february 5 th , 2010 片桐 友之助 ( tomonosuke katagiri) 早稲田大学大学院...

101
February 5 th , 2010 片片 片片片 (Tomonosuke KATAGIRI) 片片片片片片片片 片片片片片片片片 片片片片片片片 片片 片片片片片 片片 2 片 [email protected] 片片片片片片 Mobile IPv6 片片片片 片片片片片片片 Fast Handover in Mobile IPv6 using SCTP

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マルチホーム Mobile IPv6 における 通信品質の分析 Fast Handover in Mobile IPv6 using SCTP. February 5 th , 2010 片桐 友之助 ( Tomonosuke KATAGIRI) 早稲田大学大学院 基幹理工学研究科 情報理工学専攻 後藤 滋樹研究室 修士 2 年 [email protected]. Agenda. 研究概要 研究背景 Mobile IPv6 SCTP 研究目的 実証実験 実験結果 考察 まとめ. 研究概要 実証実験 まとめ. - PowerPoint PPT Presentation

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Page 1: February 5 th , 2010 片桐 友之助  ( Tomonosuke  KATAGIRI) 早稲田大学大学院 基幹理工学研究科 情報理工学専攻 後藤 滋樹研究室 修士 2 年

February 5th, 2010片桐 友之助 (Tomonosuke KATAGIRI)

早稲田大学大学院 基幹理工学研究科 情報理工学専攻後藤 滋樹研究室 修士 2 年[email protected]

マルチホーム Mobile IPv6 における通信品質の分析Fast Handover in Mobile IPv6 using SCTP

Page 2: February 5 th , 2010 片桐 友之助  ( Tomonosuke  KATAGIRI) 早稲田大学大学院 基幹理工学研究科 情報理工学専攻 後藤 滋樹研究室 修士 2 年

Agenda

2010.02.05 修士論文審査発表

2

研究概要 研究背景

Mobile IPv6 SCTP

研究目的 実証実験

実験結果 考察

まとめ

Page 3: February 5 th , 2010 片桐 友之助  ( Tomonosuke  KATAGIRI) 早稲田大学大学院 基幹理工学研究科 情報理工学専攻 後藤 滋樹研究室 修士 2 年

1. 研究概要2. 実証実験3. まとめ

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研究の背景

2010.02.05 修士論文審査発表

4

モバイル端末の通信継続性や IP mobility を保持する仕組みが求められている Mobile IPv6 (MIPv6)

Network layer protocol 移動による IP アドレスの変化を上位層から隠匿

Home Agent が Mobile Node の所在( CoA )を把握し、Correspondent Node との通信を仲介

WLAN, 3G, WiMax, Bluetooth… Multiple Interfaces

May, 2009 IETF WG chartered SCTP への注目が高まっている

Transport layer protocol 複数のインターフェースをサポート

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Stream Control Transmission Protocol

2010.02.05 修士論文審査発表

5

3rd transport layer protocol ratified by IETF RFC2960   cf.) TCP, UDP 輻輳制御を行い、到着順序を保証する信頼性のあるメッセージ転送を行う

マルチホーミング機能をサポート 通信路を多重化する( IP を複数持つ)ことで、いずれかの通信路が通信不能になった場合でも、ほかの通信路を介して通信を継続できる

パスのスイッチ パケット送信後 RTO 秒後迄に SACK を受信しないと再送実施 再送回数が PMR 回に達するとパスをスイッチ RTO (Retransmission Timeout) PMR (Path Max Retransmission)

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マルチホーミング

2010.02.05 修士論文審査発表

6

フェイルオーバー(パスの切り替え)に要する時間 t = エラーカウンタが PMR を越えるまでのRTO.MAX の合計

例) RTO.MAX=60 sec 、 PMR=5 回 t = 1+2+4+8+16+32 = 63 sec

if1

if0

if1

if0

Network0

Network1

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既存手法の問題点

2010.02.05 修士論文審査発表

7

Mobile IPv6 ハンドオーバー UDP :パケットの欠落 TCP : HA に CoA を1つしか 登録できない

SCTP の適用 マルチホーミングをサポート 通信路を冗長化 HA に複数の CoA を登録できる ハンドオーバー時間の短縮

Mobile IPv6 using SCTP 推奨値を用いるとパスの切り替えに 63 秒かかる 1 つのパスのみを介した通信

パラメータ 推奨値Path.Max.Retrans (PMR) 5 回

RTO.MAX 60 秒RTO.MIN 1 秒RTO.Initial 3 秒H.B.Interval 30 秒

表: SCTP パラメータの推奨値 (RFC2960)

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研究テーマ

2010.02.05 修士論文審査発表

8

SCTP のフェイルオーバーメカニズムを用いた Mobile IPv6 に対する通信品質の評価する

RTO や PMR など SCTP のパラメータのハンドオフに与える影響を調査し、最適なパラメータを提案する 複数のパスを同時に利用して通信を行う手法( CMT )を提案する

マルチホーム Mobile IPv6 における通信品質の分析研究目的

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1. 研究概要2. 実証実験3. まとめ

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実証実験

2010.02.05 修士論文審査発表

10

Network Simulator 2 によるシュミレーション 実験 1 : MIPv6 を TCP と SCTP に適用したものを比較 実験 2 : MIPv6 を SCTP に適用し、 PMR と RTO.MAXを 変更 実験 3 :実験 2 を無線が密集した環境下で実施 実験 4 : Mobile IPv6 を SCTP/CMT に適用 実験 5 :実験 5 を無線が密集した環境下で実施 測定項目

Throughput Sequence Number

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シミュレーション開始時の座標位置

2010.02.05 修士論文審査発表

11

CN

MN (IF0, IF1)

0

y

x200 800

200

800

BS1

BS2 BS4

BS3

BS5

2000

2000

[m]

[m]

IEEE802.11b、 11Mbps

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実験 1

2010.02.05 修士論文審査発表

12

TCP および SCTP 上で MIPv6 を動かす Throughput と Sequence Number の推移を測定 6 sec ~

CN→MN にパケット送信 FTP 1500byte

10 sec ~ MN が 3 (m/s) で BS3 から BS2 への移動開始 無線のオーバーラップ領域なし

シミュレーション時間: 300 sec

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実験 1 結果13

図:シーケンス番号の推移

図: MN側で測定したスループット( TCP ) 図: MN側で測定したスループット( SCTP )

CoA の登録 TCP  : 1 つ SCTP :2つ

ハンドオーバーに要する時間 TCP  : 25.218 秒 SCTP : 19.548 秒

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実験 2

2010.02.05 修士論文審査発表

14

SCTP 上で MIPv6 を動かす PMR を 0 ~ 5 、 RTO を 1~60 に変化させてハンドオーバーに要する時間を測定 6 sec ~

CN→MN にパケット送信 FTP 1500byte

10 sec ~ MN の IF0 、 IF1 が BS3 から BS2 へ 3 (m/s) で移動開始 無線のオーバーラップ領域なし

シミュレーション時間: 300 sec

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動作イメージ

2010.02.05 修士論文審査発表

15

MN

CN

BS1

BS2

BS3

BS4

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実験 2 結果

2010.02.05 修士論文審査発表

16

RTO.MAX

60 15 10 5 1

PMR

5 19.549 19.549 19.549 17.549 13.549

4 19.549 19.549 19.549 17.549 13.549

3 15.549 15.549 15.549 15.073 13.549

2 15.549 15.549 15.549 15.073 13.549

1 13.7479 13.7479 13.7479 13.549 13.549

0 13.7479 13.7479 13.7479 13.549 13.549

表:ハンドオーバーに要した時間 [sec]

6 秒の短縮→PMR を小さく設定=再送回数を少なくする→RTO.MAX を小さく設定=再送タイムアウトを短くする→プライマリパスが INACTIVE と素早く判断する

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実験 3

2010.02.05 修士論文審査発表

17

SCTP 上で MIPv6 を動かす Throughput の推移を測定 PMR を 0 ~ 5 、 RTO を 1~60 に変化させてハンドオーバーに要する時間を測定 6 sec ~

CN→MN にパケット送信 FTP 1500byte

10 sec ~ MN の IF0 が BS2 、 IF1 が BS4 へ 3 (m/s) での移動開始 無線のオーバーラップ領域あり

シミュレーション時間: 300 sec

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動作イメージ

2010.02.05 修士論文審査発表

18

MN

CN

BS1

BS2

BS3

BS4

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実験 3 結果

2010.02.05 修士論文審査発表

19

RTO.MAX

60 15 10 5 1

PMR

5 5.696 5.696 5.696 5.696 4.996

4 5.696 5.696 5.696 5.696 4.996

3 5.696 5.696 5.696 5.696 4.624

2 5.696 5.696 5.696 5.696 3.696

1 5.696 5.696 5.696 5.696 3.515

0 5.696 5.696 5.696 5.696 3.515

表:ハンドオーバーに要した時間 [sec]

2 秒の短縮→PMR を小さく設定=再送回数を少なくする→RTO.MAX を小さく設定=再送タイムアウトを短くする→プライマリパスが INACTIVE と素早く判断する

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実験 3 結果

2010.02.05 修士論文審査発表

20

図: MN側で測定したスループット (SCTP)

3.515 秒で通信再開 (PMR=0, RTO.MAX=1 の場合 )・ CoA を 2 つ使用・インターフェースを 1つずつ使用

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実験 4

2010.02.05 修士論文審査発表

21

SCTP/CMT 上で MIPv6 を動かす Throughput の推移を測定 6 sec ~

CN→MN にパケット送信 FTP 1500byte

10 sec ~ MN の IF0 、 IF1 が BS2 へ 3 (m/s) での移動開始 実験 2 と同様、無線のオーバーラップ領域なし

シミュレーション時間: 300 sec

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実験 4 結果

2010.02.05 修士論文審査発表

22

図: MN側で測定したスループット (SCTP/CMT)

15.704 秒で通信再開・ CoA を 4 つ使用・インターフェースを 2つ同時使用片方が切断されても通信継続可能

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実験5

2010.02.05 修士論文審査発表

23

SCTP/CMT 上で MIPv6 を動かす Throughput と Sequence Number の推移を測定 6 sec ~

CN→MN にパケット送信 FTP 1500byte

10 sec ~ MN の IF0 が BS2 、 IF1 が BS4 へ 3 (m/s) での移動開始 実験 3 と同様、無線のオーバーラップ領域あり

シミュレーション時間: 300 sec

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実験 5 結果

2010.02.05 修士論文審査発表

24

図: MN側で測定したスループット (SCTP/CMT)

3.970 秒で通信再開・ CoA を 4 つ使用・インターフェースを 2 つ同時使用

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1. 研究概要2. 実証実験3. まとめ

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結論

2010.02.05 修士論文審査発表

26

SCTP を Mobile IPv6 に適用 TCP よりもシームレスな通信を行うことができる

PMR と RTO.MAX のパラメータを調整 ハンドオーバーに要する時間を短縮できる

CMT 機能を拡張した SCTP を導入 さらに高速なハンドオーバーを実現できる 1 つのパスがダウンしても別のパスを介して通信継続

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THANK YOU FOR YOUR ATTENTION.

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補足資料(実験)

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ネットワークトポロジ

2010.02.05 修士論文審査発表

29

MN

CN

100Mb, 1.80ms

100Mb, 1.80ms100Mb, 1.80ms100Mb, 1.80ms

100Mb, 1.80ms100Mb, 1.80ms

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NS-2 無線の設定( IEEE802.11b )

2010.02.05 修士論文審査発表

30

Mac/802_11 set SlotTime_ 0.000020 ;# 20us Mac/802_11 set SIFS_ 0.000010 ;# 10us Mac/802_11 set PreambleLength_ 144 ;# 144 bit Mac/802_11 set PLCPHeaderLength_ 48 ;# 48 bits Mac/802_11 set PLCPDataRate_ 1.0e6 ;# 1Mbps Mac/802_11 set dataRate_ 11.0e6 ;# 11Mbps Mac/802_11 set basicRate_ 1.0e6 ;# 1Mbps

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実験 1

2010.02.05 修士論文審査発表

31

IEEE802.11b 、 11Mbps TCP および SCTP 上で MIPv6 を動かす シミュレーション時間: 300 sec Throughput と Sequence Number の推移を測定 6 sec ~

CN→MN にパケット送信 FTP 1500byte

10 sec ~ MN が 3 (m/s) で BS3 から BS2 への移動開始

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実験 1 結果

2010.02.05 修士論文審査発表

32

図: MN側で測定したスループット (TCP/SCTP)

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実験 1 結果

2010.02.05 修士論文審査発表

33

図: CN側で測定したスループット (TCP)

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実験 1 結果

2010.02.05 修士論文審査発表

34

図: CN側で測定したスループット (SCTP)

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実験 1 結果

2010.02.05 修士論文審査発表

35

図:シーケンス番号の推移

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実験 2

2010.02.05 修士論文審査発表

36

IEEE802.11b 、 11Mbps SCTP 上で MIPv6 を動かす シミュレーション時間: 300 sec Throughput と Sequence Number の推移を測定 PMR を 0 ~ 5 、 RTO を 1~60 に変化させてハンドオーバーに要する時間を測定 6 sec ~

CN→MN にパケット送信 FTP 1500byte

10 sec ~ MN の IF0 と IF1 が BS3 から BS2 へ 3 (m/s) で移動開始

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動作イメージ

2010.02.05 修士論文審査発表

37

MN

CN

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実験 2 結果

2010.02.05 修士論文審査発表

38

RTO.MAX

60 15 10 5 1

PMR

5 19.549 19.549 19.549 17.549 13.549

4 19.549 19.549 19.549 17.549 13.549

3 15.549 15.549 15.549 15.073 13.549

2 15.549 15.549 15.549 15.073 13.549

1 13.7479 13.7479 13.7479 13.549 13.549

0 13.7479 13.7479 13.7479 13.549 13.549

表:ハンドオーバーに要した時間 [sec]

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実験 3

2010.02.05 修士論文審査発表

39

IEEE802.11b 、 11Mbps SCTP 上で MIPv6 を動かす シミュレーション時間: 300 sec Throughput と Sequence Number の推移を測定 PMR を 0 ~ 5 、 RTO を 1~60 に変化させてハンドオーバーに要する時間を測定 6 sec ~

CN→MN にパケット送信 FTP 1500byte

10 sec ~ MN の IF0 が BS2 、 IF1 が BS4 へ 3 (m/s) での移動開始

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動作イメージ

2010.02.05 修士論文審査発表

40

MN

CN

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実験 3 結果

2010.02.05 修士論文審査発表

41

RTO.MAX

60 15 10 5 1

PMR

5 5.696 5.696 5.696 5.696 4.996

4 5.696 5.696 5.696 5.696 4.996

3 5.696 5.696 5.696 5.696 4.624

2 5.696 5.696 5.696 5.696 3.696

1 5.696 5.696 5.696 5.696 3.515

0 5.696 5.696 5.696 5.696 3.515

表:ハンドオーバーに要した時間 [sec]

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実験結果 3

2010.02.05 修士論文審査発表

42

図: MN側で測定したスループット (SCTP)

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実験結果 3

2010.02.05 修士論文審査発表

43

図: CN側で測定したスループット (SCTP)

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実験 4

2010.02.05 修士論文審査発表

44

IEEE802.11b 、 11Mbps SCTP/CMT 上で MIPv6 を動かす シミュレーション時間: 300 sec Throughput と Sequence Number の推移を測定 6 sec ~

CN→MN にパケット送信 FTP 1500byte

10 sec ~ MN の IF0 、 IF1 が BS2 へ 3 (m/s) での移動開始

Page 45: February 5 th , 2010 片桐 友之助  ( Tomonosuke  KATAGIRI) 早稲田大学大学院 基幹理工学研究科 情報理工学専攻 後藤 滋樹研究室 修士 2 年

実験 4 結果

2010.02.05 修士論文審査発表

45

図: MN側で測定したスループット (SCTP)

Page 46: February 5 th , 2010 片桐 友之助  ( Tomonosuke  KATAGIRI) 早稲田大学大学院 基幹理工学研究科 情報理工学専攻 後藤 滋樹研究室 修士 2 年

実験 4 結果

2010.02.05 修士論文審査発表

46

図: CN側で測定したスループット (SCTP)

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実験5

2010.02.05 修士論文審査発表

47

IEEE802.11b 、 11Mbps SCTP 上で MIPv6 を動かす シミュレーション時間: 300 sec Throughput と Sequence Number の推移を測定 6 sec ~

CN→MN にパケット送信 FTP 1500byte

10 sec ~ MN の IF0 が BS2 、 IF1 が BS4 へ 3 (m/s) での移動開始

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実験 5 結果

2010.02.05 修士論文審査発表

48

図: MN側で測定したスループット (SCTP/CMT)

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実験 5 結果

2010.02.05 修士論文審査発表

49

図:シーケンス番号の推移

3.970 秒で通信再開cf.) 実験 1→19.548 秒(PMR=5, RTO.MAX=60 の場合 )

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実験 5 結果

2010.02.05 修士論文審査発表

50

図: CN側で測定したスループット (SCTP/CMT)

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今後の課題

2010.02.05 修士論文審査発表

51

異なる無線通信規格間の移動  他の SCTP パラメータを考慮した検証 実機における実装

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補足資料(技術説明)

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研究の背景 1

2010.02.05 修士論文審査発表

53

iPhone 、 Blackberry 、ネットブックなどのモバイル端末の普及拡大 モバイル端末の通信継続性や IP mobility を保持する仕組みが求められている

Mobile IPv6 (MIPv6) Network layer protocol 移動による IP アドレスの変化を上位層から隠匿

Home Agent が Mobile Node の所在( CoA )を把握し、Correspondent Node との通信を仲介

移動透過性 着信可能性

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研究の背景 2

2010.02.05 修士論文審査発表

54

Multiple wireless network access technology (WLAN, 3G, WiMax, Bluetooth…) ハンドオーバーのマネジメントが重要に

Multiple Interfaces May, 2009 IETF WG chartered

医療現場・戦場でのモバイル端末の利用 人命を左右するシーン シームレスで、耐障害性の高い通信

SCTP への注目が高まっている Transport layer protocol 複数のインターフェースをサポート

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Mobile IPv6

2010.02.05 修士論文審査発表

55

2004 年 7月: RFC3775 通信を継続したままネットワーク間の移動が可能 ノードの移動透過性をネットワーク層において保障するプロトコル→移動を隠匿 Home Address

永続的な IPv6 アドレス Home Agent ( HA )

Foreign Link 上の MN に対し、パケットを転送する TCP 、 UDP

エンドポイントの識別に IP アドレスを利用 IP アドレスが変わると通信を一時的に継続できない

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移動透過性・着信可能性

2010.02.05 修士論文審査発表

56

移動によるセッション切断を回避 移動してもあらゆるセッションを保持できる FTP 、 NFS レイヤ3(ネットワーク層)

移動ノードに対する発呼が可能 移動ノードの現在位置を意識することなく、移動ノードと通信できる

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Mobile IPv6

2010.02.05 修士論文審査発表

57

2010.02.05 修士論文審査発表

Internet

Home Agent

Correspondent Node

Mobile Node

1.1.0

2.1.0

3.1.0Home Link Foreign Link

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Mobile IPv6

2010.02.05 修士論文審査発表

58

Internet

Home Agent

Correspondent Node

Mobile Node

1.1.0

2.1.0

3.1.0

Binding Update

Binding UpdateHome Link Foreign Link

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MN の Foreign Link 移動時の処理 1

2010.02.05 修士論文審査発表

59

図: CoA の自動取得 図: HA の自動探索( DHAAD )

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MN の Foreign Link 移動時の処理 2

2010.02.05 修士論文審査発表

60

図: HA に対する Binding Update

図: CN に対する RRP ( RRP )

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MN の Foreign Link 移動時の処理 3

2010.02.05 修士論文審査発表

61

図: CN に対する RRP ( RRP ) 図: CN に対する Binding Update

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MN の Foreign Link 移動後の処理 1

2010.02.05 修士論文審査発表

62

図 CN による Binding 情報更新要求( BRR ) 図: CN に対する RRP ( RRP )

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MN の Foreign Link 移動後の処理 2

2010.02.05 修士論文審査発表

63

図: CN に対する RRP ( RRP ) 図: CN に対する Binding Update

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Mobile IPv6 用語1

2010.02.05 修士論文審査発表

64

Mobile Node ( MN ) ネットワーク間を移動するノード

Correspondent Node ( CN ) MN の通信相手となるノード

Home Address ( HoA ) MN に割り当てられる不変の IP アドレス

Care of Address ( CoA ) MN が移動先のサブネットで使用する一時的なアドレス

Home Link MN がもともと接続しているネットワーク

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Mobile IPv6 用語2

2010.02.05 修士論文審査発表

65

Foreign Link MN の移動先のネットワーク

Binding HoA と CoA の関係を示す情報

Binding Update Binding の登録および更新

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Mobile IPv6 用語3

2010.02.05 修士論文審査発表

66

Dynamic Home Agent Address Discovery 動的に HA を探索する Anycast 通信

Home Test Init ( HoTI ) MN が行う、 HA を経由する冗長経路を用いた

CN に対する経路認証要求 Care of Test Init ( CoTI )

MN が行う、 CoA による直接経路を用いた CN に対する経路認証要求

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Mobile IPv6 用語4

2010.02.05 修士論文審査発表

67

Home Test ( HoT ) CN が行う、 HA を経由する冗長経路を利用した HoTIに対する経路認証応答通信

Care of Test ( CoT ) CN が行う、 CoA による直接経路を利用した CoTI に対する経路認証応答通信

Binding Refresh Request (BRR) CN が行う、 MN に対する Binding 情報の更新要求

Return Routability Procedure (RRP) MN 、 CN 間で行う、一連の経路認証処理全体

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Mobile IP の必要性

2010.02.05 修士論文審査発表

68

ノードがネットワーク上を移動可能 DHCP 、 PPP を使用

IP アドレスの変更が発生 ノードの発見が困難

MN に対して発呼ができない 移動したらセッションを維持できない IP アドレスに依存した制御が不可能

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Mobile IPv4

2010.02.05 修士論文審査発表

69

Foreign Link に Foreign Agent 移動の通知 登録要求  cf.) port 434 UDP

移動の検知 HA 、 FA によるエージェント広告

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MIPv4 と MIPv6

2010.02.05 修士論文審査発表

70

Foreign Agent の有無 HA のアドレス自動発見 経路最適化の有無

セキュリティの確保: Return Routability 制御メッセージ

v4 UDP⇒ v6⇒新設の Mobility Header

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SCTP

2010.02.05 修士論文審査発表

71

コネクション型通信で輻輳制御を行い、到着順序を保証する信頼性の高いトランスポート層のプロトコル 2000 年 10月: IETF にて RFC2960 として標準化 特徴

マルチホーミングのサポート マルチストリーミングのサポート メッセージ指向、メッセージの境界を維持 信頼性の高い順序どおりのデータ配送

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マルチホーミング

2010.02.05 修士論文審査発表

72

エンドホストが複数の IP アドレスを持つことが可能 複数の経路を 1 つのアソシエーションとして認識 一方の経路が切断された場合、

アソシエーションに含まれる別の経路を用いて通信を継続することができる 通信の冗長性を確保することができる

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マルチストリーミング

2010.02.05 修士論文審査発表

73

1 つのアソシエーションの中で複数の独立したチャンクのストリームを並行して流せる 同時並行にデータ転送が可能 e.g.)

Webページののテキスト情報 Webページの画像

出典: 「 SCTP によるネットワーキングの向上」http://www.ibm.com/developerworks/jp/linux/library/l-sctp/図: SCTPアソシエーションとストリームの関係

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SCTP アソシエーションの確立

2010.02.05 修士論文審査発表

74

Host A Host B

INIT

COOKIE-ECHO

INIT-ACK

COOKIE-ACK

4 way handshake

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(参考) TCP アソシエーションの確立

2010.02.05 修士論文審査発表

75

Host A Host B

3 way handshake

ACK

SYN-ACK

SYN

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SCTP におけるデータ転送

2010.02.05 修士論文審査発表

76 Host A Host B

Data (TSN=1)

SACK (TSN=1, 2)

Data (TSN=2)

Data (TSN=3)

Data (TSN=3)

SACK (TSN=3)

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SCTP アソシエーションの開放

2010.02.05 修士論文審査発表

77

SHUTDOWN

SHUTDOWN-COMPLETE

SHUTDOWN-ACK

Host A Host B

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パスのスイッチオーバーメカニズム 1

2010.02.05 修士論文審査発表

78

プライマリパス:データ転送用 セカンダリパス:バックアップ用経路 プライマリパスを利用中にデータチャンクがロスし、

SACK チャンクを受信せずにいると、直前のデータチャンク送信から Retransmission Timeout (RTO) が経過してから再送される バイナリバックオフアルゴリズムに従い、 RTO を前回の 2倍に設定する エラーカウンタが Path Max Retransmission (PMR) を超えると、プライマリパスを到達不能状態( INACTIVE )とし、到達可能状態( ACTIVE )のセカンダリパスを介した通信に切り替える。

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パスのスイッチオーバーメカニズム 2

2010.02.05 修士論文審査発表

79

プライマリパスへの切り替え プライマリパスを INACTIVE と判断すると、ホストはHEARTBEAT チャンクを送信し、パスの到達性を確認する HEARTBEAT チャンクを送信する間隔 Hi

パスが ACTIVE かつ IDLE 状態の場合 Hi = RTOi + H.B.Interval(1 + α)

パスが INACTIVE 状態の場合 Hi = RTO.Initial + H.B.Interval(1 + α)

# αは -0.5 ~ 0.5 の範囲のランダムな値

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SCTP のパラメータ

2010.02.05 修士論文審査発表

80

ハンドオーバーに影響を与えるパラメータ RTO (Retransmission Time Out)

TCP の再送タイムアウトと同じ PMR (Path Max Retransmission)

再送回数の最大値 PMR の値に達すると、宛先のアドレスを inactiveにする

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2010.02.05 修士論文審査発表81

MN HA CN

IF 0addr A

IF 1HoA - CoA

Binding ACK

Binding Update

Binding ACK

Binding Update

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SCTP を利用した Mobile IPv6

2010.02.05 修士論文審査発表

82

Mobile Node Home Agent Correspondent Node

IF Aaddr A

IF BHoA - CoA

Binding Update

Binding ACK

Session Established

SCTP association change to Addr A

Binding Update

Binding ACK

SCTP association change to HoA

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CMT

2010.02.05 修士論文審査発表

83

Concurrent Multipath Transfer ( CMT ) SCTP の拡張機能 マルチホーム環境においてデータの送信元から送信先への複数の経路を同時に利用してデータを転送する技術 複数のネットワークインターフェースをすべて活用することで、マルチホーミングの機能を最大限に活かす

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その他 SCTP のパラメータ 1

2010.02.05 修士論文審査発表

84

Agent/SCTP set debugMask_ 0 # 32-bit mask for modular toggle debugging control (see explanation);

Agent/SCTP set debugFileIndex_ -1 # specifies debugging output file (see explanation); Agent/SCTP set associationMaxRetrans_ 10# RFC2960's Association.Max.Retrans; Agent/SCTP set pathMaxRetrans_ 5 # RFC2960's Path.Max.Retrans; Agent/SCTP set changePrimaryThresh_ -1 # change primary if error count exeeds thresh

(default infinite); Agent/SCTP set maxInitRetransmits_ 8 # RFC2960's Max.Init.Retransmits; Agent/SCTP set oneHeartbeatTimer_ 1 # toggle HB timer for each dest vs one for all dests; Agent/SCTP set heartbeatInterval_ 30 # RFC2960's HB.interval in seconds; Agent/SCTP set mtu_ 1500 # MTU in bytes including IP header; Agent/SCTP set initialRwnd_ 65536 # initial receiver window in bytes (set on receiver side); Agent/SCTP set initialSsthresh_ 65536 # initial ssthresh value in bytes; Agent/SCTP set initialCwnd_ 2 # initial cwnd in multiple of (MTU - SCTP/IP headers); Agent/SCTP set initialRto_ 3.0 # default initial RTO = 3 secs; Agent/SCTP set minRto_ 1.0 # default min RTO = 1 sec; Agent/SCTP set maxRto_ 60.0 # default max RTO = 60 secs; Agent/SCTP set fastRtxTrigger_ 4 # 4 missing reports trigger fast rtx;

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その他 SCTP のパラメータ 2

2010.02.05 修士論文審査発表

85

Agent/SCTP set numOutStreams_ 1 # number of outgoing streams; Agent/SCTP set numUnrelStreams_ 0 # number of partially reliable streams (all grouped starting at

stream 0); Agent/SCTP set reliability_ 0 # k-rtx value of all partially reliable streams; Agent/SCTP set unordered_ 0 # toggle all chunks are ordered/unordered; Agent/SCTP set ipHeaderSize_ 20 # IP header size; Agent/SCTP set dataChunkSize_ 1468 # includes data chunk header and restricted to 4 byte

boundaries; Agent/SCTP set useDelayedSacks_ 1 # toggle on/off delayed sack algorithm (set on receiver side); Agent/SCTP set sackDelay_ 0.200 # rfc2960 recommends 200 ms; Agent/SCTP set useMaxBurst_ 1 # toggle on/off max burst; Agent/SCTP set rtxToAlt_ 1 # rtxs to which dest? 0 = same, 1 = alt, 2 = fast rtx to same + timeouts

to alt; Agent/SCTP set dormantAction_ 0 # 0 = change dest, 1 = use primary, 2 = use last dest before

dormant; Agent/SCTP set routeCalcDelay_ 0 # time to calculate a route (see explanation); Agent/SCTP set routeCacheLifetime_ 1.2 # how long a route remains cached (see explanation); Agent/SCTP set trace_all_ 0 # toggle on/off print all variables on a trace event;

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Common SCTP Header

2010.02.05 修士論文審査発表

86

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

Source Port Destination Port

Verification Tag

Checksum

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Generic Chunk Header

2010.02.05 修士論文審査発表

87

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

Chunk 1 Type Chunk 1 Flag Chunk 1 Length

Chunk 1 Data

*******

Chunk N Type Chunk N Flag Chunk N Length

Chunk N Data

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IEEE802.11b

2010.02.05 修士論文審査発表

88

IEEE(米国電気電子学会 ) で LAN技術の標準を策定している 802委員会が定めた無線 LANの規格の一つ データ通信速度:約 11Mbps 2.4GHz帯の電波 (ISM バンド ) の無線 11bのデメリット

同じ 2.4GHz帯の電波を使う電子レンジや医療用機器、 Bluetooth 対応製品などが近くにあると電波干渉で通信速度が落ちることがある

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IEEE802.11a

2010.02.05 修士論文審査発表

89

IEEE(米国電気電子学会 ) で LAN技術の標準を策定している 802委員会が定めた無線 LAN の規格の一つ データ通信速度: 54Mbps 5.2GHz帯 IEEE 802.11b と IEEE 802.11a 間に互換性なし 11a のデメリット

802.11b よりも格段に電力消費の多い 機器コストが高い あまり普及していない

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IEEE

2010.02.05 修士論文審査発表

90

米国電気電子学会 Institute of Electrical and Electronic Engineers 1963 年に AIEE (American Institute of

Electrical Engineers :米国電気学会 ) と IRE (Institute of Radio Engineers :無線学会 ) が合併して発足

本部:アメリカ合衆国 会員数:世界 150 カ国に 38万人以上

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FTP

2010.02.05 修士論文審査発表

91

File Transfer Protocol ファイルの転送を行うための通信プロトコル インターネットでよく使用されるプロトコルの 1 つである FTP パケットサイズのデフォルト最大値: 1460

bytes MTU 値のデフォルト: 1500 bytes

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補足資料(参考文献)

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参考文献( 1 )

2010.02.05 修士論文審査発表

93

[1] 総務省u-Japan 政策 http://www.soumu.go.jp/menu_seisaku/ict/u-japan/index.html [2] 総務省情報通信白書平成21 年版 http://www.soumu.go.jp/johotsusintokei/whitepaper/ja/h21/pdf/21honpen.pdf [3] C. Perkins, “IP Mobility Support,” RFC2002, October 1996. http://www.ietf.org/rfc/rfc2002.txt [4] C. Perkins, “IP Mobility Support for IPv4”, RFC3220, January 2002. http://www.ietf.org/rfc/rfc3220.txt [5] D. Johnson, C. Perkins, J. Arkko, “Mobility Support in IPv6,” RFC3775, June 2004. http://www.ietf.org/rfc/rfc3775.txt [6] J. Arkko, V. Devarapalli, F. Dupont, “Using IPsec to Protect Mobile IPv6 Signaling

Between Mobile Nodes and Home Agents,” RFC3776, June 2004. http://www.ietf.org/rfc/rfc3776.txt [7] R. Stewart, Q. Xie, K. Morneault , C. Sharp, H. Schwarzbauer, T.Taylor, I. Rytina, M.

Kalla, L. Zhang, V. Paxson, “Stream Control Transmission Protocol,” RFC2960, October 2000.

http://www.ietf.org/rfc/rfc2960.txt

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参考文献( 2 )

2010.02.05 修士論文審査発表

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[8] L. Coene, “Stream Control Transmission Protocol Applicability Statement,” RFC3257, April 2002.

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