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La gestion de la mobilité IPv6

Ce chapitre a pour objectif de décrire comment la mobilité a tiré partie d'IPv6 pour améliorer les mécanismes définis dans IPv4. Il introduit la vision IETF de la mobilité et les différents éléments du réseau qui en découlent. Sur la base de scénario, il décrit les flux de signalisation et de données, échangés lors des épisodes de mobilité. Afin de ne pas trop alourdir la présentation, tout en donnant une idée précise du protocole, seuls quelques formats de paquets sont donnés en exemple. Les mécanismes de sécurité mis en oeuvre dans l'optimisation de la signalisation sont également décrits. Le chapitre aborde ensuite des sujets encore à l'étude comme certaines améliorations de performances et la mobilité des réseaux eux-même. Il s'achève sur la présentation d'une implémentation expérimentale de la mobilité.

Introduction

Depuis quelques années déjà les terminaux informatiques deviennent moins encombrants et par conséquent plus mobiles. Par ailleurs les possibilités de se connecter à l'Internet se multiplient. Il s'en suit une mobilité induite par l'utilisation de plusieurs technologies d'accès (Ethernet, Wi-Fi, GPRS,...) sur un même terminal dans la même journée. Les études actuellement conduites par les constructeurs et les opérateurs pour fournir des infrastructures mobiles utilisant de nouvelles technologies radio, Wi-Fi et WiMax notamment, ont pour objet d'offrir la continuité des services en cours de déplacement, comme le permet le GSM dans le cas de la téléphonie mobile. Cela nécessite que les applications ne soient pas interrompues lors des épisodes de mobilité.

Enfin, les sociétés de transport désirant offrir un service de connexion à leurs clients en déplacement et les fabricants de véhicules, qui interconnectent de plus en plus d'équipements à bord, envisagent la question de la mobilité d'un réseau entier et non plus uniquement celle d'équipements isolés.

Le problème de la mobilité dans IP peut se décomposer en trois sous-problèmes distincts :

• pouvoir communiquer ;
• être joignable ;
• conserver les communications en cours lors des déplacements.

Le premier problème est élégamment résolu par le mécanisme d'auto configuration d'IPv6, en effet, dès que le terminal a réussi à construire une adresse IPv6 globale, il est capable de communiquer avec toute autre station sur l'Internet. Mobile IPv6 (MIPv6) modifie très peu ces mécanismes. Il ne requiert que de nouvelles directives de configuration permettant d'accélérer le processus. Le délai d'acquisition d'une adresse globale routable est en effet critique dans les situations de mobilité.

Le second problème est résolu pour les postes IP fixes par le DNS qui établit la relation entre un nom logique connu de tous et une adresse IP (Nommage). Dans le contexte de la mobilité, la fréquence d'attribution d'une nouvelle adresse est incompatible avec la mise à jour du DNS distribué. D'autres mécanismes ont été proposés.

Le troisième problème est plus difficile à résoudre. Il a pour origine la dualité des fonctions d'une adresse IPv6. Elle identifie de manière unique sur l'Internet un terminal, ou pour être plus précis une interface réseau d'un terminal. Elle permet aussi de localiser un noeud dans la topologie de l'Internet. Ainsi chaque fois qu'un noeud se déplace, ce dernier doit changer d'adresse pour que la nouvelle adresse corresponde à sa nouvelle localisation (fonction de localisation). Malheureusement son identification change aussi ce qui pose des problèmes aux couches supérieures. En effet, TCP utilise le quintuplé : Adresse IPv6 source, Adresse IPv6 destination, Port source, Port destination et numéro de protocole pour identifier une connexion. Lorsqu'un de ces éléments change, il ne s'agit plus pour lui de la même session et les communications en cours sont interrompues.

Dès 1998, l'IETF a standardisé une solution de mobilité IP pour IPv4 [RFC 3344]. Les contraintes liées à la modification d'un protocole très largement déployé ont limité le travail à la modification du comportement du mobile lui-même (sans implication du correspondant pour qui la mobilité devait être transparente) et à l'ajout de nouvelles entités dans le réseau. IPv6 offrait l'opportunité du déploiement d'un nouveau protocole intégrant dès l'origine la mobilité. Les correspondants peuvent ainsi être mis à contribution pour des traitements liés à la mobilité. De plus la conception plus moderne d'IPv6 permet d'alléger les mécanismes d'encapsulation et de profiter des mécanismes d'auto configuration.

Des désaccords concernant la sécurisation de Mobile IPv6 (c.f. Les risques induits par la mobilité et leur limitation) et les différentes optimisations possibles, ont rendu la standardisation de Mobile IPv6 longue et laborieuse, les RFCs n'ayant été publiés qu'en juin 2004. La gestion de la mobilité dans IPv6 est maintenant définie dans le RFC 3775 pour ses aspects fonctionnels. Le RFC 3776 traite pour sa part des aspects liés à la sécurité de la signalisation de la mobilité.

Si les travaux dans le domaine de la mobilité IP se sont dans un premier temps exclusivement consacrés au support des stations mobiles, le besoin de fournir un accès Internet permanent aux routeurs mobiles et aux stations situées dans un réseau en mouvement (réseau mobile) est aujourd'hui clairement identifié. Les problèmes spécifiques posés par ce type de mobilité sont traités à l'IETF au sein du groupe de travail NEMO (NEtwork MObility) récemment créé. Ces travaux ont abouti à l'édition du RFC 3963 qui spécifie des fonctionnalités semblables à celles de MIPv6 dédiées aux routeurs mobiles.

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