movilidad ipv6

UNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICULAR DE LOJALa Universidad Católica de Loja

Sistemas Basados en el Conocimiento

Tema

ONTOLOGÍA EN MOVILIDAD IPV6

MERCY JIMÉNEZ

Profesor

ING. NELSON PIEDRA

FechaLoja-Ecuador, (julio,2010)


MOVILIDAD EN EL PROTOCOLO [email protected]

RESUMEN:

El presente trabajo hace referencia a representación del conocimiento semántico basado en el protocolo IPV6, el mismo que trae incorporado el servicio de movilidad permitiendo que los usuarios visiten varias redes (roaming) sin perder la conexión. Para ello es necesario describir la semántica y sus relaciones mediante ontologías con el fin de determinar conceptos, relaciones, términos en el dominio de movilidad IPV6.

INTRODUCCIÓN

En los últimos años las tecnologías inalámbricas como WLAN, GPRS, UMTS han tenido un auge debido al servicio de Internet que actualmente están incorporados en dispositivos como portátiles, PDAs., etc. Debido a la acogida de este ha tenido se ha incorporado un nuevo servicio denominado movilidad en IP.

Movilidad es la capacidad que tiene un nodo de una red para mantener la misma dirección IP, a pesar que se desplace físicamente a otra red. Es decir que sin importar su ubicación este puede seguir siendo accesible a través de su misma dirección IP. [1]

Funcionamiento de MIP6

Cuando un nodo móvil se mueve hacia una Red Foránea, el nodo móvil recibirá un Care-of-Address (CoA) usando autonfiguración. Entonces el nodo móvil enviará una actualización de unión (binding update) hacia su Home Address con el nuevo CoA que usará el nodo móvil mientras está en roaming.[2]

Fig. 1 Funcionamiento IPV6[2]

mailto:[email protected]


OBJETIVOS

Objetivo General

Construir una base de conocimiento basada en MIP6

Objetivos Específicos

Construir una Ontología fuertemente basado en el tema Representar el conocimiento en Protege Aplicar la metodología Methontology Realizar consultas SPARQL


METHONTOLOGYTAREA 1. GLOSARIO DE TERMINOS

Conceptos Sinónimos Acrónimos Descripción TipoAAA AAA AAA(Authentication,Authorization,Acouting)Permite

Autenticar al usuario para confirmar su verdadera identidad.

Concepto

Agentes Actores Es el que interviene en el proceso de comunicación (NC MN) .

Concepto

Anycast Asociación de una dirección destino a varias máquinas. ConceptoAutenticación Es la confirmación de que el usuario es el registrado

verdaderamente para gozar de los servicios MIP6 Concepto

Autorización Es el permiso otorgado por el ISP para el ingreso al servicio de movilidad.

Concepto

celulares Son dispositivos ConceptoNodo Corresponsal CN Es quien contacta al NM atreves de su HA para realizar

alguna actividad(llamada VoIP)Concepto

DireccionamientoIPV6 E s la asignación de una dirección IPV6 ConceptoFirewalls Son dispositivo que está diseñada para bloquear el acceso

no autorizado.Concepto

FMIP6 Protocolos ConceptoAgente Hogar HA Es quien se encarga de Macromovilidad La macro movilidad está orientada a Mobile IP ConceptoMicro movilidad Está orientado a celular IP y Hawaii ConceptoMIP6 El protocolo de red IPV6 tiene incorporado el servicio de

movilidad Concepto

Nodo Móvil MN Son dispositivos inalámbricos que se comunican atreves de una red con una dirección IP

Concepto

Multicast Se asocia una dirección destino a muchos destinos finales Concepto

Sistemas Basados en el ConocimientoPDA (Asistente Digital Personal), es un computador de mano

con un sistema de reconocimiento de escritura.Concepto

Portátiles Es una computadora personal móvil ConceptoProblemas Cuestión difícil de solucionar ConceptoProtocolos Es un conjunto de reglas que permiten comunicarse entre

computadores través de una redConcepto

Redes Son puntos de interconexión ConceptoRed Foránea Red Externa FA Es una red externa la misma que puede ser visitada por el

NMConcepto

Red Hogar HA Es una red donde el NM se encuentra y desde allí sale a visitar redes externas.

Concepto

SoporteIPV6 Significa que la infraestructura de red trabaja con direcciones IPV6

Concepto

Unicast Cada dirección destino se corresponde con un único destino

Concepto

Usuario Es la persona que usa el servicio de movilidad IPV6 ConceptoNombreusuario (DataTypeProperty) Instancia de AtributoTipo (DataTypeProperty) Instancia de atributoNombre_red_Hogar (DataTypeProperty) Instancia de atributoNombre_red_Foranea (DataTypeProperty) Instancia de AtributoTipo_red_Foranea (DataTypeProperty) Instancia de AtributoTipo_red_Hogar (DataTypeProperty) Instancia de atributoContacta mediante elMN, TraficoDeSenalizacion

El MN mediante el trafico de señalización mantiene su comunicaron con el HA y el CN

Relación

TransmitenRedes, TraficoDeDatos, TraficoDeSenalizacion

La red se encarga de transmitir todo tráfico ya sea de señalización o de datos.

Relación

visita_unaMN, RedForanea

El nodo móvil visita una red externa Relación

Notifica_IP_alMN, HA

Una vez que el nodo móvil se encuentra en una red externa notifica a su HA la IP actual.

Relación

http://es.wikipedia.org/wiki/Computador

Sistemas Basados en el ConocimientoRegistra_IP_del

HA, MNEl HA actualiza su base de datos con la nueva IP del nodo móvil.

Relación

Contacta_alCN, HA

Cuando el CN desea comunicarse con el MN contacta con el por medio de su HA.

Relación

Envia_paquetes_alCN, HA

El CN envía paquetes por medio de la red al HA Relación

reenvia_paquetes_alHA, MN

El HA captura los paquetes del CN y reenvía los paquetes al MN

Relación

respondeMN, HA

El MN responde a los paquetes del NC por medio del HA. Relación

Reenvia_respuesta_alCN, HA

Los paquetes son reenviados desde el HA hacia el CN Relación

TieneCN, SoporteIPV6

Si el CN tiene soporteIPV6 entonces estos se pueden comunicar directamente sin necesidad de un HA.

Relación

Informa_IP_alMN, CN

El MN le informa de su IP al CN para la comunicación directa.

Relación

se comunica_conCN, MN

El CN se comunica directamente con el MN Relación

No tieneFirewall, SoporteIPV6

Si el Firewall de una red no tiene soporte IPV6 este genera problemas en la comunicación entre los agentes.

Relación

bloquea_elTraficoDeDatos,

TraficoDeSenalizacion

El firewall bloquea el tráfico no recepta ningún paquete. El firewall no reconoce paquetes IPV6.

Relación

realiza_unaUsuario, Autenticación

El realiza una autenticación para poder hacer uso del servicio de movilidad.

Relación

utilizanRedes, IPSec

Para una transmisión segura las Redes utilizan IPSec. Relación


TAREA 2. TAXONOMIA DE CONCEPTOS.


TAREA 3. RELACIONES AD-HOC

Ad-hoc

Funcional

Inversa


Simétrica

Inversa


Transitiva

Transitiva


TAREA 4. CONSTRUIR EL DICCIONARIO DE CONCEPTOS

Nombre del Concepto Instancias Atributos de clase Atributos de Instancia Relaciones

MIP6 --- TransparenciaSeguridad

--- areis-a

Usuario --- Nombrenacionalidad

is-arealiza_una

Direccionamiento IPV6 UnicastMulticastAnycast

Numero_de_bits areis-a

Protocolos --- Nombre ProtocoloTipo Protocolo

--- areare

Problemas --- Tipo de problema --- areAgentes CN

MNHA

tipo_de_servicioTipo_dispositivoNombre_agente

areis-a

Redes Red HogarRed Foranea

Tipo_de_redNombre_de_red

areare

Tráfico Trafico de SeñalizaciónTrafico de Datos

Tipo_de_mensajesTamaño_de_mensajes

is-a

Macromovilidad --- --- entorno Is-aMicromovilidad --- --- entorno Is-aAutenticación --- --- Usuario

contraseñaIs-a

Autorización certificado Is-aFirewall Tipo_firewall

Reglas_de_bloqueoIs-a

Soporte IPV6 Tipo_de_direcionamiento Is-a


TAREA 5. DESCRIBIR RELACIONES BINARIAS AD-HOC

Nombre de la relación Concepto origen Cardinalidad máxima

Concepto destino Propiedad Matemática

Relación inversa

Visita MN N Red Externa --- Es visitada porabandona MN N Red Externa --- Es abandonada por

Bloquea_el Firewall 1 Trafico de Señalización FuncionalBloquea_el Firewall 1 Tráfico de Datos Funcional

Notifica_IP_al MN 1 HA Inversa Registra_IPContacta_al CN 1 HA Simétrica Contacta_al

Envía _ paquetes CN 1 HA TransitivaEnvía _ paquetes HA 1 MN TransitivaEnvía _ paquetes CN 1 MN Transitiva

Responde MN 1 HA TransitivaResponde HA 1 NC Transitivaresponde MN 1 NC Transitiva

Protegen_datos_con Redes N IPSec Inversa Encriptan_datos_de_laSe autentica en Usuario 1 AAA --- Autoriza_servicio_al

transmiten Redes N Trafico ---tiene CN 1 Soporte IPV6 ---

No_tiene Firewall 1 Soporte IPV6 ---


TAREA 6. DESCRIPCIÓN DE LOS ATRIBUTOS DE INSTANCIA

Nombre del atributo de instancia Concepto

Tipo de Valor Rango de valores Cardinalidad

Tipo_protocolo Protocolo String String (1, 1)Nombre_red_Hogar Red Hogar String String (1,1)Nombre_red_Foranea Red Foranea String String (1,1)Tipo_red_Foranea Red Foranea String String (1,1)Tipo_red_Hogar Red Hogar String String (1,N)Tipo_de_mensajes Trafico de

señalización String String (1,1)Tamaño de mensajes Trafico de

datos integer (1,1)Tipo_de_Firewall Firewall String String (N, N)Reglas de bloqueo Firewall String String (1, N)Usuario Autenticación String String (1,1)Contraseña Autenticación String String (1,1)Certificado Autorización String String (1,1)Tipo_de direccionamiento Soporte IPV6 Integer 128 bits (1,1)


TAREA 7. DESCRIPCION DE LOS ATRIBUTOS DE LA CLASE

Nombre del atributo de la clase Concepto Tipo de Valor Cardinalidad ValorTransparente MIP6 String (1,1) Publico

Seguridad MIP6 String (1,n) Privado

Numero_de_bits Direccionamiento IPV6

Integer (1, N) Publico

Nombre_de-protocolo Protocolos String (N, N) Publico

Tipo_de_protocolo Protocolos String (N, N) Privado

Tipo de problema Problemas String (N, N) Publico


TAREA 9. DEFINICION DE AXIOMAS

Nombre del axioma

Descripción Expresión Conceptos Variables

Incompatibilidad de Transmisión

de paquetes

Si el nodo CN no tiene soporte IPV6 no puede comunicarse directamente con el NM

no comunicarse (no soporte IPV6 (A), B)

Nodo CorresponsalNodo Móvil

AB

Identificación del tipo de movilidad

Si las entidades funcionales tienen Agente Foráneo no se trata de Movilidad IPV6

¬ MIP6 (tiene Agente Foráneo(D))

MIP6Entidades Funcionales

CD

TAREA 10: DEFINIR REGLAS

Nombre de la regla

Descripción Expresión Conceptos Atributos Variables

MIP6 lleva direccionamiento IPV6

Si el direccionamiento es IPV6 se trata de una Optimización de Ruta

Si dirección IP (A=128 bits) entonces[Optimización de ruta(R) ]

MIP6 Direccionamiento 128 bits

Auto configuración

A

R


TAREA 11: DEFINIR INSTANCIAS

Nombre de la instancia Nombre del concepto Atributo ValoresUnicast Direccionamiento IPV6

Multicast Direccionamiento IPV6Anycast Direccionamiento IPV6

CN Agentes tipo_de_servicio PCMN Agentes Tipo_dispositivo Portátil, PDAHA Agentes Nombre_agente router

Red Hogar Redes Tipo_de_redNombre_de_red

Red Foránea Redes Tipo_de_redNombre_de_red


REPRESENTACION DEL CONOCIMIENTO EN PROTEGE

Sistemas Basados en el ConocimientoCONSULTAS EN TWINKLE

Primeramente definimos los prefijos

xmlns:rdf="http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#" xmlns="http://localhost/default#" xmlns:owl="http://www.w3.org/2002/07/owl#" xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#" xmlns:daml="http://www.daml.org/2001/03/daml+oil#" xmlns:rdfs="http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#">

En la primera consulta determinamos el Sujeto, Predicado, Objeto

PREFIX uri:<http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#>PREFIX rdfs:<http://localhost/default#>select*where{?S ?P ?O}

Fig1. Sujeto, Predicado, Objeto

Sistemas Basados en el Conocimiento Cuáles son los componentes para el funcionamiento de Movilidad IPV6?

PREFIX uri:<http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#subClassOf>PREFIX rdfs:<http://localhost/default#MIP6>

SELECT *WHERE{?Clase uri: rdfs: }

Fig2. Componentes de MIP6

En que entornos trabaja MIPV6

PREFIX uri:<http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#subClassOf>PREFIX rdfs:<http://localhost/default#Protocolos>

SELECT *WHERE{?Protocolos uri: rdfs: }

Fig3. Entornos de MIP6

Sistemas Basados en el Conocimiento Nombre los protocolos que intervienen en Macromovilidad

PREFIX uri:<http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#type>PREFIX rdfs:http://localhost/default#Macromovilidad

SELECT *WHERE{?protocolos uri: rdfs: }

Fig4. Protocolos de Macro movilidad

Nombre los dispositivos utilizados para realizar movilidad

PREFIX uri:<http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#type>PREFIX rdfs:<http://localhost/default#MN>


Fig5. Dispositivos usados en MIP

http://localhost/default#Macromovilidad

Sistemas Basados en el Conocimiento Cuáles son las redes que debe identificar un servicio de movilidad

PREFIX uri:<http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#subClassOf>PREFIX rdfs:<http://localhost/default#Redes>


Fig6. Redes en la que opera MIP6

¿Cómo se protege la información que viaja por la red?

PREFIX uri:<http://localhost/default#>PREFIX rdfs:<http://localhost/default#>

select ?s ?P ?C

WHERE{{?s rdfs:protegen_datos_con uri:IPSec . uri:Redes ?P rdfs:IPSec . uri:Redes rdfs:protegen_datos_con ?C}UNION {?s rdfs:encripta_datos_de_las uri:Redes . uri:IPSec ?P rdfs:Redes . uri:IPSec rdfs:encripta_datos_de_las ?C}}

Sistemas Basados en el ConocimientoFig7. Procedimiento de seguridad

¿Cuáles son los problemas que se presenta movilidad IPV6?

PREFIX uri:<http://localhost/default#>PREFIX rdfs:<http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#>

SELECT ?clase ?subclaseWHERE{uri:SoporteIPV6 rdfs:subClassOf ?clase OPTIONAL{?subclase rdfs:subClassOf uri:Problemas}}

Fig8. Inconvenientes de MIP6

¿Qué elementos se toman en cuentan para el funcionamiento MIP6?

Sistemas Basados en el ConocimientoPREFIX rdfs:<http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#>

PREFIX uri:<http://localhost/default#>

CONSTRUCT {?x rdfs:name uri: }WHERE {?x rdfs:subClassOf uri:MIP6 }

Fig9. Código RDF

Sistemas Basados en el ConocimientoPREFIX uri:<http://localhost/default#>PREFIX rdfs:<http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#>

SELECT DISTINCT ?name WHERE { ?x rdfs:subClassOf ?name }

Fig10. Subclases que determinan el funcionamiento de MIP6

¿Cuál es el funcionamiento básico de Movilidad IPV6?

Sistemas Basados en el ConocimientoPREFIX uri:<http://localhost/default#>PREFIX rdfs:<http://localhost/default#>

SELECT ?S ?P ?O

WHERE {{ ?S rdfs:es_visitada_por uri:MN. uri:RedExterna ?P rdfs:MN. uri:RedExterna rdfs:es_visitada_por ?O FILTER regex(str(?P), "es_visitada_por") }UNION{ ?S rdfs:notifica_IP_al uri:HA. uri:MN ?P uri:HA. uri:MN rdfs:notifica_IP_al ?O FILTER regex(str(?P),"notifica_IP_al"). FILTER regex(str(?O),"HA") }UNION{ ?S rdfs:registra_IP_del uri:MN. uri:HA ?P rdfs:MN. uri:HA rdfs:registra_IP_del ?O FILTER regex(str(?P),"registra_IP_del") }UNION{ ?S rdfs:contacta_al uri:HA. uri:CN ?P rdfs:HA. uri:CN rdfs:contacta_al ?O FILTER regex(str(?P),"contacta_al")}UNION{ ?S rdfs:contacta_al uri:CN. uri:HA ?P rdfs:CN. uri:HA rdfs:contacta_al ?O FILTER regex(str(?P),"contacta_al")}UNION{ ?S rdfs:envia_paquetes uri:HA. uri:CN ?P rdfs:HA. uri:CN rdfs:envia_paquetes ?O FILTER regex(str(?P),"envia_paquetes") FILTER regex(str(?O),"HA")}

UNION{ ?S rdfs:reenvia_paquetes uri:MN. uri:HA ?P rdfs:MN. uri:HA rdfs:reenvia_paquetes ?Og FILTER regex(str(?P),"reenvia_paquetes")}

Sistemas Basados en el ConocimientoUNION{ ?S rdfs:responde uri:HA. uri:MN ?P rdfs:HA. uri:MN rdfs:responde ?O FILTER regex(str(?P),"responde") FILTER regex(str(?O),"HA")}UNION{ ?S rdfs:responde uri:CN. uri:HA ?P uri:CN. uri:HA rdfs:responde ?O FILTER regex(str(?S),"HA") FILTER regex(str(?P),"responde")}

}

Fig12. Funcionamiento básico de MIP6

¿Cuándo se da una Optimización de ruta?

PREFIX uri:<http://localhost/default#>

Sistemas Basados en el ConocimientoPREFIX rdfs:<http://localhost/default#>

select ?S ?P ?C

WHERE{ {?S rdfs:es_visitada_por uri:MN. uri:RedExterna ?P rdfs:MN. uri:RedExterna rdfs:es_visitada_por ?C FILTER regex(str(?P), "es_visitada_por")}UNION { ?S rdfs:tiene uri:SoporteIPV6. uri:CN ?P rdfs:SoporteIPV6. uri:CN rdfs:tiene ?C}UNION{ ?S rdfs:notifica_IP_al uri:CN. uri:MN ?P rdfs:CN. uri:MN rdfs:notifica_IP_al ?C

FILTER regex(str(?P),"notifica_IP_al") FILTER regex(str(?C),"CN")}UNION{ ?S rdfs:establece_comunicacion_con uri:MN. uri:CN ?P rdfs:MN. uri:CN rdfs:establece_comunicacion_con ?C FILTER regex(str(?P),"establece_comunicacion_con") }UNION{ ?S rdfs:envia_paquetes uri:MN. uri:CN ?P rdfs:MN. uri:CN rdfs:envia_paquetes ?C FILTER regex(str(?P),"envia_paquetes") FILTER regex(str(?C),"MN") }UNION{ ?S rdfs:responde uri:CN. uri:MN ?P rdfs:CN. uri:MN rdfs:responde ?C FILTER regex(str(?S),"MN") FILTER regex(str(?P),"responde")

FILTER regex(str(?C),"CN") }}


Fig13. Funcionamiento de Optimización de ruta

Referencias

[1]http://ficcte.unimoron.edu.ar/wicc/Trabajos/VI%20-%20arso/716-Movilidad_en_IPv6.pd.

[2] http://ipref.wordpress.com/2009/03/18/ipv6-mobility/[3] http://www.w3.org/TR/rdf-sparql-query/

http://www.w3.org/TR/rdf-sparql-query/

http://ipref.wordpress.com/2009/03/18/ipv6-mobility/

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