Modellazione e valutazione del protocollo di routing LISP per reti aeronautiche

Negli ultimi anni il traffico aereo ha subito innumerevoli incrementi, sia in termini di tratte che nel numero di voli e si prevede che nel prossimo futuro questo trend non diminuirà. Attualmente le comunicazioni ATM (Air Traffic Management) sono effettuate attraverso due sistemi di comunicazione VHF (Very High Frequency): un sistema analogico ed un sistema digitale di più recente introduzione, tuttavia tali sistemi non saranno in grado di garantire la necessaria QoS ancora a lungo. Nasce quindi la necessità di sviluppare una nuova infrastruttura di comunicazione, chiamata FCI (Future Communication Infrastructure), in grado di lavorare in parallelo ai sistemi attuali, per sostituirli completamente in un prossimo futuro. L’obiettivo principale dei sistemi di nuova generazione è garantire il passaggio del traffico unicamente sopra canali dati. L’introduzione del concetto di multilink garantisce i requisiti di ridondanza, fault-tolerance e continuità del servizio richiesti a questa classe di applicazioni critiche. L’obiettivo di questa tesi è lo studio del protocollo LISP come protocollo di routing in presenza di elevata mobilità e di come il suo utilizzo possa soddisfare i requisiti di sicurezza, scalabilità ed efficienza richiesti mantenendo un tempo di convergenza ridotto. Durante il lavoro di tesi è stato sviluppato un simulatore che implementa il protocollo LISP, introducendo funzionalità aggiuntive quali l’utilizzo di buffer in grado di ridurre il numero di pacchetti scartati ed un supporto al routing che consideri un indirizzamento basato non solo sulla destinazione ma anche sul ToS richiesto dall’applicazione in modo da privilegiare maggiormente i traffici più critici. Questo lavoro si conclude con una valutazione delle prestazioni del protocollo, analizzando i benefici ed i costi apportati dalle modifiche introdotte. In the last few years, air traffic has increased in terms of both routes and number of flights. It is expected that this trend will not stop in the near future. ATM (Air Traffic Management) communications are currently carried out through two VHF (Very High Frequency) communication systems: an analog system and a more recent digital one. However, these systems cannot guarantee the necessary QoS in the near future. Hence, the need to develop a Future Communication Infrastructure (FCI) able to work in parallel with the current systems, to completely replace them. The goal of FCI is to transmit all traffic on digital data channels, including the voice. The introduction of the multilink concept guarantees the redundancy, fault-tolerance and session-continuity requirements necessary for critical aeronautical applications. The main objective of this thesis is the study of the LISP routing protocol in the presence of high mobility, to access how the protocol can meet the requirements of security, scalability and efficiency while maintaining a short convergence time. During the thesis work an OMNeT++ based simulator was developed, which implements an extension of the LISP protocol. A proposed buffering strategy is able to reduce the number of packets discarded, and we introduce an addressing mechanism that considers both the destination address and the application’s ToS which favors critical traffic. This work ends with the assessment of the protocol’s performance to evaluate the benefits and the costs indroduced by these changes