IPv6技术系列_CH6_MobileIPv6andQoS

1、DiffServ 及 Mobile IPv6的整合技術說明Outline6.1 DiffServ problems in IP mobility environments 6.1.1 Dynamic SLS Configuration 6.1.2 Dynamic Routing for SLA setup 6.1.3 Mobile Flow IdentificationOutline6.2 DiffServ Proposals in IP mobility environments 6.2.1 The Proposal for Dynamic SLS Configuration A QoS A

2、rchitecture for Future Wireless IP Networks 6.2.2 The Proposal for Dynamic Routing for SLAsetup QoS in Mobile IPv6 6.2.3 The Proposal for Mobile Flow Identification An Analysis of the DiffServ Approach in MobileEnvironmentsIntroduction 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。Mobi

3、le IPv6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 Mobile IPv6與QoS整合上的問題來源 QoS的服務是建立在靜態設定上。 Mobile IPv6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。Dynamic SLS Configuration SLS (Service Level Specification) Specifies handling of customer's traffic by a network provi

4、der . 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Mobile IPv6環境變動很大，需要對SLS時常做修改，便顯得非常耗時耗力。Dynamic Routing for SLA setup SLA (Service Level Agreement) 與home agent的ISP業者簽訂。MH在home agent所得到的服務等級，只 在MH的home network以及CN的network間有效。如果MH移動到foreign subnet，想得到與 home agent相同的服務等級，必須重新與 其foreign subnet的I

5、SP業者簽訂SLA。Mobile Flow IdentificationThe first and border routers to identify micro- flows associated with mobile users. 以Mobile Host為例，封包中的SrcIP以及DestIP欄位有可能會改變。 Flow Identification是以Home Addresses為基礎而運作。Flow Identification對於DiffServ的封包分類程序 (如：multi-field (MF) classification)是非常重要 的一環。Mobile Flow Id

6、entificationIn order to identify the information required for MF classification. IPv6 the home address, destination option, and the routing header need to be analyzed. 如果MF classification在邊界路由器上執行的話，也會發生同樣的問題。The Proposal forDynamic SLS Configuration 文獻 J. C. Chen and al, “A QoS Architecture forFutu

7、re Wireless IP Networks”. 目的 Mobile IP環境下結合QoS機制。 低Signaling overhead。 當MN移動時，維持穩定的QoS。 提供Dynamic SLS negotiation。 Wireless QoS architectureDomain 1 Global IP NetworkDomain 2.A:i,A serverQGS AAA ser ver'U ')UDHCP server.-.RAN<.:»- - <1!l - - - .MSQGS; QoS Global Server QLN: QoS Lo

8、cal Node MS: Mobile StationRAN: Radio Access Network Architecture Components MS (mobile station) 使用者的上網設備。 QGS (Qos global server) 擁有整個domain可用資源的資訊。 MS與QLN之間的溝通橋樑。 QoS negotiation 和 signaling 的控制平台。The Proposal forDynamic SLS Configuration QLN (QoS local node) DS domain的邊界(edge)以及入口(ingress)路由器。 週期

9、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。The Proposal forDynamic SLS Configuration Protocols Dynamic SLS Negotiation Protocol (DSNP) 當MS移至新的RAN要求做SLS更動時，QGS首先會與MS的home QGS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administration domain的QLNs。 只執行一次溝通便完成了dynamic SLS的設定，大幅降低了signaling所消耗的頻

10、寬。 Example flow for first power-on or movinginto a new domain.DHCP MS ServerQGSAAA ServerQLNi-DHCPDISCOVERDHCPOFFERDHCPREQUEST -_ DHCPACKDSW REQ(;ESTAAAREQUEST -AAARESPOND-UPDATE- DS:XP OFFER- ACK-actual traffic MS想更改SLS時，必須與QGS做更新SLS的動作。MS QGSAAAServerQLNi-DSNP UPDATE _-AAA REQUEST_- DSNP ACCEPT_-_

11、AAA RESPONDNEW SLS_ ACK-.-. .- actual traffic .-. 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。DHCPMS Server QGSAAA ServerQL;'fi-DHCPDISCOVER _. DHCPOFFER.DHCPREQUEST .-_. DHCPACK.-.-a ctu al tra ffic .-_,. NEWINF'O.UPDATE-.-.-.ACK Implementation SLS Update 假如QGS決定降低update的次

12、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。eOA oS oS SLS10.1.1.1 xxxx a.aayyyybbb155.247.170.4COA oSxxxx10.1.3.1 yyyy!LMS HA: 128.175.2.13COA:I0.1.1.1MSHA: 155.247.170.4COA:I0.1.3.1COA oSHA: Home Address xxxxCOA: Car e-of-Addr ess 155.247.170.4yyyyT

13、he Proposal forDynamic Routing for SLA setup 文獻 Zhigang KAN, Dongmei ZHANG, RuntongZHANG, Jian MA, “QoS in Mobile IPv6”. 目的 提出two-plane two-tier的QoS架構 保證end-to-end的QoS，解決dynamicSLA setup的問題。 透過Mobile IPv6的signaling來處理QoSnegotiation。 Two-Tier QoS architectureRAN3 Architecture Components Global QoS Ag

14、ent (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。 Local QoS Agents (LQA) DS domain的ingress路由器以及連接RadioAccess Networks (RAN) 的邊界路由器。 Network Administration Domain (NAD) 至少會有一個GQA還多個LQA。 Radio Access Networks (RAN)The Proposal forDynamic Routing for SLA setup QoS Signaling COPS 現有Mobile IPv6的signaling做延伸。

15、 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。The Proposal forDynamic Routing for SLA setup End-to-end QoS guarantees 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dynamic routing for SLA setup問題。 使MN到CN間的頻寬獲得該有的保證。 End-to-end QoS guarantees 示意圖LQARANForeig

16、n networkeN QoS signallings流程 1. MN傳送帶有QoS Object Option的extended BU給default router。 2. default router收到來自MN的BU message之後，以COPS Requestmessage通知LQA來自MN的QoS要求。RANHomeNetworkMNLQA 3. 如果LQA同意MN的QoS要求，回應給default router一個success COPSDecision message。反之，則回應failure COPS Decision message。 4. 取得success COPS

17、Decision message，default router回送給LQA依個COPSReport message。反之，則不對LQA傳送任何回應的message。RANHomeNetworkMNLQAl 5. default router傳送BA message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BU messgae來通知CNs。LQARANHomeNetworkMNLQA;rJ -RANeNThe Proposal forDynamic Routing for SLA setup 7. 當CN收到來自MN的BU

18、message後，回傳BA message來回應MN。 8. CN的default router會處理BA message中的QoS Object Option，判斷是否同於BU message或是經過CN所修改，並藉由COPS Request message來通知LQA。HomeLQA Network." RANMNLQARAN 9. 如果LQA收到了相同的QoS Request，則回傳給CN的default router一個 success COPSDecision message。反之，則回傳 failure COPS Decision message。 10. 如果default router收到success COPS Decision message後，回傳設定成功或是失敗的COPS Report message給LQA。反之，則不回傳任何回應給LQA。 11 .default router轉送extended BA message給MN。RANLQAHomeNetwork (9 )"' .!1111111"-( 10) RANThe Proposal for