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Robust Header Compression Un projet à l Jack Ballesteros Rémi Blanc En collaboration avec Microelectronics Compression den-tête robuste Responsable de.

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

2 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 3 Léquipe RoHC: Nicolas Albarel Mikael Desertot Quels sont les acteurs du projet? Vincent Roca (responsable de projet) Léquipe RoHC2: Jack Ballesteros Rémi Blanc Advanced System Technologies Pascal Moniot Mathias Dietrich David Furodet Karine Excoffier Sun Microsystems (consultante)

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

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

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

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

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

9 9 Classification des champs des en- têtes: IPv4

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

11 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, cest en cours de définition au niveau de lIETF (Draft)

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

13 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 14 Critères qualité Fiabilité : Pourquoi: le code est intégré dans le noyau Linux Comment latteindre: Tests nombreux et complets Bonne modularité Comment lévaluer: 100% des tests doivent passer Maintenabilité : Pourquoi: le code va être réutilisé par STM Comment latteindre: Utilisation des règles de codage de STM Utilisation de commentaires Documentation complète et détaillée Comment lévaluer: Toutes les fonctions et structures ont un commentaire Doxygen Évaluation des performances requise

15 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 loutil Mantis

16 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 17 Analyser Données brutes du paquet Décomposition du paquet Liste des paquets capturés

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

19 19 Modèle en V du cycle de vie Logiciel Analyse des besoins Spécificatio n Conceptio n Codage Test s

20 20 Jalons & Planning du projet Etude EPICEtude EPIC Plan dAssurance Qualité LogicielPlan dAssurance Qualité Logiciel Cahier des chargesCahier des charges Plan Developpement LogicielPlan Developpement Logiciel Spécifications ExternesSpécifications Externes Plan de TestsPlan de Tests Test Spécification SystèmeTest Spécification Système Spécifications Tests PerformancesSpécifications Tests Performances Manuel UtilisateurManuel Utilisateur Spécification Test système Existant + TestsSpécification Test système Existant + Tests Architecture LogicielleArchitecture Logicielle Specification Tests d IntegrationSpecification Tests d Integration Conception DetailléConception Detaillé Profile 2 (UDP/IP)Profile 2 (UDP/IP) Profile 1 (RTP/UDP/IP)Profile 1 (RTP/UDP/IP) Support IPv6Support IPv6 Mise en oeuvre bMise en oeuvre b Tests UnitairesTests Unitaires Tests dIntégrationTests dIntégration Tests de PerformanceTests de Performance Tests SystèmeTests Système Tests OpérationnelTests Opérationnel 2 Periodes 3 Audits 4 Jalons pour les livrables

21 21 Gestion et évaluation des risques Programmation du noyau Linux uDifficulté de débuguer le noyau uManque de connaissance sur larchitecture du noyau Implémentation IPv6 uStade expérimental sur le noyau Linux version 2.4.x uRupture avec la précédente implémentation Faible expérience de léquipe de projet Modification des spécifications de RoHC Retard dans la fourniture de matériel (carte b)

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

23 23 Architecture réseau Linux

24 24 RoHC Framework Architecture logicielle Encapsulation of OS dependent services Physical layer Kernel module Kernel code Kernel space Manager interface Synchronisation Memory managing Data link IP UDPESP RTP HOOK FILTERFILTER CONVERTERCONVERTER FRAMEWORKFRAMEWORK PROFILE 3 PROFILE 2 CONTEXTCONTEXT PROFILE 1 PROFILE 0 MANAGER

25 25 Modes & Etats RoHC Décompresseur Compresseur

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

27 27 Configuration de RoHC

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

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

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

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

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

33 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 lannée prochaine Nouveau code entièrement commenté Ancien code commenté dans ses parties principales Documentation complète Traçage du fonctionnement amélioré

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

35 35 Planning

36 36 Suite Ce quil 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


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