Osoitteenmuuntajien läpäisy vertaisverkon istunnonaloitusprotokollaa käyttävälle matkapuhelimelle

No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Elektroniikan, tietoliikenteen ja automaation tiedekunta | Master's thesis
Date
2010
Department
Major/Subject
Tietoverkkotekniikka
Mcode
S-38
Degree programme
Language
en
Pages
100
Series
Abstract
Osoitteenmuuntajat sallivat useiden isäntäkoneiden jakavan yhden tai useamman IP osoitteen. Päätös käyttää osoitteenmuuntajia yhtenä ratkaisuna IP osoitteiden ehtymiseen, on myöhemmin tuonut mukanaan lisähaasteita; osoitteenmuuntajat ovat erityisen ongelmallisia vertaisyhteyksille. ICE (Interactive Connectivity Establishment) on osoitteenmuuntajien läpäisymenetelmä, joka auttaa vertaiskoneita luomaan suoran polun osoitteenmuuntajien läsnä ollessa. ICE perustuu suurilta osin STUN (Session Traversal Utilities for NAT) ja TURN (Traversal Using Relays around NAT) -protokolliin. Nykyään vertaissovellukset ovat levinneet matkapuhelimiin, joilla voi myös olla osoitemuutettu osoite. Matkapuhelinten rajoitukset tietäen, on kiinnostavaa tietää osoitteenmuuntajien läpäisymenetelmien soveltuvuus matkapuhelimille P2PSIP:n (Peer-to-Peer Session Initiation Protocol) yhteydessä. SIP:iä käytettiin kommunikointi-istuntojen hallintaan vertaiskoneiden välillä. Toteutimme ICE-prototyypin mitataksemme STUN tai TURN asiakkaana tai palvelimena toimivan matkapuhelimen suorituskykyä huomioiden keskusyksikön kuorman, muistinkäytön, pakettien pudotusmäärän ja akun kulutuksen. Lisäksi työssä tutkittiin ICE:n vaikutusta P2PSIP:n viiveisiin. TURN välityspalvelimen käytön haittapuoli on kasvanut viive ja STUN koteloinnista johtuvat ylimääräiset tavut. Puhelimessa toimivan TURN palvelimen tulee rajoittaa asiakkaiden määrä sekä millaista dataa se voi välittää. Puhelin toimii hyvin STUN palvelimena, etenkin jos yhteyden ylläpitoviestit voidaan jättää huomiotta. Puhelimet voivat toimia osana P2PSIP-verkkoa myös osoitteenmuuntajien läsnä ollessa. On kuitenkin suotavaa, että osoitteenmuuntajat käyttäisivät osoite- ja porttiriippumatonta kuvausta, koska silloin välitystä ei tarvita.

Network Address Translators (NATs) allow multiple hosts to share one or more IP addresses. The initial decision to use NATs as one of the solutions to Internet Protocol (IP) address depletion, has later induced further challenges; NATs are specially problematic in connection with peer-to-peer (P2P) communication. Interactive Connectivity Establishment (ICE) is a NAT traversal mechanism that helps peers in creating a direct path in the presence of NATs. ICE largely relies upon utilizing the mechanisms of Session Traversal Utilities for NAT (STUN) and Traversal Using Relays around NAT (TURN) protocols. Nowadays P2P applications are speading to mobile phones that can also have a NATed address. Knowing the constraints of mobile phones, we were interested in the applicability of NAT traversal mechanisms for mobile phones in the context of Peer-to-Peer Session Initiation Protocol (P2PSIP). SIP was used for controlling communication sessions between the peers. We implemented an ICE prototype for measuring CPU load, memory consumption, packet drop rate and battery consumption of a mobile phone acting as a STUN or TURN client or server. Additionally, we measured the impact of ICE on delays in P2PSIP. The downside of relaying messages via a TURN server is the increase in delay and the increased overhead due to STUN encapsulation. A TURN server running on a mobile phone has to limit the number of allocations and the type of data being transmitted through it. A mobile phone works well as STUN server, especially if keepalives can simply be ignored. Mobile phones can act as P2PSIP peers and TURN servers, even in the presence of NATs, however, it is preferable to have NATs using address and port-independent mapping, since then no relaying is needed. [A
Description
Supervisor
Ott, Jörg
Thesis advisor
Mäenpää, Jouni
Keywords
NAT, STUN, TURN, ICE, NAT traversal, P2PSIP, mobile, NAT, STUN, TURN, ICE, osoitteenmuuntajien läpäisy, P2PSIP, mobiili
Other note
Citation