Medida de prestaciones de Mobile IP y Hierarchical Mobile IP

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Medida de prestaciones de Mobile IP y
Hierarchical Mobile IP

• Autores
• Ignacio Martínez Arrúe
• Jorge Martínez Bauset
• Ponente
• Ignacio Martínez Arrúe

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Índice

• Introducción
• Red experimental
• Medida de prestaciones en la red experimental
  Mobile IP (MIP)
• Medida de prestaciones en la red experimental
  Hierarchical Mobile IP (HMIP)
• 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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• Introducción
• Red experimental
• Medida de prestaciones en la red experimental
  Mobile IP (MIP)
• Medida de prestaciones en la red experimental
  Hierarchical Mobile IP (HMIP)
• 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 adicionales

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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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• Introducción
• Red experimental
• Medida de prestaciones en la red experimental
  Mobile IP (MIP)
• Medida de prestaciones en la red experimental
  Hierarchical Mobile IP (HMIP)
• 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
Test con paquetes UDP de 1024 bytes y caudal
medio de 100 paquetes por segundo (819.2 kbps)

• 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 latencia

o paquetes transmitidos x paquetes recibidos
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3. Medida de prestaciones en la red experimental
Mobile IP
Test con paquetes UDP de 1024 bytes y caudal
medio de 200 paquetes por segundo (1.638 Mbps)

• 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 transmitidos x paquetes recibidos
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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

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• Introducción
• Red experimental
• Medida de prestaciones en la red experimental
  Mobile IP (MIP)
• Medida de prestaciones en la red experimental
  Hierarchical Mobile IP (HMIP)
• 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 visitada

o paquetes transmitidos x paquetes recibidos
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• Introducción
• Red experimental
• Medida de prestaciones en la red experimental
  Mobile IP (MIP)
• Medida de prestaciones en la red experimental
  Hierarchical Mobile IP (HMIP)
• 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