衛(wèi)星通訊中的TCP/IP協(xié)議

北京萬(wàn)康通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司　劉宏杰

　　TCP/IP協(xié)議又稱互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，隨著互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展，TCP/IP協(xié)議已經(jīng)成為目前應(yīng)用最廣泛的通訊協(xié)議，各種通訊媒介都被用來(lái)傳輸IP數(shù)據(jù)。衛(wèi)星由于其覆蓋面廣，不需敷設(shè)纜線，寬帶等特點(diǎn)而受到互聯(lián)網(wǎng)公司的青睞，相當(dāng)一部分用戶已經(jīng)或即將享用衛(wèi)星接入的寬帶互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。



　　不過(guò)由于衛(wèi)星距離地球的距離，不可避免地帶來(lái)了時(shí)延的問(wèn)題，如果信號(hào)從靜軌衛(wèi)星發(fā)射的話，時(shí)延約是270ms。本文將嘗試解釋用戶通過(guò)靜軌衛(wèi)星接受互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)----瀏覽一個(gè)網(wǎng)頁(yè)時(shí)，時(shí)延對(duì)瀏覽時(shí)間的影響。



　　假設(shè)你的ISP將你所需要的數(shù)據(jù)通過(guò)衛(wèi)星網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)化為衛(wèi)星格式數(shù)據(jù)（如DVB格式）發(fā)射給你，你的PC通過(guò)衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收設(shè)備（如DVB接收卡）收到衛(wèi)星格式數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)化為IP數(shù)據(jù)，同時(shí)你用Modem撥號(hào)到ISP，上傳對(duì)你數(shù)據(jù)的請(qǐng)求。



　　當(dāng)你訪問(wèn)一個(gè)網(wǎng)頁(yè)時(shí)，在瀏覽器里輸入地址（URL）通過(guò)Modem用電話線上傳到ISP，ISP為你建立相應(yīng)的連接，并通過(guò)衛(wèi)星下傳IP數(shù)據(jù)到你的PC�？梢钥吹街挥袛�(shù)據(jù)下傳時(shí)才會(huì)涉及到時(shí)延問(wèn)題，其他時(shí)間如URL地址上傳，和你用電話線上網(wǎng)是相同的，我們?cè)谟懻撝袑⒑雎詡鹘y(tǒng)有線鏈路所需要的時(shí)間。



　　從URL地址輸入后發(fā)生的過(guò)程如下（假設(shè)為訪問(wèn)一個(gè)新站點(diǎn)）：



　　1.通過(guò)ARP協(xié)議聯(lián)系DNS服務(wù)器



　　2.向DNS服務(wù)器查詢URL的IP地址



　　3.通過(guò)ARP協(xié)議聯(lián)系該IP地址



　　4.TCP握手



　　5.建立TCP通道進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸







　　通過(guò)上表我們可以發(fā)現(xiàn)，在數(shù)據(jù)傳輸開始前僅僅為了建立一個(gè)tcp連接就經(jīng)過(guò)了9跳，而一個(gè)網(wǎng)頁(yè)中除了文字外，還會(huì)有圖片和圖表等其它內(nèi)容對(duì)象，這些對(duì)象很多都要建立新的tcp連接，看到一個(gè)完整的網(wǎng)頁(yè)需要這些tcp連接全部完成，瀏覽網(wǎng)頁(yè)時(shí)將產(chǎn)生難以忍受的等待。一種可行的解決方案是采用衛(wèi)星通訊專用Proxy服務(wù)器。



　　PC訪問(wèn)一個(gè)新網(wǎng)頁(yè)時(shí)過(guò)程改變?nèi)缦拢?br>


　　1.輸入U(xiǎn)RL



　　下表比較了加載衛(wèi)星通訊專用Proxy服務(wù)器前后的情況：






　　2.向Proxy Client Server查詢?cè)摼W(wǎng)頁(yè)



　　3.Proxy Client端Server查詢自己的Cache內(nèi)容未發(fā)現(xiàn)該網(wǎng)頁(yè)，通過(guò)Modem向Proxy Client端Server查詢



　　4.Proxy Client端Server查詢自己的Cache內(nèi)容未發(fā)現(xiàn)該網(wǎng)頁(yè)，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)頁(yè)下載進(jìn)程，將該網(wǎng)頁(yè)及相關(guān)鏈接下載至自己的Cache



　　5.通過(guò)衛(wèi)星下傳Cache中的網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容到Proxy Client端Server



　　6.Proxy Client端Server傳輸該網(wǎng)頁(yè)至PC



　　可以看到在這時(shí)只發(fā)生了一次衛(wèi)星通訊。1跳、時(shí)間270ms，大大減少了時(shí)延對(duì)網(wǎng)頁(yè)瀏覽的影響。



　　中文雅虎的主頁(yè)是用戶最常訪問(wèn)的網(wǎng)頁(yè)之一，其中有3個(gè)圖片來(lái)自其他url地址，即為了顯示該網(wǎng)頁(yè)，至少需要建立4次TCP通訊。



　　由此可見(jiàn)，衛(wèi)星通訊專用Proxy服務(wù)器時(shí)對(duì)解決衛(wèi)星通訊中的時(shí)延問(wèn)題，有著非常重要的意義。



摘自《衛(wèi)星通信廣播電視》2001.5