Post on 16-Feb-2019
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Corso di Laurea Specialistica in Ingegneria Informatica
Corso di Reti di Calcolatori II
Docente: Simon Pietro Romanospromano@unina.it
Reti e mobilità
Parte I
• Il materiale didattico utilizzato per questa lezione è stato preparato in collaborazione con i Professori:
• Stefano Avallone• Roberto Canonico
CreditsCredits
• Roberto Canonico• Antonio Pescapè• Giorgio Ventre
• Alcune slide sono tratte dal materiale didattico messo a disposizione dei docenti sul sito ufficiale del libro di testo (cfr prossima slide)
Nota per l’utilizzo:Abbiamo preparato queste slide con l’intenzione di renderle disponibili a tutti (professori, studenti, lettori). Sono in formato PowerPoint in modo
che voi possiate aggiungere e cancellare slide (compresa questa) o modificarne il contenuto in base alle vostre esigenze.
Come potete facilmente immaginare, da parte nostra abbiamo fatto un sacco di lavoro. In cambio, vi chiediamo solo di rispettare le seguenti
condizioni:
Nota Nota didi copyright per le slide copyright per le slide didi Kurose/RossKurose/Ross
6-3
condizioni:� se utilizzate queste slide (ad esempio, in aula) in una forma
sostanzialmente inalterata, fate riferimento alla fonte (dopo tutto, ci piacerebbe che la gente usasse il nostro libro!)
� se rendete disponibili queste slide in una forma sostanzialmente inalterata su un sito web, indicate che si tratta di un adattamento (o che sono identiche) delle nostre slide, e inserite la nota relativa al copyright.
Thanks and enjoy! JFK/KWR
All material copyright 1996-2007J.F Kurose and K.W. Ross, All Rights Reserved
Reti di calcolatori e Internet: Un approccio top-down
4a edizioneJim Kurose, Keith Ross
Pearson Paravia Bruno Mondadori Spa©2008
• Supporto alla mobilità nelle reti IP• Mobile IP in IPv4 ed IPv6
• Gestione degli handoff• Handoff orizzontale e verticale• Gestione degli handoff a livello rete, trasporto o
Argomenti trattatiArgomenti trattati
Parte II• Gestione degli handoff a livello rete, trasporto o sessione
• Host Identity Protocol (HIP)• Cenni sullo standard IEEE 802.21
Parte II
Tecnologie wireless per il mobile Tecnologie wireless per il mobile computingcomputing
• Sviluppo di tecnologie di wireless networking…• …e produzione di terminali leggeri alimentati a batteria
(notebook, PDA, smart-phone) �• nascita del mobile computing:
• possibilità di accedere a servizi telematici in mobilità
• Le varie forme di connettività possibili hanno caratteristiche • Le varie forme di connettività possibili hanno caratteristiche molto diverse le une dalle altre (cfr. prossime slide…):
• Wireless LAN: IEEE 802.11 e derivati• Personal Area Networks: Bluetooth, ZigBee, …• Ad-hoc networks• Reti pubbliche cellulari: GPRS, UMTS, HSDPA, reti 4G
• Come già avvenuto in passato per altre tecnologie di networking, il “collante universale” è rappresentato da IP
• IP, però, in questo contesto presenta dei limiti …
Tecnologie wireless: eterogeneitàTecnologie wireless: eterogeneità
4
5-11
54
802.11b
802.11a,g
UMTS/WCDMA-HSPDA, CDMA2000-1xEVDO 3G
802.16 (WiMAX)
802.11a,g punto-punto
200 802.11n
dati
Interni10-30m
Esterni50-200m
Medio raggio200m – 4 Km
Largo raggio5Km – 20 Km
.056
.384
1
4
IS-95, CDMA, GSM 2G
UMTS/WCDMA, CDMA2000 3G
802.15
UMTS/WCDMA-HSPDA, CDMA2000-1xEVDO 3Gmigliorato
Centromobile di
commutaz.
� collega le celle alla rete più ampia� gestisce l’inizializzaz. delle chiamate� gestisce la mobilità
MSC
� copre un’area geografica� stazione base (BS)
cella
Architettura di una rete cellulareArchitettura di una rete cellulare
Centromobile di
commutaz.
Rete telefonicapubblicae Internet
commutaz.� stazione base (BS) simile all’AP 802.11� utenti mobilicollegati alla rete tramite BS� air-interface:protocollo fisico e a livello di link tra il dispositivo mobilee la stazione base
rete cablata
Seconda generazione (2G): fonia� IS-136 TDMA: combinava FDMA e TDMA (ampiamente
sviluppato in Nord America)� GSM (global system for mobile communications): una
combinazione di FDMA e TDMA
Standard cellulari: breve panoramica (1/3)Standard cellulari: breve panoramica (1/3)
combinazione di FDMA e TDMA� Intensamente sviluppato in Europa, si diffuse anche in Asia e
Nord America
� IS-95 CDMA: usa l’accesso multiplo a divisione di codice
GSM
Dalla seconda alla terza generazione (2,5 G): fonia e dati� Per coloro che non potevano aspettare i servizi di terza
generazione� GPRS: general packet radio service
� evoluzione da GSM � i dati sono inviati su più canali (se disponibili)
Standard cellulari: breve panoramica (2/3)Standard cellulari: breve panoramica (2/3)
� i dati sono inviati su più canali (se disponibili)� EDGE: enhanced data rate for global evolution
� evoluzione da GSM, usa una modulazione potenziata � può permettere agli utenti una velocità di 384 Kbps per i dati
� CDMA-2000 (fase 1)� servizi dati a una velocità di 144 Kbps� evoluzione da IS-95
Terza generazione (3G): fonia e dati� UMTS: Universal Mobile Telecommunications Service
�è l’evoluzione di GSM per supportare le funzionalità 3G, in particolare impiega una tecnica CDMA chiamata direct sequence wideband CDMA (DS-WCDMA)
Standard cellulari: breve panoramica (3/Standard cellulari: breve panoramica (3/33))
� CDMA-2000: evoluzione di IS-95 2G, sviluppato in Nord America e in parte dell’Asia�I servizi dati ad esso associati, noti come 1xEVDO
(evolution data optimized) promettono tassi trasmissivi di 3Mbps
L’evoluzioneL’evoluzione: : l’Architettural’Architettura 3GPP Release 993GPP Release 99
T MTBSS/
SGSN GGSN
PSTN/Legacy/External
Other PLMN
s SGSN
I
Gp
Gn
Gn/Gp
Packet Switched Domain
HLR
SGSN Serving GPRS Support NodeGGSN Gateway GPRS Support NodePLMN Public Land Mobile Network
TE
TE
MTBSS/GERANR Um
MT UTRANR Uu
SGSN GGSN
MSC GMSC
HLR
Applications &Services
Signalling
Signalling and/or data
Iu
Iu
Iu
Nb
MAPCircuit Switched
Domain
SGSN Serving GPRS Support Node
MSC Mobile Switching CenterGMSC Gateway MSC
HSS
EIR
CSCF
CSCF
MRF MGCF SGW
Other PLMN
s SGSN
Applications &Services
MultimediaIP Networks
Other AccessNetworks
Gp
Gn
Gf
Gr
CxCAP
GcMr
Gi
Gi
MwMm
Mg
IP MultimediaDomain
Packet Switched Domain
L’evoluzioneL’evoluzione: : l’Architettural’Architettura 3GPP Release 53GPP Release 5
TE
TE
MTBSS/
GERAN
R Um
MT UTRAN
R Uu
SGSN GGSN
MGW MGW
MSC server GMSC server
HSS
PSTN/Legacy/External
SGW
Applications &Services Signalling
Signalling and/or data
Iu
Iu
IuMc
Nb
Nc
MAP MhMAP
Mc
Gi
GpGf Gi
McNb
Circuit Switched Domain
Domain
L’architetturaL’architettura IP IP Multimedia Multimedia Subsystem (IMS)Subsystem (IMS)
P-CSCF
I-CSCFMRF
MGW
MGCF
IMSIMS
S-CSCF
SIP ApplicationServersSIP Application
Servers
HSS
CDMA 2000CDMA 2000
RNCMSC(Server)
SGSNGGSN
CNCNMGW
BSC
UMTS/GPRSUMTS/GPRS
WLANWLAN
CorporateCorporate
Reti IMS: componentiReti IMS: componenti ed interfacceed interfacce
Corso di Applicazioni Telematiche!
Problematiche tipiche del mobile Problematiche tipiche del mobile computingcomputing
• Al di là delle problematiche relative alle limitatezza di risorse disponibili nel terminale …• limitata autonomia operativa a causa delle batterie• limitata ampiezza del display• limitata potenza della CPU• limitata quantità di memoria RAM• ….
• … in un contesto di mobile computing, le applicazioni devono • … in un contesto di mobile computing, le applicazioni devono affrontare altre problematiche legate alla connettività …• connettività intermittente• cambio di indirizzo IP nel tempo
• es. spostamento del notebook da casa ad ufficio• possibilità di scegliere tra forme di connettività differenti (GPRS,
WiFi)• … mantenendo, se possibile, la continuità di funzionamento
Limiti dello standard IP in contesti di mobilitàLimiti dello standard IP in contesti di mobilità
• IP assume che i terminali siano in posizioni fisse• Cosa succede se un host si collega ad una rete differente?
• In una rete IP i pacchetti sono instradati al destinatario in funzione del loro indirizzo IP• Ogni indirizzo IP si divide in due parti: rete ed host
• I router trattano la parte rete dell’indirizzo IP del destinatario• Cosa succede se un terminale cambia il proprio
indirizzo IP?• Cosa succede se un terminale cambia il proprio
indirizzo IP?• Innanzitutto, l’applicazione che stava inviando dati a quel
terminale deve essere notificata di questo evento, altrimenti continuerà ad inviare pacchetti al vecchio indirizzo
• Il protocollo di livello trasporto TCP non consente di mantenere attiva una connessione se una delle due parti cambia indirizzo IP
• Molte applicazioni vedranno le proprie connessioni TCP abbattute e termineranno
Cosa si intende per mobilitàCosa si intende per mobilità??
�La mobilità dal punto di vista del livello di rete :
immobilità elevata mobilità
L’utente restanella stessa retewireless di accesso
L’utente si spostain diverse reti
di accesso senza chiudere le connessioni
attive (come nelle chiamate
con il telefonino)
L’utente si spostain diverse reti di accesso e chiudela connessione
quando cambia rete
Vocabolario della mobilitàVocabolario della mobilità
rete domestica:l’appartamento in cui risiede
un nodo mobile(es.: 128.119.40/24)
agente domestico: entità che gestisce le funzioni di mobilità per conto del dispositivo mobile
6-18
indirizzo permanente:indirizzo nella rete
domestica, può sempreessere usato per raggiungere il
dispositivo mobile
es.: 128.119.40.186
WAN
corrispondente
indirizzo fermo-posta: indirizzo presso la rete visitata (es.:
79.129.13.2)
rete visitata: rete in cui risiede attualmente il dispositivo mobile (es.:
79.129.13/24)
indirizzo permanente: rimane invariato (es.: 128.119.40.186)
Vocabolario della mobilitàVocabolario della mobilità
WAN
agente domestico: entità della rete visitata che gestisce la mobilità all’interno di questa
corrispondente: entità che desidera comunicare
con il nodo mobile
� Fate una ricerca in tutti gli elenchi telefonici?
Mi chiedo dove si sia trasferita Alice…
Avete un amico che cambia frequentemente indirizzo? Come
fate a localizzarlo?
Mettersi in contatto con un utente “mobile”Mettersi in contatto con un utente “mobile”
gli elenchi telefonici?� Telefonate ai suoi
genitori?� Aspettate che si metta
in contatto con voi per farvi sapere dove si trova?
Diversi approcci alla mobilitàDiversi approcci alla mobilità
� Lasciamo che la gestiscano i router: i router rendono pubblico l’indirizzo permanente dei nodi-mobili-residenti mediante il solito scambio di tabelle d’instradamento:�le tabelle di instradamento indicano dove si trova ciascun
nodo mobile�non ci sono cambiamenti per i sistemi terminali�non ci sono cambiamenti per i sistemi terminali
� Lasciamo che la gestisca il sistema terminale: �instradamento indiretto: la comunicazione fra il
corrispondente e il nodo mobile avviene attraverso l’agente domestico, e viene poi inoltrata in remoto
�instradamento diretto: il corrispondente ottiene l’indirizzo presso la rete ospite, e può quindi comunicare direttamente con il nodo mobile
Diversi approcci alla mobilitàDiversi approcci alla mobilità
� Lasciamo che la gestiscano i router: i router rendono pubblico l’indirizzo permanente dei nodi-mobili-residenti mediante il solito scambio di tabelle d’instradamento:�le tabelle di instradamento indicano dove si trova ciascun
nodo mobile�non ci sono cambiamenti per i sistemi terminali
non è scalabileper milioni
di utenti mobili!
�non ci sono cambiamenti per i sistemi terminali� Lasciamo che la gestisca il sistema terminale:
�instradamento indiretto: la comunicazione fra il corrispondente e il nodo mobile avviene attraverso l’agente domestico, e viene poi inoltrata in remoto
�instradamento diretto: il corrispondente ottiene l’indirizzo presso la rete ospite, e può quindi comunicare direttamente con il nodo mobile
Mobilità: registrazioneMobilità: registrazione
WAN
rete domesticarete visitata
12
In conclusione:• L’agente ospitante conosce tutti i dati del dispositivo mobile• L’agente domestico conosce la localizzazione del dispositivo mobile
Il dispositivo mobile contatta l’agente ospitante al suo ingresso nella rete visitata
L’agente ospitante contatta a casa l’agente domestico: “questo
dispositivo mobile è residente nella mia rete”
rete 3
L’agente domestico intercetta il datagramma e lo inoltra all’agente ospitante
L’agente ospitante riceve il datagramma e lo inoltra al
dispositivo mobile
Mobilità attraverso instradamento indirettoMobilità attraverso instradamento indiretto
WAN
retedomestica
retevisitata
3
24
1
Il corrispondente indirizza il datagramma
all’indirizzo permanente del nodo
Il dispositivo mobile risponde direttamente al corrispondente
Instradamento indiretto: commentiInstradamento indiretto: commenti
� Il dispositivo mobile usa due indirizzi:� Indirizzo permanente: usato dal corrispondente � Indirizzo fermo-posta: usato dall’agente domestico per inoltrare i
datagrammi al dispositivo mobile� Le funzioni dell’agente ospitante possono essere svolte direttamente dal
dispositivo mobile� Triangolazione: corrispondente-rete domestica-dispositivo mobile
� Inefficiente quando il corrispondente e il dispositivo mobile si trovano � Inefficiente quando il corrispondente e il dispositivo mobile si trovano all’interno della stessa rete
InstradamentoInstradamento indirettoindiretto: : spostarsispostarsi tratra le le retireti
�Supponiamo che un utente mobile si sposti all’interno di un’altra rete�si registra presso il nuovo agente ospitante�il nuovo agente ospitante si registra presso l’agente
domestico�l’agente domestico aggiorna l’indirizzo fermo-posta �l’agente domestico aggiorna l’indirizzo fermo-posta
del dispositivo mobile�i pacchetti continuano a essere inoltrati al
dispositivo mobile (ma con il nuovo indirizzo fermo-posta)
�Spostandosi tra diverse reti, le connessioni in corso possono essere mantenute!
4
Il corrispondente effettua l’inoltro presso l’agente
ospitante
L’agente ospitante riceve i pacchetti e li inoltra al dispositivo mobile
Mobilità attraverso instradamento direttoMobilità attraverso instradamento diretto
WAN
retedomestica
retevisitata
4
2
41Il corrispondente richiede,
e riceve, l’indirizzo temporaneo del dispositivo mobile
Il dispositivo mobile risponde direttamente al corrispondente
3
Instradamento diretto: commentiInstradamento diretto: commenti
�Risolve il problema della triangolazione�non-trasparente al corrispondente: il corrispondente deve
ricevere l’indirizzo fermo-posta dall’agente domestico�cosa succede se l’utente mobile cambia la rete visitata?
rete ospitante visitata
� Agente ospitante d’appoggio: agente ospite nella prima rete visitata.
� I dati vengono sempre inoltrati prima all’agente ospitante d’appoggio.
� Quando il dispositivo mobile si sposta in una nuova rete: il nuovo agente ospitante farà in modo di ricevere i dati dal vecchio agente ospitante (chaining).
Cambiamento di rete con l’instradamento direttoCambiamento di rete con l’instradamento diretto
WAN
1
rete ospitante visitata all’inizio della sessioneagente
ospitanted’appoggio
2
4
nuovoagente ospitante
35agente
corrispondentecorrispondente
nuova rete
ospitante
Mobile IPMobile IP
�RFC 3344 (http://www.ietf.org/rfc/rfc3344.txt), ed altri…
�Contiene molti elementi che abbiamo già considerato: �Agente domestico, agente ospitante, registrazione
presso l’agente ospitante, indirizzo fermo-posta, presso l’agente ospitante, indirizzo fermo-posta, incapsulamento e recupero dei datagrammi.
�Lo standard è composto da tre parti:�Instradamento indiretto dei datagrammi.�Ricerca dell’agente.�Registrazione presso l’agente domestico.
Mobile IPMobile IP
• Consente ad un terminale di essere connesso ad Internet indipendentemente dalla propria posizione (purché sia in grado di avere accesso ad una rete)
• Consente agli host di essere “seguiti” senza dover modificare il loro indirizzo IP
• Non richiede cambiamenti nel software degli hostnon mobilinon mobili
• Richiede la creazione di una infrastruttura di supporto
• Non ha limitazioni geografiche• Non richiede modifiche al formato degli indirizzi IP• Prevede delle feature che ne aumentano la
sicurezza
Entità previste da Mobile IPEntità previste da Mobile IP
• Mobile Node MN• Home Agent HA• Foreign Agent FA• Correspondent Node CN• Care-of-Addresses COA• Home link• Foreign Link
Entità previste da Mobile IP (Entità previste da Mobile IP (contcont.).)
• Mobile Node (MN)• una entità che può cambiare il suo punto di connessione ad
Internet• è in grado di rilevare quando cambia la sua rete di collegamento e si registra presso il
“miglior” FA (Foreign Agent)
• al MN è assegnato un indirizzo IP permanente detto home address
• gli altri host inviano pacchetti all’home address del MN • gli altri host inviano pacchetti all’home address del MN indipendentemente dalla sua posizione attuale
• dal momento che l’home address non cambia, questo consente la sopravvivenza delle connessioni TCP ad un cambiamento di rete
• Home Agent (HA)• è un router con delle funzionalità aggiuntive
• collocato nella home network di MN• mantiene la associazione tra l’indirizzo IP del MN con i suoi COA• invia i pacchetti alla rete di cui MN è ospite quando MN “è via”
– ciò viene realizzato mediante incapsulamento dei pacchetti
Entità previste da Mobile IP (Entità previste da Mobile IP (contcont.).)
• Foreign Agent (FA)• un altro router con funzionalità aggiuntive:
• se MN è via, allora usa un FA per mandare e ricevere i pacchetti• un FA si annuncia periodicamente nella rete in cui è stato collocato• invia la richiesta di registrazione di un MN• estrae dall’incapsulamento i pacchetti per consegnarli al MN
• Care-of-address (COA)• Care-of-address (COA)• indirizzo che identifica l’attuale posizione del MN• inviato dal FA allo HA quando un MN si collega
• Correspondent Node (CN)• terminale con cui il Mobile Node scambia pacchetti (es. web
server)• non è consapevole che MN sia un nodo mobile• non deve implementare Mobile IP
Mobile IP: Mobile IP: serviziservizi didi supportosupporto
• Agent Discovery• HA e FA annunciano in broadcast la loro presenza su ogni
rete a cui sono connessi• I MN ascoltano tali annunci e poi iniziano la propria
registrazione• Registration
• Quando un MN è via, registra il proprio CareOfAddress(COA) presso lo HA
• Tipicamente attraverso il FA• I messaggi di registrazione sono inviati via UDP verso una
porta “well-known”• Encapsulation• Decapsulation
Mobile IP: Mobile IP: modalitàmodalità operativaoperativa
• Un MN si mette in ascolto di annunci provenienti da HA o da FA ed inizia la registrazione:• se l’agente che si annuncia è il proprio HA, vuol dire che il nodo MN si
trova nella propria rete di appartenenza e dunque mobile IP non serve• Dopo aver ricevuto la richiesta di registrazione da parte del MN, l’Agent invia
un messaggio di conferma• il processo di registrazione avviene ogni volta che il MN cambia rete
• L’Agent intercetta tutti i pacchetti destinati al MN:• ciò risulta semplice, tranne nel caso in cui l’applicazione mittente sia • ciò risulta semplice, tranne nel caso in cui l’applicazione mittente sia
sulla stessa rete del MN• L’Home Agent “maschera” il MN (ne fa, cioè, le veci in maniera
trasparente)• La registrazione del MN presso l’Agent ha una durata limitata:
• essa va, quindi, “rinfrescata” prima della scadenza nel caso in cui il servizio ciaancora richiesto
• Esiste anche un processo esplicito di de-registrazione• Utile soprattutto nel caso in cui l’Agent sia un “Foreign Agent” ed il
MN stia “ritornando a casa”…
•HA incapsula tutti i pacchetti indirizzati al MN e li invia al FA
• IP tunneling
•FA decapsula tutti i pacchetti indirizzati al MN e li invia attraverso il suo MAC hardware (appreso
Mobile IP: Mobile IP: modalitàmodalità operativaoperativa (cont.)(cont.)
invia attraverso il suo MAC hardware (appreso durante il processo di registrazione)• Un MN può agire da FA se acquisisce un indirizzo IP• Comunicazioni bidirezionali richiedono tunneling in ciascuna direzione
visited network: 79.129.13/24 home agent
HA: 128.119.40.7 foreign agent
COA: 79.129.13.2
COA: 79.129.13.2 ….
ICMP agent adv. Mobile agent
MA: 128.119.40.186
registration req.
COA: 79.129.13.2 HA: 128.119.40.7 MA: 128.119.40.186
registration req.
COA: 79.129.13.2
Mobile IP: Mobile IP: esempioesempio didi registrazioneregistrazione
MA: 128.119.40.186 Lifetime: 9999 identification:714 ….
COA: 79.129.13.2 HA: 128.119.40.7 MA: 128.119.40.186 Lifetime: 9999 identification: 714 encapsulation format ….
registration reply
HA: 128.119.40.7 MA: 128.119.40.186 Lifetime: 4999 Identification: 714 encapsulation format ….
registration reply
HA: 128.119.40.7 MA: 128.119.40.186 Lifetime: 4999 Identification: 714 ….
time
dest: 79.129.13.2 dest: 128.119.40.186
Pacchetto inviato dall’ag. domestico all’ag. ospitante: un pacchetto dentro il pacchetto
dest: 128.119.40.186
Dall’ag. ospitante al nodo mobile
Mobile IP: Mobile IP: instradamentoinstradamento indirettoindiretto
Indirizzo permanente: 128.119.40.186
Indirizzo fermo-posta: 79.129.13.2
dest: 128.119.40.186
Pacchetto inviato dal
corrispondente
� Avviso dell’agente: un agente (domestico/ospitante) rende noti i suoi servizi inviando periodicamente in broadcast un messaggio ICMP (campo tipo = 9)
type = 9 code = 0 = 9
checksum
0 8 16 24
bit H e F: agente
Mobile IP: Mobile IP: ricercaricerca dell’agentedell’agente
RBHFMGV bits reserved
type = 16
router address
standard ICMP fields
mobility agent advertisement
extension
length sequence #
registration lifetime
0 or more care-of-addresses
bit R : richiesta di registrazione
bit H e F: agente domestico/ospitante
• Mobility Binding Table• Mantenuta nello HA di MN• Mappa lo home address di
MN sul COA corrente
Mobile IP: Mobile IP: tabelletabelle neinei routerrouter
• Visitor List• mantenuta nel FA che
serve MN• mappa lo home address di
MN sul proprio MAC address e sull’indiririzzodello HA
Mobile IP: tunnelingMobile IP: tunneling
Mobile IP: Mobile IP: registrazioneregistrazione
•Suboptimal “triangle” routing
Problemi di Mobile IPProblemi di Mobile IP
•Soluzione: far sì che CN conosca il COA del MN• Può essere il CN a creare il tunnel verso MN• Svantaggio: il CN deve supportare Mobile IP per apprendere il COA• Processo iniziato da HA che notifica CN attraverso messaggi “binding
update”• La tabella di binding può diventare non consistente
• Modello intrinsecamente fragile per l’assunzione di un singolo HA• Soluzione possibile: avere più HA
• Frequenti messaggi di report allo HA se il MN è in movimento
Altri problemi di Mobile IPAltri problemi di Mobile IP
in movimento• Soluzione possibile: supporto al “clustering” dei FA
• Sicurezza• Connection hijacking, snooping (cfr lezioni successive)…
• Molte questioni ancora aperte…
MobilitàMobilità in IPv6 (in IPv6 (cennicenni –– RFC 3775)RFC 3775)
• L’ottimizzazione del routing è una parte fondamentale diMobile IPv6• Assenza del “Triangular Routing Problem”
• “binding” diretto con il nodo con cui si comunica
• I Foreign Agent non sono necessari in Mobile IPv6• I nodi mobili possono funzionare in qualsiasi rete, senza
necessità dei servizi offerti da router speciali nelle reti dinecessità dei servizi offerti da router speciali nelle reti divolta in volta attraversate
• Concetti di:• “auto-configurazione priva di stato” (stateless autoconfiguration)• Scoperta dei vicini (Neighbor Discovery)
• Sicurezza• I nodi devono necessariamente adottare meccanismi forti di
autenticazione e crittografia• …
CaratteristicheCaratteristiche importantiimportanti didi IPv6IPv6
• ‘Address Autoconfiguration’• Stateless:
• Network Prefix + Interface ID
• Stateful:• DHCPv6
• ‘Neighbor Discovery’• ‘Neighbor Discovery’• Scoperta reciproca (in termini di presenza) e ricerca di router• Scoperta reciproca dell’indirizzo di livello data-link• Mantenimento di informazioni sulla raggiungibilità
• Extension Headers• Routing header
• Utilizzato per l’ottimizzazione del routing
• Destination Options header• Utilizzato per I datagrammi generati dal nodo mobile
CaratteristicheCaratteristiche importantiimportanti didi IPv6 (cont.)IPv6 (cont.)
• Utilizzato per I datagrammi generati dal nodo mobile
DifferenzeDifferenze tratra MIPv4 e MIPv6: MIPv4 e MIPv6: configurazioneconfigurazione
• In Mobile IPv6 non esiste il Foreign Agent come entità autonoma:• Mobile IPv6 richiede che ogni nodo mobile supporti:
• IPv6 ‘Decapsulation’• Autoconfigurazione degli indirizzi• Autoconfigurazione degli indirizzi• Scoperta dei vicini
• Consegna dei pacchetti:• Un nodo MIPv6 usa il ‘care-of address’ come
indirizzo sorgente quando si trova in una retevisitata:
• Nessun problema di filtraggio ‘anti-spoofing’!
DifferenzeDifferenze tratra MIPv4 e MIPv6: MIPv4 e MIPv6: invioinvio datidati
• Nessun problema di filtraggio ‘anti-spoofing’!
• Il nodo corrispondente usa il routing header IPv6 piuttosto che l’incapsulamento IP
• Supporto nativo della “Route Optimization”
• Tutti I nuovi messaggi usati in MIPv6 sonodefiniti come “Opzioni di Destinazione” in IPv6• Questo tipo di opzioni è usato in IPv6 per
traferire informazioni aggiuntive che devonoessere esaminate soltanto dal nodo
MessaggiMessaggi MIPv6 e MIPv6 e strutturestrutture datidati relative relative
essere esaminate soltanto dal nododestinazione del pacchetto
Next Header Hdr Ext Len
Options
• Quattro nuove “Destination Option”• Binding Update
• Usata da un MN per informare il suo HA o un CN circa il suoattuale ‘care-of address’
• Binding Acknowledgement• Usata per confermare la ricezione di un ‘binding update’
MessaggiMessaggi MIPv6 e MIPv6 e strutturestrutture datidati relative (cont.)relative (cont.)
• Usata per confermare la ricezione di un ‘binding update’
• Binding Request• Usata da un qualsiasi nodo per richiedere ad un MN di inviare
un ‘binding update’ con il proprio attuale ‘care-of-address’
• Home Address• Usato in un pacchetto inviato da un MN per comunicare al
ricevente il proprio ‘home address’
Mobile Mobile IPv6: IPv6: fasefase operativaoperativa
• Registrazione presso l’ Home Agent• Un MN ottiene il proprio care-of-address tramite
l’autoconfigurazione (stateful o stateless)• In seguito, il MN registra il proprio COA presso la
rete ‘home’• Impiego della opzione di destinazione “Binding Update”• Impiego della opzione di destinazione “Binding Update”
• Registrazione presso l’Home Agent
Mobile Node(1)Binding Update(2)Binding Acknowledgement
Mobile IPv6: Mobile IPv6: fasefase operativaoperativa (cont.)(cont.)
電腦
Internet
工作站
Home Agent
Correspondent Node
Router
Router
Router
Home LinkLink A
Link B
Link C
(1)
(2)
• Route Optimization• Per evitare il problema del ‘triangle routing’
Mobile Node
(1) Packet(2) Tunneled Packet(3) Packet
Mobile IPv6: Mobile IPv6: fasefase operativaoperativa (cont.)(cont.)
電腦
Internet
工作站
Home Agent
Correspondent Node
Router
Router
Router
Home LinkLink A
Link B
Link C
(3) Packet
(2)
(1)(3)
• Route Optimization
Mobile Node
Home Link Link B
(1)Binding Update(2)Packet
Mobile IPv6: Mobile IPv6: fasefase operativaoperativa (cont.)(cont.)
電腦
Internet
工作站
Home Agent
Correspondent Node
Router
Router
Router
Home LinkLink A
Link B
Link C
(1)
(2)
• Consegna di pacchetti destinati al MN
電腦
Internet
Src: CN’s address Src: CN’s address
Mobile IPv6: Mobile IPv6: fasefase operativaoperativa (cont.)(cont.)
Src: CN’s addressDst: MN’s home address
Src: CN’s addressDst: MN’s care-of address
Routing Header:MN’s home address
Src: CN’s addressDst: MN’s care-of address
Routing Header:MN’s home address
Src: CN’s addressDst: MN’s home address
MN riceve I pacchettidall’interfaccia di loopback
Ricerca nella‘Binding cache’
• Consegna di pacchetti generati nel MN:
電腦
Internet
MN at home:Src: MN’s care-of address
Mobile IPv6: Mobile IPv6: fasefase operativaoperativa (cont.)(cont.)
Src: MN’s home addressDst: CN’s address
Src: MN’s home addressDst: CN’s address
Src: MN’s care-of addressDst: CN’s address
Destination Options header –Home Address Option:
MN’s home address
MN at home:
MN at visited network:
Src: MN’s care-of addressDst: CN’s address
Destination Options header –Home Address Option:
MN’s home address
Sposta l’ home address del MNNel campo Source Address
MeccanismoMeccanismo didi scopertascoperta dell’Homedell’Home AgentAgent
Mobile Node
(1) Binding Update verso l’indirizzo anycast degli Home-Agent(2) Binding Acknowledgement comprendente la lista degli HA…ma rifiuto della
richiesta di registrazione
Home Agent 1 Home Agent 2
(1)
Impiego degli indirizzi ‘anycast’
工作站
電腦
Internet
工作站
Home Agent 3
Correspondent Node
Router
Router
Router
Home LinkLink A
Link B
Link C
工作站
Home Agents List Preference ValueHome Agent 3 9Home Agent 1 2Home Agent 2 -3
(1)
(2)
MeccanismoMeccanismo didi scopertascoperta dell’Homedell’Home Agent Agent (cont(cont.).)
Mobile Node
Link B
(1) Binding Update verso Home Agent 3(2) Binding Acknowledgement, registrazione OK
Home Agent 1 Home Agent 2
(1)工作站
電腦
Internet
工作站
Home Agent 3
Correspondent Node
Router
Router
RouterHome LinkLink A
Link B
Link C
工作站
Home Agents List Preference ValueHome Agent 3 9Home Agent 1 2Home Agent 2 -3
(1)
(2)
• ‘Smooth Handover’ assistito dal Router
電腦
(1) MN invia un Binding Update all’ HA sulla rete precedente
(2) HA risponde con un Binding Acknowledgement
(3) HA invia I pacchetti al MN
(3)(4)
CN
HandoverHandover
IPv6 routerwith HA func. IPv6 router
move
(3) HA invia I pacchetti al MN tramite il tunneling
(4) MN invia un Binding Update al CN
(1)
(4)
(3)
(2)
MN
Perdite minimizzate durante ilperiodo in cui il MN stabilisceun collegamento col nuovo
punto di accesso