MOBIL INTERNET. Aysel UYAR, 02102123 Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü Gebze - Kocaeli uyaraysel@hotmail.com. Özet. 1. Giris

Benzer belgeler
OSI REFERANS MODELI-II

İleri Düzey Bilgisayar Ağları

Computer Networks 5. Öğr. Gör. Yeşim AKTAŞ Bilgisayar Mühendisliği A.B.D.

Mobil Internet Protokolleri. Alper E. Yegin NTT DoCoMo USA Labs San Jose, California

MOBİL İNTERNET PROTOKOLUNDA YÖNLENDİRME ENİYİLEMESİ İLE ELDE EDİLEN BAŞARIM ARTIŞI

DOD / DEPARMENT OF DEFENCE

Bilgisayar Ağları Computer Networks

İletişim Ağları Communication Networks

BM 402 Bilgisayar Ağları (Computer Networks)

Elbistan Meslek Yüksek Okulu GÜZ Yarıyılı Kas Salı, Çarşamba Öğr. Gör. Murat KEÇECĠOĞLU

Bölüm 2 : ANAHTARLAMA : DEVRE ANAHTARLAMA. MESAJ ANAHTARLAMA. PAKET ANAHTARLAMA.

Ağ Nedir? Birden fazla bilgisayarın iletişimini sağlayan printer vb. kaynakları, daha iyi ve ortaklaşa kullanımı sağlayan yapılara denir.

BİH 605 Bilgi Teknolojisi Bahar Dönemi 2015

Elbistan Meslek Yüksek Okulu Güz Yarıyılı

Bölüm3 Taşıma Katmanı. Transport Layer 3-1

TCP/IP. TCP (Transmission Control Protocol) Paketlerin iletimi. IP (Internet Protocol) Paketlerin yönlendirmesi TCP / IP

Gazi Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Bilgisayar Mühendisliği Bölümü. Bilgisayar Ağları Dersi Lab. 2. İçerik. IP ICMP MAC Tracert

BIL321 VERİ İLETİŞİMİ LABORATUVARI

KABLOSUZ MESH AĞLAR, YÖNLENDİRME METRİKLERİ VE PROTOKOLLERİ

Bölüm 12: UDP ve TCP UDP (User Datagram Protocol)

İsimler : Köksal İçöz, Çağdaş Yürekli, Emre Uzun, Mustafa Ünsal Numaralar : , , , Grup No : E-1

Bilgisayar Programcılığı

Data Communications. Gazi Üniversitesi Bilgisayar Mühendisliği Bölümü. 2. Ağ Modelleri

Ağ Temelleri. Murat Ozdemir Ondokuz Mayıs Üniversitesi Bilgi İşlem Daire Başkanı 15 Ocak Ref: HNet.23

Bilgisayar Ağları Computer Networks

Bölüm 8 : PROTOKOLLER VE KATMANLI YAPI: OSI, TCP/IP REFERANS MODELLERİ.

BILGİSAYAR AĞLARI. Hakan GÖKMEN tarafından hazırlanmıştır.

Elbistan Meslek Yüksek Okulu Güz Yarıyılı

Yeni Nesil Ağ Güvenliği

Gökhan AKIN ĐTÜ/BĐDB Ağ Grubu Başkanı ULAK/CSIRT. Sınmaz KETENCĐ ĐTÜ/BĐDB Ağ Uzmanı

Alt Ağ Maskesi (Subnet Mask)

Prensipler Çoklu ortam uygulamalarının sınıflandırılması Uygulamaların ihtiyaç duyacağı ağ servislerini belirlemek Uygulamaların gerçek zamanlı

Elbistan Meslek Yüksek Okulu Güz Yarıyılı EKi Salı, Perşembe Öğr. Gör. Murat KEÇECĠOĞLU

Gazi Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Bilgisayar Mühendisliği Bölümü. Bilgisayar Ağları Dersi Lab. 2

Hazırlayan: Barış Şimşek. Bitirme Çalışması Sunumu. Ocak 2001, Trabzon KTÜ

Computer Networks 4. Öğr. Gör. Yeşim AKTAŞ Bilgisayar Mühendisliği A.B.D.

AĞ TEMELLERİ 4.HAFTA CELAL BAYAR ÜNİVERSİTESİ AKHİSAR MESLEK YÜKSEKOKULU

BİLGİSAYAR AĞLARI VE İLETİŞİM

Elbistan Meslek Yüksek Okulu Güz Yarıyılı

Elbistan Meslek Yüksek Okulu GÜZ Yarıyılı Kas Salı, Çarşamba Öğr. Gör. Murat KEÇECİOĞLU

AĞ SĠSTEMLERĠ. Öğr. Gör. Durmuş KOÇ

VERĠ HABERLEġMESĠ OSI REFERANS MODELĠ

22/03/2016. OSI and Equipment. Networking Hardware YİNELEYİCİ (REPEATER) YİNELEYİCİ (REPEATER) Yineleyici. Hub

HAFTA-3 ARP (Address Resolution Protocol) (Adres Çözümleme Protokolü)

TRANSPORT KATMANI. Akış kontrolu yapar. Bütün bu işlevleri yerine getiren protokollerden önemlileri şunlardır: 1 *TCP, * UDP, *SPX

Internet in Kısa Tarihçesi

Maltepe Üniversitesi Bilgisayar Mühendisliği Bölümü Bilgisayar Ağları - 1 (BİL 403)

Elbistan Meslek Yüksek Okulu GÜZ Yarıyılı Ara Salı, Çarşamba Öğr. Gör. Murat KEÇECĠOĞLU

IP ÇOKLUORTAM AĞLARINA GİRİŞ VE HAREKETLİLİK YÖNETİMİ

Paket Anahtarlama ve Yönlendirme

Protocol Mimari, TCP/IP ve Internet Tabanlı Uygulamalar

Ağ Protokolleri. Aysel Aksu. Nisan, 2016

BİLGİSAYAR AĞLARI VE İLETİŞİM

IPv6 Güvenliği. Emre YÜCE - TÜBİTAK ULAKBİM 2 Haziran 2010

Bilgisayar Ağı Nedir?

BÖLÜM 7. Telekomünikasyon, İnternet ve, Kablosuz Teknoloji. Doç. Dr. Serkan ADA

Uygulama 6. Sunum 5. Oturum 4. Taşıma 3. Ağ 2. Veri iletim 1

OSPF PROTOKOLÜNÜ KULLANAN ROUTER LARIN MALİYET BİLGİSİNİN BULANIK MANTIKLA BELİRLENMESİ

Asıl başlık stili için tıklatın

Çekişme Temelli Ortam Erişimi Algoritmaları Dilim Atama İhtimalleri Karşılaştırması

Mobil ve Kablosuz Ağlar (Mobile and Wireless Networks)

DM-501 Tak-Çalıştır GPRS-UART Köprüsü

Firetide. Kablosuz İletişim Sistemleri

Yardımcı adresin keşfedilmesi mc adresin kaydedilmesi Yardımcı adrese tünellemenin gerçekleştirilmesi

Gökhan AKIN ĐTÜ/BĐDB Ağ Grubu Başkanı - ULAK/CSIRT. Sınmaz KETENCĐ ĐTÜ/BĐDB Ağ Uzmanı

Bölüm 9. İletişim ve Ağlar. Bilgisayarların. Discovering. Keşfi Computers Living in a Digital World Dijital Dünyada Yaşamak

Gateway Load Balancing Protocol (GLBP)

TCP / IP NEDİR? TCP / IP SORUN ÇÖZME

Đstanbul Teknik Üniversitesi Bilgi Đşlem Daire Başkanlığı. 9 Kasim 2007 INET-TR Ankara

IPv4 Teknolojisi ile IPv6 Teknolojisinin Performanslarının Karşılaştırılması

Bilgisayar Haberleşmesi ve Ağ Protokolleri. Quality of Service. Fevzi Fatih Çakmak

IPv6 INTERNET PROTOCOL. Hüsnü Demir hdemir at metu.edu.tr

BİLİŞİM SİSTEMLERİNİN PRENSİPLERİ

LINK LAYER PROTOCOL YUNUS EMRE BAYAZIT

2.Bilgisayar Aglari Temelleri

Elbistan Meslek Yüksek Okulu GÜZ Yarıyılı EKi Salı, Çarşamba Öğr. Gör. Murat KEÇECĠOĞLU

Ağ Donanımları NIC. Hub. Ağ Cihazları (Aktif Cihazlar) Hub. Hub

NETWORK BÖLÜM-4 AĞ TOPOLOJİLERİ. Öğr. Gör. MEHMET CAN HANAYLI CELAL BAYAR ÜNİVERSİTESİ AKHİSAR MESLEK YÜKSEKOKULU

İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ HAREKET BİLİNÇLİ, GÜVENİLİR TASARSIZ AĞ YÖNLENDİRME PROTOKOLLERİ

WiFi Relay Sayfa 1 / 11. WiFi Relay. Teknik Döküman

Mobil ve Kablosuz Ağlar (Mobile and Wireless Networks)

CENG 362 Computer Networks (2005) Midterm Exam 1 Çözümleri

Hot Standby Router Protocol (HSRP)

Meşrutiyet Caddesi 12/ Kızılay/ANKARA T: +90 (312) info@cliguru.com

TEMEL NETWORK CİHAZLARI

Elbistan Meslek Yüksek Okulu GÜZ Yarıyılı EKi Salı, Çarşamba Öğr. Gör. Murat KEÇECĠOĞLU

İleri Düzey Bilgisayar Ağları

Bilgisayar Sistemleri ilk ortaya çıktığında...


7 Uygulama 6. Sunum 5 Oturum Taşıma. 4 Ara katman- Yazılım ve donanım arası 3. Ağ Veri iletim. 2 Ağ Grubu-Donanım 1. Fiziksel. Uygulama Grubu-Yazılım

Hping ile IP, ICMP ve UDP Paketleri Oluşturma

Ağ Temelleri Semineri. erbil KARAMAN

İÇİNDEKİLER Ön söz... İçindekiler...

Yönlendiriciler ve Yönlendirme Temelleri

İleri Düzey Bilgisayar Ağları

İleri Düzey Bilgisayar Ağları

AĞ TEMELLERI. İSİM SOYİSİM: EMRE BOSTAN BÖLÜM: BİLGİSAYAR PROGRAMCILIĞI ÜNİVERSİTE: NİŞANTAŞI KONU: Konu 5. TCP/IP

IPv4 TEN IPv6 YA GEÇİŞ SÜRECİ İÇİN BÜTÜNSEL BİR YAKLAŞIM

Bölüm 9. İletişim ve Ağlar. Bilgisayarların. Discovering. Keşfi Computers Living in a Digital World Dijital Dünyada Yaşamak

HACETTEPE ÜNİVERSİTESİ BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ BİLGİSAYAR AĞLARI LABORATUVARI DENEY 1

Transkript:

MOBIL INTERNET Aysel UYAR, 02102123 Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü Gebze - Kocaeli uyaraysel@hotmail.com Özet Hücresel haberlesme ve kablosuz ag teknolojilerinde gerçeklesen hizli gelismeler sonucunda mobil cihazlarla internet erisimi gündeme gelmis ve son yillarda oldukça yayginlasmistir. Bu amaçla mobil kullanicilarin hareket halinde iken internet baglantisi kurup sürdürebilmelerini saglayacak çalismalar yapilmis ve mobil internet protokolleri gelistirilmistir. Hücresel telefon aglarindaki gecikme ve iletim ortaminda bilgi kaybi meydana gelmesi gibi problemlerle mobil internet aglarinda da karsilasilmaktadir. Bu çalismada internette mobiliteyi desteklemek için gelistirilmis bir internet protokolü olan MIPv6 ele alinmistir. Üçüncü nesil haberlesme sistemlerinde kullanilmak üzere güncellenmis olmasina ragmen MIPv6 protokolünün kablosuz sistemlerde sorunsuz çalismadigi ; gecikmesiz ve kayipsiz haberlesme saglamak için yeterli olmadigi bu makaleyle ortaya konmaktadir. Bu sorunlari en aza indirecek çözüm önerilerine deginilmistir. 1. Giris Internette mobilite saglamak son yillarda büyük gelismeler olmasina ragmen hala önemli bir sorundur. Internet, IP ( internet protokol ) yönlendiricileri tarafindan birbirine baglanan çok sayida agdan olusur. Mobil kullaniciya atanan IP adresi internette yönlendirme yapilmasini saglar. Aglar arasinda hareket eden mobil kullanicinin IP adresi dinamik olarak degisir. Hareket eden ve IP adresi degisen mobil kullaniciya gönderilen veriler kaybolabilir. Dogru yönlendirme ve kesintisiz haberlesme saglamak için veri gönderen makinalara alicinin IP adresindeki degisiklikler bildirilmelidir. Bunun için agda mobil kullaniciyi sürekli takip edecek cihazlara ihtiyaç vardir. Ancak bu adres degisikliklerinin güncellenmesi için geçen süre bir gecikmeye sebep olur. Bu durum o anda aliciya gönderilmekte olan paketlerin kaybolmasina, hatta baglantinin kopmasina sebep olabilir. Dolayisiyla, bu sorunu an aza indirecek ve kullanici ile onu takip eden cihazlar arasinda mobilite destegi saglayacak çözüm önerilerine gerek vardir. 1

Bu çalismada, mobil kullanicilarin hareket halindeyken internet baglantilarini sürdürebilmelerini saglamak amaciyla gelistirilmis mobil internet protokolü ele alinmistir. Bu protokolün kablosuz sistemlerde karsilasilan gecikme ve paket kaybi sorunlarini iyilestirmesi için bazi çözüm önerileri ortaya konmustur. Iki mobil kullanicinin karsilikli veri iletisimini saglamak için kurulan TCP baglantisi kablosuz ortamlarda performansin düsmesine neden olmaktadir. Bu makalede mobil ortamlarda TCP veri hizini arttiracak bazi stratejiler önerilmistir. 1. Mobil IP (MIP) Internete bagli sabit dügümlerin (node) bulunduklari yer, dolayisiyla, yönlendirme bilgisini içeren IP adresleri vardir. Internet Protocol (IP), bu adresleri kullanarak paketlerin gidecekleri yere yönlendirilmelerini saglar. Ancak mobil dügümler (MN) hareket ettikleri için yer bilgileri sürekli degisir. Buna bagli olarak her baglanti noktasinda mobil kullaniciya farkli bir IP adresi atanmasi gerektigi düsünülebilir. Ama bu durumda kullanici her yer degistirdiginde veri iletisimi için olusturulmus TCP baglantisi kopacaktir. Bu nedenle mobil dügümlerin TCP baglantilarini kaybetmeden IP domenler arasinda hareket edebilmelerini saglayacak yeni bir yönlendirme protokolüne ihtiyaç duyulmustur. Mobil ag teknolojileri bir cografi bölge ( bina, kampus, sehir veya tüm dünya ) içinde hareket eden kullanicilarin kesintisiz internet baglantisi saglamalarini amaçlar. Mobil internet kullanicilarinin bir yerden bir yere hareket ederken haberlesmeye devam edebilmelerini saglamak amaciyla IETF (Internet Engineering Tast Force) tarafindan mobil IP protokolü gelistirilmistir ( Sekil. 1 ). Bu protokolün farkli versiyonlari vardir. Mobil IPv4 ( MIPv4 ) sistemlerde bir mobil kullaniciya (mobile host MH ), baglandigi ag (home network) tarafindan kalici bir IP adresi atanir. Bu adres MH un kimligini belirler. Home network de bulunan ve Home Agent (HA) adi verilen cihaz uzaktaki bir makinadan (corresponding host CH ) MH a gönderilen paketleri alir ve MH un o anda bulundugu noktaya yönlendirir, yani MH un bulundugu yeri takip eder. Mobiliteyi destekleyen her agda foreign agent (FA) denilen cihazlar bulunur. Bir MH yabanci bir aga girdigini anladigi zaman, bu yeni agin FA ina kayit olma istegini bildirir ( registration request ). Yeni FA, MH a kendi adresini atar. MH un o anda bulundugu noktayi tanimlayan bu yeni adrese Care-of Address (CoA) denir. Yeni FA atadigi CoA i HA a bildirir (re-registration ). Bu sayede HA, MH un bulundugu yerden haberdar olur ve kendisine gelen paketleri yeni FA a yönlendirebilir. Ancak Re-registration islemi gecikmeye ( latency ) sebep olur. 2

Sekil.1 Mobil IP ag konfigürasyonu. CH, MH la haberlesmek için paketleri MH un home network una gönderir. HA bu paketleri alarak gidecekleri yerin adresini belirleyen bir IP basligiyla enkapsüle eder. Bu isleme tünel olusturma ( tunneling ) denir. Sonra MH un bagli oldugu yeni FA a gönderir. FA paketleri dekapsüle ederek MH a gönderir. MH un CH a gönderdigi paketler dogrudan FA tarafindan yönlendirilir. Bu strateji en basit Mobil IP yönlendirme teknigidir, Sekil.2 bu üçgen yönlendirmeyi göstermektedir. Sekil.2 Üçgen Mobil IPv4 yönlendirme. Bu stratejinin sagladigi en önemli avantaj gerçeklenmesinin oldukça kolay olmasidir. Ancak üçgen yönlendirme optimal degildir. Yani, CH MH a yakin olsa bile yine de paketleri önce HA a göndermek zorundadir. Bu da gecikmeyi arttirir. Ayrica paketlerin enkapsüle edilmeleri boyutlarinin artmasina dolayisiyla daha fazla bandgenisligi kullanilmasina neden olur. 2002 de MIPv4 güncellenerek yönlendirme optimizasyonlu MIP ( MIP with routing optimization ) gelistirilmistir (MIP/RO). ( Sekil.3 ). Sekil.3 MIP/RO nun çalisma prensibi. 3

MIP/RO sistemde MH, yeni bir aga girip FA a kayit olunca yeni FA MH a atadigi CoA adresini hem HA a hem MH un daha önce bulundugu agin FA ina bildirir. MH un yeni bir aga geçtigini henüz bilmeyen CH, paketleri MH un daha önce kayitli oldugu FA a gönderir. Eski FA paketleri yeni FA a yönlendirir. Bu sayede MH agdan aga geçerken daha az paket kaybi olur. Ancak yeni FA, eski FA a CoA yi bildirene kadar geçen süre içinde gönderilen paketlerin kaybolmasi engellenemez [2]. CoA yi ögrenen HA, bunu CH a bildirir. Böylece CH paketleri dogrudan MH a gönderebilir. Ancak bu isaretlesmeler daha da fazla bandgenisligi kullanilmasina neden olur ve gecikmesi yok edilemez. Bu da özellikle gerçek zamanli uygulamalar için ( mobil ses / video haberlesmesi gibi ) istenmeyen bir durumdur. 3. nesil haberlesme sistemlerinde kullanilmak üzere MIPv6 gelistirilmektedir ( Sekil.4 ). MIPv6 in bu sorunlara çözüm getirmesi beklenmektedir. Sekil. 4 MIPv6 çalisma prensibi. IPv6 protokolünde, MH yeni bir aga girdiginde yeni FA in adresiyle kendi MAC adresini birlestirerek kendine özgü bir IP adresi olusturur. IPv6 de MH un otomatik olarak adres almasini saglayan çesitli adres konfigürasyonlari vardir. Böylece FA in yeni bir CoA atamasini beklemek gerekmez. IPv6 varis ve yönlendirme obsiyonlarini destekler. MH bulundugu yeri bir destination option göndererek CH a bildirir. Bu isleme binding updates ( BU ) gönderme denir. CH bunu bir yönlendirme bilgisi ( routing option ) olarak gönderdigi paketlere yerlestirir. Yani CH paketleri baslarina IPv6 Routing Header ekleyerek gönderir. Böylece, sonraki paketler enkapsüle edilmeden dogrudan MH a gönderilmis olur. MH, CH a dest opt göndermeden önce CH paketlerini HA üzerinden gönderir. Üçgen yönlendirme ve tünel olusturma islemleri yapilmadigindan sistemin hizi artar [3]. 3. Aglar Arasi Geçis Bir MH un hareket ederken bir agdan baska bir aga geçerek yeni bir FA a kaydolmasina handover denir. Eger bu aglar ayni tipse (her ikisi de IP temelli agsa ) bu handover islemine handoff denir. MH un hareket ederken yabanci bir aga girip girmedigini ya da home network dan ne kadar uzaklastigini anlamasi gerekir. Buna mobilite yönetimi denir. 4

Mobile IP de mobilite yönetimi söyle çalismaktadir : Aglarda bulunan HA ve FA lar sik sik kendilerini tanitan isaret (agent advertisements ) yayinlarlar. Bir MH, kayitli bulundugu agent dan arka arkaya üç isaret (advertisement ) alamazsa handover yapmasi gerektigine, yani yeni bir agda bulunduguna karar verir ve yeni FA a kaydolma istegi gönderir. HA ve ya FA RFC 2002 standardina göre en az saniyede 1 isaret yayinlar. Dolayisiyla ortalama olarak bir handover islemi için 2,5 sn lik gecikme sözkonusu olur. Bu da gerçek zamanli uygulamalarda hizmet kalitesini düsüren önemli bir sorundur. Ayrica gecikme nedeniyle handover sirasinda MH a gelen paketler kaybolabilir. Bu nedenlerle gecikmeyi azaltacak ve paket kayiplarini minimuma indirecek çözümler üzerinde çalisilmaktadir. 3.1 Bir Handover Gerçekleme Örnegi MH a yeni bir FA a kaydolmadan önce gelen son paketle, kaydolduktan sonra gelen son paket arasinda geçen süreye handover gecikmesi denir. Handover gecikmesini minimuma indirecek bir gerçekleme örnegi verelim. Erisim teknolojileri olarak GPRS ve WLAN aglarini seçelim. Elimizde kizilötesi arayüzle GPRS telefon ile GPRS agina, IEEE 802.11b PCMCIA kartiyla WLAN agina erisim saglayan bir dizüstü bilgisayar olsun. [1] GPRS kismindaki IP adresi PPP (Point-to-Point Protocol ) ile tahsis edilir. GPRS baglantisi her zaman açiktir. Bu sayede bu IP adresi sürekli kullanimdadir. MH da ( laptop ) handover kontrol edicisi bulunur. WH un aldigi WLAN isareti esik seviyesinin altina inerse kontrol edici, bu iki arayüzü anahtarlamaya baslar. MH, önce WLAN arayüzünü kullanarak HA ile haberlesmeyi dener, bunu basaramazsa WLAN dan GPRS e anahtarlama yapar ve Mobil IP e kaydolur. Bu sayede handoff islemi sirasinda paket kayiplari olmasi önlenir. Çünkü GPRS gecikmesi oldukça iyi bir teknolojidir. Bir agdan digerine anahtarlama yapmak ag topolojisine baglidir. Veri baglanti katmani, IP aglar arasinda anahtarlama yapildiginda bunu Mobile IP e bildirirse ; yani Mobil IP, veri baglanti katmaniyla etkilesimli çalisirsa çok daha hizli handoff temin edilir [1]. Mobil IP tek basina kullanildiginda handoff performansinin yavaslamasina sebep olur. 3.2 MIPv6 performans analizi MIPv6 performans analizi için [4] bir simulasyon modeli ele almistir. Bu modelde bir 2 Mbps WLAN 802.11 simule edilmistir. Bir grup CN, merkezi bir yönlendirici ( CR ) üzerinden alt aglarda bulunan yönlendiricilere ( Access routers AR ) baglanmaktadir. HA lar AR larin içine yerlestirilmistir. CR ile AR lar arasi mesafeden dogan gecikme ld ( link delay ) ile ifade edilmistir. Incelenecek senaryoya göre bir MH önce ev agindan yabanci aga ( home link to foreign link, HL-FL ) ; sonra baska bir yabanci aga ( FL FL) girmektedir. Sekil. 5 simulasyon modelini göstermektedir. Görüldügü gibi aglarin kapsama alanlari kesismektedir. 5

[4], bu modele dayanarak MIPv6 ile karsilastirilmak üzere baska bir strateji önermektedir. FHO ( Fast Handoff Procedure ) adi verilen bu stratejiye gö re, MH iki agin kesistigi noktaya geldiginde artik yeni FA in yayinladigi isaretleri de alabilmektedir. Bu durumda AR, MH un diger aga girecegini önceden tahmin ederek ( anticipation ) gönderilmekte olan paketleri kendisinde toplar. Bu isleme buffering denir. Bu sirada MH, handoff yaparak yeni aga kaydolur ve bu agdan aldigi yeni adresi ( BU ) geldigi agin AR ina bildirir. MH handoff yapana kadar gelen paketleri biriktiren AR, paketleri yeni adrese yönlendirir [4,2]. Yeni AR paketleri alincaya kadar MH yeni aga kaydolmus olur. Böylece handoff sirasinda meydana gelebilecek paket kayiplari önlenir. Ancak bu isaretlesme gecikmenin artmasina neden olur. Sekil. 5 Simulasyon Modeli. 3.2.1 Handoff gecikmesi Sekil. 6 da FHO ve MIPv6 handoff gecikmeleri açisindan karsilastirilmaktadir. Sekil. 6 FHO ve MIPv6 in handoff gecikmeleri açisindan karsilastirilmalari. 6

Bu grafige göre HL-FL handoff durumu için, 1 sn lik hat gecikmesi ( ld ) olmasi halinde FHO ile yaklasik 2 sn daha az gecikme saglanabilmektedir. [5], Handover gecikmesini azaltmak için yeni bir strateji önermektedir. Bu stratejiye göre, MH un bulundugu agin AR i CH un gönderdigi paketleri çokluyayma ( multicast routing / n-casting ) yöntemini kullanarak aga komsu tüm aglara yönlendirir. Böylece sadece MH un bulundugu agdaki AR ( ya da FA ) degil, aga komsu tüm aglarin AR lari buffering yapar yani gelen paketleri biriktirirler. Bu sayede MH komsu aglardan birine girdiginde önceki agda biriktirilmis paketlerin kendisine gönderilmesini beklemez. Dolayisiyla gecikme iyilestirilmis olur. Ancak bu strateji agdaki isaretlesme trafigini arttirdigi için verimli bir haberlesme saglamaz. 3.2.2 Paket Kaybi Bir mobil kullanicinin internete bagliyken aglar arasinda hareket etmesine makro-mobilite denir. Makro-mobiliteyi saglamak için mobil kullanicinin aglar arasinda dolasirken degisen IP adresleri takip edilmelidir. Mobil kullanicinin yeni bir aga girdigini fark edip yeni adres almasi ve bunu agdaki ilgili noktalara bildirmesi ve internetteki propogasyon gecikmeleri zaman kaybina yol açar. Bunun sonucunda mobil kullanici hareket halindeyken gönderilen paketleri alamayabilir ve paket kayiplari olusur. Bu duruma blackout denir. Kaybolan paketlerin yeniden gönderilmeleri agdaki sikisikligi arttirir. Paket kayiplarini önlemek için buffering teknikleri gelistirilmistir. Ancak bu strateji, daha önce bahsedildigi gibi, gecikmenin artmasina neden olur [5]. [4], FHO stratejisiyle yani buffering yöntemiyle standard MIPv6 protokollerini paket kaybi açisindan karsilastirmistir ( Sekil. 7 ). Sekil. 7 FHO ve MIPv6 in paket kaybi yönünden karsilastirilmasi. Sekil.7 de görüldügü gibi buffering yöntemi, handoff gecikmesini engelleyemedigi halde paket kaybi sorununa çözüm getirmektedir. 7

Standard MIPv6 protokolünde ( buffering yapilmadigi durum ) MH, handoff yaptiktan sonra daha önce bulundugu agin MIPv6 agent ina yeni adresini bildirir. Bu nedenle handoff sirasinda gelen paketlerin kaybolmasi önlenemez. Buffering teknigi kullanilmadigi zaman handoff sirasinda kaybolan paketlerin sayisi belirlenirse buffering ile kaç adet paketin kaybolmasinin önlendigi hesaplanabilir. Böylece handoff sirasinda gelen paketleri tutan ara bellegin ( buffer ) boyutu bulunmus olur. CH ile TCP baglantisi kurarak haberlesen MH handoff yaptiginda kaybolan paketlerin sayisi asagidaki ifadeyle bulunur : min [ ( mws / rtt ) t loss, mws ] Bu ifadede mws, TCP baglantisinin maksimum pencere genisligini ; rtt, HA ve FA arasindaki isaretlesmede meydana gelen gecikmeyi ve t loss, paketlerin kayboldugu süreyi göstermektedir [ 2 ]. 4. TCP ( Transmission Control Protocol ) ile ilgili sorunlar TCP, pencereleme mekanizmasiyla tikaniklik kontrolü yapan bir iletim katmani protokolüdür. Agdaki sikisiklik nedeniyle bir paket kayboldugunda TCP, pencere boyutunu daraltir. Gönderici yeniden alindi mesajlari almaya basladiginda pencere boyutunu arttirir. TCP, kablosuz ag ortamlarinda kullanilmak üzere tasarlanmamistir. Tüm paket kayiplarinin agdaki sikisiklik sonucu meydana geldigini sanir [ 2, 3, 5 ]. Bu nedenle TCP, handoff sirasinda meydana gelen paket kayiplarini da agda bir sikisiklik olarak yorumlayarak pencere boyutunu daraltir. Pencere boyutu küçülünce veri iletim hizi azalir. Bu da mobil ortamlarda performans düsüklügüne yol açar. Ayrica kablosuz ortamdan gönderilen paketler bozucu etkilere maruz kalarak aliciya hatali ulasabilirler. Fiziksel ortamlarda bozulan paketler üst katmanlarda TCP performansini etkiler.dolayisiyla TCP baglantisina giren paketlerin mümkün oldugunca az hatali olmasi saglanmalidir. [ 3 ], mobil ortamlarda TCP performansini iyilestirmek için bazi stratejiler önermektedir. Bunlar ; uç nokta ( endpoint-oriented ) stratejisi, arayüz destekli ( intermediate-assisted ) stratejidir. Uç nokta stratejisi Bu yöntem handofflardan kaynaklanan paket kayiplarinin telafi edilmesini saglar. Uçnokta stratejisine ( endpoint-oriented strategy ) göre bir TCP baglantisinin uç noktalari TCP alici ve TCP göndericidir. Bu stratejide bir MH handover yapip yeni bir aga geçer geçmez gönderen TCP ye arka arkaya çok sayida alindi ( dupack ) gönderir. Eger handover 8

sirasinda paket kaybi olmussa dupack mesajlari sayesinde CH kaybolan paketleri yeniden gönderir. Bu stratejiye dayanan baska bir yöntem de söyledir: Bir MH handover yapmadan hemen önce gönderen TCP ye sifir pencere büyüklügü gönderir. Bunun üzerine CH, paket göndermeyi durdurur. MH handover yaptiktan sonra bir pencere ( non-zero window ) göndererek CH un paket göndermeye kaldigi yerden devam etmesini saglar. Arayüz destekli strateji Bu yöntem paketlerin fiziksel ortamda bozularak aliciya hatali ulasmasini önlemek için kullanilir. Bu stratejiye dayanarak ayrik baglanti ( split connection ) yaklasimi gelistirilmistir. Bu yaklasima göre CH ve MH arasindaki TCP baglantisi bir kablolu/kablosuz ortam arayüzü ( intermediate ) ile iki ayri kisma ayrilir. Bu iki TCP baglantisi arayüzde birlesir. Sekil. 8 bu baglantiyi göstermektedir. Sekil. 8 Arayüz ile ayrik TCP baglantisi. Iki TCP baglantisinda iletim katmani akis, hata ve tikaniklik kontrolleri ayri ayri yapilir. Böylece aliciya ulasan paketlerde daha az sayida hata olur. Arayüz kendine paketler gelir gelmez alindi gönderir. Paketlerin aliciya ulasmasini saglamak arayüzün görevidir. Bu yaklasima benzer uçtan uca alindili yaklasim da gelistirilmistir ( Sekil. 9 ). Sekil. 9 Uçtan uca alindili ayrik TCP baglantisi. Uçtan uca yaklasima göre, alici paketleri alip arayüze alindi gönderir. Bunun üzerine arayüz göndericiye alindi mesaji gönderir. 9

4.1 Iki handoff arasinda geçen sürenin TCP performansina etkisi Handofflarin olusma süresi kablosuz agin fiziksel büyüklügüne ve mobil kullanicinin hizina baglidir. Ag boyutlari küçüldükçe ve mobil kullanicinin hizi arttikça handofflarin sikligi da artar. Eger handofflar çok siklasirsa buffering teknigi paket kayiplarini önlemek güçlesir. Çünkü eski FA biriktirdigi paketleri yeni FA a daha göndermeden MH baska bir aga handoff yapmis olur. [ 2 ] de MH un handoff yapma sikligi ile TCP performansi arasindaki iliskinin buffering teknigi kullanildiginda ve kullanilmadiginda nasil degistigi incelenmistir. Sekil. 10 da görüldügü gibi buffering kullanildigi zaman handofflarin en sik araliklarla ( her saniyede bir handoff ) gerçeklestigi durumda bile TCP performansi yeteri kadar yüksektir. Sekil. 10 TCP performansiyla handoff sikligi arasindaki iliski. Buffering yönteminin kullanilmadigi durumda handoff sikligi arttikça TCP performansinin azaldigi görülmektedir. Çünkü handofflar siklastikça gönderici TCP nin pencere boyutu yeterince büyümeden yeni bir handoff meydana gelir ve pencere boyutu hep küçük kalir. Bu nedenle az sayida paket gönderilmis olur. 5. Sonuç Bu çalismada internette mobilite saglamak amaciyla gelistirilmis olan Mobile Internet Protocol ( MIP ) ele alinmistir. 2. nesil sistemlerde kullanilan MIPv4 un güncellenmesiyle olusturulan MIPv6, 3. nesil sistemler için gereken hizli ve kesintisiz internet baglantisini desteklemek için iyi bir adaydir. Ancak hattaki gecikmeler ve IP aglar arasinda dolasirken meydana gelebilecek paket kayiplari konusunda sorunsuz çalismadigi görülmüstür. Bu problemleri mümkün oldugunca iyilestiren çözüm önerileri ele alinmistir. Ayrica kablolu ortamlar için tasarlanmis bir veri iletim protokolü olan TCP protokolünün mobil ortamlarda performans düsüklügüne sebep oldugu ortaya çikmistir. Bu çalismada mobil sistemlerde TCP performansini iyilestirecek bazi stratejiler önerilmistir. 10

Kaynaklar 1. Sanmateu A., Paint F., M. L.., T. S..,F. P, S. A, B. E.., Seamless Mobility Across IP Networks Using Mobile IP, Computer Networks Journal, 2002 pp. 181-190 2. Eom S. D., Lee H., Sugano M., Murata M., Miyahara H., Improving TCP Handoff Performance in Mobile IP Based Networks, Computer Communications Journal, 2002 pp. 635 646 3. Mark W. J., Pan J., Shen X. S., Mobility Support in Hybrid Wireless / IP Networking, Computer Communications Journal, 2003, pp. 1990 1997 4. Costa P. X., Hartenstein H., A Simulation Study on the Performance of Mobile IPv6 in a WLAN based Cellular Network, Computer Networks Journal, 2002, pp. 191 204 5. Seibert H. C., Tobagi F. A., Assessment and Optimization of Schemes for Tracking and Routing to Mobile Users in Packet based Networks, Computer Networks Journal, 2004, pp. 103 133 6. Donran A., Mobile IP, http://www.networkmagazine.com 7. Seneviratne A., Sarikaya B., Cellular Networks and Mobile Internet, Computer Communications Journal, 1998 pp. 1244 1255 11

12