổi và độ trễ hàng đợi có thể là đáng kể. Sự thay đổi lớn của thời gian khứ hồi (RTT) có thể dẫn đến thời gian chờ và truyền sai. RTT dài, vượt quá 500 mili giây đối với mạng vệ tinh GEO, không cho phép phản hồi nhanh chóng cho người gửi. Điều này có thể làm giảm tốc độ tăng của tốc độ truyền, cũng như tốc độ truyền tối đa ở người gửi vì TCP đang tự xung nhịp, dựa trên các xác nhận. Hơn nữa, giá trị thời gian chờ truyền lại của người gửi phải phản ánh RTT dài. Kết quả là, độ trễ truyền lại có thể lâu hơn và làm giảm thông lượng. Ngoài ra, độ trễ thay đổi trong cấu hình LEO từ vài đến khoảng 80 mili giây có thể ảnh hưởng đến độ chính xác của TCP RTT và ước tính thời gian chờ, do đó ảnh hưởng đến hiệu suất TCP.

3.3.1.2 Suy giảm liên kết:

Các hệ thống vệ tinh có thể chịu nhiều suy giảm khác nhau bao gồm đa đường, nhiễu, fading, suy giảm mưa và bóng mờ. Mặc dù các kỹ thuật mã hóa thích ứng và điều chế tiên tiến giúp cải thiện BER bình thường của bậc 1010, các mạng vệ tinh thông thường có tỷ lệ lỗi bit cao hơn so với mạng mặt đất. TCP không thể phân biệt giữa mất đoạn do tắc nghẽn và mất do lỗi bit. Do đó, người gửi sẽ giảm tốc độ phát sóng của nó ngay cả khi các phân đoạn bị mất vì lỗi bit. Đây là một hành động sai lầm vì tắc nghẽn có thể không tồn tại trong mạng. Các mạng vệ tinh đôi khi có thể có BER cao hơn các mạng

mặt đất và do đó các giả định của thuật toán kiểm soát tắc nghẽn có thể làm giảm thêm thông lượng qua vệ tinh.

3.3.1.3 Bất đối xứng băng thông:

Trong mạng truy cập vệ tinh băng thông rộng, băng thông không đối xứng về mặt chuyển tiếp đến các kênh trở lại tồn tại ở bất kỳ đâu theo thứ tự 10: 1 hoặc nhiều hơn. Sự bất đối xứng của mạng ảnh hưởng đến hiệu suất của TCP vì giao thức dựa vào phản hồi dưới dạng báo nhận tích lũy từ người nhận để đảm bảo độ tin cậy. TCP sử dụng tốc độ đến của các ACK theo thời gian ngược lại để điều khiển luồng gói tin theo hướng thuận. Ví dụ, một đường dẫn xác nhận băng thông thấp có thể làm chậm đáng kể sự phát triển của cửa sổ người gửi TCP trong quá trình khởi động chậm, độc lập với băng thông liên kết chuyển tiếp. Do đó, tắc nghẽn hoặc tắc nghẽn theo hướng ngược lại có thể dẫn đến việc sử dụng kênh theo chiều thuận kém. Luồng lưu lượng hai hướng cũng có thể phóng đại các vấn đề của băng thông kênh không đối xứng vì các ACK phải cạnh tranh về băng thông với các luồng lưu lượng theo hướng trở lại.

3.3.1.4 Suy hao nhiều đoạn:

Sản phẩm độ trễ băng thông xác định lượng dữ liệu tối đa có thể được truyền trong một đường truyền (được truyền nhưng chưa được xác nhận). Trong các kết nối có sản phẩm trễ băng thông lớn, chẳng hạn như mạng vệ tinh địa tĩnh, người gửi và người nhận TCP có cửa sổ nhận/tắc nghẽn hạn chế sẽ không thể tận dụng băng thông có sẵn. Những người có thể tận dụng lợi thế cũng làm tăng xác suất mất nhiều phân đoạn trong một thời lượng duy nhất. Mất nhiều phân đoạn là một vấn đề cơ bản với hiệu suất TCP.

3.3.1.5 Công bằng RTT:

Bởi vì thuật toán TCP là tự lấy thời gian theo đồng hồ riêng, dựa trên ACK đã nhận, một số kết nối chia sẻ bị tắt nút cổ chai có thể thấy do dùng đồng hồ riêng của chúng chạy ở các tốc độ khác nhau. Một kết nối RTT dài sẽ không thể tăng cửa sổ tắc nghẽn của nó nhanh chóng như một kết nối RTT ngắn. Do đó, kết nối RTT ngắn sẽ chiếm một phần lớn băng thông mạng một cách không công bằng. Điều này đặc biệt đúng khi có sự cố tắc nghẽn và mất mát sau đó, trong đó cửa sổ tắc nghẽn được mở tuyến tính dựa trên RTT của kết nối. Hơn nữa, cửa sổ tắc nghẽn của các kết nối RTT dài sẽ "đi xa hơn" trước khi đạt được giá trị tối ưu do sản phẩm độ trễ băng thông lớn. Điều này càng hạn chế thông lượng của các kết nối RTT dài qua nút cổ chai, so với các kết nối RTT ngắn hơn. RTT cho vệ tinh GEO là hơn 500 ms, đó là thời gian cần thiết để người gửi TCP xác định xem

gói tin đã được nhận thành công tại đích hay chưa. Sự chậm trễ này làm ảnh hưởng đến một số thuật toán kiểm soát tắc nghẽn TCP như được mô tả trong phần sau.

Một phần của tài liệu (LUẬN văn THẠC sĩ) nghiên cứu hệ thống thông tin vệ tinh ứng dụng cho intrernet vệ tinh băng thông rộng (Trang 91 - 93)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(118 trang)