Mobility Management in Ambient Networks / Gestion de la mobilité dans les réseaux ambiants

This thesis was motivated by the new ubiquitous context of ambient wireless networks. The Internet protocols were designed 30 years ago without taking into consideration the nomadic use of networks and do not respond to the new constraints of mobility. We aimed to conceive mechanisms to make the mobility transparent to the applications and users. A part of our work was focused on the improvement of handoff delay of physical layer 802.11 to about 20 ms. Host mobility and network changes often require the reconfiguration of several parameters at IP layer. For the local mobility we chosen to allow the hosts to keep theirs IP address unchanged and to propagate host routes in the local domain. On the contrary, for global mobility, the optimal routing in Internet force us to conceive a solution where the mobile hosts change their IP addresses according to the subnet there are connected to. Our solution is based on "end-to-end" paradigm where the two hosts implied in a connection are the only ones to ensure the connection transfer to the new attachment points. It use interception of calls to the socket library and of DNS requests as well as local address translation to virtualise IP addresses into stable host identifiers that are presented to upper layers.

Cette thèse a été motivée par le nouveau contexte ubiquitaire des réseaux ambiants sans-fil. Les protocoles Internet ont été conçus il y a 30 ans sans prendre en considération l’usage nomade des réseaux et ne répondent pas aux nouvelles contraintes de la mobilité. Notre but a été de concevoir des mécanismes pour rendre la mobilité transparente aux applications et utilisateurs. Une partie de notre travail a été axé sur l’amélioration du délai du handoff au niveau physique 802.11 à quelques dizaines de millisecondes. Le déplacement des hôtes et le changement de réseau demandent souvent une reconfiguration des plusieurs paramètres au niveau IP. Dans le cas d’une mobilité locale, l’approche que nous avons choisi est de permettre aux hôtes de garder inchangées leurs adresses et de mettre en place des routes d’hôte dans le domaine local. Au contraire, pour la mobilité globale, le routage optimal à travers l’Internet nous oblige de concevoir une solution dans laquelle les hôtes mobiles changent leurs adresses IP, en conformité avec le réseau ou ils s’y trouvent. Notre solution est basée sur le principe général « de bout en bout » dans laquelle les deux hôtes impliquées dans une connexion sont les seuls à assurer le transfert de cette connexion aux nouveaux points d’attachement. Elle utilise l’interception des appels de la bibliothèque socket et des requêtes DNS ainsi que la translation locale d’adresses pour virtualiser les adresses IP réelles dans des identificateurs d’hôte stables présentés aux niveaux supérieurs.