Tese de Mestrado
Protocolos de Mobilidade para
Terminais IP
IST, 23 Janeiro 2003
Pedro Vale Estrela
Sumário
 Objectivos da tese
 Estudos efectuados
 Motivação da solução
 Solução proposta
 Solução implementada
 Conclusões
2
Objectivo da Tese

Criação de uma Solução de Mobilidade IP Global que:
 Suporte qualquer tipo de terminal
 Seja eficiente, de forma reduzir ao mínimo os períodos de
falta de conectividade dos terminais
 Seja compatível com os standards existentes do IETF
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Estudos efectuados
Mobilidade IP: Propostas Anteriores IETF

MIP: standard de mobilidade
 Adequado apenas para Mobilidade em grande escala
 Objecto principal de investigação actualmente
 Tecnologia madura, mas ainda não difundida

CIP/HAWAII: avanços iniciais de Micro-Mobilidade
 Adequados para Mobilidade em pequena escala
 Investigação estacionária: não aceites / não rejeitados
 Características complementares

MIP Hierárquico: proposta actual de Micro-Mobilidade
 Adequado para Mobilidade em média escala
 Investigação actual
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Motivação da solução

Soluções existentes de Mobilidade IP Global: CIP + MIP ou
HAWAII + MIP

Não suportam Terminais Legados

Vantagens complementares de cada solução de micro-mobilidade não standard
 CIP: Manutenção do estado optimizado
 HAWAII: Reconfiguração do Encaminhamento e Transferência de Dados optimizados

Proposta de nova solução: TIMIP + sMIP

Suporte de terminais legados

Macro-mobilidade: Solução standard MIP com novas funcionalidades

Micro-mobilidade: Solução não-standard
 Combinação do “melhor dos dois mundos” (CIP + HAWAII)
5
Solução Proposta 1
 Micro-Mobilidade TIMIP:
 LT – Sem função especial
 AP (Pontos de Acesso)
Arquitectura Solução Global
…
…
 Detecção automática dos movimentos dos terminais
 Preferencialmente usando informação N2
 Detecção Genérica N3, caso contrário
GW
 Geração de sinalização TIMIP em nome do terminal
sMIP
Domínio
TIMIP 2
Árvore Nós
 Nós da rede (AP, Nós Intermédios, GW)
AP
AP
 Reconfiguração do Encaminhamento optimizado
 Até ao nível hierárquico estritamente necessário (HAWAII)
 Manutenção periódica do Encaminhamento optimizado:
 Sem overhead, usando pacotes de dados (CIP)
 Protocolo ICMP, caso contrário
 Transferência de Dados optimizada
 Sem tunneling, e apenas até ao nível hierárquico estritamente
necessário (HAWAII)
6
LT
TIMIP
sMIP
TIMIP
Solução Proposta 2
 Micro-Mobilidade TIMIP: (cont)
 Outras características:
 Segurança, suporte DHCP
Arquitectura Solução Global
…
…
 Macro-Mobilidade sMIP: (adaptação MIP)
GW
 LT – Sem função especial
sMIP
Domínio
TIMIP 2
Árvore Nós
 Agente sMIP (GW TIMIP)
AP
AP
 Detecção automática dos movimentos dos terminais
 Derivado da informação do TIMIP
 Geração de sinalização MIP em nome do terminal
 Reconfiguração e Manutenção do Encaminhamento,
Transferência de Dados, Encapsulamento, Home Agent e
Foreign Agent
 Tal como definido no standard MIP
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LT
TIMIP
sMIP
TIMIP
Solução Implementada 1
 Integrado no Projecto Europeu MOICANE
Demonstrador Mobilidade + QoS
802.11b
Protótipo Implementado em Linux na tecnologia
AP 1
wireless 802.11b
 Serviços implementados como deamons de sistema
ER 1
1
AP 2
 Codificado na linguagem C
 Utilização dos módulos do Kernel 2.4
Suporte de Qualidade de Serviço IP
 Implementação do Modelo Diffserv
 Recolha de informação para monitorização de QoS
8
2
AP 3 / ER2
Solução Implementada 2
 Micro-Mobilidade TIMIP:
 Eficiência – caminho crítico do handover optimizado
 Detecção de movimentos: assíncrona por netlink, directamente do driver interface 802.11
 Sinalização: pacotes ICMP privados TIMIP, assíncrona por PCAP, directamente do kernel
 Configuração da tabela de routing do kernel: assíncrona por netlink
 ARPs “gratuitos” assíncronos
 Baixo overhead no sistema
 Transferência de dados: implementada em exclusivo no módulo de forwarding do kernel
 Manutenção de estado: síncrona, em “batch”, directamente do kernel por PCAP
Resultado: Handover TIMIP situa-se na ordem de
grandeza dos milisegundos!
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Solução Implementada 3
 Macro-Mobilidade sMIP:
 Funções de Home Agent e Foreign Agent
 Detecção movimentos: assíncrona, directamente do TIMIP
 Sinalização: pacotes standard MIP
 Configuração directa da tabela de routing do kernel
 Pacotes de Dados: exclusivamente nos módulos forwarding e encapsulamento IPIP do kernel
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Conclusões

Foi definida e proposta uma solução que:


Suporte de Terminais Legados

Eficiente

Compatível com os standards

Mais abrangente que propostas anteriores

Submetida ao IETF e aceite como draft individual

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Responde totalmente aos objectivos propostos

Versão 1.0 Março 2002

Versão 1.1 Janeiro 2003
Trabalho futuro

Paging...

Suporte multicast...

IPv6...
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