Georg Mittenecker, Josef Tschiggerl IPv6 Kongress 2010 Neue Möglichkeiten für Mobilkommunikation durch unterbrechungsfreies Handover mit Mobile IPv6 Georg Mittenecker, Josef Tschiggerl IPv6 Kongress 2010

Agenda Mobility Management Protocols Mobilitäts-Szenarien, NEMO MIPv6 FMIPv6, HMIPv6 PMIPv6 Mobilitäts-Szenarien, NEMO Zusammenfassung und Ausblick Anhang: MIPv6 Implementierungen

Mobility Management Protocols MIPv6 FMIPv6 HMIPv6 PMIPv6 Host Based Network Based

Was ist Mobile IPv6? (1) Host based Mobility Management „Feature“ von IPv6 Handover in heterogene / homogene Netze Aufgabenbereich Verbindungsabbruch vermeiden (TCP, Socket) gleichbleibende IP „Echte Mobilität“

Was ist Mobile IPv6? (2) – Services und Kommunikation Home Agent Correspondent Node Home Network Home Address Foreign Network Mobile Node (1) Care-of-Address (2) Binding Update (3) Kommunikation mit CN (4) Routen-Optimierung Mobile Node

Nachteile Mobile IPv6 und Tuning Mobile IPv6 anfällig für Attacken IPSec möglich Binding Update Spoofing Keine „globale“ Authentifizierung möglich HD Streaming: etwa 3-5 s Unterbrechung Erkennen eines Verbindungsabbruchs, CoA Generierung, BU Senden

Mobile IPv6 Tuning FMIPv6 HMIPv6 F-HMIPv6 Eigenständiger Scan nach Netzen (RtSolPr) Fast Binding Update (CoA wird selbst generiert) Reactive/Predictive HMIPv6 „Signaling Traffic“ verringern, „Mobility Anchor Point“ (MAP) F-HMIPv6 Verknüpfung von HMIP und FMIP

FMIPv6 Beispiel 802.11 „Predictive Mode“ Router Solicitation for Proxy Advertisement (RtSolPr)/Proxy Router Advertisement (PrRtAdv) Fast Binding Update (FBU); Handover Initiate (HI); Handover Acknowledge (HAck); unsolicited Neighbor Advertisement (NA)

HMIPv6

Proxy Mobile IPv6 Eine Adresse (Home Network Prefix) Vergleichbar HMIPv6 Intelligenz in NW Local Mobility Anchor Mobile Access Gateway Mobile Node LMA MAG1 MAG2 PMIPv6 Domäne Home Network Wolke weiß!  Local Mobility Anchor (LMA) and the Mobile Access Gateway (MAG)

Vergleich Eigenschaft MIPv6 FMIPv6 HMIPv6 PMIPv6 Region Global Global/Lokal Lokal Infrastruktur HA HA, MAP LMA, MAG Routen Optimierung Ja Nein N/A „Handover Latency“ - + ~ Mobilität Host Netzwerk „Router Advertisement“ Broadcast Unicast Ref. Al-Surmi et al.!

Soft Handover / Seamless Handover Alter L2-Link bleibt aufrecht bis neuer L2-Link aufgebaut wurde (make-before-break) Keine Paketverluste, keine hohen Delays Kurzfristige Paket-Duplizierung möglich Mehrere Funkschnittstellen nötig erhöhter Ressourcen-Verbrauch auf mobilen Endgeräten und im Funknetz

Szenarien Globale Mobilität Lokale Mobilität Bewegung zwischen Zugangsnetzen unterschiedlicher Provider Lokale Mobilität Zwischen Subnetzen eines Zugangsnetzes Intra-Link-Mobilität (Layer 2 Mobilität) Von Layer 2 Mobility-Protokollen abgehandelt

Szenarien für Globale Mobilität Vertikales Handover zwischen Netzen verschiedener Provider Universelle Lösung MIPv6 in einigen Fällen ineffizient

Szenarien für Lokale Mobilität Großes Campus Netz Mehrere IP-Subnetze Statt (proprietären) WLAN Switches Zukünftige Mobilfunknetze (cellular networks) Picozellen-Netze

Network Mobility (NEMO) Router mit seinem ganzen Netz mobil Session-Kontinuität für alle Knoten im mobilen Netz Knoten brauchen kein Mobility Protokoll RFC 3963

Weitere Aktivitäten für Vertical Handover und Mobility Management Host Identity Protocol (HIP), RFC 4423 IKEv2 Mobility and Multihoming Protocol (MOBIKE)", RFC 4555 3GPP system to WLAN interworking (TS 23.234) www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/23234.htm IMS IP Multimedia Subsystem (TS 23.228) 802.21 Media independent handover www.ieee802.org/21/ Unlicensed Mobile Access (UMA) www.umatoday.com

Zusammenfassung und Ausblick Aktuell verfügbar: Roaming ohne TCP-Unterbrechung eingeschränkt für Streaming-Anwendungen Universelles Mobilitätsmanagement auf IP-Basis vereinfacht Zusammenarbeit unterschiedlicher Zugangstechnologien WLAN, WIMAX, UMTS, LTE, .. „für den Anwender unmerkbares horizontales und vertikales Handover“ Aktuelle Optimierungen vielversprechend für kurzfristige Lösungen

MIPv6 Software Implementierungen / Softwareverfügbarkeit für optimierter Versionen teilweise noch mangelhaft fmipv6.org, hmip, .. Viele Tests durch namhaften Hersteller

Implementierungen für Linux / *NIX MIPv6 Implementierung: Linux, BSD, *NIX Zahlreiche Tests, Forschungsnetze u.ä. Mac OS X über eigenen Kernel (open Darvin OS) http://www.searchnetworking.de/index.cfm?pid=3805&pk=104707

Implementierungen von Microsoft MS Windows XP + Server 2003 CN unterstützt, nicht MN und HA In Vista und Windows 7 ganz zurückgezogen MIPv6 Technology Preview nicht veröffentlicht

Implementierungen für Mobile Geräte kaum im Mainstream unterstützt Windows Mobile, Apple iPhone, Blackberry und Symbian: bislang kein offizieller Support Android: erste experimentelle Versuche Maemo: Nokia Internet Tablet Für Entwickler verfügbar (nicht im kommerziellen Produkt) Treck.com: Embedded MIPv4/6 Implementierung zu Testzwecken für kommerziellen compiler-, prozessor- und betriebssystemunabh. Dual-Stack als Demo für MS Windows

Implementierung in Routern Breite Unterstützung von Cisco HA, FA, Mobile Router Platforms: 1800, 2800, 3800, 7200, 7301, 6500 .. 3200 Mobile Access Router („vehicular environment“) www.cisco.com/en/US/products/ps6590/prod_presentation_list.html Linux-basierte Router

Referenzen Mobility for IP: Performance, Signaling and Handoff Optimization (mipshop), IETF working group, https://datatracker.ietf.org/wg/mipshop/ RFC 5568, Mobile IPv6 Fast Handovers RFC 4830, Problem Statement for Network-Based Localized Mobility Management (NETLMM) RFC 5213, Proxy Mobile IPv6