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Medida de prestaciones de Mobile IP y Hierarchical Mobile IP
Autores:Ignacio Martínez ArrúeJorge Martínez Bauset
Ponente:Ignacio Martínez Arrúe
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Índice
1. Introducción
2. Red experimental
3. Medida de prestaciones en la red experimental
Mobile IP (MIP)
4. Medida de prestaciones en la red experimental
Hierarchical Mobile IP (HMIP)
5. Conclusiones
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1. Introducción
Nuevas necesidades de los usuarios (independencia del punto de conexión): necesidad de nuevos protocolos
Surge el acceso nómada Independencia del punto de conexión a la red Requiere reiniciar las comunicaciones al cambiar de
punto de conexión
Otra alternativa: la movilidad Permite mantener las conexiones abiertas al cambiar el
punto de conexión En redes TCP/IP, cada dirección IP representa un nodo
fijo en la red
Mobile IP y Hierarchical Mobile IP
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1. Introducción
2. Red experimental
3. Medida de prestaciones en la red experimental
Mobile IP (MIP)
4. Medida de prestaciones en la red experimental
Hierarchical Mobile IP (HMIP)
5. Conclusiones
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2. Red experimental
Red experimental Mobile IP:
Nodos implicados: Home Agent (HA) Foreign Agent (FA) Mobile Node (MN) Correspondent Node (CN)
Direcciones del MN: Home address Care-of address
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2. Red experimental
Red experimental Hierarchical Mobile IP:
Diferencias entre las redes
HMIP y MIP: Varios FA Estructura jerárquica en
árbol:• Primer nivel: HFA
• Segundo nivel: Estaciones
base (FAs)
• Posibilidad de niveles
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2. Red experimental
Limitaciones de las redes experimentales MIP y HMIP:
Efecto de cuello de botella en los interfaces wireless
• IEEE 802.11b permite 11 Mbps de caudal bruto
• Limitación a 2 Mbps por nivel de interferencia detectado
Capacidad del router para encaminar tráfico entre
subredes
Capacidad de los agentes para realizar las tareas de
tunneling ante altas tasas binarias de tráfico
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2. Red experimental
Direccionamiento: privado con máscara de 24 bits
(subredes 10.0.1.0 y 10.0.2.0)
Equipos heterogéneos
PCs con sistema operativo Linux
Necesaria alta capacidad computacional para los agentes
Dispositivos inalámbricos IEEE 802.11b en modo ad-hoc
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2. Red experimental
Diseño de tablas de encaminamiento El router interconecta las subredes existentes El MN puede comunicarse con nodos de su subred con:
• Rutas específicas
• Activación de la funcionalidad Proxy ARP
Software que proporciona servicios de movilidad Dynamics HUT versión 0.8.1 Instalación del software Configuración de scripts en HA, FAs, y MN
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1. Introducción
2. Red experimental
3. Medida de prestaciones en la red experimental
Mobile IP (MIP)
4. Medida de prestaciones en la red experimental
Hierarchical Mobile IP (HMIP)
5. Conclusiones
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3. Medida de prestaciones en la red experimental Mobile IP
Escenarios de evaluación Generación de flujos de tráfico UDP y TCP
• Herramientas: Mgen y Nttcp
• Sin tráfico de background
Monitorización de la transmisión y recepción de flujos• Herramientas: Netperf y Tcpdump
Estudio del handover Se fuerza durante cada prueba Interrupción del flujo de tráfico durante un intervalo
temporal
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3. Medida de prestaciones en la red experimental Mobile IP
Transparencia en el
funcionamiento
Handover Interrupción del flujo de tráfico
hacia el MN Duración ~ 100 ms Relacionado con el tiempo de
registro Inevitable Transitorio tras el tiempo de
latenciao : paquetes transmitidosx : paquetes recibidos
Test con paquetes UDP de 1024 bytes y caudal medio de 100 paquetes por segundo (819.2 kbps)
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3. Medida de prestaciones en la red experimental Mobile IP
MN en la subred local Buen funcionamiento Transparencia del protocolo
MN en la subred visitada Retardos Pérdida de paquetes
Causas Alta carga en enlaces wireless Mecanismos de tunneling
Congestión computacional de los
agentes
o : paquetes transmitidosx : paquetes recibidos
Test con paquetes UDP de 1024 bytes y caudal medio de 200 paquetes por segundo (1.638 Mbps)
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3. Medida de prestaciones en la red experimental Mobile IP
Test con tráfico TCP (819.2 kbps) y handovers consecutivos en el
tiempo Pérdida de tasa binaria efectiva tras cada handover
• Interrupción en el flujo de tráfico: vencen los temporizadores del transmisor
• Interpretación de situación de congestión en el transmisor
• Disminución de la ventana efectiva de transmisión (slow-start)
Mayor frecuencia de handover implica mayor disminución de la tasa
binaria de transmisión
Ratio de tasa binaria efectiva medida respecto a la tasa máxima sin movilidad
Handover cada 5 s 84 %
Handover cada 3 s 72.2 %
Handover cada 2 s 56.1 %
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1. Introducción
2. Red experimental
3. Medida de prestaciones en la red experimental
Mobile IP (MIP)
4. Medida de prestaciones en la red experimental
Hierarchical Mobile IP (HMIP)
5. Conclusiones
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4. Medida de prestaciones en la red experimental Hierarchical Mobile IP
Escenarios de evaluación Generación y monitorización de tráfico UDP y TCP:
• UDP: Mgen y Netperf
• TCP: Nttcp y Tcpdump
Estudio del handover Se fuerza en cada prueba Handover entre células de una misma subred
• No hay proceso de registro
• ¿Tiempo de latencia?
• ¿Duración del intervalo de comunicación del MN?
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4. Medida de prestaciones en la red experimental Hierarchical Mobile IP
Prueba con paquetes UDP de 1024 bytes a razón de 100 paquetes por segundo (819.2 kbps)
Hay tiempo de latencia
El tiempo de latencia es de orden
menor (20 - 40 ms)
Causas de la latencia Hay un intercambio de mensajes de
señalización entre los FA Hay reestructuración de rutas
Causas de la reducción de la latencia No hay registro del MN con su HA Los mensajes de señalización no
viajan fuera de la subred visitadao : paquetes transmitidosx : paquetes recibidos
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1. Introducción
2. Red experimental
3. Medida de prestaciones en la red experimental
Mobile IP (MIP)
4. Medida de prestaciones en la red experimental
Hierarchical Mobile IP (HMIP)
5. Conclusiones
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5. Conclusiones
Ventajas de las redes MIP y HMIP Comportamiento transparente con handovers poco frecuentes
y con aplicaciones sin requerimientos de tiempo real
Inconvenientes de las redes MIP y HMIP Hay limitaciones en la implementación de redes MIP y HMIP
Un handover produce una interrupción en el flujo de tráfico y
un transitorio
Errores en aplicaciones de tiempo real con deadline menor
que el tiempo de latencia
Disminución de tasa binaria en conexiones TCP