Rapport Mobilité IP

5/12/2018 Rapport Mobilit IP - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/rapport-mobilite-ip 1/27

1. Vue générale :

1.1. Bref rappel historique

L’idée de mobilité IP permettant de conserver son adresse IP est apparue au début des

années 90. Plusieurs Drafts et RFCs ont vu le jour jusqu’à être rendu obsolètes par le dernier

document en date, le RFC 3344 édité en 2002. Beaucoup de constructeurs dans le domaine

du networking ont développé leur propre solution, disponible moyennant une contribution

financière. Certaines personnes ou instituts mettent en ligne du code Open Source

permettant d’installer cette technologie facilement et d’en profiter gratuitement. 1.2.

1.2. Concepts de base :

• La mobilité dans l’Internet a été introduite par l’organisme de standardisation IETF

qui s’est principalement penché sur la gestion des déplacements d’un ordinateur

mobile sur l’Internet, C'est-à-dire du passage d’un réseau local à un autre réseau local . Ce

travail a permis de définir un protocole appelé Mobile IP.

• Les travaux récents qui étudient l’utilisation des réseaux cellulaires (Cellular IP,

Hawaii …) montrent les différents problèmes posés par la gestion des différentes

mobilités des terminaux et la prise en compte rapide des déplacements.

• La plupart de ces travaux sont proposés par des universités américaines et ne sont

qu’à leur début : ils n’étudient à l’heure actuelle que les problèmes de handoff à

l’intérieur d’une seule technologie d’accès.

1.2.1. Nomadisme, Ubiquité et différence entre réseaux sans fil et réseaux mobiles

Le terme de mobilité défini la situation intermédiaire entre le nomadisme et les réseaux ad

hoc. Le nomadisme représente le déplacement d'un équipement IP entre des

communications. Le nomadisme doit permettre à l'utilisateur de ne pas avoir à reconfigurer

son équipement lui-même après chacun de ses déplacements ; Cette fonctionnalité passe

par une gestion centrale d'adressage. Ce mécanisme est utilisé principalement par les

fournisseurs de service Internet.



À l'opposé, les réseaux ad hoc représentent des réseaux composés uniquement d’hôtes

mobiles. Chaque hôte mobile a une fonctionnalité de routage et les hôtes mobiles

maintiennent des routes entre eux en fonction de leur accessibilité.

Enfin, la mobilité d'un équipement IP dans l'Internet est le cas intermédiaire ; C'est lapossibilité pour un hôte mobile de poursuivre ses communications pendant un changement

de point d'attache à l'Internet. Les communications deviennent donc indépendantes de la

localisation et l’hôte mobile doit toujours pouvoir continuer à utiliser son adresse IP

principale. Le protocole qui résout les problèmes associés à la mobilité est Mobile IP. Bien

entendu, ce protocole doit permettre des communications avec des hôtes correspondants

qui ne l'implémentent pas.

1.2.2. Distinction des différents types de mobilité (micro-mobilité, Mobilité terminale,

Mobilité personnelle, Mobilité des services et des sessions)

Micro mobilité :

Support de mobilité dans une cellule radio ou bien entre différentes cellules d’un

certain sous réseau (contrôleur de station de base, BTS …)

Management de mobilité à la couche 2

Macro mobilité (mobilité intra-domaines)

Support de mobilité entre différents sous-réseau d’un domaine ou dans une région

géographique.

Management de mobilité à la couche 3

Mobilité globale (mobilité inter-domaines)

Support de mobilité entre différents domaines administratifs ou régions

géographiques.

Management de mobilité sur la couche 3 et les couches supérieures.



Mobilité terminale :

Connexion sans fil entre un terminal et un point d’accès (ou station de base), ou bien

entre plusieurs terminaux (Réseaux Ad-hoc).

Garde la communication entre client et réseau lors du déplacement.

Permet des fonctions telles que le handover et le paging (transfert de données entre

les mémoires des terminaux)

Mobilité personnelle :

Permet au client d’être identifiable indépendamment du terminal, du type de

terminal, de l’opérateur ou du fournisseur d’accès, et même le type du réseau auquel

il est enregistré.

Le profile de l’utilisateur est disponible via le terminal/frontières du fournisseur

d’accès.

Portabilité du numéro

Mobilité de service

Permet l’utilisation de service adaptés et personnalisés même lorsque l’utilisateur se

déplace à des réseaux étrangers.

Inclus la portabilité des services.

Mobilité des sessions :

Permet l’interruption puis la récupération des sessions après.

Possibilité de récupération à partir d’un terminal ou un réseau différent.

2. Fonctionnalités requises par la mobilité

Association au réseau et acheminement de datagrammes vers les machines mobiles,

configuration au niveau IP, mise à jour des informations de localisation, résolution de noms

des machines mobiles et transfert des sessions réseaux.



Quand on considère le concept de mobilité, 2 exigences majeures sont s’opposent :

La transparence des applications : le traitement d’une configuration mobile ne doit

pas nécessiter des applications mobiles intelligentes (client léger) : C’est pour

respecter les applications existantes et éviter de remplacer les hôtes internet.

La transparence des déplacements (Roaming) : quand un utilisateur quitte le réseau

de son entreprise et se déplace à un réseau internet proche, l’assurance de la

communication internet entre lui et son correspondant est exigée indépendamment

du réseau d’accès auquel il s’est déplacé.

Une adresse IP est utilisée pour :

Identifier un terminal par adressage IP de façon particulière est unique

Identifier une session TCP sur un hôte IP : puisque les sockets sont constitués par la

combinaison adresse IP destination + adresse port de destination

Déterminer le chemin à un hôte IP de destination.

Les 2 premiers usages sont en contradiction avec le 3ème lorsqu’on considère la mobilité.

Le premier usage suppose que l’adresse IP de l’hôte ne doit jamais changer puisque

le DNS doit toujours pointer sur la même adresse IP

Le deuxième usage suppose que l’adresse IP de l’hôte ne doit jamais changer lors

d’une session TCP, sinon la session sera rompue

Le troisième usage suppose que lorsque l’hôte se déplace à l’extérieur de son réseau

domicile (réseau ayant le préfixe de l’adresse IP de l’hôte), il change d’adresse (et

prend une adresse ayant le préfixe du réseau d’accueil) afin de recevoir les

datagrammes qui lui sont destinés.

Une réponse possible à la 3ème contrainte est d’utiliser un serveur DHCP afin d’obtenir une

adresse au réseau visité.



Pourtant, cette solution pose des problèmes face aux deux premières contraintes :

1- L’adresse IP de l’hôte est changée, donc le DNS dans le réseau domicile doit être mis

à jours par l’hôte mobile qui est se trouve au réseau visité, ce qui peut être très

dangereux en point de vu sécurité.

2- Cette solution n’offre pas la mobilité continue et transparente : Du moment que

l’adresse IP a changé, toutes les sessions TCP seront rompues et réinitialisées avec la

nouvelle adresse IP.

3. Mobilité dans la pile TCP/IP

3.1. Solutions au niveau IP

Le protocole Mobile IP résout les contradictions ci-dessus, en utilisant 2 adresses IP pour un

hôte mobile

Home Address: Adresse permanente utilisé pour identifier un hôte IP sur internet de façon

unique (répond aux 2 premières contradictions)

Care-of-Address: Adresse temporaire utilisé pour router les datagrammes en destination de

l’hôte mobile vers le point d’attachement de l’hôte.

IP préexiste au concept nomade

GSM doté dès l’origine de telles fonctions

Mobile IP : « bricolage » de solutions pour ajouter la mobilité



3.1.1. Le point sur les standards et la terminologie

Standardisation :

La standardisation du protocole Mobile IP est principalement assurée par l’IETF.

Le groupe de travail sur le routage IP pour hôtes sans-fil/mobile est chargé de définir

et de spécifier l’architecture et les protocoles Mobile IP.

Les composantes majeures de l’architecture sont déjà dans les RFC (RFCs 2002-2006)

Quelques fonctionnalité très intéressantes sont encore considérées comme des

travaux en progrès et sont spécifiées dans les brouillons d’internet (Internet Drafts).

Ces informations est autres sont accessibles sur la page web du groupe de travail

mobile IP : http://www.ietf.org/html.charters/mobileip-charter.html

Terminologie :

MH (Mobile Host ou hôte mobile ou nœud mobile) : Machine ou routeur changeant

de point d’attachement sur l’Internet. Comme toute machine fixe, un mobile

appartient initialement à un réseau sur l’Internet. C’est ce réseau, appelé réseau

mère, qui a affecté son adresse IP au mobile.

AM ou HM (ou Agent Mère ou Home Agent) : Routeur, situé dans le sous réseau

mère d’un mobile, qui maintient un registre des fixations courantes des mobiles dont

il a la charge. Il peut encapsuler les paquets de données pour les délivrer au MH tant

que celui-ci est éloigné de son réseau mère.

CH ou Correspondant : Ordinateur (mobile ou non) désirant dialoguer avec un

mobile.

AR ou FA (Agent Relais ou Foreign Agent) : Routeur situé sur le réseau auquel est

attaché un mobile, lors de l’un de ses déplacements. Il permet notamment de relayer

les paquets vers le mobile.

http://www.ietf.org/html.charters/mobileip-charter.html

http://www.ietf.org/html.charters/mobileip-charter.html



Rôles des agents de mobilité :

Les agents de mobilité (agent mère et agent relais) maintiennent une liste des nœuds

mobiles qu’ils gèrent. Cette liste est appelée cache d’association ; elle associe l’adresse

principale du mobile à son adresse temporaire. Le rôle principal de ces agents de mobilité

est d’encapsuler (resp. décapsulé) les paquets en transit entre les correspondants et les

nœuds mobiles en ajoutant (resp. en enlevant) un en -tête d’adressage. Dans MIPv6, les

correspondants d’un nœud mobile détiennent aussi un cache d’association ce qui leur

permet de connaître l’adresse temporaire du mobile associée à son adresse principale.

Adressage :

Un nœud mobile peut avoir plusieurs adresses simultanément. L'adresse qu'un nœud mobile

acquiert lors de sa première connexion dans son réseau mère est dite adresse principale.

C’est l’adresse qui sera toujours utilisée par le mobile et ses correspondants pour identifier

les communications au niveau applicatif. Effectivement, le protocole TCP utilise les adresses

source et destination pour identifier une communication. Si l’on précisait à tous les

correspondants la nouvelle adresse temporaire du nœud mobile à chaque déplacement, la



communication nécessiterait d’être ré-initialisée à chaque fois. La communication serait

donc rompue à chaque déplacement du nœud mobile ce qui est complètement inefficace.

C’est pourquoi c’est cette adresse principale que les correspondants utiliseront comme

adresse de destination, quelque soit la position du nœud mobile.

En plus, le nœud mobile peut détenir de(s) adresse(s) temporaire(s), dite(s) adresse

temporaire. Cette adresse est obtenue par le nœud mobile à chaque entrée dans un réseau

visité. Le nœud mobile devra indiquer cette adresse à son agent mère (et éventuellement à

ses correspondants dans MIPv6) périodiquement pour qu'il puisse maintenir une

correspondance entre adresse principale et adresse temporaire.

3.1.2. Mécanismes de mobilité IP (Agent Discovery, Registration, Tunneling) et les approches

de la Micro-mobilité

Agent discovery (découverte d’agents):

Comme on l’a souligné plus haut, une caractéristique propre au mobile est de pouvoir se

déplacer en cours d’une communication. Pour cela, un nœud mobile doit pouvoir détecter

ses déplacements, c’est-à-dire détecter le changement de sous-réseau, ce qui nécessite

l’obtention d’une nouvelle adresse temporaire. Le protocole de Découverte des Agents met

en place un échange de messages permettant cette détection : les agents de mobilité

envoient périodiquement des messages annonçant leur disponibilité sur le lien par

l’émission de messages Agent Advertisement contenant l’information nécessaire pour

l’identification du sous-réseau. Cette information peut être le préfixe réseau par exemple.Par ailleurs, un nœud mobile ne désirant pas attendre un tel message peut explicitement en

demander un par l’émission d’un Agent Solicitation (cas où l’agent tombe en panne par

exemple). Ces messages sont authentifiés et sont envoyés en broadcast ou multicast.



Agent registration (enregistrement auprès de l’agent mere)

Lorsque le nœud mobile détecte qu’il a changé de sous-réseau (à travers les messages

explicités ci-dessus), il doit acquérir une nouvelle adresse temporaire et s’enregistrer auprès

de son agent mère et de l'agent visité du réseau visité. L’acquisition de cette nouvelle

adresse se fait grâce au protocole DHCP

Une fois que le nœud mobile a une adresse temporaire valide, il émet un message

Registration Request (étape 1 dans) en indiquant la correspondance entre son adresse

principale et son adresse temporaire et éventuellement d’autres options. Ce message passe

par l’agent visité qui le transmet à l’agent mère du mobile s’il accepte les requêtes du nœud

mobile. L’agent mère doit acquitter le Registration Request pour bien confirmer la réception

(message UDP) et pour informer le nœud mobile de l’acceptation ou du refus de la requête

par un Registration Reply (étape 2). A réception du Registration Request, aussi bien l’agent

mère que l’agent visité met à jour leur cache d’association pour ce nœud mobile.



Ensuite, tant que le nœud mobile reste dans le même sous-réseau étranger, il doit

uniquement envoyer un Registration Request à intervalle régulier pour éviter que son entrée

dans le cache d’association des agents de mobilité n’expire. Par contre, à chaque nouveau

déplacement dans un autre sous-réseau étranger, il devra reprendre les mêmes opérationsque celles décrites ci-dessus.

Si le nœud mobile retourne dans son sous-réseau mère, il doit se dés-enregistrer auprès de

son agent mère. Il envoie alors un De-Registration Request jusqu’à ce qu’il reçoive un De-

Regitration Reply (étape 2) qui spécifie que l’agent mère a bien reçu le message et qu’il a

supprimé l’entrée pour ce nœud mobile.

Tunneling (communication en tunnel):

La communication entre un nœud mobile et un correspondant quelconque sur Internet est

très spécifique et requiert plusieurs mécanismes des agents de mobilité. Comme un nœud

correspondant d’un nœud mobile ne connaît que l’adresse principale du nœud mobile, les

paquets à destination du nœud mobile sont toujours envoyés dans le sous-réseau mère dunœud mobile. Si le nœud mobile ne s’est pas déplacé, les paquets lui seront « livrés » de la

même manière qu’un nœud fixe, c’est-à-dire sans opérations supplémentaires. Par contre, si

le nœud mobile est dans un sous-réseau visité, son agent mère devra capturer tous les

paquets destinés au nœud mobile et les lui transmettre à son adresse temporaire, grâce à

son cache d’association.



De l’autre côté, les paquets envoyés par le nœud mobile ont l’adresse du correspondant

comme adresse destination et l’adresse principale du mobile comme adresse source. Ceci

présente une entorse au modèle de l’Internet puisque l’adresse source des paquets envoyés

par le nœud mobile ne correspond pas au préfixe du sous-réseau visité. Les paquets devront

alors obligatoirement passer par l’agent visité pour éviter qu’ils ne soient détruits. Par

contre, une fois que les paquets ont été routés hors du sous-réseau visité, ils vont

directement du nœud mobile au correspondant sans passer par le réseau mère. C’est ce

qu’on appelle le routage triangulaire



Etudions plus en détail les opérations nécessaires pour effectuer ce routage triangulaire :

tout d’abord, lorsque le nœud mobile se déplace dans un sous-réseau visité, il doit en

informer son agent mère à travers un Registration Request. A la réception de ce message, si

l’agent mère accepte la requête, en plus de créer ou de mettre à jour l’entrée pour ce nœud mobile, il envoie une requête ARP sur le réseau principal afin de faire correspondre l’adresse

IP du mobile avec son adresse MAC. Ainsi il peu intercepter les paquets à destination du

mobile. Ensuite, l’agent mère doit faire suivre ces paquets à la position courante du mobile.

Pour cela, il encapsule chaque paquet en ajoutant un en-tête de destination rempli avec

l’adresse temporaire courante du mobile comme adresse destination et avec son adresse

comme adresse source avant de les tunneller à l’agent visité. Enfin, chaque paquet est

décapsulé par l’agent visité (suppression de l’en-tête) et délivré au nœud mobile.

Problèmes de la mobilité IP :

Possibilité d'oscillation (changement fréquent entre 2 adr tempo): par ex si plusieurs

points d'accès disponibles en même temps

Multicast: pour s'abonner le mobile peut utiliser ses 2 adresses

o Si CoA => réinscription au groupe

o Si HoA=> le HA devra tunneler les paquets

Sécurité: mise a jour assoc et ack assoc sont des points sensibles:

o Possibilité écouter position du mobileIP

o Possibilité usurper identité d'un mobile.

Approches de la micro-mobilité :

But: rendre les déplacements du mobile à l'intérieur d'un domaine (de mobilité) transparent

au HA et aux correspondants

HMIP : Enregistrements régionaux

Cellular IP

Hawaii

TeleMIP

EMA



HMIP : Enregistrement régionaux :

Problème : un mobile s’enregistre auprès du HA chaque fois il se déplace

Solution :

Réduire le temps d’enregistrement chaque par les enregistrements régionaux

Enregistrement :



Routage des données :

Cellular IP :

Objectifs :

• Migration facile • Bonne connectivité

• Support du soft handoff

• Passage à l’échelle avec une complexité minimale

Couplage IP mobile / IP cellulaire

• Réseau distribué

• Les noeuds ne connaissent pas la topologie

• Pas de base de données centralisée

• Bon passage à l’échelle

IP cellulaire n'intervient que sur le réseau d'accès

Aucun routeur du réseau de coeur n'a conscience de l'existence d'IP cellulaire

Système peu coûteux à l'installation car pas de modification pour les routeurs

Fonctionnement simple



GW (Gateway)

Accès au réseau Internet

Située à la racine du domaine : joue le rôle d'agent étranger

Possède une adresse IP qui sert de COA (Care-Of Address) à tous les visiteurs dudomaine

À la réception de paquets encapsulés, la GW ôte l'en-tête additionnel

IP cellulaire met en œuvre des techniques qui lui sont propres pour transférer le

paquet vers le mobile adéquat

Grâce aux adresses IP permanentes

Cellular IP se base sur le principe de cache distribué :

Position du mobile

Information de routage

Architecture de Cellular IP :

Réseau d'accès contient des stations de base

Couverture de microcellules (id GSM)

Couverture de picocellules, desservies par de petites antennes dans des espaces

privatifs



Souplesse de fonctionnement grâce à IP

Méthode de transmission sur l'interface radio indépendante des opérations liées

au routage et à la gestion de la mobilité

Détection du passage d'une cellule à une autre Diffusion périodique d'une signature de chaque station de base : voie balise

Signal pilote servant à mesurer la puissance du signal radio émis par chaque

station de base

Stations de base câblées de manière hiérarchique

Sommet = racine du domaine = passerelle

Opérations dans le réseau :

Paging

• Localisation d'un utilisateur lors de l'arrivée de paquets à destination

• Routage

• Acheminement des paquets vers l'utilisateur à travers les principaux éléments du réseau

d'accès

• Handoff

• Gestion des déplacements de l'utilisateur via le réseau d'accès

• IP cellulaire se comporte comme un système sans fil

• Les terminaux choisissent toujours la station de base qui diffuse le signal pilote le plus

puissant

• Handoff : changement de station de base

• Mise à jour de tous les RC lorsque la route est nouvelle

Hawaii :

Le protocole HAWAII est une proposition de Lucent Technologies qui a pour but de gérer la

mobilité intra domaine. Il s’appuie également sur Mobile IP pour la gestion de la mobilité

entre domaines. Chaque station du réseau doit pouvoir fournir les services d’un routeur IP

classique plus certaines fonctionnalités de gestion de la mobilité. La gestion de la mobilité se

fait de façon très similaire à Cellular IP. Chaque station maintient un cache de routage qui lui

permet de déterminer le traitement à appliquer aux paquets reçus.



HAWAII utilise une série de message pour établir les routes et mettre à jour les informations

de routage des stations mobiles. Ceci se fait au niveau des routeurs impliqués dans le

routage des paquets à l’intérieur du domaine. Ainsi un paquet arrivant au «Domain Root

Router» (DRR) peut atteindre la station mobile. Ces messages sont :

Path setup power-up message: Ce message permet de construire un chemin entre la

station mobile et le DRR. Il est reçu uniquement par tous les routeurs rencontrés sur

son parcours.

Path setup update message: Il met à jour la liste des routeurs impliqués lorsque le

noeud mobile se déplace à l’intérieur du domaine. Les routeurs recevant ce message

sont déterminés par le mécanisme de handover utilisé.

Path refresh message: Ce type de message est périodiquement envoyé par le nœud

mobile pour informer les routeurs qu’il est actif. Il leur permet de mémoriser les

informations sur son état.



Mécanismes de gestion du handover dans Hawaii :

Le handover est traité suivant quatre mécanismes [Figure I-6] classés en deux sous groupes,

à savoir :

Les mécanismes « forwarding path setup scheme » qui sont MSF (Multiple Stream

Forwarding) et SSF (Single Stream Forwarding). Ils reposent sur le fait que les paquets sont

d’abord envoyés de l’ancienne station de base vers la nouvelle avant d’être redirigés vers la

station ou le routeur de croisement.

Les mécanismes « non-forwarding path setup scheme » qui sont UNF (Unicast Non-

Forwarding) et MNF (Multicast Non-Forwarding). Ici, au moment où le message de création

du chemin se déplace de la nouvelle station de base vers l’ancienne, les paquets sont

envoyés du routeur de croisement vers la nouvelle station de base. Ains les paquets ne

transitent pas par l’ancienne station de base.

Ces mécanismes offrent tous des performances similaires mais peuvent être sélectionnés en

fonction des priorités du gestionnaire du réseau vis-à-vis de la perte de paquets, de la

latence et du réagencement des paquets.



HAWAII présente également un support natif de connectivité passive et du paging. De plus,

les stations faisant partie d’un même paging area sont tous membres du même groupe IP

multicast. Ceci permet de distribuer une requête de paging à toutes les stations d’un même

groupe en l’adressant à ce groupe. Enfin, HAWAII prévoit, dans sa spécification, le support de mécanismes de qualité de service comme RSVP.

Comparaison des approches de gestion du Handover :

Comparaison du support de la QoS :

Conclusion :

En somme, ces comparaisons théoriques révèlent que chaque protocole a ses avantages et

ses inconvénients et aussi que le problème majeur est la gestion du handover. Il faut

souligner l’existence de deux types de latences : la latence de détection de mouvement et la

latence de mise à jour du routage IP. Elles sont considérablement réduites du fait de la



structure hiérarchique des protocoles de micro mobilité. Cependant cette structure

hiérarchique constitue un handicap pour la robustesse et la flexibilité.

3.1.3. Description de la mobilité des réseaux IPv4 (DHCP, protocole Mobile IPv4,..)L’agent mère encapsule le datagramme envoyé par le correspondant en destination du

nœud mobile. La forme du datagramme IPv4 est la suivante :

Sécurité proposée par le protocole mobile IPv4 :

Le problème de sécurité est fondamental pour les messages d’enregistrement,

autrement les attaques d’imitation et de détournement des sessions seront

insignifiantes.

L’authentification doit être appliquée à ces messages.

L’architecture du Mobile IP spécifie ses propres mécanismes de sécurité pour l’usage

avec IPv4 depuis IPsec, la nouvelle architecture standardisée de sécurité n’est pas

obligatoire. Une extension d’authentification est ainsi ajoutée à chacun des messages ci-dessus.

L’algorithme d’authentification par défaut est l’algorithme KEYED-MD5 en préfixe + le

mode suffixe.

Le résultat de l’authentification est ainsi un message assimilé de 128 bits transmit

dans l’extension de l’authentification.



3.1.4. Description de la mobilité des réseaux IPv6 (protocole Mobile IPv6, découverte de

voisins, DHCPv6,..) et différences avec Mobile IPv4.

Une nouvelle version du protocole IP est en train d’émerger depuis quelques années : il

s’agit de la version 6 du protocole IP. Ce protocole inclut entre autres la mobilité en

standard. L’objectif de MIPv6 est d’offrir une communication directe entre un nœud mobile

et ses correspondants (élimination du routage triangulaire) et éviter les ruptures des

communications pendant les déplacements. Bien que MIPv6 reprenne des mécanismes de

MIPv4, de nombreuses fonctionnalités supplémentaires ont été mises en place.

Fonctionnalités requises :

Dans MIPv6, l’agent visité décrit dans MIPv4 n’existe plus. Par contre, l’agent mère est

encore un routeur d’accès du sous-réseau principal du nœud mobile. Son rôle est le même

que dans le cas de MIPv4, à savoir capturer les paquets à destination du mobile et les lui

tunneller à sa localisation courante. Par contre, les correspondants doivent mettre en

oeuvre certains mécanismes supplémentaires : tout d’abord, ils doivent disposer d’un cache

d’association tout comme l’agent mère ; dans ce cache sera stockée la correspondance entre

l’adresse principale d’un nœud mobile avec lequel il a une communication et son adresse

temporaire courante. Il devra donc être capable de traiter des messages de registration

envoyés par un nœud mobile. De plus, il devra être capable d’effectuer le routage

directement vers le mobile (routing header). Ceci constitue un apport important dans le

fonctionnement de la mobilité puisque les paquets des correspondants n’auront pas à

passer par le réseau mère systématiquement. Mais toutes ces fonctionnalités

supplémentaires ne sont faites qu’au niveau de la couche IP ; l’adresse identifiant la

communication au niveau applicatif sera toujours l’adresse principale du nœud mobile, la

couche IP cachant l’adresse temporaire source (ou destination selon qu’on se situe sur le

nœud mobile ou le correspondant). D’un autre côté, un nœud mobile doit toujours

conserver la liste des correspondants auxquels il envoie un message de registration (pour les

mises à jour éventuelles) et doit être capable de décapsuler lui-même les paquets qui lui

sont transmis ; au niveau application, un nœud mobile utilise toujours son adresse

principale, c’est pourquoi la couche IP doit pouvoir décapsuler l’en-tête indiquant l’adressetemporaire. Cette opération était exécutée par l’agent visité dans MIPv4.



Découverte des routeurs :

Le protocole de découverte des voisins offert par IPv6 joue un rôle important dans MIPv6. Il

permet entre autres à des équipements situés sur le même lien physique de se découvrir

mutuellement, de découvrir leurs adresses niveau 2 et de localiser les équipements de

routage. Le processus de découverte des routeurs d’accès se déroule de manière similaire au

protocole de découverte des agents ; tout routeur d’accès émet périodiquement des Router

Advertisment contenant la liste des préfixes sur le lien. Un nœud mobile peut

éventuellement en demander un explicitement, à travers un Router Solicitation. Les routeurs

d’accès offrant des fonctionnalités pour la mobilité émettent des Router Advertisement

quelque peu modifié (pour avertir les mobiles de leur capacité). En outre, l’information

contenue dans ces Router Advertisement permet aux nœuds mobiles de créer une adresse

temporaire (auto configuration offerte par IPv6). Ensuite il leur faudra vérifier l’unicité de

celle-ci grâce au protocole de détection de duplication d’adresse. La découverte des voisins

ainsi que la découverte de l’adresse de niveau 2 d’un équipement voisin s’avère aussi très

utile dans la mobilité, notamment pour effectuer des registrations plus rapides. L’utilisation

des ces données sera détaillée plus tard dans le rapport car le protocole MIPv6 ne prend pas

encore en compte ces données.

Enregistrement :

De la même manière que dans MIPv4, lorsqu’un nœud mobile se déplace hors de son sous-

réseau mère, il doit en informer son agent mère. Le nœud mobile signale la correspondance

entre son adresse principale et son adresse temporaire courante dans un message Binding

Update. Ce message peut éventuellement être envoyé en « piggy-backing : fait de mettre

des informations de control dans des paquets de données». En réponse à une telle requête,

l’agent mère envoie un Binding Ackowledgement pour indiquer s’il peut répondre à la

requête du mobile. Pour le moment, tout se passe comme dans MIPv4. Cependant, le

mobile a par la suite la possibilité d’informer ses correspondants de sa position courante ;

Lorsqu’il reçoit un paquet d’un correspondant, il détermine si le paquet a transigé par le

réseau mère en regardant si le paquet contient un routing header ou s’il a été tunnelé par

l’agent mère (encapsulation). S’il ne contient pas de routing header, le nœud mobile endéduit que le correspondant émetteur n’a pas d’entrée dans son cache l’association pour



lui. Il peut alors lui envoyer un Binding Update pour qu’il lui envoie les paquets directement,

sans plus passer par son sous-réseau mère

En tête IPv6 in IPv6

Comparaison MIPv4 et MIPv6 :



3.2. Solutions aux niveaux supérieurs : Solutions au niveau transport et session (TCP, SCTP,

SIP,…)

Mobilité entre les couches 3 (réseau) et 4 (transport)

Protocole Host Identity Protocol (HIP)

Ce protocole met en place une couche intermédiaire entre les couches réseau et transport. Il

permet de séparer la localisation et l'identification d'un hôte.

Cependant, la mise en place de ce protocole nécessitera de profondes modifications des OS

et des applications liées au web : il ne semble pas pertinent de l'envisager pour le moment.

Mobilité liée à la couche 4 (Transport)

La couche transport a pour rôle d'encapsuler les paquets issus de la couche application par

des protocoles standardisés, et de les envoyer à la couche réseau. Les protocoles principaux

de la couche 4 sont le TCP et l'UDP.

Les solutions de mobilité au niveau de la couche transport exploitent les fonctionnalités de

ces protocoles, ou en implémentent de nouveaux, spécifiques.

Ces solutions présentent de nombreux avantages; elles permettent de maintenir les

connexions lors des handovers, en évitant notamment la perte de données (contrairement à

celles des couches inférieures) elles ne nécessitent pas de modification de l'infrastructure

bien qu'optimisées pour IPv6, elles peuvent tourner sous IPv4. En revanche, ces solutions

sont aujourd'hui grandement tournées vers le protocole TCP ; Or, de nombreux médias

utilisent d'autres protocoles, comme UDP (c'est le cas de la VoIP) : il faudrait donc adapter

les solutions à ces protocoles.

Voici un aperçu des différentes solutions existantes pour la mobilité en couche 4 :

http://fr.wikipedia.org/wiki/Transmission_Control_Protocol

http://fr.wikipedia.org/wiki/User_Datagram_Protocol

http://fr.wikipedia.org/wiki/User_Datagram_Protocol

http://fr.wikipedia.org/wiki/Transmission_Control_Protocol



Solutions basées sur un proxy

Le principe de base de ces solutions est de séparer la connexion TCP en deux connexions : le

proxy est intercalé entre le mobile et son correspondant. Ainsi, le correspondant peut

toujours joindre le proxy, et le proxy dialogue avec le mobile pour connaître son adresse, et

interrompre le flux de données le temps que le mobile change d'emplacement.

TCP Migrate

Ce protocole est dérivé du protocole TCP. Il permet la migration de connexions TCP lorsque

le mobile change d'IP : le changement de réseau est ainsi transparent pour l'application.

Solutions basées sur SCTP (Stream Control Transmission Protocol)

Ces solutions exploitent la possibilité offerte par SCTP d'établir une connexion avec

simultanément plusieurs adresses à chaque extrémité de la liaison.

On retiendra entre autres mSCTP (mobile SCTP), ou encore SIGMA (Seamless IP diversity

based Generalized Mobile Architecture).

Toutes ces solutions ont l'avantage de pouvoir tourner sur les infrastructures existantes, et

de pouvoir tourner sous IPv4 au cas où l'un des éléments ne supporte pas IPv6. Cependant, il

semble que SCTP soit loin de s'imposer aujourd'hui.

Mobilité liée à la couche 5 (Application) : protocole SIP

SIP (Session Initiation Protocol) est un protocole normalisé par l'IETF. Il gère la connexion,

l'authentification et la localisation de participants à des sessions multimédia. C'est

aujourd'hui le protocole le plus utilisé pour la VoIP.

http://fr.wikipedia.org/wiki/Internet_Engineering_Task_Force

http://fr.wikipedia.org/wiki/Internet_Engineering_Task_Force



Registration

L’enregistrement SIP se fait de la même manière que l’enregistrement du MIP. Par défaut,

les enregistrements sont envoyés au REGISTRAR mère. Ainsi, tout changement

d'emplacement entraîne une demande REGISTER SIP et la réponse doit être envoyée. Dans

SIP, les enregistrements peuvent être envoyés au proxy comme les autres demandes.

Comparaison SIP et MIP :



4. Conclusion :

Implémentation de la mobilité IPv6

Linux MIPLv6 2.0 (fév 2006)

BSD Kamé

Microsoft: patch pour XP SP1

Routeurs: CISCO, 6WIND

Déploiement: assez faible

Au japon, suivi des patients en temps réel depuis l'ambulance jusqu'à l'hôpital

Beaucoup de terminaux mobiles intègrent un Linux

Perspectives de mobilité

• L’architecture mobile IP a en cours de finalisation à l’IETF avec les mécanismes

basiques déjà finalisés et des fonctionnalités additionnelles qui s’ajoutent

progressivement.

• Les opportunités du marché pour cette architecture sont énormes et doivent suivre

l’évolution des ordinateurs et des industries d’internet d’une part, et des téléphones

mobiles d’autre part.

• Beaucoup d’efforts doivent être fournis afin d’assurer l’intégration des deux

approches tout en ayant une infrastructure réseau unique pour le mobile IP et les

autres approches de mobilité telle la 3ème génération des réseaux mobiles cellulaires

(UMTS) ou la 4ème génération WiMAX.

• Ce perspective reste conforme à la tendance globale « intégration des services à

travers une infrastructure consolidée » pour les réseaux publiques.

Rapport Mobilité IP

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