Robust Header Compression

Présentation au sujet: "Robust Header Compression"— Transcription de la présentation:

1 Robust Header Compression
Responsable de projet: Vincent Roca Jack Ballesteros Rémi Blanc Consultante: Karine Excoffier (Sun Microsystems) Robust Header Compression RoHC Compression d’en-tête robuste Un projet à l’ Microelectronics En collaboration avec

2 Plan Introduction Gestion de projet Aspects techniques Bilan
Quels sont les acteurs du projet? Pourquoi en a-t-on besoin? Quel est le but du projet? Introduction à la norme RoHC Cahier des charges

3 Quels sont les acteurs du projet?
Advanced System Technologies Vincent Roca (responsable de projet) Pascal Moniot Karine Excoffier Sun Microsystems (consultante) L’équipe RoHC2: Jack Ballesteros Rémi Blanc L’équipe RoHC: Nicolas Albarel Mikael Desertot Mathias Dietrich David Furodet

4 Pourquoi en a-t-on besoin?
IP Les connexions sans fils sont lentes. Les paquets IP sont trop gros. Il y a un besoin de compresser les paquets.

5 Quel est le but du projet?
Compresser les paquets IP Structure d’un paquet IP: En-tête Données Compresser l’en-tête En-têtes trop compressés -> Pertes de paquets Une compression robuste: compresser les en-têtes sans augmenter les pertes Robust Header Compression

6 Quelques techniques de compression d’en-tête
Van Jacobson - RFC 1144 (PPP): IPv4/TCP IPHC – RFC 2507: développé au départ pour IPv6, et adapté par la suite à d’autres protocoles. CRTP – RFC 2508: IP/UDP(/RTP) RoHC – RFC 3095:IP/UDP(/RTP)

7 Principes de fonctionnement de RoHC
Emetteur Recepteur Data Application Application Presentation Presentation Session Session Transport Transport IP Header Network Network RoHC RoHC Data Link Data Link Physical Physical

8 Decompression front end
Architecture de RoHC OSI layers Application Packet stream Decompressed flows Presentation Session decompressor Compression front end Transport Context RoHC framework RoHC framework Network Decompression front end RoHC Compressor Data Link Compressed headers Physical Link

9 Classification des champs des en-têtes: IPv4

10 Classification des champs des en-têtes: RTP/UDP/IPv6

11 RoHC Profiles Profil 0: pas de compression Profil 1: RTP/UDP/IP
Profil 2: UDP/IP Profil 3: ESP/IP Profil 4: IP Pas de profil de compression TCP/IP, c’est en cours de définition au niveau de l’IETF (Draft)

12 Cahier des charges Travaux réalisés lors du précédent projet:
Implémentation du framework RoHC Profil 0 (non compressé) Profil 2 (UDP/IP) sans le mode "Reliable" Travaux à réaliser lors de ce projet: Profil 2: rajouter le mode "Reliable" Profil 1 (RTP/UDP/IP) Mise en oeuvre de RoHC sur des réseaux sans-fil (802.11b) Support d'IPv6 dans RoHC Tests et évaluations des performances

13 Gestion de projet Introduction Gestion de projet Aspects techniques
Bilan Gestion de la qualité critères qualité code outils Planning et gestion des risques

14 Critères qualité Fiabilité:
Pourquoi: le code est intégré dans le noyau Linux Comment l’atteindre: Tests nombreux et complets Bonne modularité Comment l’évaluer: 100% des tests doivent passer Maintenabilité: Pourquoi: le code va être réutilisé par STM Comment l’atteindre: Utilisation des règles de codage de STM Utilisation de commentaires Documentation complète et détaillée Comment l’évaluer: Toutes les fonctions et structures ont un commentaire Doxygen Évaluation des performances requise

15 Code Stocké sur un répertoire partagé
Sauvegardé automatiquement chaque nuit Utilisation de CVS: Concurrent Versions System Règles de codage données par STM Les commentaires sont compatibles avec Les bugs sont gérés avec l’outil Mantis

16 Outils Génération de paquets: SendIP, Nemesis
Capture de paquets: Ethereal, Tcpdump, Analyser Gestion des bugs: Mantis Débug et mise au point: KGDB, par liaison série Documentation: Doxygen

17 Analyser Liste des paquets capturés Données brutes du paquet
Décomposition du paquet

18 Gestion de projet Introduction Gestion de projet Aspects techniques
Gestion de la qualité Planning et gestion des risques cycle de vie logiciel jalons et planning gestion des risques Aspects techniques Bilan

19 Modèle en V du cycle de vie Logiciel
Analyse des besoins Tests Spécification Conception Codage

20 Jalons & Planning du projet
Spécifications Externes Plan de Tests Test Spécification Système Spécifications Tests Performances Manuel Utilisateur Spécification Test système Existant + Tests Etude EPIC Plan d’Assurance Qualité Logiciel Cahier des charges Plan Developpement Logiciel Profile 2 (UDP/IP) Profile 1 (RTP/UDP/IP) Support IPv6 Mise en oeuvre b Tests Unitaires Tests d’Intégration Tests de Performance Tests Système Tests Opérationnel 2 Periodes Architecture Logicielle Specification Tests d’ Integration Conception Detaillé 4 Jalons pour les livrables 3 Audits

21 Gestion et évaluation des risques
Programmation du noyau Linux Difficulté de débuguer le noyau Manque de connaissance sur l’architecture du noyau Implémentation IPv6 Stade expérimental sur le noyau Linux version 2.4.x Rupture avec la précédente implémentation Faible expérience de l’équipe de projet Modification des spécifications de RoHC Retard dans la fourniture de matériel (carte b)

22 Aspects techniques Introduction Gestion de projet Aspects techniques
Bilan Architecture logicielle Méchanismes de RoHC Configuration Plateforme de test et debug Tests Performances

23 Architecture réseau Linux

24 Architecture logicielle
Encapsulation of OS dependent services RoHC Framework RTP Memory managing MANAGER Synchronisation UDP ESP Manager interface F I L T ER C O N V E R T IP PROFILE 0 C O N T E X F R A M E W O K Data link PROFILE 1 HOOK PROFILE 2 Physical layer PROFILE 3 Kernel code Kernel module Kernel space

25 Modes & Etats RoHC Compresseur Décompresseur

26 Exemple: mode optimiste
Compresseur Décompresseur Ack UOR-2 IR UO-0 Unidirectional Optimistic Unidirectional Optimistic IR No context FO Static context SO Full context

27 Configuration de RoHC <?xml version="1.0"?>
<!DOCTYPE rohc SYSTEM "rohconfig.dtd"> <rohc> <interface if="eth0" type="ETH"> <cid max="15" type="large"/> <packet_size min="46" max="1450"/> <feedback delay_max="1"/> <profile protocol="UDP"/> <packet_filter> <rule dest_address="00:08:02:33:4d:b1" protocol="UDP"/> </packet_filter> </interface> <interface if="wlan0" type="ETH"> <rule dest_address="ALL" protocol="UDP"/> <NbFeedback val="8"/> <NbPacket min="2" max="3"/> <NbContext min="4" max="5"/> <hashtable_size compressor="6" decompressor="7"/> <maxChannel val="8"/> <decompressor mode="optimistic"/> <context timout="10000"/> <Print performances="no" statistic="no"/> </rohc>

28 Plateforme de développement RoHC
Wireless Analyseur de paquets Debugger sur liaison série Pc Developpement Analyseur de paquets RoHC PC Noyau Linux 2.4.x IPV6, b, ... debuggeur noyau (kgdb) Console Serie Pc Serveur de fichier sauvegardé

29 Debug d’un module du noyau
Récupération des sources du module Compilation du module Chargement du module en mémoire et récupération de la table des symboles Génération d’un script pour le débuggeur Transfert des fichiers vers la machine de debug Exécution du débuggeur et connexion avec la machine hôte

30 Enregistrement des résultats
Tests Tests sur le système existant A chaque étape Tests Automatisés Paquets non-compressés Iseran Stockage de fichiers Paquets compressés Paquets décompressés Etats du décompresseur Etats du compresseur Enregistrement des résultats Routeur Packets de test Loup RoHC TcpDump Lupus RoHC Hub Capture TcpDump Démarage du test Démarage de RoHC Démarage de RoHC Loutre Ethereal Station du réseau Capture Ethereal

31 Performances 42% 0% 42% 65% 35% 42% 71% 67% 44%
Pourcentage de données utiles dans le paquet Gain sur la taille totale Paquet IPv6/UDP (45 octets de données utiles) 42% Paquet IR 42% 0% Paquet UOR-2 65% 35% Paquet UO-0 71% 42% Estimation pour le profil 1 (RTP/UDP/IPv6): 67% 44%

32 Bilan Introduction Gestion de projet Aspects techniques Bilan Qualité
Cahier des charges Planning Suite

33 Bilan Qualité Fiabilité Maintenabilité
Nombreux bugs décelés et corrigés grâce aux tests automatisés Anciens bugs non prioritaires mais clairement identifiés Un puissant outil pour la fiabilité l’année prochaine Maintenabilité Nouveau code entièrement commenté Ancien code commenté dans ses parties principales Documentation complète Traçage du fonctionnement amélioré

34 Cahier des charges Tests de l’existant Profil 2 UDP/IP mode fiable
Profil 1 RTP/UDP/IP Support de IPv6 Mise en œuvre sur b Evaluation des performances

35 Planning

36 Merci de votre attention
Suite Ce qu’il reste à faire: finir de corriger les bugs listés intégrer le profil 1 (RTP/UDP/IP) mode fiable du profil 2 (UDP/IP) analyse complète des performances Merci de votre attention