HMIPv6 Ağı ve Hücre Geçişi

Hiyerarşik şemalar, hücre geçişi zamanını ve toplam paket kaybını hiyerarşik bir alt yapı ile yerel alanlarda azaltırlar. Bu şemalar, yerel hareketlilik alanını internet alanından yerel yetkili kayıtları ile ayırırlar [47]. Bu kayıtlar için, HMIPv6 iletişim kuralı MAP adında MN’nin kayıt olma süreci için geçici bir HA gibi davranan yeni bir yönlendirici tanımlamıştır. MAP, MAP alanının dışında gerekli sinyalleşme oranını ve gecikmeleri azaltır [31,48]. MAP, bu süreci başarılı bir şekilde yönetmek için iki ayrı adres kullanır: Bölgesel Duruma Bağlı Adres (RCoA -Regional CoA) ve Bağlantı Duruma Bağlı Adres (LCoA-Link CoA) [49]. RCoA, MAP’in alt ağ adreslerinden birisidir ve MN bu alanda MAP’den bir RA iletisi aldığı zaman yeni bir RCoA yapılandırır [50]. MN yeni konumunu bu adresi kullanarak HA ve CN’ye bildirir [47]. HA ve CN yeni konumu için MN’nin sadece RCoA’sını bilirler ve gönderdikleri paketlerde hedef adres olarak MN’nin RCoA’sını kullanırlar [48].

RCoA, MAP’in alanına bağlıdır ve bu MAP alanı içerisinde daima sabittir. MN aynı MAP alanı içerisinde başka bir alana hareket ederse, yeni bir LCoA alır ve bu adresi MAP’e kaydettirir. Artık MN’nin HA ve CN’yi bu yeni konumu için bilgilendirmesine gerek yoktur çünkü hareketlilik aynı MAP alanı içerisinde gerçekleştirilmiştir ve MN’nin RCoA’sı değişmemiştir. MN için gönderilen paketler öncelikle MAP’e ulaşacak ve MAP bu paketleri MN’nin yeni LCoA’sına gönderecektir [47,49].

HMIPv6 iletişim kuralına dayanan ağ alt yapısı Şekil 2.6’da gösterilmektedir.

HMIPv6 iletişim kuralında, farklı MAP alanları (MAP1→MAP2) arasındaki hareketlilik (macro-mobility) mevcut MIPv6 iletişim kuralı ile gerçekleştirilir.

HMIPv6 iletişim kuralı sadece aynı MAP alanı (AP1→AP2) içerisindeki hareketlilik (micro-mobility) için kullanılabilir [47].

Şekil 2.6. HMIPv6 ağı

HMIPv6’da MN bir MAP alanına girer girmez MAP bilgisini ve ağ öneklerini içeren bir RA iletisi için bekler. MN kendi ağ önekleri ile RA iletilerindeki önekleri hareketliliğini tespit etmek için karşılaştırır [48]. Aynı zamanda RA iletilerindeki MAP seçeneği yoluyla halâ aynı MAP alanında olup olmadığına karar verir [51].

Şekil 2.7 aynı MAP alanı içerisinde hareket eden bir MN için hücre geçişi sürecini göstermektedir.

MN hareketliliğini tespit ettikten sonra, RA iletileri yoluyla aldığı alt ağ öneki ve MN’nin ara yüz tanımlayıcısını kullanarak LCoA’sını ve RCoA’sını yapılandırır.

MN daha sonra LCoA’sı için DAD işlemini gerçekleştirir ve bu işlem başarılı ise MAP ile kayıt olmak için bir Yerel Bağlama Güncellemesi (LBU-Local BU) iletisi gönderir [48,51]. Gönderilen LBU iletisi ev adresi alanında MN’nin RCoA’sını ve BU iletisinin kaynak adresi olarak kullanılacak LCoA’yı içerir. MAP, MN’nin RCoA’sını ve LCoA’sını birbirleriyle ilişkilendirmek için bir Bağlama Önbelleği (BC-Binding Cache) kullanır. Bu işlemden sonra DAD sürecini MN’nin RCoA’sı

için gerçekleştirir ve MN için bir Yerel Bağlama Onayı (LBA-Local BA) gönderir [47,50].

Şekil 2.7. Aynı MAP alanı içerisinde HMIPv6 hücre geçişi

MAP ile başarılı bir şekilde kayıt olunduktan sonra, MN ve MAP arasında bir tünel oluşturulur. Ayrıca, MN yeni konumundaki RCoA’sını HA ve CN’ye bildirmek için bir BU iletisi gönderir. Tüm bu işlemlerden sonra MN için gönderilen her hangi bir paket MAP alanına ulaştığı zaman, MAP bu paketleri BC’sini kontrol ederek MN’nin LCoA’sı için yönlendirir [47].

2.5.1. HMIPv6 hücre geçişinde yaşanan sorunlar

HMIPv6 hücre geçişini iki sürece ayırır; MAP’ler arası hücre geçişi ve aynı MAP alanında hücre geçişi. Böyle bir durumda HMIPv6’nın sadece aynı MAP alanındaki hücre geçişlerine çözüm ürettiği görülebilir. Çünkü farklı MAP alanları arasındaki hücre geçişinde halâ MIPv6 iletişim kuralı kullanılmaktadır. HMIPv6’da eğer bir MN hücre geçişini farklı MAP alanları arasında gerçekleştirecekse, MN’nin iki yeni adres yapılandırması gereklidir; RCoA ve LCoA [29]. Böyle bir durumda, HMIPv6

bu iki adres için DAD sürecini iki kez uygulamak zorundadır ve sonucunda MAP’ler arası hareketlilikte DAD gecikmesi MIPv6 iletişim kuralına göre iki katına çıkmaktadır [48]. Görülebilir ki DAD gecikmesi HMIPv6 için de halâ önemli bir gecikme nedenidir.

Aynı MAP alanı içerisinde gerçekleşen hücre geçişi sırasında, MN’nin sadece MAP için BU göndermesi yeterlidir. Bu yöntem BU iletilerinin etkinliğini arttırır ve ağ gecikmelerini azaltır [52]. Şekil 2.8’de de gösterildiği gibi HMIPv6 iletişim kuralı sadece BU iletisi göndermek için gerekli zamanı azaltmıştır.

Şekil 2.8. HMIPv6 hücre geçişi gecikmeleri [26]

Şekil 2.8’e göre HMIPv6 toplam hücre geçişi gecikmesi (THO (HMIPv6)), L2 hücre gecikmesi (TL2), MD gecikmesi (TMD), DAD (TDAD) gecikmesi ve MAP kaydı (TMAP) gecikmesinden meydana gelmektedir. HMIPv6 toplam hücre geçişi gecikmesi Denklem (2.10)’da verilmiştir [26].

( )=  + + +  (2.10)

TMAP gecikmesi LBU iletisinin gönderilmesi, LBA iletisinin alınması ve MN’ye gönderilen paketlerin MAP’den alınması için gereken zaman aralığıdır.

2.5.2. HMIPv6 hücre geçişi için önerilen çözüm yöntemleri

MIPv6 iletişim kuralında olduğu gibi, HMIPv6’da da DAD sürecini azaltmak için yeni teknikler önerilmiştir. Pasif DAD (PDAD-Passive DAD) yöntemi, adres çakışmaları hakkında bilgi elde edebilmek için gelen paketleri incelemiştir [53].

Ayrıca diğer bir çalışmada [48], tüm komşu düğümler sanal bir alan içerisine

yerleştirilmiş ve DAD süreci MN yerine sanal bir sunucu tarafından gerçekleştirilmiştir.

HMIPv6 tabanlı yeni yöntemler son yıllarda MAP seçim teknikleri üzerine odaklanmışlardır. MAP, hareketliliğin hangi alanlar arasında yapıldığını belirleyen bir anahtardır ve MAP seçimi tüm ağın performansını etkiler. Eğer bir MN bir MAP’i yüksek uzaklık vektörü ile seçerse BU iletilerinin iletim gecikmeleri bu ağda artacaktır [52]. Etkili bir MAP seçim şeması BU sürecinin sıklığını azaltır ve hücre geçişi başarımını arttırır.

D. G. Kim, H. J. Shin ve D. R. Shin [51] yaptıkları çalışmada AR, gezici düğüm adına L2 hücre geçişi bilgisini almış ve L3 hücre geçişi sürecini başlatmıştır. Aynı MAP alanındaki tüm AR’ler komşu ağlardaki ağ önek bilgisini alabilecekleri için, çalışmada bu bilgiyi kullanarak MN için bir LCoA üretmişlerdir. Ayrıca bir AR, LCoA adresi ile birlikte MAP için LBU iletisi de gönderebilmektedir. Bu yöntem ile L2 ve L3 hücre geçişi işlemleri aynı anda gerçekleştirildiği için hücre geçişi gecikmesi azaltılmaktadır.

Ağ üzerindeki MN sayısı artması, buffer’da tutulan paket sayısını arttırmaktadır. Bu durum sistem kaynaklarının çok fazla tüketilmesi demektir. Çalışma [54], gönderilen BU iletilerinin gecikme sürelerini azaltmak için bir yüksek bant genişliği tüketim yaklaşımı sunmuştur. Burada, MAP buffer’da tutulan paketleri ve diğer iletileri yeni AR için göndermek için çoklu tünel yönteminden faydalanır. MN, BU iletilerini HA ve CN’ye göndermek yerine MAP’e gönderir. Böylece MAP, MN’nin diğer düğümlere BU iletisi gönderme görevlerini devralır.