1 Εισαγωγή στο Mobile IPv6 Δημήτριος Καλογεράς

2 Ανάλυση Παρουσίασης Εισαγωγή Σχετικά χαρακτηριστικά of IPv6 Βασικές διαφορές μεταξύ MIPv4 και MIPv6 Λειτουργία Mobile IPv6 Μηχανισμός ανακάλυψης Home Agent Handover Quality of Service Συμπεράσματα Αναφορές

3 Εισαγωγή - Σενάριο Mobile IPv6 Internet Home Agent Correspondent Node Mobile Node (ΜΝ) Router Home Link Δίκτυο A ΥποΔίκτυο B Υποδίκτυο Γ μετακίνηση

4 Εισαγωγή Mobile IPv6 διευκολύνει την μετακίνηση των IPv6 κόμβων από ένα υποδίκτυο IP σε ένα άλλο υποδίκτυο IP Πρωτόκολλο δρομολόγησης για κινητούς σταθμούς IPv6 –Τίποτα παραπάνω τίποτα λιγότερο –διαφανές στα παραπάνω πρωτόκολλα και εφαρμογές Περίεργη δομή πρωτοκόλλου … –Αποφυγή ενδιάμεσων δρομολογητών! –Η κατάσταση του πρωτοκόλλου κρατιέται στους τερματικούς σταθμούς Mobile nodes Correspondent nodes –Με μία εξαίρεση … τον Home Agent

5 Εισαγωγή Mobile Nodes ‘λαμβάνουν’ –Home address –Home agent «Εκτός Βάσης» –Λήψη care-of address –Καταχώρηση care-of address στον home agent και στους σχετικούς correspondent nodes… –Mobile IPv6 εγγυάται σωστό routing Όταν ένα κινητός κόμβος (mobile node- ΜΝ) μετακινείται: –Στέλνει πληροφορίες για την υπάρχουσα θέση του στο home agent (ΗΑ) –Ο home agent παροχετεύει πακέτα που προορίζονται για τον ΜΝ και τα στέλνει στην τρέχουσα θέση του ΜΝ

6 Σχετικά χαρακτηριστικά IPv6 Address Autoconfiguration –Stateless autoconfiguratoin Network Prefix + Interface ID –Stateful autoconfiguration DHCPv6 Neighbor Discovery –Ανακάλυψη της παρουσίας των γειτόνων και των δρομολογητών –Καθορισμός των διευθύνσεων link-layer –Συντήρηση της πληροφορίας reachability

7 Σχετικά χαρακτηριστικά IPv6 (συν.) Extension Headers –Routing header Για βελτιστοποίηση της διαδρομής –Destination Options header For mobile node originated datagrams

8 Διαφορές μεταξύ MIPv4 και MIPv6 Δεν υπάρχει FA (foreign agent) στο Mobile IPv6 –[Mobile IPv6] Απαίτηση από κάθε ΜΝ για υποστήριξη IPv6 Decapsulation Address Autoconfiguration Neighbor Discovery

9 Διαφορές μεταξύ MIPv4 και MIPv6 Παράδοση πακέτων –Οι κόμβοι MIPv6 χρησιμοποιούν care-of address ως διεύθυνση πηγής στα foreign links Δεν υπάρχει πρόβλημα spoofed διευθύνσεων – Ο κόμβος Correspondence χρησιμοποιεί IPv6 routing header rather αντί για IP encapsulation Υποστήριξη για φυσιολογικό “Route Optimization”

10 Mobile IPv6 Μηνύματα και δομές δεδομένων Μηνύματα του MIPv6 ορίζονται ως IPv6 Destination Options –Αυτά χρησιμοποιούνται στο IPv6 για την μεταφορά πληροφοριών που εξετάζονται ΜΟΝΟ στο τερματικό κόμβο. Next Header Hdr Ext Len Options

11 Mobile IPv6 Μηνύματα και δομές δεδομένων (συν.) Τέσσερα νέα Destination Options –Binding Update Χρησιμοποιείται από ένα MN να ενημερώσει το HA ή κάθε άλλο CN για την τρέχουσα current care-of address –Binding Acknowledgement Χρησιμοποιείται για την επιβεβαίωση λήψης ενός μηνύματος Binding Update

12 Mobile IPv6 Μηνύματα και δομές δεδομένων (συν.) –Binding Request Χρησιμοποιείται από κάποιο κόμβο για να ζητήσει από τον MN να στείλει πληροφορίες με την μορφή Binding Update με την τρέχουσα διεύθυνση care-of address –Home Address Χρησιμοποιείται σε πακέτα τα οποία στέλνονται από τον mobile node για να ενημερώσουν τον αποδέκτη για την διεύθυνση home address του ΜΝ.

13 Mobile IPv6 Μηνύματα και δομές δεδομένων (συν.) Δομές δεδομένων –Binding Cache –Λίστα Binding Update –Λίστα Home Agent π.χ. Home AddressCare of AddressLifetimeAgent 3ffe:2101:0:b00::103ffe:2101:0:a00:260:97ff:fe8b:4c56120Yes 3ffe:2101:0:b00::153ffe:2101:0:b00:a00:6aff:fe2b:137c43NO

14 Λειτουργία Mobile IPv6 Καταχώρηση στο Home Agent –Ο MN κάνει address autoconfiguration (stateful ή stateless) για να πάρει την care-of address –Ο MN καταχωρεί care-of address στον home agent (ΗΑ) στο υποδίκτυο home link Με χρήση “Binding Update” Destination Option στην επικεφαλίδα –Ο HA χρησιμοποιεί proxy Neighbor Discovery και απαντήσεις σε μηνύματα Neighbor Solicitations εκ μέρους του MN

15 Λειτουργία Mobile IPv6 (συν.) Καταχώρηση στον Home Agent Internet Home Agent Correspondent Node Mobile Node Router Home Link Υποδίκτυο A Υποδίκτυο B Υποδίκτυο C (1)Binding Update (2)Binding Acknowledgement (1) (2)

16 Λειτουργία Mobile IPv6 (συν.) Βελτιστοποίηση δρομολόγησης –Για αποφυγή τριγωνικής δρομολόγησης Internet Home Agent Correspondent Node Mobile Node Router Home Link Link A Link B Link C (1)Packet (2)Tunneled Packet (3)Packet (2) (1) (3)

17 Λειτουργία Mobile IPv6 (συν.) Βελτιστοποίηση δρομολόγησης Internet Home Agent Correspondent Node Mobile Node Router Home Link Link A Link B Link C (1)Binding Update (2)Packet (1) (2)

18 Λειτουργία Mobile IPv6 (συν.) MN - Λήψη Πακέτων Internet Src: CN ’ s address Dst: MN ’ s home address Src: CN ’ s address Dst: MN ’ s care-of address Routing Header: MN ’ s home address Src: CN ’ s address Dst: MN ’ s care-of address Routing Header: MN ’ s home address Src: CN ’ s address Dst: MN ’ s home address MN receives packets from loopback interface Binding cache hit Correspondent Node Mobile Node

19 Λειτουργία Mobile IPv6 (συν.) MN- Αποστολή πακέτων Internet Src: MN ’ s home address Dst: CN ’ s address Src: MN ’ s home address Dst: CN ’ s address Src: MN ’ s care-of address Dst: CN ’ s address Destination Optoins header – Home Address Option: MN ’ s home address MN στην Βάση (Ηome): MN σε απομακρυσμένο δίκτο: Src: MN ’ s care-of address Dst: CN ’ s address Destination Optoins header – Home Address Option: MN ’ s home address Μετακίνηση MN ’ s home address στη Source Address Mobile Node Correspondent Node

20 Λειτουργία Mobile IPv6 (συν.) Ανίχνευση κίνησης Detection – Εκτός βάσης, o MN επιλέγει ένα δρομολογητή και ένα υποδίκτυο τα οποία ανακοινώνονται από αυτό το δρομολογητή για να χρησιμοποιηθεί ως care-of address –To wait for the periodically sent Router Advertisements

21 Λειτουργία Mobile IPv6 (συν.) Binding Management –Για αναγκαστική λήψη Binding Acknowledgement, Ο MN ρυθμίζει το Acknowledge bit στο Binding Update Περιοδική εκπομπή Biding Update μέχρι λήψης επιβεβαίωσης. –Ο MN ΠΡΕΠΕΙ να θέσει το Acknowledge bit στα Binding Updates τα οποία απευθύνονται στον HA –The MN ΠΡΟΑΙΡΕΤΙΚΑ θέτει το Acknowledge bit στα Binding Updates τα οποία απευθύνονται στον CN

22 Μηχ/σμος ανακάλυψης Home Agent Internet Home Agent 3 Correspondent Node Mobile Node Router Home Link Link A Link B Link C (1)Αποστολή Binding Update στην διεύθυνση για anycast για Home-Agents (2)Λήψη Binding Acknowledgement που περιέχει Home Agents List και απορρίπτει την αίτηση κατοχύρωσης Home Agent 1 Home Agent 2 Home Agent 39 Home Agent 12 Home Agent 2-3 (1) (2)

23 Μηχ/σμος ανακάλυψης Home Agent (συν.) Internet Home Agent 3 Correspondent Node Mobile Node Router Home Link Link A Link B Link C (1)Αποστολή Binding Update στο Home Agents 3 (2)Binding Acknowledgement, registration OK Home Agent 1 Home Agent 2 Home Agent 39 Home Agent 12 Home Agent 2-3 (1) (2)

24 Handover Οριζόντια χωρίς αλλαγή δρομολογητή Κατακόρυφα με αλλαγή δρομολογητή

25 Handover Router-Assisted Smooth Handovers IPv6 router με λειτουρ. HA IPv6 router κίνηση (1)MN στέλνει Binding Update στον HA από το προηγούμενο previous network (2)HA επιστρέφει Binding Acknowledgement (3)HA στέλνει με tunnels πακέτα στο MN (4)MN στέλνει Binding Update στο CN (1) (3) (4) (3) (2) CN MN

26 Handover (συν.) Τρεις τύποι handover –Smooth Handover Ελαχιστοποίηση απώλεια δεδομένων όταν MN αποκαθιστά σύνδεση με νέο access point –Fast Handover Ελαχιστοποίηση καθυστέρησης για αποκατάσταση επικοινωνίας με το MN στο νέο access router –Seamless Handover Smooth και Fast Handover !

27 Διαδικασία Ηandover + ΑΑΑ

28 Quality of Service IPv6 header έχει δύο πεδία σχετικά με QoS –20-bit Flow Label Για IntServ και RSVP –8-bit Traffic Class Indicator Για DiffServ

29 MIPv6 Status – RFC 3775 Implementation –Linux, MIPL x kernel versions, 2.6 coming –BSD, KAME stack 4.9, NetBSD 1.6.2, OpenBSD 3.4http:// –Cisco, IOS technology preview available by request ‘ohanami’ EFT –Microsoft, Expect beta release sometime in Q4 2004

30 Quality of Service (Συν.) Νέα IPv6 option – QoS Object –QoS Object περιγράφει τις απαιτήσεις QoS, όγκος κίνησης και παραμέτρους packet classification για την ροή πακέτων από τον MN's –Περιέχεται ως Destination Option στα IPv6 packets που μεταφέρουν μηνύματα Binding Update και Biding Acknowledgment

31 Remote Network Support  Leaf networks in Rural Locations  Microwave / WiMAX links  Flexible access to on-line resources for response team  Provide temporary Internet connectivity to the remote site

32 Mobile Library  Mobile library προσφέρει Internet access και virtual library service  Μπορεί να προσφέρει κάλυψη σε πολλές βιβλιοθήκες από ένα κινητό σταθμό  Χρήση οποιοδήποτε uplink είναι διαθεσιμό

33 Συμπεράσματα Mobile IPv6 ένα –Αποδοτικό και εύκολα εφαρμόσιμο πρωτόκολλο για την εξυπηρέτηση κινητών σταθμών IPv6 –Ελαφρύ πρωτόκολλο –Ελαχιστοποίηση κίνησης ελέγχου για αποδοτική «ευκινησία»

34 Αναφορές C. Perkins, “Mobility for IPv6,” Internet Draft, June K. Zhigang et al., “QoS in Mobile IPv6,” in Proc. of International Conferences on Info-tech and Info-net 2001, vol. 2, pp N. Montavont and T. Noel, “Handover Management for Mobile Nodes in IPv6 Networks,” IEEE Communication Magazine, pp , Aug Παραδοτέα 6net –D Survey and Evaluation of MIPv6 Implementations –D.4.1.2, Initial MIPv6 Support Guide –D Final MIPv6 Support Guide