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Dive into wireless openflow! Hiroaki KAWAI

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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

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今からの話は これとは別物の話

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ところで

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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！」

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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

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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

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Openflow 1.3 based ● Openflow 1.3 + experimenter での拡張 – Stratosphere experimenter ● “gopenflow” : PoC implementation – IEEE 802.11 – Bluetooth LE 6LoWPAN

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デモ

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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

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管理画面 : Current session DEMO

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管理画面 : Current radio DEMO

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現在のAssociationの電波状態 STA (You) AP DEMO

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管理画面 : STA DEMO

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STAを観測 STA (You) AP AP AP DEMO

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管理画面 : AP DEMO

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APが使用している電波の状態 STA (You) AP STA STA STA DEMO

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管理画面 : Manage DEMO

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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

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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

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Internal

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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

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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

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cfg80211 netdev mon0 phy#0 wlan0 mon0 ethernet radiotap

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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

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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

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Demo の構成 phy#1 wlan0 mon0 hostap gopenflow eth0 Controller uplink monitor mode AP mode radius openflow

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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？

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おまけ

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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

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Any questions?