Les réseaux du future

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Jul 2, 2012 (4 years and 5 months ago)

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UPMC - M1 Réseaux - UE RTEL 1
Les réseaux du future
Nguyen Thi Mai Trang
LIP6/PHARE
Thi-Mai-Trang.Nguyen@lip6.fr
UPMC - M1 Réseaux - UE RTEL 2
Plan
￿
Virtualisation
￿
Clouds
￿
Réseaux « Green »
￿
Radio cognitive
￿
Femtocell
￿
Multi-homing
￿
Codage réseau
Virtualisation
UPMC - M1 Réseaux - UE RTEL 3
Source: http://www.4ward-project.eu/index.php?s=overview
Clouds
UPMC - M1 Réseaux - UE RTEL 4
Source: http://fr.wikipedia.org/wiki/Cloud_computing
Réseaux “Green”
UPMC - M1 Réseaux - UE RTEL 5
Source: http://www-phare.lip6.fr/Green_Communications/?q=node/4
Radio cognitive
￿
Un terminal à la radio cognitive est capable de
reconfigurer dynamiquement la partie radio
pour utiliser au maximum les fréquences
disponibles
￿
Utilisation flexible du spectre radio
￿
Augmentation des fréquences disponibles
￿
Augmentation de la capacité réseau
￿
Meilleure couverture réseau
UPMC - M1 Réseaux - UE RTEL 6
Allocation des fréquences
UPMC - M1 Réseaux - UE RTEL 7
Utilisation des fréquences licenciées
￿
Pas toutes les fréquences sont bien utilisées
UPMC - M1 Réseaux - UE RTEL 8
Principe de la radio cognitive
UPMC - M1 Réseaux - UE RTEL 9
Réseaux primaire et secondaire
Source: K-C. Chen and R. Prasad, “Cognitive Radio Networks”, Wiley 2009.
UPMC - M1 Réseaux - UE RTEL 10
Applications
￿
Les terminaux 4G peuvent utiliser d’une manière
opportuniste les bandes licenciées sous-utilisées (e.g.
bande de télévision)
￿
Les opérateurs peuvent vendre des fréquences d’une
manière opportuniste quand il y a une certaine sous-
utilisation des fréquences
￿
Les différentes technologies (Wi-Fi, LTE, WiMax)
peuvent utiliser les fréquences d’une manière
coopérative aux moments et aux endroits appropriés
￿
Exemple:
UPMC - M1 Réseaux - UE RTEL 11
Radio flexible
Source: http://www.supelec.fr/chaire-en-radio-flexible.html
UPMC - M1 Réseaux - UE RTEL 12
Femtocell
Source: D. Calin, H. Claussen, H. Uzunalioglu, “On Femtocell deployment architectures
and macrocell offloading benefit in joint macro-femto deployment”, IEEE Communications,
January 2010.UPMC - M1 Réseaux - UE RTEL 13
Multi-homing
￿
Un terminal mobile multi-interface peut se connecter à
plusieurs réseaux d’accès simultanément permettant
une complémentarité de services fournis par différents
réseaux disponibles
￿
Meilleur débit par l’agrégation de bande passante
￿
Meilleure disponibilité en passant à un autre réseau quand
un réseau a des problèmes de connectivité
￿
Meilleur partage de charge en aiguillant le trafic de
différentes applications vers différents réseaux appropriés
￿
Meilleur délai de handover en utilisant le chemin de bout
en bout le plus court pour le contrôle
UPMC - M1 Réseaux - UE RTEL 14
Protocoles pour le multi-homing
￿
Niveau transport
￿
SCTP (Stream Control Transmission Protocol)
￿
MPTCP (Multipath TCP)
￿
Niveau réseau
￿
Mobile IPv6 (avec l’extension de Monami6 –
Mobile Nodes and Multiple Interfaces in IPv6)
￿
Shim6 (Site Multihoming by IPv6
Intermediation)
￿
HIP (Host Identity Protocol)
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SCTP
UPMC - M1 Réseaux - UE RTEL 16
Internet
Application
IP
Physique
SCTP
Application
IP
Physique
SCTP
Numéro de port SCTP
Adresse IP
End-point SCTP
Chemin primaire
Chemin secondaire
• Chaque SCTP end-point est identifié par une liste d’adresses IP
• Les extensions LS-SCTP (Load-sharing SCTP) et CMT (Concurrent Multipath
Transfer) permettent d’utiliser plusieurs chemins simultanés
Multipath TCP
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TCP
(subflow)
Internet
Application
IP
Physique
Adresse IP
Chemin d’initiation
Chemin supplémentaire
• Une connexion MPTCP est établie avec un seul chemin au début
• Les chemins supplémentaires sont rajoutés sous l’accord des deux terminaux
• Chaque chemin correspond à une connexion TCP normale
TCP
(subflow)
MPTCP
TCP
(subflow)
Application
IP
Physique
TCP
(subflow)
MPTCP
Mobile IPv6
UPMC - M1 Réseaux - UE RTEL 18
HA
HoA
CoA1
Binding cache
BID1 : <HoA:CoA1>
BID2 : <HoA:CoA2>
Home Network Visited Network
Nœud mobile déplacé
Binding Updates
Re-routage
Visited Network
CoA2
L’extension Monami6 permet à un nœud mobile d’enregistrer plusieurs
Care-of-Address auprès du Home Agent
Nœuds
correspondants
Nœud mobile
BID : Binding Identifier
HoA: Home Address
CoA: Care-of-Address
HA : Home Agent
SHIM6
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Internet
Transport
IP (routage)
Physique
SHIM6
Transport
IP (routage)
Physique
SHIM6
ULID (Upper Layer Identifier)
Adresse IP
Chemin de bout en bout
• Chaque nœud est identifié par un ULID qui est une des adresses IP disponibles
• Context forking permet d’utiliser plusieurs chemins simultanément
Application
Application
Identifier
Locators
Identifier
Locators
HIP
UPMC - M1 Réseaux - UE RTEL 20
Internet
Transport
IP (routage)
Physique
HIP
Transport
IP (routage)
Physique
HI (Host Identifier)
Adresse IP
Chemin de bout en bout
• Chaque nœud est identifié par un HI qui est la clé publique d’une paire de clés
publique-privée
Application
Application
Identifier
Locators
HIP
Identifier
Locators
DNS
RVS (Rendez-Vous Server)
DNS (R)
HI(R), RVS(R)
Request
[HI (R)]
HI (R) : IP (R)
Req
ues
t [HI (R)]
Update RVS(R)
Update IP(R)
Gestion de mobilité coopérative (1)
￿
Le chemin le plus court est utilisé pour
envoyer les messages de contrôle
UPMC - M1 Réseaux - UE RTEL 21
Serveur au LIP6
Portables à Kista
Internet
wlan0
Sub-Path 1
eth0
Sub-Path 2
hs0
Sub-Path 3
Gestion de mobilité coopérative (2)
UPMC - M1 Réseaux - UE RTEL 22
A
2
A
1
B
2
B
1
tampon du récepteur(6)
à l’application
données à transmettre
1
2
3
4
5
6
1
1
1
2
3
3
5
2
4
6
2
4
5
6
2
4
4
2
3
6
4
5
6
6
Reordering
UPMC - M1 Réseaux - UE RTEL 23
Distribution de flux
UPMC - M1 Réseaux - UE RTEL 24
Codage réseau (1)
UPMC - M1 Réseaux - UE RTEL 25
Codage réseau (2)
UPMC - M1 Réseaux - UE RTEL 26
Source: S. Katti, H. Rahul, D. Katabi, W. Hu, M. Médard, and J. Crowcroft. XORs
in the Air: Practical Wireless Network Coding. In ACM SIGCOMM, 2006.