Việc cải thiện chất lượng các đường truyền Internet không che giấu được tất cả
các mất mát không phải do tắc nghẽn. Nguyên nhân thứ nhất là, mặc dù các mất mát gói số liệu kiểu này tập trung trên các đường truyền không dây, nhưng chúng cũng có thể xuất hiện ở mọi nơi trong mạng và không thể che giấu hết các lỗi này. Thứ
hai là, các cơ chế kiểu cục bộ chẳng hạn như FEC cũng không thể khôi phục được các gói số liệu bị mất.
Lớp kỹ thuật thứ hai được trình bày dưới đây nhằm cải thiện hiệu năng TCP bằng một số cơ chế làm cho bên gửi nhận thấy được sự tồn tại của các chặng không dây và những sự mất gói số liệu không phải do tắc nghẽn mạng. Như vậy, sẽ tránh cho bên gửi khỏi việc kích hoạt các thuật toán điều khiển tắc nghẽn khi xảy ra mất gói số liệu không do tắc nghẽn.
Thông báo rõ việc mất gói số liệu – ELN (Explicit Loss Notification): Theo cơ chế này, bên nhận thông báo rõ ràng gói số liệu bị mất không phải do tắc nghẽn bằng cách gửi tín hiệu ELN trong một trường của gói tin biên nhận. Bên gửi sẽ phản
ứng lại bằng cách phát lại gói số liệu bị mất mà không giảm kích thước cửa sổ của nó. Người ta cũng đề xuất việc sử dụng một tín hiệu giống như vậy để dừng ngay việc điều khiển tắc nghẽn ở bên gửi khi xuất hiện sự đứt kết nối do việc chuyển cuộc gọi trong mạng tế bào [30], [34].
Việc áp dụng giải pháp này vào thực tế đòi hỏi phải giải quyết một vấn đề khó,
đó là phải làm cho bên nhận phân biệt được gói tin nào bị mất do tắc nghẽn, gói tin nào bị mất do lỗi đường truyền. Theo nguyên tắc chung của kiến trúc giao thức
được phân lớp, gói tin đến bên nhận nếu bị hỏng, thì sẽ bị loại ngay tại tầng Liên kết dữ liệu chứ không được chuyển lên cho tầng giao vận. Chính vì thế, bên nhận chỉ có thể nhận được thông tin ELN nếu chồng giao thức được cài đặt tại đó được sửa đổi cho phù hợp với cơ chế này.
Thông báo rõ về tắc nghẽn - ECN (Explicit Congestion Notification): Theo cơ chế này, các bộđịnh tuyến trong mạng phải có khả năng thông báo cho các thực thể gửi của giao thức TCP biết được tình trạng tắc nghẽn sắp xảy ra, dựa trên một số độđo nhất định, thí dụ chiều dài trung bình của hàng đợi tại bộđịnh tuyến. Nhờđó, có thể giảm thông lượng đưa vào mạng trước khi xảy ra tràn bộ đệm tại các nút mạng. Với ECN, các bộ định tuyến sẽ gửi một tín hiệu chỉ rõ sự tắc nghẽn trong mạng cho bên gửi của kết nối TCP, chứ không loại bỏ các gói số liệu. Nếu mọi người gửi, người nhận và các bộđịnh tuyến đều phục tùng cơ chế này, sự mất gói số
liệu do tắc nghẽn sẽ được giảm đi đáng kể. Do đó, các sự mất mát còn lại có thể được xem chủ yếu gây ra bởi các vấn đề khác, không phải là tắc nghẽn; bên gửi chỉ
cần phát gói số liệu mà không phải giảm kích thước cửa sổ. Do không còn các mất mát gói tin do tắc nghẽn, chúng ta có thể sửa đổi lại thuật toán điều khiển tắc nghẽn của TCP, để cho nó phản ứng đỡ quá mạnh mẽđối với việc mất gói số liệu.
Cơ chế ECN đòi hỏi phải có sự cộng tác của tất cả các bên gửi, nhận và các bộ định tuyến trong mạng; tuy nhiên thực hiện sự cộng tác này không phải là một việc dễ, bởi trong mạng, chắc sẽ luôn có một số bộ định tuyến không tuân theo mệnh lệnh cung cấp cho bên nguồn các thông tin nó yêu cầu. Đây là một thực tế, bởi vì trên Internet, hiện có hàng chục, thậm chí hàng trăm nghìn bộ định tuyến, thuộc nhiều chủ sở hữu khác nhau, không ai có thể buộc các chủ sở hữu này thay đổi cơ
chế hoạt động của các bộđịnh tuyến của họ. Tuy nhiên, đểđảm bảo chất lượng trên Internet (QoS), cần phải thực hiện các cơ chế điều khiển lưu lượng như trên, do đó trong tương lai, chúng vẫn có thể sẽđược áp dụng.
Kết luận
Trong chương 4, chúng tôi đã nghiên cứu các cơ chế cải thiện hiệu năng TCP trong mạng có đường truyền không dây, phân tích ưu, nhược điểm của từng cơ chế
và tiến tới lựa chọn nghiên cứu sâu một cơ chế cụ thể. Chúng tôi đã chọn snoop TCP và trình bày các nghiên cứu sâu về cơ chế này ở chương 5.
CHƯƠNG 5 PHÁT LẠI CỤC BỘ THÔNG MINH VÀ SNOOP TCP
Chương này nghiên cứu sâu phương pháp cải thiện hiệu năng của giao thức vận chuyển hướng kết nối TCP, bằng cách thực hiện phát lại nhanh và thông minh các gói tin bị mất trên chặng không dây. Phương pháp này thuộc loại giải pháp che giấu phần mạng hay làm mất gói số liệu do lỗi đường truyền, đã được nghiên cứu ở
chương 4. Trong chương này, chúng tôi cũng đi sâu nghiên cứu một trong số các phương pháp quan trọng nhất, đó là Snoop TCP; đồng thời đưa ra các đề xuất nhằm nâng cao hiệu năng của Snoop TCP. Hiệu quả cải thiện hiệu năng của Snoop TCP so với TCP thông thường và hiệu quả của Snoop TCP có áp dụng đề xuất của chúng tôi được đánh giá định lượng bằng mô phỏng. Chúng tôi sử dụng phần mềm mô phỏng mạng NS-2, phiên bản 2.1b9 để thực hiện các thí nghiệm. Kết quả của chúng tôi cho thấy, so với TCP thông thường, Snoop TCP cải thiện thông lượng chuẩn hoá của mạng LAN có đường truyền không dây lên 137%, với mạng WAN có đường truyền không dây, lên tới 400%.