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NEMO Basic Support, Multi-Domiciliation et Découverte de Services

Contexte

La gestion de la mobilité IPv6 est principalement réalisée à l'aide de deux protocoles définis par l'IETF : Mobile IPv6 et NEMO BS (NEtwork MObility Basic Support). Mobile IPv6 gère la mobilité d'un hôte tandis que NEMO BS assure la mobilité d'un réseau IPv6 entier, appelé réseau mobile. Dans le cas de NEMO BS, la complexité est centralisée sur un équipement dédié : le routeur mobile. Ainsi, chaque mouvement (lorsque le réseau mobile se déplace d'un réseau d'accès vers un autre) est transparent pour l'ensemble des hôtes IPv6 du réseau mobile. Un hôte IPv6 standard peut ainsi bénéficier d'une connectivité permanente au sein d'un réseau mobile sans avoir toutefois besoin de protocoles additionnels.

NEMO BS, couplé avec certaines extensions, gère notamment la mobilité des réseaux IPv6, la continuité des flux, les équipements multi-interfaces. A travers différents projets ANR (REMORA) et contrats de recherche, l'équipe Réseaux et Protocoles travaille sur de nombreuses améliorations de ce protocole :

  • Configuration initiale automatique
    • Autoconfiguration des routeurs mobiles au démarrage
    • Découvertes de services sur le réseau mobile
  • Multi-domiciliation
    • Partage de charge
    • Distribution des flux
    • Tolérance à la panne
    • Applications utilisateurs adaptatives
    • Gestion de routeurs mobiles multiples

Démonstration

Principe

Pour illustrer toutes les avancées qu'offre le protocole NEMO BS, nous avons recréé un environnement type correspondant à celui d'un opérateur de mobilité. Le routeur mobile est un équipement qui par définition se déplace et change de réseaux d'accès. Lors d'un tel mouvement, les mécanismes de NEMO BS entrent en jeu pour assurer de manière transparente aux utilisateurs une connectivité IPv6 ainsi qu'une continuité des flux.


Plateforme

La plateforme de démonstration est composée des entités suivantes :

  • le service de mobilité
    • Agent mère
    • Routeur mobile
  • les serveurs de média IPv6 (Passerelles de service)
  • les utilisateurs du réseau mobile IPv6 (Clients)
    • Système d'exploitation supportant IPv6 (Mac OS X, Windows Vista, GNU/Linux)
    • Applications compatibles IPv6 (SIP-Communicator, VLC)
    • Ordinateur portable ou tablette PC équipé en Wi-Fi


Scénario

Après avoir démarré, le routeur mobile se configure automatiquement pour assurer une connectivité aux utilisateurs associés. Ces derniers vont pouvoir automatiquement découvrir des services IPv6 fournis par l'opérateur. Enfin, le routeur en mouvement passant d'un réseau d'accès à un autre conserve les connexions réseaux de manière transparente pour l'utilisateur.

Fig.2 Exemple de réseau mobile embarquant un routeur mobile munis de multiples interfaces. Le routeur mobile assure la continuité de service tout au long des déplacements du train.

La vidéo suivante expose les différents protocoles mis en oeuvre, suivi par une démonstration filmée de notre plateforme de mobilité. Cette vidéo est également disponible dans un format de meilleure qualité à cette adresse (vidéo Quicktime, 13 Mo).

Demonstration des réseaux mobiles IPv6 et Découverte de Service
<videoflash>FzEhZlIBnkU</videoflash>


La vidéo ci-dessus détaille les protocoles suivant:


Gestion de la Mobilité

Le routeur mobile opère le protocole NEMO BS qui lui permet d'être toujours joignable par l'intermédiaire de son adresse principale tout comme les clients associés dans le réseau mobile. Cette adresse principale est associée à une adresse temporaire auprès d'un équipement appelé agent mère. Cette adresse temporaire représente la position réelle du routeur mobile dans la topologie d'Internet et est mise-à-jour à chaque déplacement du réseau mobile vers un nouveau réseau d'accès.

L'ensemble des flux à destination du réseau mobile passent toujours par l'agent mère, qui peut donc assurer la continuité des flux tout au long des déplacements du réseau mobile.


Multi-domiciliation

Le routeur mobile dispose de plusieurs interface réseau lui permettant de se connecter en parallèle a plusieurs réseaux d'accès IPv6. Son adresse principale est alors associée à plusieurs adresses IPv6 temporaires (une par interface) grâce au protocole Multiple Care-of Addresses registration (MCoA). Plusieurs chemins concurrents peuvent ainsi être maintenus entre le routeur mobile et son agent mère.

Les flux de l'Internet à destination du réseau mobile ou inversement font l'objet d'une décision de routage respectivement sur l'agent mère ou le routeur mobile. Ces décisions sont prises en fonction de préférences ou politiques de routages présentes sur chacune de ces entités.

Les flux peuvent ainsi être partagés entre différent chemins selon leur protocol et/ou port. Le routeur mobile et l'agent mère peuvent également plus facilement faire face à une panne ou une déconnexion de l'un des réseaux d'accès en redirigeant les flux vers les interfaces disponibles.

Nous travaillons également à la gestion de routeurs mobiles multiples au sein d'un même réseau mobile. Nous nous intéressons notamment aux mécanismes de redondance des routeurs mobiles tout en étendant la mise en oeuvre du partage de charge et de tolérance au fautes dans ce contexte.

Découverte de Services

Au niveau de l'opérateur, le routeur mobile se configure automatiquement avec les bons paramètres (préfixe du réseau mobile, adresse de l'agent mère, etc.).

Au niveau des utilisateurs du réseau mobile, les clients associés peuvent après autoconfiguration IPv6 découvrir les services disponibles (VoD, VoIP).