WTP

Report
Implementazione della modalità
SplitMAC del protocollo CAPWAP
Relatore: Prof. Massimo Bernaschi
Candidato: Sotiraq Sima
Corso di Laurea Specialistica in Informatica
A.A. 2011/2012
Indice
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Il protocollo CAPWAP
Modalità Operative per CAPWAP
Il Progetto OpenCAPWAP
Mac80211 e Hostapd
Disegno della modalità SplitMAC
Risultati di Test
Sviluppi futuri
Sotiraq Sima
Pag.1/15
Il protocollo CAPWAP
Attività Manuale
Protocollo Propriettario
Attività Manuale
Administrator
Administrator
Compiti del amministratore della rete
 Configurazione/Mantenimento dei AP
 Assegnazione dei canali Radio
 Sicurezza
 QoS
Sotiraq Sima
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Il protocollo CAPWAP
Control And Provisioning of Wireless Access Points
Control Channel
Data Channel
Data
Sotiraq Sima
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Modalità Operative per CAPWAP
LocalMAC vs SplitMAC
CTS, RTS, ACK
Beacon, Probe
Network Layer
Autenticazione
Associazione
Internet Protocol
Logical Link Control 802.2
Data Link Layer
Physical Layer
Sotiraq Sima
MAC 802.11Non Real Time
Medium Access Control 802.11
MAC 802.11Real Time
802.11a
802.11b
802.11g
LMAC: 802.3
SMAC: 802.11
Pag.4/15
Il Progetto OpenCAPWAP (1/3)







Implementazione Open Source del protocollo CAPWAP
Sviluppato da studenti dell'Università “La Sapienza” in
collaborazione con I'IAC (CNR), l'Università Campus
Biomedico di Roma e con il CASPUR
Sviluppato interamente in C
Implementa il binding per lo standard IEEE 802.11
Multi Thread (pthreads)
2 demoni (AC, WTP)
Esecuzione in User Space
Sotiraq Sima
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Il Progetto OpenCAPWAP (2/3)
UDP { CAPWAP }
WTP
AC
AC
WTP
User Space
Kernel Space
wlan0
MADWiFi
Sotiraq Sima
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Il Progetto OpenCAPWAP (3/3)
LocalMAC in OpenCAPWAP
WTP
US
KS
wlan0
MADWiFi

MADWiFi implementa a livello di driver (in Kernel) lo stack MAC 802.11 !!!
Soluzione: Partendo dal driver MADWiFi, implementare un
nuovo driver che dialoga con User Space per la gestione di un AP
Sotiraq Sima
Pag.7/15
Mac80211 e Hostapd (1/2)
User Space
User Space
Application
User Space
Application
ioctl();
netlink
Wireless
Extensions
cfg80211
Kernel Space
mac80211
MADWiFi
ath5k
Sotiraq Sima
Pag.8/15
Mac80211 e Hostapd (2/2)
Data: Kernel Space
Control: Kernel Space
Management: User Space (Beacon in Kernel Space)
hostapd
Wrapper
(NL80211)
User Space
Kernel Space
mon.wlan0
wlan0
cfg80211
mac80211
ath5k
Sotiraq Sima
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Disegno della modalità SplitMAC (1/2)
WTP
AC
UDP {CAPWAP-Control}
demone WTP
thread thread
User Space
Kernel Space
Data Frame
Wrapper WTP
.3  .11
.3  .11
RAW
bridge
Data Frame
SCTP
UDP
PIPE
demone AC
thread thread
mgmt. Frame (+)
Real time
hostapd
UDP {CAPWAP-Data }
mgmt. Frame
Non Real time (+)
hostapd
Wrapper AC
mon.wlan0
cfg80211
mac80211
ath5k
Sotiraq Sima
wlan0
tap0
tun/tap
Pag.10/15
Disegno della modalità SplitMAC (2/2)
hostapd
hostapd
hostapd
demone AC
Sotiraq Sima
Pag.11/15
Risultati dei Test (1/2)
WTP

Sistema Embedded Alix3d1 (x86)

CPU Single Core (433MHz), 128MB Ram

OpenWrt (Backfire v10.03)

Atheros AR52111G
AC
Sotiraq Sima

Notebook PC (x86)

CPU Dual Core (2.1GHz), 2GB Ram

Debian (Kernel v3.0)
Pag.12/15
Risultati di Test (2/2)
Data
Ack
wlan0
II
RTT
TCP (1Byte)
Throughput
TCP (1448Byte)
Sotiraq Sima
5%
WTP
eth0
I
100Mbps
eth0
AC
tap0
0
95%
Tot.Test
RTT min (ms)
RTT avg (ms)
Pacchetti TCP
6
2.8 (avg)
3.5 (avg)
~3K
Tot.Test
RTT avg (ms)
Throughput (KBps)
Pacchetti TCP
3
81.0 (avg)
900.892
~4K
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Sviluppi futuri

Analisi del codice di OpenCAPWAP con l’ottica di migliorare
il tempo richiesto ad un pacchetto per essere propagato dalla
interfaccia fisica presente nel WTP fino alla interfaccia virtuale
presente nell’AC.


Attualmente il modulo SplitMAC è in fase di rilascio nel
progetto OpenCAPWAP
OpenCAPWAP Project: https://opencapwap.atlassian.net/
Sotiraq Sima
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The end...
Grazie per l’attenzione
Domande ? 
Sotiraq Sima
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