Dive into wireless openflow! (Ja)

Wireless radio openflow

Presentation at "trema day #7" 2015-08-08

1. Dive into wireless openflow! Hiroaki KAWAI <kawai@iij.ad.jp>
2. Wireless openflow? • Openflow デモ(2008) – ネットゲームしながらノートPCがWifiローミング – http://archive.openflow.org/wp/2008/10/vide o-of-sigcomm-demo/ • 現在 – ベンダ各社Wifi APにもopenflowを入れつつある • 実は、組み合わせそれ自体は珍しくない
3. 今からの話は これとは別物の話
4. ところで
5. Openflow 便利 ! • 流れているパケットに手が届く • 「見えるぞ！私にも敵が見えるッ！」
6. いっぽう無線は… • 無線もパケット通信なのに！ • 「つながらない」 • 「なんかよく分からないけど不安定」 • 「なんか遅い…」 • 「そもそも、どのAPに繋がってるの？」 • etc., Windowsでradiotapできないんですよねー
7. というわけで • 無線のパケットを観測できるツールが必要！ • われらがopenflowがあるじゃないか！ • これ使おうコレ – APに入っていれば、状況も見えてくる
8. Openflow 1.3 based • Openflow 1.3 + experimenter での拡張 – Stratosphere experimenter • “gopenflow” : PoC implementation – IEEE 802.11 – Bluetooth LE 6LoWPAN
9. デモ
10. デモ構成 • 複数APを同一SSIDでデプロイ – SSID: stratos2 – PSK: hogehoge • 管理画面 – http://alpha.local/ • alpha.local = 192.168.23.1 Bonjourが有効なら DEMO
11. 管理画面 : Current session DEMO
12. 管理画面 : Current radio DEMO
13. 現在のAssociationの電波状態 STA (You) AP DEMO
14. 管理画面 : STA DEMO
15. STAを観測 STA (You) AP AP AP DEMO
16. 管理画面 : AP DEMO
17. APが使用している電波の状態 STA (You) AP STA STA STA DEMO
18. 管理画面 : Manage DEMO
19. AP切り替え STA (You) AP AP AP 指定したAPがOKを返すまで再試行する （順番によってはもう一度試さないとダメかも） DEMO OK
20. デバイスごとの癖 • Windows – Background scanで動作する • Mobile phone – すぐに sleep に入る • iOS – 802.11kを期待していて、scanしない
21. Internal
22. Openflow 対応方法 • Linux netdev = openflow port とした • 無線NIC – cfg80211系ドライバ（今はこれが主流） – 物理インターフェースに netdev を複数作れる • iw dev wlan0 interface add mon0 type monitor • もちろん同時に出せる電波は一つだけ • 何個作れるかはドライバ次第
23. cfg80211 netdev • AP, managed, monitor など数種類ある • monitor mode の場合 – ARPHRD_RADIOTAP – LWAPP frame + 拡張 OXM の形 – AP, managed と併用すると便利 • これらは ARPHRD_ETHER になっていて、暗号等は kernel 側で処理される
24. cfg80211 netdev mon0 phy#0 wlan0 mon0 ethernet radiotap
25. cfg80211 netdev mode • Monitor & AP 両方存在できるけど…！？ – Physical port と logical port のような関係 – Tunnel encap と WPA encap は似ている – Openflow の packet ベース処理に乗せるには、こ うしたほうが相性がいい • 暗号のステートを保持させる場所の問題 • 802.1Q (VLAN) は stateless で push/popできる
26. Demo の裏側 • 電波強度は packet_in の OXM match – STROXM_RADIOTAP_DBM_ANTSIGNAL – 値は radiotap “Antenna signal” – 仕様： https://github.com/hkwi/gopenflow/blob/mast er/ofp4_str_exp.md • IEEE 802.11 MAC / ethernet MAC 変換規則 – 対応関係があるので、それを使って flow rule 生成
27. Demo の構成 phy#1 wlan0 mon0 hostap gopenflow eth0 Controller uplink monitor mode AP mode radius openflow
28. その他 • Wifi controller 歴史の延長上にもある – トラフィック分散型（C-Plane分離） – もっとオープンに！ • 非ethernetなフレームを飛ばすとか？
29. おまけ
30. 6LoWPAN • Bluetooth LE – IPSP (IP support profile=6LoWPAN) – ノードが直接IPv6通信できる • 考えることが少し減る – Border routerにopenflowが 入ると何かと嬉しい Node Border Router Uplink bluetooth Server
31. Any questions?