MIPv6 Hücre Geçişi Testleri

Hazırlanan gerçek MIPv6 ağ ortamında bir gezgin düğümün hücre geçişi sırasında yaşadığı zaman gecikmesi ve paket kayıplarını ölçmek amacıyla ağ üzerinde farklı testler gerçekleştirilmiştir. Test-1’de MN ev ağındadır ve MIPv6 düğümleri (HA, CN ve MN) üzerinde MIPv6 iletişim kuralının işleyişi incelenmiştir. Test-2’de MN yeni bir ağa (FR) hücre geçişi gerçekleştirmektedir. MN burada kendisine yeni bir CoA yapılandırır ve bu adresi BU iletisi kullanarak CN ve HA için bildirir. Test-3’de MN’nin hücre geçişi sırasında yaşadığı paket kayıpları incelenmiştir. Bunu için Test-3 sırasında CN düğümünden MN’nin ev adresine ayrı ayrı testlerde 0,1 s aralıklarla

66byte’lık ve 1024 byte’lık UDP ve TCP paketleri gönderilmiştir. Bu test aynı şartlar altında 20 kez tekrarlanarak ortalama paket kayıpları ve ortalama zaman gecikmesi incelenmiştir.

Çizelge 3.1. MIPv6 hareketlilik başlığı tipleri

Hücre geçişi sırasında, Ters Yönlendirilebilirlik sürecinde alınan ve gönderilen iletiler ve hareketlilik başlık bilgileri Çizelge 3.1’de verilmiştir. Testler sırasında, ağ üzerinde gönderilen ve alınan paketlerin incelenmesi için WIRESHARK paket yakalama yazılımı kullanılmıştır.

Test-1: MN’nin ev ağında olması durumu

MIPv6 iletişim kuralını uygulayabilmek için MIPL uygulaması HA, MN ve CN düğümleri üzerinde sırasıyla çalıştırılmıştır.

# ./mip6d –c mip6d.conf

HA düğümü üzerinde MIPL uygulamasının çalıştırılması sonucu gerçekleşen çıktı aşağıda verilmiştir. Bu çıktıya göre; (1) Düğüm bir HA’dır. (2) Yapılandırma dosyası mip6d.conf dosyasıdır. (3) HA ve MN arasında Yönlendirme Eniyileme (RO-Route Optimization) aktiftir. (4) HA ve CN arasında RO aktiftir.

mip6d[2346]: MIPL Mobile IPv6 for Linux v2.0.2 started (Home Agent) (1) conf_show: config_file = /usr/local/sbin/mip6d.conf (2)

conf_show: mip6_entity = 2

Hareketlilik Başlığı İleti Gönderen→Alan

MH Tip 1 HOTI MN→CN (HA ile)

conf_show: UseMnHaIPsec = disabled

conf_show: DoRouteOptimizationMN = enabled (3) conf_show: MnUseAllInterfaces = disabled xfrm_cn_init: Adding policies and states for CN xfrm_ha_init: Adding policies and states for HA

ha_if_addr_setup:Joined anycast group 2003:0:0:0:fdff:ffff:ffff:fffe on iface 4 MN düğümü üzerinde MIPL uygulamasının çalıştırılması sonucu gerçekleşen çıktı aşağıda verilmiştir. Bu çıktıya göre; (1) Düğüm bir MN’dir. (2) MN ve HA arasında RO açıktır. (3) MN ve CN arasında RO açıktır. (4) MN ve HA arasında bir tünel kurulmuştur. (5) MN ev ağı üzerindedir.

MIPL Mobile IPv6 for Linux v2.0.2 started (Mobile Node) (1)

conf_show: DoRouteOptimizationMN = enabled (2) conf_show: MnUseAllInterfaces = disabled

conf_show: MnDiscardHaParamProb = enabled

conf_show: SendMobPfxSols = enabled

conf_show: DoRouteOptimizationCN = enabled (3) xfrm_cn_init: Adding policies and states for CN

xfrm_mn_init: Adding policies and states for MN

conf_home_addr_info: HoA address 2003:762f:68ff:fe9c:ada5 conf_home_addr_info: HA address 2003:0:0:0:0:0:0:2

__tunnel_add: created tunnel ip6tnl1 from 2003::762f:68ff:fe9c:ada5 to 2003:0:0:0:0 :0:0:2 user count 1 (4)

conf_home_addr_info: Home address 2003::762f:68ff:fe9c:ada5

flag_hoa: set HoA 2003::762f:68ff:fe9c:ada5/128 iif 6 flags 10 preferred_time 429496729 5 valid_time 4294967295

conf_home_addr_info: Added new home_addr_info successfully __md_discover_router: discover link on iface wlan0

md_change_default_router: add new router fe80:0:0:0:2e0:4cff:fedd:4e95 on interf ace wlan0

mn_addr_do_dad: DAD succeeded!

mn_move: 1535

mn_move: in home net (5)

mv_hoa: move HoA 2003::762f:68ff:fe9c:ada5/64 from iface 6 to 4

md_change_default_router: add new router fe80:0:0:0:2e0:4cff:fedd:4e95 on interf ace wlan0

md_expire_router: expiring router fe80:0:0:0:2e0:4cff:fedd:4e95 on iface wlan0

Test-2: MN’nin hücre geçişi durumu

Test-2 sırasında MN kendi bulunduğu ağdan farklı bir kablosuz ağa hücre geçişi gerçekleştirmiştir. Yeni ağında MN varsayılan ev yönlendiricisine (HA) erişemediğini tespit ettiği zaman, yeni eklendiği ağda ağın öneki ile bir adres yapılandırabilmek için yeni ağındaki yönlendiriciye (FR) bir RS iletisi göndermiştir.

MN, yeni ağdan aldığı IPv6 adres önekini ve kendi MAC adresini kullanarak yeni bir IPv6 adresi (CoA) oluşturmuştur. Test sırasında MN’nin elde ettiği yeni adresi (Care-of address) ve eski ağındaki adresi (Home address) için oluşturduğu BUL kaydı MIPL uygulamasında Şekil 3.2’de gösterilmiştir.

Şekil 3.2. MN için yeni adres yapılandırması ve BUL kaydı

Şekil 3.2’ye göre, MN yeni ağına geçtiği zaman ilk olarak HA’ya daha sonra da CN’ye yeni adresini bildirmek için MH-Tip 5 hareketlilik başlığını kullanarak BU iletileri göndermiştir. BU sürecinde, Wireshark paket yakalama yazılımı ile alınan paketler Şekil 3.3’de gösterilmiştir.

Şekil 3.3. MN - HA ve MN - CN arasında BU süreci

Şekil 3.3’e göre MN yeni konumuna geçtikten sonra ilk olarak (41,96s) ev yetkilisi (2003::2) için “Binding Update” iletisi göndermiştir. 2003::2 adresi ise “Binding Acknowlegement” iletisi ile bağlama sürecini onaylamıştır. HA düğümü ile gerçekleştirilen BU süreci 1,029523s zaman gecikmesine neden olmuştur. MN bu süreçte yeni konumunda her hangi bir paket alamaz. Bu süreçte MN için gönderilen paketler düşmüştür.

HA’nın onayladığı BU iletisi ile birlikte artık MN için gelen paketleri Şekil 3.4’te gösterilen, MN’nin eski ev adresi ve MN’nin yeni CoA adresi arasında kurduğu bir tünel üzerinden göndermiştir. Burada MN’nin ev adresi oluşturulan tünelin başlangıç noktası olarak yerini almıştır.

Şekil 3.4. HA tarafından tünel kurulumu

Kurulan tünel üzerinden MN’nin ev adresi için gönderilen bir UDP paketinin Wireshark yazılımı ile yapılan analizinin ekran görüntüsü Şekil 3.5’te verilmiştir.

Şekil 3.5’e göre UDP paketi en iç IPv6 ağ katmanında Kaynak adresi (Src) 2001::213:d3ff:fec6:40d adresinden, hedef adresi (Dst) 2003:762f:68ff:fe9c:ada5 için gönderilmiştir. Ancak HA hücre geçişi sonrasında MN’den aldığı BU iletisi sonucu bu paketi üst katmanında başka bir IPv6 ağ katmanı içerisinde sarmalamıştır. Buna göre bu paketin yeni kaynak adresi 2003::2 (HA adresi) ve hedef adresi 2004::762f:68ff:fe9c:ada5 (CoA) olarak değişmiştir. Diğer bir anlamda, MN için gönderilen paket HA tarafından MN’nin CoA’sı için tünellenmiştir.

Şekil 3.5. HA tarafından tünel yoluyla gönderilen bir paketin yapısı

MN için gönderilen veri paketlerinin HA tarafından, tünel yoluyla gönderilme işlemi MN ve CN arasındaki BU süreci tamamlanana kadar devam etmiştir. Bu süreç tamamlandıktan sonra CN paketleri direk olarak MN’nin yeni CoA’sına göndermiştir.

Test-3: MIPv6 hücre geçişi paket kayıpları

MIPv6 hücre geçişi başarımının test edilmesi için CN (2001::213:d3ff:fec6:40d) tarafından 0,1 s zaman aralıklarında MN’ye (2003::762f:68ff:fe9c:ada5) 66 byte’lık ve 1024 byte’lık UDP ve TCP paketleri gönderilirken MN bulunduğu ev ağından, başka bir ağa (FR ağına) hücre geçişi gerçekleştirmiştir. Test sırasında ağlar arası geçiş için Linux tabanlı sistemlerde, IPv6 desteği bulunan Network Manager ağ

yönetim yazılımı kullanılmıştır. Testlerde UDP ve TCP paket kayıpları ile zaman gecikmesi ölçülmüştür.

UDP ve TCP paket kayıpları

Gerçekleştirilen testler, 20 ayrı tekrarda UDP ve TCP paketlerinin gönderilmesi ile gerçekleştirilmiştir. UDP paketlerinin kayıp oranlarına ait test sonuçları ve paket bilgileri Çizelge 3.2’de verilmiştir.

Çizelge 3.2. MIPv6 hücre geçişi UDP paket kayıpları

Test Paket Paket Sayısı Paket Boyu (Byte) Paket Kaybı (adet) Gecikme(s)

1 UDP 1000 66 99 9,9

UDP paket kayıpları incelendiğinde test sonuçlarında ortalama 94,6 paket kaybı olduğu görülmüştür. Şekil 3.6 UDP paket kayıplarını göstermektedir. Buna göre en fazla kayıp test 9 sırasında meydana gelmiş ve 109 paket düşmüştür. En az kayıp ise test 14 sürecinde gerçekleşmiştir. Paket kaybı 79 ile sınırlı kalmıştır. UDP uygulamaları bu tür paket kayıplarını karşılayamaz ve paket kayıplarının sayısı hücre geçişi sürecinde oldukça yüksektir.

Şekil 3.6. MIPv6 hücre geçişi UDP paket kayıpları

Şekil 3.7’de Wireshark programından elde edilen UDP paket akış diyagramı Test 9 için verilmiştir. Şekil 3.7’ye göre hücre geçişinin yaşandığı 14,5-25,5s aralığında UDP paketleri alınamamış ve MN için gönderilen 109 paket düşmüştür.

Şekil 3.7. UDP paket kayıp aralığı Zaman gecikmesi testi

MIPv6 hücre geçişinde yaşanan zaman gecikmesi TCP ve UDP paketleri için 20 ayrı test denemesinde ölçülmüştür. Şekil 3.8 MIPv6 hücre geçişinde yaşanan zaman gecikmesini UDP ve TCP paketleri için göstermektedir. UDP paketleri için ortalama zaman gecikmesi 9,44s, TCP paketleri için ortalama zaman gecikmesi ise 11,29s olarak ölçülmüştür. Tüm testlerin sonucunda en az zaman gecikmesi 8,1s, en uzun zaman gecikmesi ise 12,7 s olarak ölçülmüştür.

99

Şekil 3.8. MIPv6 hücre geçişi zaman gecikmesi

Hücre Geçişi Zaman Gecikmesi (s) MIPv6 TCP