Difference between revisions of "Amélioration de la gestion de la mobilité IPv6"
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| + | La gestion de la mobilité telle qu'elle a été définie pour IPv6 a l'avantage de pouvoir fonctionner dans de nombreux cas de figure sans supposer la collaboration des réseaux visités, ni même celle des noeuds correspondants lorsque le tunnelage inverse est utilisé. Par contre elle entraîne souvent des délais inacceptables pour la plupart des applications (plusieurs secondes) et n'offre aucun moyen à l'opérateur du réseau visité de contrôler la mobilité des terminaux. Il existe plusieurs manières d'améliorer le délai de handover et la quantité de signalisation induite dans le réseau. | ||
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Dans les différentes approches de micro-mobilité, le mobile acquiert une adresse temporaire (CoA) lorsqu'il entre dans un domaine de micro-mobilité et enregistre cette adresse auprès de l'agent mère et des correspondants. À l'intérieur du domaine, les paquets adressés à cette CoA sont dirigés vers le point d'attachement du mobile suivant deux grandes techniques : | Dans les différentes approches de micro-mobilité, le mobile acquiert une adresse temporaire (CoA) lorsqu'il entre dans un domaine de micro-mobilité et enregistre cette adresse auprès de l'agent mère et des correspondants. À l'intérieur du domaine, les paquets adressés à cette CoA sont dirigés vers le point d'attachement du mobile suivant deux grandes techniques : | ||
| − | * La première consiste à modifier le routage à l'intérieur du domaine. Une route spécifique correspondant au mobile est maintenue jusqu'à la passerelle d'entrée du domaine. Cette solution n'était pas envisageable à l'échelle de l'Internet mais offre de bons résultats dans un environnement contrôlé. Cellular | + | * La première consiste à modifier le routage à l'intérieur du domaine. Une route spécifique correspondant au mobile est maintenue jusqu'à la passerelle d'entrée du domaine. Cette solution n'était pas envisageable à l'échelle de l'Internet mais offre de bons résultats dans un environnement contrôlé. [http://comet.ctr.columbia.edu/cellularip/ Cellular IP], qui est un exemple de protocole basé sur cette approche, apporte en outre des fonctionnalités utiles aux terminaux mobiles comme le support d'un mode veille. |
| − | * La seconde technique consiste à reproduire le fonctionnement de Mobile IPv6 sur un ou plusieurs niveaux de hiérarchie, chacun des niveaux masquant la mobilité aux niveaux supérieurs de la hiérarchie. | + | * La seconde technique consiste à reproduire le fonctionnement de Mobile IPv6 sur un ou plusieurs niveaux de hiérarchie, chacun des niveaux masquant la mobilité aux niveaux supérieurs de la hiérarchie. [[Bibliographie#CMB-id|HMIPv6]] est un protocole fonctionnant sur ce modèle et développé à l'origine par l'INRIA. Une solution permettant d'introduire un contrôle par le réseau, NCHMIPv6, est développé par France Télécom R&D. |
===L'amélioration du handover : Fast Mobile IPv6=== | ===L'amélioration du handover : Fast Mobile IPv6=== | ||
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* le délai de découverte du changement de réseau et d'acquisition d'une nouvelle adresse temporaire ; | * le délai de découverte du changement de réseau et d'acquisition d'une nouvelle adresse temporaire ; | ||
* le délai d'enregistrement auprès de l'agent mère et des correspondants. | * le délai d'enregistrement auprès de l'agent mère et des correspondants. | ||
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Les approches de micro-mobilité permettent de réduire le temps d'enregistrement puisqu'il n'est plus nécessaire de s'enregistrer auprès de l'agent mère et des correspondants dans la mesure ou la mobilité locale leur est cachée. Le temps de handover de niveau 2 doit être traité spécifiquement pour chaque technologie. Plusieurs solutions ont été proposées pour réduire le temps nécessaire à la détection du changement de réseau et à l'acquisition d'une nouvelle adresse temporaire (NCoA). | Les approches de micro-mobilité permettent de réduire le temps d'enregistrement puisqu'il n'est plus nécessaire de s'enregistrer auprès de l'agent mère et des correspondants dans la mesure ou la mobilité locale leur est cachée. Le temps de handover de niveau 2 doit être traité spécifiquement pour chaque technologie. Plusieurs solutions ont été proposées pour réduire le temps nécessaire à la détection du changement de réseau et à l'acquisition d'une nouvelle adresse temporaire (NCoA). | ||
| − | Parmi les solutions proposées celle de handover rapide pour Mobile IPv6 est déjà bien aboutie. Il s'agit de réduire le délai nécessaire à l'acquisition d'une nouvelle adresse temporaire lors d'un changement de réseau d'accès et donc d'un changement de routeur d'accès et de limiter la perte des paquets en retransmettant les paquets entre l'ancien et le nouveau routeur d'accès (Previous Acces Router : PAR et New Access Router : NAR). | + | Parmi les solutions proposées celle de handover rapide pour Mobile IPv6 est déjà bien aboutie (cf. figure Fonctionnement de Fast Handover pour Mobile IPv6). Il s'agit de réduire le délai nécessaire à l'acquisition d'une nouvelle adresse temporaire lors d'un changement de réseau d'accès et donc d'un changement de routeur d'accès et de limiter la perte des paquets en retransmettant les paquets entre l'ancien et le nouveau routeur d'accès (''Previous Acces Router'' : PAR et ''New Access Router'' : NAR). |
Le principe de fonctionnement est le suivant : le mobile acquiert une connaissance des réseaux voisins de son réseau d'accès actuel en interrogeant son routeur d'accès (PAR) à l'aide d'une sollicitation de routeur demandant à ce dernier d'annoncer les voisins qu'il connaît. En retour, le mobile reçoit une liste des points d'accès voisins (un identifiant de niveau 2 par exemple) et les informations concernant les routeurs d'accès associés (adresse IP, préfixe de réseau, ...). | Le principe de fonctionnement est le suivant : le mobile acquiert une connaissance des réseaux voisins de son réseau d'accès actuel en interrogeant son routeur d'accès (PAR) à l'aide d'une sollicitation de routeur demandant à ce dernier d'annoncer les voisins qu'il connaît. En retour, le mobile reçoit une liste des points d'accès voisins (un identifiant de niveau 2 par exemple) et les informations concernant les routeurs d'accès associés (adresse IP, préfixe de réseau, ...). | ||
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Lorsque le mobile voit la qualité de son signal diminuer, il tente de trouver dans son voisinage d'autres points d'accès et sélectionne celui qui lui offre la meilleure qualité. Cette partie est spécifique à chaque technologie de niveau 2 (par exemple le WiFi). Il obtient un identifiant du point d'accès et peut construire une nouvelle CoA (NCoA) grâce aux informations obtenues en réponse à sa sollicitation. | Lorsque le mobile voit la qualité de son signal diminuer, il tente de trouver dans son voisinage d'autres points d'accès et sélectionne celui qui lui offre la meilleure qualité. Cette partie est spécifique à chaque technologie de niveau 2 (par exemple le WiFi). Il obtient un identifiant du point d'accès et peut construire une nouvelle CoA (NCoA) grâce aux informations obtenues en réponse à sa sollicitation. | ||
| − | Le mobile informe alors sont routeur d'accès courant (PAR) qu'il va effectuer un changement de réseau d'accès en émettant une mise à jour d'association rapide : Fast Binding Update (FBU). Ce FBU contient la nouvelle CoA du mobile et l'identité du nouveau routeur d'accès (NAR). Le PAR informe alors le NAR qu'un handover va avoir lieu (Handover Initiate) et lui transmet la NCoA pour qu'il puisse en vérifier la validité. Cette procédure permet au mobile d'éviter d'effectuer une détection de duplication d'adresse lorsqu'il effectuera effectivement le handover de niveau 2. | + | Le mobile informe alors sont routeur d'accès courant (PAR) qu'il va effectuer un changement de réseau d'accès en émettant une mise à jour d'association rapide : ''Fast Binding Update'' (FBU). Ce FBU contient la nouvelle CoA du mobile et l'identité du nouveau routeur d'accès (NAR). Le PAR informe alors le NAR qu'un handover va avoir lieu (''Handover Initiate'') et lui transmet la NCoA pour qu'il puisse en vérifier la validité. Cette procédure permet au mobile d'éviter d'effectuer une détection de duplication d'adresse lorsqu'il effectuera effectivement le handover de niveau 2. |
A réception de l'acquittement du NAR (HAck), le PAR informe le mobile en acquittant la mise à jour d'association rapide (FBU) et commence à faire suivre les paquets destiné à l'ancienne CoA dans un tunnel vers la nouvelle CoA. Le nouveau routeur d'accès (NAR) stocke les messages en attendant l'arrivée du mobile. | A réception de l'acquittement du NAR (HAck), le PAR informe le mobile en acquittant la mise à jour d'association rapide (FBU) et commence à faire suivre les paquets destiné à l'ancienne CoA dans un tunnel vers la nouvelle CoA. Le nouveau routeur d'accès (NAR) stocke les messages en attendant l'arrivée du mobile. | ||
| − | Lorsque le mobile effectue le handover de niveau 2, il émet instantanément une annonce de voisin rapide (Fast Neighbor Announcement : FNA) pour informer le NAR de sa présence et ce dernier peut retransmettre les paquets en cours de transit. Il n'a plus alors qu'à effectuer la mise à jour d'association vers le HA et les correspondants. C'est seulement lorsque cette procédure sera terminée que la nouvelle CoA sera utilisée directement par les correspondants et par le HA. | + | Lorsque le mobile effectue le handover de niveau 2, il émet instantanément une annonce de voisin rapide (''Fast Neighbor Announcement'' : FNA) pour informer le NAR de sa présence et ce dernier peut retransmettre les paquets en cours de transit. Il n'a plus alors qu'à effectuer la mise à jour d'association vers le HA et les correspondants. C'est seulement lorsque cette procédure sera terminée que la nouvelle CoA sera utilisée directement par les correspondants et par le HA. |
| − | La procédure est au final assez complexe. Elle suppose une coopération assez forte entre le niveau 2 et le niveau IP pour la détection du voisinage et le contrôle du handover de niveau 2. Enfin, elle fait l'hypothèse que les routeurs d'accès communiquent entre eux et ont une connaissance des réseaux d'accès voisins. Cela ne peut donc être mis en | + | La procédure est au final assez complexe. Elle suppose une coopération assez forte entre le niveau 2 et le niveau IP pour la détection du voisinage et le contrôle du handover de niveau 2. Enfin, elle fait l'hypothèse que les routeurs d'accès communiquent entre eux et ont une connaissance des réseaux d'accès voisins. Cela ne peut donc être mis en oeuvre que dans un domaine restreint au même titre que |
la micro-mobilité. | la micro-mobilité. | ||
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Latest revision as of 18:27, 10 March 2006
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Protection de la signalisation par le protocole IPsec | Table des matières | Support de la Mobilité des Réseaux | |
La gestion de la mobilité telle qu'elle a été définie pour IPv6 a l'avantage de pouvoir fonctionner dans de nombreux cas de figure sans supposer la collaboration des réseaux visités, ni même celle des noeuds correspondants lorsque le tunnelage inverse est utilisé. Par contre elle entraîne souvent des délais inacceptables pour la plupart des applications (plusieurs secondes) et n'offre aucun moyen à l'opérateur du réseau visité de contrôler la mobilité des terminaux. Il existe plusieurs manières d'améliorer le délai de handover et la quantité de signalisation induite dans le réseau.
Les approches de micro-mobilité
Plusieurs approches permettent une gestion plus fine des handovers à l'intérieur d'un domaine et réduisent la signalisation dans le réseau. Elles ont en commun de rendre les déplacements des mobiles à l'intérieur d'un domaine, dit de micro-mobilité, transparent au HA et aux correspondants. La mobilité entre les domaines de micro-mobilité est alors gérée normalement par Mobile IPv6 et est alors appelée macro-mobilité.
Dans les différentes approches de micro-mobilité, le mobile acquiert une adresse temporaire (CoA) lorsqu'il entre dans un domaine de micro-mobilité et enregistre cette adresse auprès de l'agent mère et des correspondants. À l'intérieur du domaine, les paquets adressés à cette CoA sont dirigés vers le point d'attachement du mobile suivant deux grandes techniques :
- La première consiste à modifier le routage à l'intérieur du domaine. Une route spécifique correspondant au mobile est maintenue jusqu'à la passerelle d'entrée du domaine. Cette solution n'était pas envisageable à l'échelle de l'Internet mais offre de bons résultats dans un environnement contrôlé. Cellular IP, qui est un exemple de protocole basé sur cette approche, apporte en outre des fonctionnalités utiles aux terminaux mobiles comme le support d'un mode veille.
- La seconde technique consiste à reproduire le fonctionnement de Mobile IPv6 sur un ou plusieurs niveaux de hiérarchie, chacun des niveaux masquant la mobilité aux niveaux supérieurs de la hiérarchie. HMIPv6 est un protocole fonctionnant sur ce modèle et développé à l'origine par l'INRIA. Une solution permettant d'introduire un contrôle par le réseau, NCHMIPv6, est développé par France Télécom R&D.
L'amélioration du handover : Fast Mobile IPv6
Les principaux problèmes de performance de Mobile IPv6 viennent de ce que le délai de latence du handover est trop important pour de nombreuses applications, il entraîne à la fois des interruptions de communication et des pertes de paquets perceptibles pour les utilisateurs. Cette latence est composée de plusieurs délais :
- le délai de handover de niveau 2 qui est irréductible si on se cantonne à IP ;
- le délai de découverte du changement de réseau et d'acquisition d'une nouvelle adresse temporaire ;
- le délai d'enregistrement auprès de l'agent mère et des correspondants.
Les approches de micro-mobilité permettent de réduire le temps d'enregistrement puisqu'il n'est plus nécessaire de s'enregistrer auprès de l'agent mère et des correspondants dans la mesure ou la mobilité locale leur est cachée. Le temps de handover de niveau 2 doit être traité spécifiquement pour chaque technologie. Plusieurs solutions ont été proposées pour réduire le temps nécessaire à la détection du changement de réseau et à l'acquisition d'une nouvelle adresse temporaire (NCoA).
Parmi les solutions proposées celle de handover rapide pour Mobile IPv6 est déjà bien aboutie (cf. figure Fonctionnement de Fast Handover pour Mobile IPv6). Il s'agit de réduire le délai nécessaire à l'acquisition d'une nouvelle adresse temporaire lors d'un changement de réseau d'accès et donc d'un changement de routeur d'accès et de limiter la perte des paquets en retransmettant les paquets entre l'ancien et le nouveau routeur d'accès (Previous Acces Router : PAR et New Access Router : NAR).
Le principe de fonctionnement est le suivant : le mobile acquiert une connaissance des réseaux voisins de son réseau d'accès actuel en interrogeant son routeur d'accès (PAR) à l'aide d'une sollicitation de routeur demandant à ce dernier d'annoncer les voisins qu'il connaît. En retour, le mobile reçoit une liste des points d'accès voisins (un identifiant de niveau 2 par exemple) et les informations concernant les routeurs d'accès associés (adresse IP, préfixe de réseau, ...).
Lorsque le mobile voit la qualité de son signal diminuer, il tente de trouver dans son voisinage d'autres points d'accès et sélectionne celui qui lui offre la meilleure qualité. Cette partie est spécifique à chaque technologie de niveau 2 (par exemple le WiFi). Il obtient un identifiant du point d'accès et peut construire une nouvelle CoA (NCoA) grâce aux informations obtenues en réponse à sa sollicitation.
Le mobile informe alors sont routeur d'accès courant (PAR) qu'il va effectuer un changement de réseau d'accès en émettant une mise à jour d'association rapide : Fast Binding Update (FBU). Ce FBU contient la nouvelle CoA du mobile et l'identité du nouveau routeur d'accès (NAR). Le PAR informe alors le NAR qu'un handover va avoir lieu (Handover Initiate) et lui transmet la NCoA pour qu'il puisse en vérifier la validité. Cette procédure permet au mobile d'éviter d'effectuer une détection de duplication d'adresse lorsqu'il effectuera effectivement le handover de niveau 2.
A réception de l'acquittement du NAR (HAck), le PAR informe le mobile en acquittant la mise à jour d'association rapide (FBU) et commence à faire suivre les paquets destiné à l'ancienne CoA dans un tunnel vers la nouvelle CoA. Le nouveau routeur d'accès (NAR) stocke les messages en attendant l'arrivée du mobile.
Lorsque le mobile effectue le handover de niveau 2, il émet instantanément une annonce de voisin rapide (Fast Neighbor Announcement : FNA) pour informer le NAR de sa présence et ce dernier peut retransmettre les paquets en cours de transit. Il n'a plus alors qu'à effectuer la mise à jour d'association vers le HA et les correspondants. C'est seulement lorsque cette procédure sera terminée que la nouvelle CoA sera utilisée directement par les correspondants et par le HA.
La procédure est au final assez complexe. Elle suppose une coopération assez forte entre le niveau 2 et le niveau IP pour la détection du voisinage et le contrôle du handover de niveau 2. Enfin, elle fait l'hypothèse que les routeurs d'accès communiquent entre eux et ont une connaissance des réseaux d'accès voisins. Cela ne peut donc être mis en oeuvre que dans un domaine restreint au même titre que la micro-mobilité.
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