Servizi Applicativi su Internet. MIPv6. Mobile IPv6. Ing. Pierluigi Gallo

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1 Servizi Applicativi su Internet MIPv6 Mobile IPv6 Ing. Pierluigi Gallo

2 Mobile IP 2 Si mantiene il medesimo indirizzo IP per la durata della sessione consente di mantenere le connessioni TCP running Home Address (HA) usato per le comunicazioni end to end viene assegnato un nuovo indirizzo IPv6 della rete visitata dal mobile node Care-of Address (CoA) indirizzo usato per il routing MobileIP trasforma un problema di mobilita in un problema di routing associazione dinamica tra HA and CoA known as a Binding Ing. Pierluigi Gallo a.a. 2010/2011

3 Definizioni 3 Mobile node (MN) il nodo che si muove spostandosi tra reti differenti Home network (HN) rete all interno della quale il nodo mobile riceve il suo indirizzo IPv6 statico Home Address.. Home address (HoA) Indirizzo statico IPv6 assegnato al mobile node dalla home network (e mantenuto anche quando si é fuori da tale rete) Foreign network (FN) rete straniera rispetto alla propria home Care-of address (CoA) é l indirizzo IPv6 rilasciato al MN quando visita una rete straniera Home agent (HA) é un router che si trova nella home network del mobile node quando il MN é in una rete straniera, l HA gli invia I pacchetti attraverso tunnels Ing. Pierluigi Gallo a.a. 2010/2011

4 Obiettivi 4 Always on IP connectivity Roaming between different L2 technologies WLAN, WiMAX, UMTS, fixed Roaming between different (sub)networ ks Huge WLAN deployments mostly use different L3 subnets Application continuity (Session persistence) Static IP Adresses for mobile nodes Mobile devices may act as servers Ing. Pierluigi Gallo a.a. 2010/2011

5 MIPv6: il funzionamento 5 il router pubblicizza I routing prefix: 2001:618:6:f1:: Il MN si autoconfigura il CoA 2001:618:6:f1:: + 2d0:b7ff:fe91:5c0c = 2001:618:6:f1:2d0:b7ff:fe91:5c0c Il Mobile Node invia Binding Updates all Home Agent ed ai Correspondent nodes per informarli del suo nuovo CoA Tramite l Home Agent il mobile node é sempre raggiungibile Ing. Pierluigi Gallo a.a. 2010/2011

6 MobileIPv6 Technical Overview(2) :618:6:f1:: 2001:618:6:f1:2d0:b7ff:fe91:5c0c 2d0:b7ff:fe91:5c0c Visited Net Internet Mobile Node Binding Update TCP Binding connection Update Home Agent Home Net Correspondent Mobile Node Ing. Pierluigi Gallo a.a. 2010/2011

7 Mobility Header I Binding Update e gli altri messaggi sono contenuti nel Mobility Header (é un extension header) 7 Payload Proto: Next Header Header Len: lunghezza del Mobility Header in multipli di 8ottetti, esclusi i primi 8 ottetti. MH Type: identifica il particolare messaggio. Reserved: riservati per uso futuro. Checksum: campo contenente il checksum del MH. Message Data: contenuto informativo del MH. Ing. Pierluigi Gallo a.a. 2010/2011

8 MobileIPv6 vs. MobileIPv4 8 Binding Updates permettono al mobile node di notificare la propria posizione ai correspondent nodes no dog-leg routes Routing Headers rimuove l overhead associato all incapsulamento sicurezza route optimization In MIPv6 non esiste il Foreign Agent minimizza l uso dei tunnel usando gli extension headers Ing. Pierluigi Gallo a.a. 2010/2011

9 Gli indirizzi 9 L HA é quello registrato nel DNS il CoA é l indirizzo acquisito nella rete ospitante un nodo puo avere piu CoA ma uno solo puo essere registrato presso l Home Agent (primary CoA) Ing. Pierluigi Gallo a.a. 2010/2011

10 Nodi MIPv6 compliant 10 Tutti I nodi devono supportare IPv6 Gli unici nodi che devono supportare MIPv6 sono: Home Agent Correnspondent Node Mobile Node I router intermedi non devono supportare MIPv6 non tutti gli extension header non vengono elaborati dai router Ing. Pierluigi Gallo a.a. 2010/2011

11 MobileIPv6 miglioramenti 11 Hierarchical MobileIPv6 interazioni con AAA miglioramento dell handover velocita continuita del servizio (seamless handover) Riduzione della dimensione dell header tecnologia di mobilita all interno e tra reti cellulari Reti cellulari All-IP Ing. Pierluigi Gallo a.a. 2010/2011

12 Home networking & Mobile IPv6 12 Miglioramento del routing tramite MIPv6 Solo il traffico inizialie é inviato attraverso I punti di accesso degli ISP Il restante traffico avviene direttamente tra I CoA User A User B ISP B Migliore scalabilita ISP A Ing. Pierluigi Gallo a.a. 2010/2011

13 3G and MobileIPv6 13 MobileIPv6 consente il roaming in continuita tra rete 3G/cellulare e reti fisse o Wi-Fi v6 SIP v4 SIP 3G IM Domain IPv6 Network Call State Control (CSCF) Media Gateway Control Function Media Gateway (MGW) PSTN v6 v4 v6 v4 E-SGSN E-GGSN IPv4 Internet IPv4 or & IPv6 Internet Intranets / intranet IPv6 Backbone for Tunnelling Layer Ing. Pierluigi Gallo a.a. 2010/2011

14 NAT un protocollo semi- protocolaware 14 alcuni protocolli (e.g. H.323 o MIPv6) inseriscono gli indirizzi IP all interno del payload dei loro pacchetti Il NAT riscrive gli indirizzi IP sorgente e destinatario, esso deve sapere come ogni protocollo inserisce gli indirizzi IP all interno dei pacchetti. Pertanto i NAT devono essere protocol aware, e le reti che usano il NAT non sono trasparenti end-to-end. I pacchetti devono essere modificati non solo nell header ma anche nel payloadt) se viene inventato un nuovo protocollo che un NAT esistente non é capace di supportare, esso non puo modificare I pacchetti e quindi quel protocollo e quella applicazione non funzioneranno attraverso il NAT. le reti nattate ritardano lo sviluppo di nuove applicazioni a livello applicativo. La mobilita su IPv6 sfrutta I benefici di avere indirizzi IPv6 pubblici (non c é il NAT). Ing. Pierluigi Gallo a.a. 2010/2011

15 Route Optimization Data Path: Mobile Node to Correspondent Node in Route Optimization Data Path: Correspondent Node to Mobile Node in Route Optimization

16 Vantaggi della Route Optimization uso del percorso piu conveniente elimina la congestione agli Home Agent e nella Home network Elimina l home agent come point-offailure

17 Messages supported by Mobility Header Home Test Init Home Test Care-of Test Init Care-of Test Binding Update Binding Acknowledgement Binding Refresh Request Binding Error Return Routability Procedure Registration

18 Return Routability Procedure Tramite questa procedura il CN si assicura che il MN sia effettivamente raggiungibile al suo CoA (verifica il percorso di ritorno nel routing) Questa é una condizione che deve essere verificata affinche il CN possa accettare i BU dal MN

19 Return Routability Flow diagram

20 Home Test init Source Address = home address Destination Address = correspondent Parameters: home init cookie

21 Home Test Source Address = correspondent Destination Address = home address Parameters: home init cookie home keygen token home nonce index

22 Care-of Test Init Source Address = care-of address Destination Address = correspondent Parameters: care-of init cookie

23 Care-of Test Source Address = correspondent Destination Address = care-of address Parameters: care-of init cookie care-of keygen token care-of nonce index

24 Binding Message Flow Diagram

25 Binding Update Source Address = care-of address Destination Address = correspondent Parameters: home address sequence number home nonce index A Binding Update is used by a mobile node to notify a correspondent node or the mobile node's home agent of its current binding. The Binding Update sent to the mobile node's home agent to register its primary care-of address is marked as a "home registration". care-of nonce index First (96, HMAC_SHA1 (Kbm, (care-of address correspondent BU)))

26 Binding Acknowledgement Source Address = correspondent Destination Address = care-of address Parameters: sequence number A Binding Acknowledgement is used to acknowledge receipt of a Binding Update, if an acknowledgement was requested in the Binding Update, the binding update was sent to a home agent, or an error occurred. First (96, HMAC_SHA1 (Kbm, (care-of address correspondent BA)))

27 Binding 27 Binding Refresh Request is used by a correspondent node to request a mobile node to re-establish its binding with the correspondent node. This message is typically used when the cached binding is in active use but the binding's lifetime is close to expiration. The correspondent node may use, for instance, recent traffic and open transport layer connections as an indication of active use. Binding Error The Binding Error is used by the correspondent node to signal an error related to mobility, such as an inappropriate attempt to use the Home Address destination option without an existing binding.

28 Prefix Discovery allows a Mobile Node to get network prefix information about its Home Network Sends a Mobile Prefix Solicitation message to the Home Agent.

29 Dynamic Home Agent Discovery When attached to a Foreign Network, a Mobile Node might not know the address of its Home Agent With DHAAD, Mobile Node only needs a home network prefix configured and it can dynamically find the address of a Home Agent on its home network

30 Returning Home and Deregistering Mobile Node determines whether it is attached to its home network based on the network prefix information Deregisters by sending a special Binding Update to its Home Agent

31 Neighbor/Router Discovery Provides IPv6 nodes with a means to discover the presence and link layer addresses of other nodes Provides methods for discovering routers Detecting when a local node becomes unreachable Resolving duplicate addresses

32 Stateless Autoconfiguration Purpose: Enables nodes to decide how to autoconfigure its interfaces in IPv6 Steps: 1. Generate a link-local address for the interface. 2. Obtain a Router Advertisement which specify the sort of autoconfiguration the host should do.

33 MIPv6 vs MIPv4 No Foreign Agents Route Optimization is a fundamental part unlike Mobile IPv4 Bi-directional tunneling is part of the core protocol unlike Mobile IPv4 Uses Neighbor Discovery to find Link layer Addresses of neighbors unlike Mobile IPv4 which uses ARP. Hence more robust

34 MIPv6 vs MIPv4 Dynamic Home Agent Address Discovery uses anycast addressing and returns a single reply to the mobile node unlike Mobile IPv4 which uses a directed broadcast approach and returns separate replies from each Home Agent Mobile Nodes can obtain Care-of Addresses via Stateless Address Auto-configuration unlike Mobile Ipv4 which uses Agent discovery

35 Sicurezza in MIPv6 autorizzazione dei Binding Updates Firewalls e Mobile IPv6 non funzionano bene assieme Il processo di neighbor discovery presenta vulnerabilita Problem arises when roaming problemi di sicurezza con una architettura dual-stack che supporti MIPv4 e MIPv6.

36 Sicurezza in MIPv6 36 Insider Attacks Denial of Service Attack (DOS) Replay Attacks Furto delle informazioni Passive Eavesdropping Session-Stealing autenticazione confidenzialita integrita protezione da replay attacks Ing. Pierluigi Gallo a.a. 2010/2011

37 IPSEC (from Wikipedia) 37 Authentication Headers (AH) provide connectionless integrity and data origin authentication for IP datagrams and provides protection against replay attacks. Encapsulating Security Payloads (ESP) provide confidentiality, data origin authentication, connectionless integrity, an anti-replay service (a form of partial sequence integrity), and limited traffic flow confidentiality. Security associations (SA) provide the bundle of algorithms and data that provide the parameters necessary to operate the AH and/or ESP operations. The Internet Security Association and Key Management Protocol (ISAKMP) provides a framework for authentication and key exchange, manual configuration with pre-shared keys, Internet Key Exchange (IKE and IKEv2), Kerberized Internet Negotiation of Keys (KINK), IPSECKEY DNS records. Ing. Pierluigi Gallo a.a. 2010/2011

38 References 38 HOWTO/ RFC3775: Mobility Support in IPv6 (June 2004) RFC3776: Using IPsec to Protect Mobile IPv6 Signaling between Mobile Nodes and Home Agents Ing. Pierluigi Gallo a.a. 2010/2011