Các hướng tiếp cận về cải thiện hiệu suất của SCTP trong MHWNs

Chương 2 : Các vấn đề về giao thức tầng giao vận trong Multi-hop Wireless Networks

2.4 Các hướng tiếp cận về cải thiện hiệu suất của SCTP trong MHWNs

Do những đặc điểm và tính năng tương tự nhau của TCP và SCTP, những vấn đề làm suy giảm hiệu suất của TCP gặp phải cũng là những vấn đề trong SCTP. Nguyên nhân gây nên suy giảm hiệu suất cảu các giao thức tầng transports nói chung, cũng như của giao thức SCTP nói riêng trong mạng MHWN đều xuất phát từ việc lưu lượng đầu vào vượt quá công suất của kênh truyền dẫn tới hàng loạt những vấn đề xảy ra như tắc

39

nghẽn, tranh chấp, va chạm…, ngoài ra còn do tính di động gây nên việc ngắt kết nối và liên kết bị hỏng. Rất nhiều những nghiên cứu cải thiện hiệu suất của TCP trong MHWN trước đây cũng có thể áp dụng được vào trong SCTP.

2.4.1 Các phương án cải thiện hiệu suất của TCP trong MHWN

Làm thế nào để lựa chọn được đường truyền tốt nhất là mục tiêu của khóa luận này. Qua nhiều nghiên cứu nhằm cải thiện hiệu suất của TCP, sử dụng thông tin tầng MAC đưa ra tỷ lệ tắc nghẽn để điều khiển tắc nghẽn (Wireless congestion control protocol)[16]. Hay là việc thằm dò tình trạng mạng rồi điều chỉnh lưu lượng dữ liệu tối ứu đầu vào để đạt được hiệu suất cao nhất “TCP Contention Control - TCTC”[12]. Ngoài ra còn có nghiên cứu sử dụng nhiều thơng số đo lường để đánh giá chất lượng đường truyền trong từng khoảng thời gian, và đưa ra các hành động phù hợp MME- TCP[13].

Các nghiên cứu này đều có đặc điểm chung là sử dụng các thơng số cũng như giá trị đo để đánh giá chất lượng đường truyền và tình trạng của kênh trùn. Có thể áp dụng các thông số này vào việc xác định đường truyền tốt nhất để hỗ trợ cho việc lựa chọn đường truyền SCTP.

2.4.2 Phương án cải thiện hiệu suất của SCTP trong MHWN

Hiệu suất của giao thức trong mạng đều phụ thuộc vào tốc độ và thời gian truyền tin, cũng như độ ổn định của đường truyền để có thể truyền lưu lượng dữ liệu tối ưu. Do đó việc xác định được đường truyền nào tốt nhất, bao gồm cả việc đảm bảo tốc độ, thời gian cũng như độ an toàn của gói tin ảnh hưởng rất lớn đến hiệu suất của hệ thống. Tận dụng tính năng nổi bật hơn TCP của SCTP, như đã nói ở mục 1.9, SCTP có thể đảm bảo kết nối không bị gián đoạn bằng cách lựu chọn tuyến đường thay thế khi tuyến đường xảy ra lỡi, nhưng SCTP chưa có cơ chế hỡ trợ để xác định được đường truyền thay thế có phải là tốt nhất hay không. Tương tự với việc lựa chọn đường truyền để bắt đầu truyền tin, có thể thấy rằng SCTP chưa có cơ chế hỡ trợ việc lựa chọn đường truyền tốt nhất.

Trong khi thiết lập kết nối bên gửi và nhận sẽ trao đổi danh sách địa chỉ có thể kể nối với nhau trong của chúng cho nhau, các địa chỉ này được lưu trữ theo quy tắc[6],(mục 1.2.7):

 Bên gửi, nếu địa chỉ được chỉ định từ các tầng phía trên thì địa chỉ đó coi như đã được xác nhận.

 Bên nhận, địa chỉ được gửi gói INIT-ACK đến là địa chỉ duy nhất của bên khởi tạo được xác nhận.

40

 Các địa chỉ khác, sẽ được thăm dò để xác nhận xem còn sống hay đã chết và có thể sử dụng được khơng.

Để xác minh một địa chỉ, trong SCTP sử dụng gói tin HeartBeat để thăm dò và xác minh các địa chỉ đó. Các thiết bị đầu cuối sau khi gửi các gói tin HeartBeat đến địa chỉ đó, nếu nhận được xác nhận HeartBeat ACK với các chỉ số phù hợp với gói HeartBeat đã gửi, thì địa chỉ này sẽ được xác nhận và có thể dùng để gửi dữ liệu. Với các địa chỉ chưa được xác nhận, thiết bị đầu cuối sử dụng SCTP khơng được gửi dữ liệu đến đó, trừ một số trường hợp đặc biệt. Khi đường truyền chính không hoạt động,

Trong quá trình bắt tay bốn bước, các tuyến đường chưa được thăm dò, SCTP sẽ sử dụng cơ chế thăm dò gửi các gói HeartBeat để xác định tuyến đường đó bằng việc nhận gói HeartBeat-ACK phản hồi. SCTP sẽ gửi các gói tin HeartBeat theo chu kỳ để xác nhận lại các tuyến đường đó còn sống hay khơng. Thay vì sử dụng các gói tin DATA để đưa ra các giá trị thông số xác định tình trạng của mạng như trong TCP, thì trong SCTP ta sử dụng các gói tin HeartBeat để làm điều đó. Để có thể lấy được thơng số đo lường của tất cả các tuyến đường từ đó, sắp xếp các tuyến đường này vào hàng đợi ưu tiên theo giá trị của các thơng số đó. Ngoài ra còn tận dụng những tham số đó để đánh giá chất lượng đường truyền hiện tạị, khi tuyến đường bị lỗi hoặc thông lượng cũng như sự ổn định giảm dẫn tới hiệu suất kém đi nhiều thì có thể lựa chọn được tuyến đường khác tốt nhất để thay thế.

 Phương án đền xuất

Đưa ra các tham số hỗ trợ giao thức SCTP để đánh giá chất lượng đường truyền, lựa chọn ra đường truyền có tốc độ tốt nhất. Để dự phòng trường hợp đường trùn xảy ra lỡi hoặc chất lượng đường trùn đó xuống thấp tới một mức tối thiểu có thể làm giảm hiệu suất của mạng. Sử dụng các tham số lựa chọn đường truyền tốt nhất để sử dụng và có thể thay thế khi đường trùn xảy ra lỡi.

41