Mobilidade em redes 802.11 usando o protocolo IPv6 Técnicas de mobilidade rápida Trabalho realizado por: Jorge Matias 41588 João Saraiva 44172 Lisboa, 22-12-2004
Sumário Enquadramento Condicionantes no HandOver Tempo de transição e impacto nas ligações TCP Soluções em análise Implementação Conclusões 22-12-2004 Jorge Matias, João Saraiva 2
Mobile IPv6 em redes sem fios Rede de casa Route Power-up Reverse Optimization Tunneling RS BU BA RA - Registo Detecção no CN obile Node - Registo Execução no HA - Execução - Transição HA Internet Correspondent Node Rede Visitada 1 Rede Visitada 2 RS BU BU BA RA AR AR 22-12-2004 Jorge Matias, João Saraiva 3
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 22-12-2004 Jorge Matias, João Saraiva 4
Configuração de Endereço IP IPv6 Stateless Autoconfiguration contempla duas fases: - Aquisição de informação sobre a subrede (ICMPv6: Router Solicitation e Router Advertisement) - Geração de endereço e IPv6 e verificação de existência de duplicado (Duplicate Address Detection) com Neighbor Discovery Protocol 22-12-2004 Jorge Matias, João Saraiva 5
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. 22-12-2004 Jorge Matias, João Saraiva 6
Soluções Detecção de mudança de rede Transição desencadeada pelo encaminhador: - Encaminhador envia RA logo que o móvel se associe. 22-12-2004 Jorge Matias, João Saraiva 7
Soluções Detecção de mudança de rede Transição desencadeada pelo móvel: - Móvel envia um RS e espera por um RA 22-12-2004 Jorge Matias, João Saraiva 8
Implementação Diagrama de Rede Rede de casa Mobile Node 2001:690:2100:3::/64 Encaminhador + Ponto de Acesso + Home Agent Internet Encaminhador Correspondent Node IPv6 Router 2001:690:2100:1::/64 Rede Visitada 1 Rede Visitada 2 2001:690:2100:5::/64 Encaminhador + Ponto de Acceso 2001:690:2100:6::/64 Encaminhador + Ponto de Acceso Mobile Node Mobile Node 22-12-2004 Jorge Matias, João Saraiva 9
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 22-12-2004 Jorge Matias, João Saraiva 10
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 22-12-2004 Jorge Matias, João Saraiva 11
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 22-12-2004 Jorge Matias, João Saraiva 12
Resultados Janela de congestão TCP em função de transições 22-12-2004 Jorge Matias, João Saraiva 13
Resultados Transição Normal (detecção ~3 seg.) 22-12-2004 Jorge Matias, João Saraiva 14
Resultados Transição com detecção rápida (detecção ~30 ms) 22-12-2004 Jorge Matias, João Saraiva 15
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. 22-12-2004 Jorge Matias, João Saraiva 16
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! 22-12-2004 Jorge Matias, João Saraiva 17