Routing in 6LoWPAN

Présenté par :Benamar Abed zine-Eddine

Korichi Abdessamie

Plan de travail Introduction 6LoWPAN Couche d’adaptation de 6lowpan Routage dans 6LoWPAN 6LoWPAN Protocoles existants

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Introduction

Les RCSFs sont actuellement les plus utilisés , mais il utilise des protocols non-ip comme le ZigBee

Pour introduire les réseaux à faible énergie (LLN Lossy Low power Network) à l’IPV6 , la technologie 6LoWPAN est proposé.

Future RCSF compose des milliers de nœuds peuvent se connecter via internet avec 6LowPAN , qui est standarisé par l’IETF.

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Introduction (cont.)

Protocoles de routage développés par la communauté IETF

LOAD (6LoWPAN Ad-Hoc On-Demand Distance Vector Routing)

DYMO-low (Dynamic MANET On-demand for 6LoWPAN Routing)

HiLow (Hierarchical Routing)4

6LowPAN Un réseau 6LoWPAN est un réseau de communication simple, à

bas coût, permettant d’avoir une connectivité sans fil utilisant une adaptation du protocole IPv6. Il est formé par des équipements, en général compatibles avec le standard IEEE 802.15.4.

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Afin de permettre l’utilisation IPv6 tout en préservant de l’espace pour les données applicatives, l’IETF a défini une couche d’adaptation.

réduire la taille des en-têtes en utilisant la compression. Compression de l’en-tête IPv6 

utilisation d’un mécanisme de compression nommé HC1.

Compression d’autres en-têtes 

compression de l’en-tête UDP , Il permet de réduire la taille cet en-tête de 8 octets à 2 octets au maximum.

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Couche d’adaptation de 6lowpan

Routage dans 6LoWPAN

Dans 6LoWPAN , deux approches sont utilisés pour regrouper les protocoles de routage, l’approche MANET et l’approche ROLL.

L’approche MANET :

• Basé sur la technique de routage

• il peuvent être classés en deux catégories (Vecteur à distance, état de lien)

• Basé sur la découverte de chemin (Proactif, réactif)

• les protcoles qui sont actuellement utilisés pour les MANETs sont le protcole AODV (Adhoc On-demand Distance Vector) , DYMO (Dynamic Manet On-demand) et OLSR (Optimised Link State Routing)

• Ces protocoles doivent être modifiés pour les utiliser dans les 6LoWPAN (réduire l’overhead).

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Routage dans 6LoWPAN (suite)

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L’approche ROLL : un groupe IETF chargé developpé des protocoles pour les réseaux à faible énergie (LLN : Low Lossy Network) , ce groupe a standarisé un protcole nommé RPL (Routing Protocol for Low power and Lossy Networks)

Approche MANET On peux distinguer deux classes de routage : Mesh-under et Route-over

Routage Mesh-under :• routage de niveau 2

• tous les hôtes à un saut IP du 6LBR (mesh)

• Adresses MAC (16bits ou 64bits)

• Ajout d’un entête (mesh header)

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Routage mesh-under (cont.) L’entête (mesh header)

Taille 4-5 octets La valeur de l’origine (O) et la destination (F) est 1 adresse 16 bits Valeur = 0 adresse 64 bits Le champs Hops lefts est utilisé pour compter le nombre de sauts possible ( max 14 )

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• Routage Route-over :

• Routage de couche 3 (Network Layer)• 6LR ou 6LBR qui fait le routage• Exemple : RPL (Routing Over Low power and Lossy

networks )

Classes de protocoles 6LoWPAN

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Exigences de routage (Requierements) Il existe quatre conditions de base pour le routage dans 6LoWPAN : [6]

Le nœud doit supporter le mode « sleep » pour l’économie d’énergie.

La génération de l’overhead des paquets donnés doit être minimisée.

Messages de contrôle pour le routage doit être minimisé.

Faible coût de traitement, calcul, et mémoire.

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Exigences de routage (cont.)

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Paramètres pour l’évaluation des protocoles 

Nombre des nœuds et paramètres de réseau,

Connectivité, Mobilité, Vitesse de traitement et taille de

mémoire, Consommation d’énergie , Portée de transmission , Modèle de traffic.

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LOAD 6LoWPAN Ad-Hoc On-demand Distance Vector Routing Basé sur AODV utilise le routage mesh-under N’utilise pas le numéro de séquence de la destination Le RREP est envoyé par la destination seulement. Il crée une topologie mesh au deuxième niveau , l’IPV6 le voit

comme un seul réseau. Maintenance de route locale (local repair). Implémenté sur les FFDs. Utilise le champ LQI (Link Quality Indictor ) pour choisir le chemin

le plus fort. Envoi d’un ACK LLN (Link Layer Notification)

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6LoWPAN Protocoles existants

LOAD (cont.)

LOAD utilise les ACKs de la couche 2 au lieu des messages HELLO pour économiser la consommation d’énergie , pour assurer la connectivité des Chemins il utilise les message LLN :

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DYMO-low

Dynamic MANET On-demand for 6LoWPAN Routing

Like AODV, DYMO performs route discovery and maintenance by using RREQ, RREP and RERR messages.

Unlike AODV, the DYMO protocol does not use local repair although it uses Hello message to keep track of the link connectivity.

However, DYMO cannot be directly applied in 6LoWPAN routing due to its increased memory and power consumption.

Thus, DYMO-low is proposed in to suit DYMO into the 6LoWPAN environment.

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DYMO-low (cont.)

Protocole réactif comme AODV Version DYMO optimisé pour l’économie d’énergie Message RM (Routing message) utilisé pour RREQ

et RREP Utilise le numéro de séquence ( 16 bit au lieu de

32 bits) Pas de maintenance locale des chemins

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HiLow

Routage Hiérarchique

Pour augmenter la scalabilité , HiLow est propose pour le 6LoWPAN

Utilise une adresse de 16 bits (pour minimiser l’usage de mémoire)

Every child node receives a short address by the following equationC = MC*AP+N (0 < N ≤ MC)

C : adresse du noeud fils MC : nombre maximum des fils un noeud père peut avoir AP : adresse du noeud père N : noeud nème

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HiLow (cont.)

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Comparaison entres les protocoles :

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Conclusion

6LoWPAN : solution idéale pour IoT Interopérabilité entre les nœuds à faible énergie et les nœuds qui

existent déjà Les protocoles de routage ont des avantages et des inconvénients

selon l’application Un domaine très intéressant pour la recherche.

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Reference1. E. Kim, D. Kaspar, C. Gomez, and C. Bormann, “Problem

Statement and Requirements for 6LoWPAN Routing,” draft-ietf-6lowpan-routing-requirements-10, November 2011.

2. Routing in IPv6 over Low-Power Wireless Personal Area Networks (6LoWPAN): A Survey by Vinay Kumar and Sudarshan Tiwari, Department of Electronics and Communication Engineering, Motilal Nehru National Institute of Technology, Allahabad 211004, India.

3. 6LoWPAN Ad Hoc On-Demand Distance Vector Routing (LOAD) draft-daniel-6lowpan-load-adhoc-routing-034. Dynamic MANET On-demand for 6LoWPAN (DYMO-low) Routingdraft-montenegro-6lowpan-dymo-low-routing-03

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Thanks for listening~

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