Cấu hỡnh Internet theo giả định truyền thống là những mạng và cỏc router đấu nối thụng qua những tuyến khụng đồng nhất, đa hƣớng và hai chiều. Theo thống kờ, trờn thực tế lƣu lƣợng Internet giữa cỏc mỏy chủ và server là khụng đối xứng: cỏc file dữ liệu lớn đƣợc những mỏy chủ tải về, cũn đƣờng yờu cầu kết nối và ACK chỉ cần lƣu lƣợng nhỏ.
Tuy thế, những nhà cung cấp dịch vụ tớnh cƣớc theo cự ly truyền IP qua mạng mặt đất bằng cỏp đồng trục, viba, cỏp quang hai chiều đối xứng; cỏc khỏch hàng trả tiền cho băng thụng cả hai hƣớng, bất chấp thực tế họ sử dụng nhƣ thế nào. Vỡ lƣu lƣợng IP quốc tế thƣờng nặng chiều đi từ U.S, nơi tập trung hầu hết những mỏy chủ; cũn dung lƣợng chiều ngƣợc lại của cỏc đƣờng mặt đất đối xứng dƣ đỏng kể. Mặt khỏc, những đƣờng qua vệ tinh địa tĩnh điều chỉnh dễ dàng cho lƣu lƣợng khụng đối xứng, băng thụng của nú đủ cho tất cả lƣu lƣợng bờn trong bỳp súng, độc lập với những luồng lƣu lƣợng điều khiển. Do đú, việc sử dụng kỹ thuật vệ tinh theo một hƣớng tăng lờn đó làm thay đổi một số quan niệm liờn quan [7], [15], [21].
a. Sử dụng giao thức TCP khụng đối xứng và theo một phớa
Việc truyền dữ liệu TCP phụ thuộc vào vũng kớn gửi dữ liệu và nhận lại cỏc ACK. Số lƣợng TCP truyền qua bị giới hạn bởi băng thụng của đƣờng gửi dữ liệu và đƣờng ACK. Cỏc ACK khụng mang dữ liệu, kớch thƣớc của nú nhỏ hơn kớch thƣớc gúi dữ liệu (kớch thƣớc một gúi dữ liệu cực đại là 576 byte bao gồm TCP + Phần mào đầu IPs). Điều này cú nghĩa là cú thể sử dụng băng thụng khụng đối xứng cho đƣờng gửi dữ liệu và đƣờng vũng lại cho ACK để tiết kiệm băng thụng. Cú hai giải phỏp cú thể tiết kiệm băng thụng đƣờng vũng lại:
- Nộn lớp kết nối: nộn phần mào đầu TCP/IP tiờu chuẩn thƣờng giảm từ 40 byte phần mào đầu TCP/IP xuống cũn 1 byte.
- Giảm số lƣợng gửi ACKs: một ACK cú thể bỏo nhận đƣợc cho nhiều khối dữ liệu.
- Cú hai phƣơng phỏp cấu hỡnh kờnh khụng đối xứng:
- Cỏc yờu cầu kết nối sẽ đƣợc gửi toàn bộ lƣu lƣợng đi qua mạng mặt đất tốc độ chậm (nhƣ Dial-up Modem) để thiết lập đƣờng truyền vệ tinh và thu lƣu lƣợng đến qua đƣờng vệ tinh tốc độ cao (kết nối theo một hƣớng).
- Cú thể sử dụng cả hai chiều là kờnh vệ tinh nhƣng đƣờng lờn sử dụng băng tần nhỏ hơn đƣờng xuống.
Việc sử dụng đƣờng mặt đất cho cỏc yờu cầu kết nối và gửi ACK rừ ràng vừa giảm đƣợc thời gian truyền dẫn toàn trỡnh xuống gần một nửa, vừa tiết kiệm đƣợc băng thụng vệ tinh. Giải phỏp dựng cả 2 chiều là kờnh vệ tinh với băng thụng khỏc nhau chỉ tiết kiệm đƣợc băng thụng [15], [17], [21].
b. Sử dụng định tuyến động IP
Định tuyến Internet và cỏc giao thức đó đƣợc thiết kế để tối ƣu hoỏ truyền dẫn dựng cho kết nối hai chiều đối xứng. Hầu hết cỏc giao thức định tuyến IP hiện đang sử dụng khụng trợ giỳp đặc tớnh kết nối theo một hƣớng. Cú một vấn đề nhƣ trong trƣờng hợp trỡnh bày trờn hỡnh 3.3, cỏc router A và C đƣợc nối thẳng bằng một đƣờng đơn hƣớng (qua vệ tinh) và đƣợc đấu giỏn tiếp qua router B, hoặc qua một mạng IP (tức là ở đõy kết nối giữa router A và B cú thể là một đƣờng thiết lập cuộc gọi). Một giao thức định tuyến động đƣợc sử dụng giữa cỏc router này [17], [21].
Sự thay đổi những giao thức định tuyến cơ sở để phự hợp với cỏc kết nối một chiều rất đƣợc quan tõm. Cú thể thiết kế những giao thức trạng thỏi kết nối riờng giống nhƣ OSPF, mà ở đú mỗi router xõy dựng một sơ đồ kết nối của mạng từ những thụng bỏo trạng thỏi kết nối tràn.
Hỡnh 3.3. Định tuyến động IP
Một giải phỏp khỏc cũng đó đƣợc nghiờn cứu là dựng đƣờng hầm IP để tạo ra tổ hợp cỏc kết nối một chiều trực tiếp và trờn mỗi nửa của kết nối hai chiều một giao thức định tuyến giống nhƣ kết nối một hƣớng trực tiếp [17], [21].
Router A làm một đƣờng hầm IP tới router C, theo đú thụng tin định tuyến cú thể đƣợc gửi tới C bằng cỏch gúi gọn nú trong khối dữ liệu đỏnh địa chỉ tới C và đƣợc chuyển qua mạng IP. Đƣờng hầm IP khi đú giống nhƣ giao thức định tuyến cho kết nối một chiều trực tiếp từ A đến C. Vỡ thụng tin đến từ lõn cận cú thể đƣợc chuyển mạch giữa A và C theo cả hai hƣớng, cỏc kết nối vệ tinh đƣợc kết hợp chặt chẽ trong sơ đồ định tuyến, khụng cần phải cú bất kỳ sự thay đổi nào tới việc vận hành giao thức định tuyến này. Một khú khăn cần phải xem xột là, trong khi router C muốn gửi toàn bộ lƣu lƣợng tới mạng con của router A qua vệ tinh, router A khụng cần thiết chuyển toàn bộ lƣu lƣợng đƣờng lờn của nú trờn đƣờng hầm IP qua router C. Truy cập vào Internet cụng cộng thụng qua trực tiếp router B cú thể đạt đƣợc hiệu suất cao hơn. Điều này liờn quan tới việc gửi thẳng để giải quyết bằng cấu hỡnh cỏc đƣờng hầm sao cho từ A đến C chỉ sử dụng cho thụng tin định tuyến, trong khi đƣờng trực tiếp tới B đƣợc sử dụng cho cỏc lƣu lƣợng khỏc [17], [21].