[Resume] Arsitektur Unified MANEMO Untuk Mendukung Jaringan Nested NEMO

[Resume paper] Supporting Nested NEMO Networks with the Unified MANEMO Architecture
Authors: Ben McCarthy, Matthew Jakeman, Christopher Edwards
Computing Department, InfoLab 21, South Drive, Lancaster University, United Kingdom
Presented in: 2009 IEEE 34th Conference on Local Computer Networks (LCN 2009), Zurich, Switzerland.

Pendahuluan

Protokol Mobile IPv6 awalnya dibuat agar tiap node dapat “dihubungi” melalui alamat IP yang sama meski lokasi Internet berpindah-pindah. Seiring berjalannya waktu, muncullah kebutuhan akan dukungan fungsional yang sama, tidak hanya untuk node, namun untuk seluruh jaringan yang menggunakan IPv6.

Protokol NEtwork MObility Basic Support (NEMO BS) menyediakan solusi mobilitas untuk seluruh jaringan berdasarkan konsep MIPv6. Perangkat IP terhubung dengan Mobile Router (MR) yang berada pada manusia atau kendaraan yang bergerak melalui aneka macam Access Networks. NEMO BS menjamin fungsi ini transparan terhadap end host IPv6, sehingga hosts tidak perlu menambahkan perangkat lunak mobilitas tambahan ataupun stack protokol.

NEMO MR melakukan proses mobilitas secara transparan terhadap perangkat IPv6 apapun. NEMO MR juga berkelakuan seperti perangkat IPv6 individu saat terhubung pada suatu jaringan. Dua hal tersebut menyebabkan NEMO MR berpotensi untuk terhubung langsung kepada NEMO MR lain dan mengakses internetnya. Saat kondisi ini terjadi, terbentuklah jaringan Nested NEMO

NEMO

Protokol NEMO BS
Protokol NEMO BS

MR memiliki dua tipe interface: Egress dan Ingress. Interface Egress digunakan MR untuk mengadakan koneksi ke Internet, sedangkan interface Ingress menerima koneksi dari perangkat (host) IPv6.

Saat MR membuat koneksi ke Internet Access Network baru, MR mengonfigurasi alamat baru berdasarkan prefix topologi Access Network tersebut (disebut juga MRs Care-of-Address (CoA)). Lalu MR mendaftarkan alamat CoA-nya ke Home Agent (HA)-nya, kemudian MR dan HA membuat bidirectional tunnel di antara keduanya.

Sekilas: Nested NEMO

Saat Nested NEMO terbentuk, routing yang dihasilkan menjadi sangat tidak efisien.

Inefficient Nested NEMO

Contohnya: paket yang dikirim oleh Host A (yang terhubung dengan MR1) kepada CN1, akan melalui tiga lapisan tunnel: MR1, MR2, dan MR3. Artinya, paket tersebut akan memiliki tiga header tunnel yang terpisah, yang akan mengurangi space isi data dalam paket.

Setelah HA3 men-decapsulate paket, HA3 akan mengirim paket dengan dua tunnel header ke HA2. Lalu HA2 akan men-decapsulate paket, dan mengirim paket ke HA1. Setelah HA1 men-decapsulate paket untuk terakhir kali, dan mengirimkan paket ke CN melalui Internet. Jalur yang sama harus dilewati oleh paket dari CN ke Host A. Model routing yang tidak efisien ini biasa disebut: “Pinball Routing“.

Contoh tersebut menggambarkan ruwetnya routing di Nested NEMO sederhana. Padahal dalam aplikasinya, Nested NEMO yang terbentuk di dunia nyata memiliki topologi yang jauh lebih rumit!

Contoh lain: Host A mengirim paket ke host (CN) dalam jaringan MR2. Maka, paket tersebut harus melalui jalur: Host A – MR1 – MR2 – MR3 – HA3 – HA2 – HA3 – MR3 – MR2 – CN. Proses ini sangatlah tidak efisien karena seharusnya ada jalur yang bisa dipangkas.

Beda NEMO dan MANET?

Teknologi jaringan mobile NEMO fokus pada bagaimana cara mendapatkan koneksi Internet untuk host yang terhubung dengannya. Contoh: seseorang dengan smartphone bisa mengakses internet melalui jaringan mobile di kendaraan umum (misal terhubung dengan mobile router di bus/pesawat). Atau, jaringan mobile dalam kendaraan bisa terhubung dengan jaringan mobile lainnya di daerah yang cakupan akses Internet-nya terbatas (di dalam terowongan/di desa), untuk mengembangkan konektivitas jaringan Internet di sekitar mereka.

Sedangkan teknologi MANET fokus pada cara komunikasi antar node yang terdapat dalam jaringan tersebut (komunikasi intra-jaringan). Sebagian besar skenario MANET adalah tentang komunikasi militer atau penyelamatan bencana. Dengan suatu cara, beberapa mobile node saling terhubung dan membentuk jaringan (interconnected network) untuk mengizinkan komunikasi antara mobile node satu dengan yang lain.

Tambahan dari teknologi MANET, node dalam MANET bisa juga ingin terhubung dengan internet… Tapi tujuan utama teknologi MANET dikembangkan adalah untuk mendukung komunikasi antara node satu dengan lainnya.

Teknologi MANET kontras dengan skenario NEMO, di mana NEMO menganggap jaringan mobile yang saling terhubung tersebut tidak memiliki hubungan langsung antara satu dengan yang lain (pada NEMO BS — ilustrasi sebelumnya — untuk berkomunikasi dengan jaringan mobile lain harus melalui Internet dan HA).

Dengan menggunakan protokol MANET seperti Optimised Link State Routing Protocol (OLSR) atau Ad-hoc On-demand Distance Vector Protocol (AODV), overhead protokol dibuat untuk menyebarkan atau menemukan link yang tersedia dalam infrastruktur mobile (agar antar node bisa saling terhubung dan berkomunikasi). Sedangkan pada skenario Nested NEMO, overhead protokol yang bertujuan untuk menemukan segala sesuatu kecuali jalan yang paling langsung (paling cepat atau paling dekat) menuju Internet, dianggap mubazir dan tidak perlu.

Unified MANEMO Architecture (UMA)

UMA mengadopsi pendekatan berdasarkan tree, sehingga tiap MR yang mengaktifkan UMA hanya perlu mengelola rute ke semua MR yang berada di bawahnya beserta cabang-cabangnya, dengan rute default adalah ke “orang tua” (parent) dari MR tersebut.

Teknologi ini menggunakan tree Layer 3 dan mengandalkan dua protokol:

operasi TD dan NINA

  1. Protokol Tree Discovery (TD) menyebarkan informasi tentang Nested NEMO yang terhubung ke MR tersebut ke MR-MR terhubung yang potensial dan menjadikan MR-MR tersebut membentuk topologi yang bebas loop. Pesan ini disebut RA+TIO (RA–Router Advertisement, pesan Neighbor Discovery. TIO — Tree Information Option). TD keluar dari interface Ingress di MR.
  2. Protokol Network In Node Advertisement (NINA) menyebarkan informasi rute topologi tree yang telah dibentuk oleh proses TD dan menjamin bahwa rute ke seluruh jaringan mobile dalam jaringan Nested NEMO tersedia dalam struktur tree yang dibuat TD. NINA disebar melalui interface Egress.

Protokol TD dan NINA dikembangkan sebagai ekstensi proses Neighbor Discovery (ND) yang dilakukan MR saat terhubung langsung dengan access network.

UMA Binding Update Procedure

Saat NEMO MR terhubung dengan Access Network baru, MR tersebut melakukan prosedur Binding Update (BU) untuk memberi tahu lokasi sekarang kepada HA-nya. Dengan UMA, terdapat dua metode yang dapat dipilih MR agar terhubung ke Internet: membentuk koneksi langsung ke Internet (melakukan proses BU NEMO standar dan menjadi Gateway bagi MR-MR yang terhubung di belakangnya) atau membentuk koneksi ke Internet secara tidak langsung (melalui Gateway yang sudah ada di MR lain).

Aggregated Roaming Scenario

aggregated roaming

Pada skenario ini, MR yang baru saja terhubung (MR2) akan menerima RA+TIO dari MR1. Karena MR1 adalah Gateway MR, di RA+TIO terdapat info tambahan mengenai alamat HA MR1 dan flag yang menyatakan bahwa koneksi ke Internet tersedia. MR2 jadi tahu bahwa MR2 dan Gateway berbagi HA yang sama, sehingga MR2 mengirim pesan BU langsung ke Gateway’s HA.

Non-Aggregated Roaming Scenario

non-aggregated roaming

Situasi ini terjadi saat MR berusaha mengadakan koneksi melalui Gateway yang terdaftar dengan HA yang berbeda. HA Gateway akan beraksi sebagai Proxy-HA, membentuk link tidak langsung antara MR tersebut dengan HA yang sebenarnya (Target-HA).

Untuk penjelasan lebih detail mengenai UMA dan hasil implementasinya, silakan baca papernya 😛

Iklan

Penulis: fayruzrahma

always trying to be a simple person :)

Ada komentar?

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s