IPv6技术系列CH6MobileIPv6 and QoS.docx
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IPv6技术系列CH6MobileIPv6andQoS
DiffServ及MobileIPv6
的整合技術說明
Outline
•6.1DiffServproblemsinIPmobilityenvironments
–6.1.1DynamicSLSConfiguration
–6.1.2DynamicRoutingforSLAsetup
–6.1.3MobileFlowIdentification
Outline
•6.2DiffServProposalsinIPmobilityenvironments
–6.2.1TheProposalforDynamicSLSConfiguration
•AQoSArchitectureforFutureWirelessIPNetworks
–6.2.2TheProposalforDynamicRoutingforSLA
setup
•QoSinMobileIPv6
–6.2.3TheProposalforMobileFlowIdentification
•AnAnalysisoftheDiffServApproachinMobile
Environments
Introduction
•整合QoS的優點
–對於商業以及Real-time服務是不可或缺的
–例如:
視訊會議、語音通訊(Skype)、網路電視…等。
•MobileIPv6與QoS的整合,在技術上會遇到一些問題,尚未有標準的解決方案。
Overview
•MobileIPv6與QoS整合上的問題來源
–QoS的服務是建立在靜態設定上。
–MobileIPv6的環境是經常動態變化。
•這些問題導致使用者必須要求對QoS做些
動態上的設定調整。
•如何使得QoS服務能夠適應這種動態設定
上的要求,成為必須探討的重要問題。
DynamicSLSConfiguration
•SLS(ServiceLevelSpecification)
–Specifieshandlingofcustomer'strafficbyanetworkprovider.
•更動SLS
–使用者必須要與擁有權限調整SLS的服務人員聯繫,在由技術人員對SLS更動。
•假設MH的MobileIPv6環境變動很大,需
要對SLS時常做修改,便顯得非常耗時耗力。
DynamicRoutingforSLAsetup
•SLA(ServiceLevelAgreement)
–與homeagent的ISP業者簽訂。
•MH在homeagent所得到的服務等級,只在MH的homenetwork以及CN的network
間有效。
•如果MH移動到foreignsubnet,想得到與homeagent相同的服務等級,必須重新與其foreignsubnet的ISP業者簽訂SLA。
MobileFlowIdentification
•Thefirstandborderrouterstoidentifymicro-flowsassociatedwithmobileusers.
•以MobileHost為例,封包中的SrcIP以及DestIP
欄位有可能會改變。
–FlowIdentification是以HomeAddresses為基礎而運
作。
•FlowIdentification對於DiffServ的封包分類程序(如:
multi-field(MF)classification)是非常重要的一環。
MobileFlowIdentification
•InordertoidentifytheinformationrequiredforMFclassification.
–IPv6thehomeaddress,destinationoption,andtheroutingheaderneedtobeanalyzed.
•如果MFclassification在邊界路由器上執行的話,
也會發生同樣的問題。
•文獻
–J.C.Chenandal,“AQoSArchitecturefor
FutureWirelessIPNetworks”.
•目的
–MobileIP環境下結合QoS機制。
–低Signalingoverhead。
–當MN移動時,維持穩定的QoS。
–提供DynamicSLSnegotiation。
•WirelessQoSarchitecture
Domain1~~
GlobalIPNetwork
Domain2
\
.A:
i\,Aserver
QGS
\AAAserver'
U')
U~
DHCPserver
....-.
RAN
<.:
»
--<1!
l---...
MS
QGS;QoSGlobalServerQLN:
QoSLocalNodeMS:
MobileStation
RAN:
RadioAccessNetwork
•ArchitectureComponents
–MS(mobilestation)
•使用者的上網設備。
–QGS(Qosglobalserver)
•擁有整個domain可用資源的資訊。
•MS與QLN之間的溝通橋樑。
•QoSnegotiation和signaling的控制平台。
TheProposalfor
DynamicSLSConfiguration
•QLN(QoSlocalnode)
–DSdomain的邊界(edge)以及入口(ingress)路
由器。
–週期性地與QGS更新local端資源使用狀況。
–對通過的封包執行mark、police、shape…等
動作。
•Protocols
–DynamicSLSNegotiationProtocol(DSNP)
•當MS移至新的RAN要求做SLS更動時,QGS首先
會與MS的homeQGS或其他的管理伺服器作溝通。
•完成一次溝通後,QGS會將其結果Multicast至其他
位於相同administrationdomain的QLNs。
•只執行一次溝通便完成了dynamicSLS的設定,大
幅降低了signaling所消耗的頻寬。
•Exampleflowforfirstpower-onormoving
intoanewdomain.
DHCPMSServer
QGS
AAAServer
QLNi
-
DHCPDISCOVER
DHCPOFFER
DHCPREQUEST~
-
-
_DHCPACK
DSWREQ(;EST
AAAREQUEST-
AAARESPOND
-
-
UPDATE
-DS:
XPOFFER
-
-ACK
-
actualtraffic
•MS想更改SLS時,必須與QGS做更新SLS的動作。
MSQGS
AAA
Server
QLNi
-
DSNPUPDATE_-
-
AAAREQUEST_
_-DSNPACCEPT
_
-_AAARESPOND
NEWSLS
_ACK
-
.-...
-actualtraffic.-...
•MS移至同個domain的其他RAN時,除非MS想更改SLS,否
則無需執行signaling和negotiation的動作。
DHCP
MSServerQGS
AAAServer
QL;'\fi
-
DHCPDISCOVER_
_.DHCPOFFER
....
DHCPREQUEST....
-
_.DHCPACK
....
-.-
actualtraffic......
--
_,.NEWINF'O
....
UPDATE
-
.-
-..-..
ACK
•Implementation
–SLSUpdate
•假如QGS決定降低update的次數,回傳給
MS拒絕更新的訊息。
•當QGS允許MS更新SLS,新的SLS資訊會
複製到MS的表格當中。
•除了更新表格之外,還必須通知QLNs更改
了SLS。
•最後由QGS送給MS允許更新的訊息。
eOAoSoSSLS
10.1.1.1xxxxa.aa
yyyy
bbb
155.247.170.4
COAoS
xxxx
10.1.3.1yyyy
{!
L
MSHA:
128.175.2.13
COA:
I0.1.1.1
MS
HA:
155.247.170.4
COA:
I0.1.3.1
COAoS
HA:
HomeAddressxxxx
COA:
Care-of-Address155.247.170.4
yyyy
•文獻
–ZhigangKAN,DongmeiZHANG,Runtong
ZHANG,JianMA,“QoSinMobileIPv6”.
•目的
–提出two-planetwo-tier的QoS架構
•保證end-to-end的QoS,解決dynamic
SLAsetup的問題。
•透過MobileIPv6的signaling來處理QoS
negotiation。
•Two-TierQoSarchitecture
RAN3
•ArchitectureComponents
–GlobalQoSAgent(GQA)
•擁有整個domain的資源訊息,並指示LQAs如何對
進來的流量做處理。
–LocalQoSAgents(LQA)
•DSdomain的ingress路由器以及連接Radio
AccessNetworks(RAN)的邊界路由器。
–NetworkAdministrationDomain(NAD)
•至少會有一個GQA還多個LQA。
–RadioAccessNetworks(RAN)
TheProposalfor
DynamicRoutingforSLAsetup
•QoSSignaling
–COPS
•現有MobileIPv6的signaling做延伸。
•用來溝通GQA與GQA,GQA與LQA。
•具擴充彈性的架構
–由GQA管理整個domain的資源。
–將流量控制和封包轉送的機制分隔開。
•End-to-endQoSguarantees
–NAD間鄰近的GQAs會相互同步MN的SLAs
•不同NAD間的SLAs定義不同。
–保持MN與CN間的routing擁有相同的QoS
•解決dynamicroutingforSLAsetup問題。
•使MN到CN間的頻寬獲得該有的保證。
•End-to-endQoSguarantees示意圖
LQA
RAN
Foreignnetwork
eN
•QoSsignallings流程
–1.MN傳送帶有QoSObjectOption的extendedBU給defaultrouter。
–2.defaultrouter收到來自MN的BUmessage之後,以COPSRequest
message通知LQA來自MN的QoS要求。
RAN
Home
Network
MN
LQA
~[
–3.如果LQA同意MN的QoS要求,回應給defaultrouter一個successCOPS
Decisionmessage。
反之,則回應failureCOPSDecisionmessage。
–4.取得successCOPSDecisionmessage,defaultrouter回送給LQA依個
COPSReportmessage。
反之,則不對LQA傳送任何回應的message。
RAN
Home
Network
MN
LQA
~l
–5.defaultrouter傳送BAmessage給MN,通知MN是否能夠連上RAN。
如LQA不承認MN,則整個程序在此終結。
–6.當MN成功連上RAN,MN傳送BUmessgae來通知CNs。
LQA
RAN
Home
Network
MN
LQA
;rJ-~~
RAN
eN
–7.當CN收到來自MN的BUmessage後,回傳BAmessage來回應MN。
–8.CN的defaultrouter會處理BAmessage中的QoSObjectOption,判斷是否
同於BUmessage或是經過CN所修改,並藉由COPSRequestmessage來通知
LQA。
Home
LQANetwork
."RAN
MN
LQA
~~
RAN
–9.如果LQA收到了相同的QoSRequest,則回傳給CN的defaultrouter一個successCOPS
Decisionmessage。
反之,則回傳failureCOPSDecisionmessage。
–10.如果defaultrouter收到successCOPSDecisionmessage後,回傳設定成功或是失敗
的COPSReportmessage給LQA。
反之,則不回傳任何回應給LQA。
–11.defaultrouter轉送extendedBAmessage給MN。
RAN
LQA
Home
Network
~~~
(9)
"'.!
1111111"--(10)~
RAN
TheProposalfor
MobileFlowIdentification
•文獻
–TorstenBraun,ClaudeCastelluccia,GüntherStattenberger,“AnAnalysisoftheDiffServApproachinMobileEnvironments”.
•在此討論的解決方法,必須滿足以下條件
–限定在同個domain之下。
–MH沒有要求額外的SLA或更改SLA。
–MH所連接新的first-hoprouter,必須要支援
MFclassification。
•當MN移至localforeignagent,在
triangularrouting或routeoptimization
情況之下。
–封包並不透過HA做轉送。
–localforeignagent儘管與MH的HA是相互連
接的,仍無法得知MH所持有的服務等級。
•透過identify從MH送來之封包上的home
address,獲得到相關的服務等級資訊。
mobilBhost_...
(MH)athOrt18~
mobilehaS'
.I
------t~.
-
••••••••...•••10.8pn;;,tgo:
ol
tri."'gularmt>d..
-----t.....
bldlre-ellonlllmode
roUlltoptimization
- 配套讲稿:
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