Trabalho realizado por:

Jorge Matias 41588

João Saraiva 44172

Mobilidade em redes 802.11 usando o protocolo IPv6

Técnicas de mobilidade rápida

Lisboa, 22-12-2004

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Sumário

•  Enquadramento •  Condicionantes no HandOver Tempo de transição e impacto nas ligações TCP •  Soluções em análise •  Implementação •  Conclusões

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Route Optimization Power-up

- Registo no CN

Reverse Tunneling

Correspondent Node

Internet

Rede de casa

Rede Visitada 1 Rede Visitada 2

RS

BA

BU

Mobile IPv6 em redes sem fios

- Detecção

- Registo no HA

RA

- Execução

Mobile Node

- Transição

RS RA BU BA

HA

AR AR

BU BA

- Execução

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Mobilidade rápida

•  Transição rápida entre redes adjacentes -  Um computador tem de adquirir um novo IP -  Impacto desta mudança nas ligações TCP

existentes é significativo

•  Objectivo -  Avaliar as latências inerentes ao processo de

transição ao nível do transporte -  Análise dos factores chave neste processo -  Estudo e implementação de uma solução de

mobilidade rápida -  Avaliação do desempenho

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Configuração de Endereço IP

•  IPv6 Stateless Autoconfiguration contempla duas fases: -  Aquisição de informação sobre a sub-

rede (ICMPv6: Router Solicitation e Router Advertisement)

-  Geração de endereço e IPv6 e verificação de existência de duplicado (Duplicate Address Detection) com Neighbor Discovery Protocol

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Análise do processo

•  Latência na transição entre sub-redes: -  tempo de detecção de mudança de sub-rede; -  verificação de endereço duplicado.

•  Consequências: -  UDP perde pacotes durante período de

escuridão -  Diminuição da janela de congestão do TCP

devido a sucessivas transmissões de pacotes sem confirmação.

-  Atrasos na rede tornam mais lenta a recuperação do valor da janela de congestão do TCP.

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Soluções Detecção de mudança de rede •  Transição desencadeada pelo

encaminhador: -  Encaminhador envia RA logo que o móvel se

associe.

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Soluções Detecção de mudança de rede •  Transição desencadeada pelo móvel:

-  Móvel envia um RS e espera por um RA

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Implementação Diagrama de Rede

Encaminhador

Encaminhador+

Ponto de Acesso+

Home Agent

Rede de casa

Rede Visitada 1

2001:690:2100:3::/64

2001:690:2100:1::/64

2001:690:2100:5::/64

Mobile Node

Encaminhador +

Ponto de Acceso

Correspondent Node

Rede Visitada 2

2001:690:2100:6::/64

Encaminhador +

Ponto de Acceso

Mobile NodeMobile Node

IPv6 Router

Internet

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Implementação Ambiente de Desenvolvimento e Teste

•  HA e MN: Linux v2.4.26 com MIPL v1.1 •  CN: Linux v2.6.7

-  servidor FTP

•  AR1 e AR2: Linux v2.6.6 -  Driver HostAP modificado -  Aplicação RADVD modificada -  Módulo de QoS “Delay Simulator” para

introduzir latência na rede

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Implementação Ambiente de Desenvolvimento e Teste

•  Recolha de dados estatísticos -  MN e Servidor sincronizados por NTP -  Monitorização das ligações FTP com

“tcpdump” -  Processamento do “tcpdump” com “tcptrace”

para recolha da evolução da janela de congestão

-  Monitorização de eventos (L2, RtAdv, BU e BA) no MN c/ “iwevent” e “tcpdump”

-  Integração de estatísticas e eventos num gráfico em formato “xplot”

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Implementação Detecção rápida de mudança de rede

•  Fusão entre AP e encaminhador (Access Router) -  Detecção de transição L2 do lado do

AR -  Evento de (re)associação acciona

transmissão de Router Advertisement não solicitado pelo móvel

-  Redução de tempo de detecção de aprox. 3 segundos, para cerca de 30ms

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Resultados Janela de congestão TCP em função de transições

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Resultados Transição Normal (detecção ~3 seg.)

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Resultados Transição com detecção rápida (detecção ~30 ms)

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Conclusões

•  TCP: Redução menos acentuada da janela de congestão com a implementação

•  Ficou ainda por resolver o tempo gasto

na configuração de endereço (CoA). O DAD é lento!

•  Optimistic DAD pretende melhorar ainda

mais o tempo de transição.

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Conclusões

•  Solução não implementa transição suave, sem perda de pacotes.

•  Soluções sem perda de pacotes têm

resolução muito complexa •  Novos problemas surgem:

-  MN não adquire endereço do novo servidor DNS após transição de rede. Importante para novas ligações!