[aodvv2-discuss] Re: [manet] draft-ietf-manet-aodvv2-13 review - a couple of big ticket Items

  • From: "Ratliff, Stanley" <sratliff@xxxxxxxxxxx>
  • To: "aodvv2-discuss@xxxxxxxxxxxxx" <aodvv2-discuss@xxxxxxxxxxxxx>
  • Date: Thu, 7 Apr 2016 17:24:24 +0000



Sent from my iPhone

On Apr 7, 2016, at 2:22 PM, Charlie Perkins <charles.perkins@xxxxxxxxxxxxx> 
wrote:

Hello Stan,

I am not advocating a long drawn out discussion, since I think the current 
text is O.K.  Even if we don't cite RFC 6551 we could simply ask IANA for yet 
another metric table.  I could write that text in minutes.

32-bits for a metric is terrible.  I really don't understand why we so often 
have to stoop to the lowest common denominator.

Then make a proposal. Suggest what should happen if we can't take the cheap way 
out, and reference RFC6551.

Stan


Regards,
Charlie P.

On 4/7/2016 10:16 AM, Ratliff, Stanley wrote:
Charlie,

If Alvaro knows all the Roll vs. non- roll issues, and approves, then I'm 
ok. If not, we'll need to craft new text.
If new text is needed, I'm voting for a single metric, 32-bits, carried by 
the TLV originally created for OLSR. Now is NOT the time for a long, 
drawn-out discussion on multiple metrics, and how they are handled. 
Remember, we want to wrap this up in April.

Stan

Sent from my iPhone

On Apr 7, 2016, at 2:10 PM, Charlie Perkins 
<charles.perkins@xxxxxxxxxxxxx<mailto:charles.perkins@xxxxxxxxxxxxx>> wrote:

Hello Vicky,

First, I would of course be delighted to include TDPB as a useful metric for 
AODV, but I don't propose to insert any delay for the current draft.

My interest in using an existing metric table was to avoid having multiple 
registries.  Looking at the table in RFC 6551, it says:

6.1.  Routing Metric/Constraint Type

   IANA has created a sub-registry, called "Routing Metric/Constraint
   Type", for Routing Metric/Constraint object types, which range from 0
   to 255.  Value 0 is unassigned.


   Value     Meaning                         Reference
     1       Node State and Attribute      This document
     2       Node Energy                   This document
     3       Hop Count                     This document
     4       Link Throughput               This document
     5       Link Latency                  This document
     6       Link Quality Level            This document
     7       Link ETX                      This document
     8       Link Color                    This document


*None* of these are inherently specific to [roll].  However, I think that 
some of them are not specified very well -- see below.  IANA is not 
requested to make the table specific to [roll].

The quoted passage:

   Low-Power and Lossy Networks (LLNs) have unique characteristics
   compared with traditional wired and ad hoc networks that require the
   specification of new routing metrics and constraints.


does not say that the routing metrics are specific to [roll].  In the 
context of the document as I understand it, the passage means that new 
metrics are needed because measuring traditional values often fails to 
capture performance details that are more important for wireless.

For instance TDPB makes very much more sense for wireless than it does for 
Ethernet.

By the way, the computation in RFC 6551 for ETX is highly suspect in my 
opinion.  I have another document that is based on the corresponding IEEE 
Layer 2 routing specification; in my opinion it does much better.  One 
problem with ETX as stated is that it degenerates to hop count in many, many 
situations.

Regards,
Charlie P.



On 4/7/2016 8:44 AM, Victoria Mercieca wrote:

I completely agree that we want to allow different metric types but I think 
this is still achievable if we reuse the Olsr metric TLV, since we can use 
the extension type field exactly as we intended to do for our own metric tlv.

I also think it's a good idea to reuse existing type number allocations, but 
the text from rfc6551 which Thomas quoted seemed to say "these metric types 
don't apply to ad hoc networks" which is a bit of a conflict. Thanks for 
asking advice, I think it's a brilliant way of settling that issue.

I do remember looking at your draft but admittedly it was a while ago, 
apologies for not giving feedback at the time. I'll try to take another look 
soon. Is there any reason it shouldn't be in the AODVv2 draft alongside hop 
count?

Kinds regards,
Vicky.

On 7 Apr 2016 12:31, "Charlie Perkins" 
<charles.perkins@xxxxxxxxxxxxx<mailto:charles.perkins@xxxxxxxxxxxxx>> wrote:
Hello Vicky,

We need a table of metrics, and I don't agree to remove the citation for it.

Do you disagree with having different types of metrics?

Did you have a look at the <very short> TDPB metric?

Regards,
Charlie P.


On 4/7/2016 8:28 AM, Victoria Mercieca wrote:

Hi Lotte,

In regards to the reference to the roll rfc, let's remove it if we didn't 
already.

In regards to the OLSRv2 metric TLV, I just had a quick read, it seems it 
uses 2 octets. 4 bits to represent whether it's an incoming/outgoing 
link/neighbor metric, 4 bits to give exponent and 8 bits for mantissa,  
allowing representation of minimum 1 and maximum 2^24-256. If we were to use 
it, those 4 bits to indicate incoming or outgoing could be useful in future, 
but can we interpret those bits as an accumulated route metric (the options 
define only link/neighbor) or will we get told off? Also 
<http://www.iana.org/assignments/manet-parameters/manet-parameters.xhtml#link-metric-address-block-tlv-type-extension>
 
http://www.iana.org/assignments/manet-parameters/manet-parameters.xhtml#link-metric-address-block-tlv-type-extension
 says about type extensions, looks like we could continue to use these to 
identify MetricType (whether it's hop count/other).

I'd be in favour of reusing this. I don't remember discussing this 
before....can anyone sum that up?

Also recent discussions have suggested a 32 bit metric value length as a 
standard length for representing metrics. Or having the length dependent on 
metric type. We need to agree (if we at least suggest something in the draft 
and get told to change it that's ok too...if we use the OLSRv2 TLV it may be 
found more acceptable?)

Also just to mention Justin's comment from the metric section in this email, 
should we define a maximum link cost allowable (as well as the maximum 
allowable route cost we already define for each MetricType)? It would allow 
exclusion of really poor links. But what if the only possible route would 
need to use that link? Maybe it could be configurable whether to enforce a 
maximum link cost... not sure where I stand on that one, I think I would 
probably prefer not to have a max link cost.

Was there any other point to cover for metrics?

Kind regards,
Vicky.

On 7 Apr 2016 11:41, "Lotte Steenbrink" 
<lotte.steenbrink@xxxxxxxxxxxx<mailto:lotte.steenbrink@xxxxxxxxxxxx>> wrote:
*bump*
anyone remember the metrics discussion? please? we’ve got to come up with an 
answer, folks...

Am 19.03.2016 um 12:41 schrieb Lotte Steenbrink 
<lotte.steenbrink@xxxxxxxxxxxx<mailto:lotte.steenbrink@xxxxxxxxxxxx>>:

Hi all,
I’ve replied to Thomas where I could, but some points need to be addressed 
by someone else (or discussed here and then addressed).
I’m on his side regarding the Metrics thing because I’ve been a fan of 
OLSRv2’s metric notation when I finally understood what it was all about 
(thanks to Henning), but I think we had a discussion that brought up some 
very good points why it’s just not that simple for AODVv2. Unfortunately I 
can’t remember them! :( Does anyone else?

Regards,
Lotte

Anfang der weitergeleiteten Nachricht:

Von: Lotte Steenbrink 
<<mailto:lotte.steenbrink@xxxxxxxxxxxx>lotte.steenbrink@xxxxxxxxxxxx<mailto:lotte.steenbrink@xxxxxxxxxxxx>>
Betreff: Aw: [manet] draft-ietf-manet-aodvv2-13 review - a couple of big 
ticket Items
Datum: 19. März 2016 um 12:34:39 MEZ
An: Thomas Heide Clausen 
<<mailto:ietf@xxxxxxxxxxxxxxxxx>ietf@xxxxxxxxxxxxxxxxx<mailto:ietf@xxxxxxxxxxxxxxxxx>>
Kopie: Mobile Ad Hoc Networks mailing list 
<manet@xxxxxxxx<mailto:manet@xxxxxxxx>>

Hi Thomas,
thank you for reviewing AODVv2 yet again :) Some answers below:

Am 17.03.2016 um 17:00 schrieb <mailto:ietf@xxxxxxxxxxxxxxxxx
ietf@xxxxxxxxxxxxxxxxx<mailto:ietf@xxxxxxxxxxxxxxxxx>:

Dear all,

Apologies for not having gotten this done sooner - day-job leaving few spare 
cycles.

I’ve previously offered reviews and comments, and some of those have been 
addressed in the latest I-D — others have not, but should be. I recall that 
there was some mail attempting to rebut parts of the review, and I will dig 
it out and reply to that.


That wold be great.

With that being said, I have reviewed the latest version of the document, 
and full details will be forthcoming. There’re a couple of 
big-ticket/architectural items that I want to address up front, as I believe 
that before we have those hammered out, it will be useless to go into 
details. Note, I do not claim that this is an exhaustive list of “big ticket 
items”, but that’s as far as I have gotten in thinking this through.

I also bring these up as they are items that have been brought up repeatedly 
over the past years, but not resolved nor discussed.

Loops
Just to bring this out: I share Chris’ worry about conflicting and 
concurrent statements from the authors on “There are no loops possible” and 
“We need to fix two situations where loops can occur” and “we are still 
investigating some loop conditions”

I particularly worry that this is not a discussion had in public, but 
apparently in some other forum…


Intermediate Route Replies, and all of section 10
Section 10 contains a set of “vaguely specified extensions”, which is 
incoherent with the intended status indicated for this document.

Specifically, and this is not unrelated to the point about loops above, 
intermediate RREPs (section 10.3) are a potential source for loops.

Expanding Ring Multicast (section 10.1) is not documented in a way that can 
be implemented (and also, see “Forwarding-vs-regeneration” below, it is in 
the present form of this protocol impossible), etc.


Forwarding-vs-regeneration
Recent exchanges on the list made me understand that protocol control 
messages are *not* forwarded, but are consumed at each hop, then a new 
message with (almost-but-not-quite) the same content is generated and 
transmitted.

That’s what we’ve been trying to say all along! I’m really glad we’re having 
this conversation.


I have thought some more on this (& read some of the exchanges on the list 
on this topic by Chris, Ulrich, and others), and I am convinced that this is 
not the right way to go, at least for the following reasons:


o It renders the hop-limit/hop-count fields in the RFC5444 message header 
useless.
This would not be bad if the functionality offered by those fields was not 
useful
— sadly, it is. For example, for scope limited flooding (expanding ring 
search, and
such) which may be of interest, and which require hop-limit.
A hop-count field may also provide a “cheap” (in terms of overhead) 
additional piece
of information to use conjunctively with a “real” metric.


I agree on the usefulness, which is why we were puzzled when we were told we 
weren’t allowed to use those fields (or, rather, that we were using them 
wrong, but that the right way to use them doesn’t work for AODvv2). I 
believe Vicky has written about this in more detail in previous discussions, 
and we were/are looking forward to reading your answers...

The only practical solution would be to re-introduce these functions by way 
of inserting a
MessageTLV — which (i) is not specified in this document, and (ii) which 
would just
serve to render messages bigger than strictly needed.

Exactly; we’d really like to avoid this as well.


Scope limited flooding  does seem to be a necessary requirement, if for no
other reason than to prevent information from “circulating forever in the 
network”.

AODVv2’s duplicated detection hopefully should take care of that. Iirc, We 
interpreted your earlier E-Mails to (implicitly) mean that you think we 
should rely on that, since you said we can’t use the hop-limit/hop-count 
fields.


o It makes end-to-end authentication unnecessarily hard.
I think Chris called this out already, but it bears repeating: S generates a 
message
(say, a RREQ), and includes an ICV calculated over the content of the 
message.
For any recipient to be able to validate the ICV, the message has to be 
exactly
the same — not just in content, but in structure — as what was generated.

“Regenerating” rather than “forwarding” messages means, that the intermediate
router “regenerating” the RREQ may chose a different structure (e.g., 
include TLVs
in a different order).

The proposal from 
<https://tools.ietf.org/html/draft-perkins-manet-aodv-e2esec-00
https://tools.ietf.org/html/draft-perkins-manet-aodv-e2esec-00
is to add constraints on (i) the set of elements to include in a signature 
and (ii) the
order of these elements.

One problem with that approach is (i): if an extension adds a message TLV, 
or an
Address TLV, to a message, then that will not be “covered” by the proposed 
e2esec TLV.
Rather for *each* extension developed, an “updates e2esec” clause needs to 
be done.

I’d say that this approach would be prone to errors — and add entropy to the 
process
of designing protocol extensions. The alternative, a message being generated 
by the
source and *forwarded* (as we do in OLSRv2, for example) would allow ICV TLVs
(even, allow reuse of those specified for OLSRv2) for covering a message and
extensions.

“But what about the metrics value which will change on each hop”, you may 
say?
Fortunately, that is relatively easy to handle: simply zero out the value of 
that TLV when
generating or verifying the ICV MessageTLV. And use Packet-TLVs for 
hop-by-hop
authentication, if needed (but, see below).

o It prevents the use of more clever/advanced signature schemes/ICVs
Aggregate signature algorithms ( 
<https://crypto.stanford.edu/%7Edabo/papers/aggsurvey.pdf
https://crypto.stanford.edu/~dabo/papers/aggsurvey.pdf)
exist, and an interesting use-case can be found in also reactive protocols, 
allowing verifying
not “just” the end points, but also the intermediaries (again, with the 
appropriate “zero out”
discussed above, or something smarter).
Regeneration of messages, rather than forwarding, renders that impossible 
(or, if used,
updating to  
<https://tools.ietf.org/html/draft-perkins-manet-aodv-e2esec-00
https://tools.ietf.org/html/draft-perkins-manet-aodv-e2esec-00)

There are other reasons, but the above are those that jump at me as 
immediate show-stoppers.

I do honestly not see what possible benefit there is from “regeneration” — 
but I see very clear inconveniences, and security is not the least of these. 
Insisting on “regeneration” requires development of “non-general 
workarounds” as pointed out above.

The possible benefit is that we need to accumulate & transport metric values 
somehow, and we can’t do that without regenerating at least parts of the 
message.
If we’re missing a solution here, please share it with us.


Security Considerations

Just for context’s sake, did you review the security considerations in 
draft-ietf-manet-aodvv2-13 or the ones proposed in the thread „AODVv2: 
Security considerations update“?

This is an always thorny subject. When OLSRv2 was going through the process 
we got a thorough education in how little we knew about security from the 
SEC-ADs, and had to spend about a year or so developing RFC7183. The bottom 
line is, that this protocol needs its “RFC7183  equivalent”, either as part 
of the main document, or as an independent document. currently, that is not 
the case.

A minima, looking at BCP72 and BCP107 — taking inspiration from RFC7183 
might be aw good idea, as that was the most recent that went through the SEC 
AD. Regardless of how, however, a “mandatory to implement” security 
mechanism most be specified (I think the right term was “MUST implement, 
SHOULD use”), in sufficient detail to ensure interoperable implementations.

As an example, both [RFC6130] and [RFC7181] set out that that:

      On receiving a ... message, a router MUST first check if the
      message is invalid for processing by this router

and then proceed to give a number of conditions that, each, will lead to a 
rejection of the message as "badly formed and therefore invalid for 
processing” — a list which RFC7183 then amended. That gave a “hook” for 
RFC7183 for inserting “rejection”. Idem for message generation.

If I was to do RFC7181/RFC6130 today, I would include that directly into the 
protocol specifications. It turned out to be more overhead (and slow down 
publication anyways) to do it as separate documents.

Secondly, we need to be a lot more rigid in terms of what ICVs, Timestamps, 
etc. are added/removed, and what that brings.

For example (with the assumption that messages are *forwarded* and *not* 
regenerated), this could be one option:

o When a RREQ, RREP message is generated, add an ICV Message TLV, which is 
calculated <this way>
 …(take inspiration from RFC7183 here)

o When a RREQ, RREP message is transmitted  (by the source, or forwarded by 
an intermediary)
in an RFC5444 packet, an ICV Packet TLV is added to the packet, which is 
calculated <this way> …

o When an RFC5444 packet is received, validate the ICV Packet TLV <this way> 
and if the ICV doesn’t validate,
discard the contained messages.

o When receiving a RREQ/RREP (either as destination, or as an intermediary), 
validate the ICV Message TLV
<this way> and if the ICV doesn’t validate, discard the message, do not 
process, do not forward.

This is a different (and more flexible?) model than “just” transitive trust 
and “just” end-to-end trust discussed previously, and is enabled by the 
“forwarding” bit described previously.

Metrics
I have asked this numerous times, but have not gotten any answer so I am 
escalating this again. Why is this document having a normative reference to 
RFC6551?


   [RFC6551]  Vasseur, JP., Ed., Kim, M., Ed., Pister, K., Dejean, N.,
              and D. Barthel, "Routing Metrics Used for Path Calculation
              in Low-Power and Lossy Networks", RFC 
6551<https://tools.ietf.org/html/rfc6551>, DOI 10.17487/
              RFC6551<https://tools.ietf.org/html/rfc6551>, March 2012,
              <http://www.rfc-editor.org/info/rfc6551>.


Unless I am mistaken, this is not the ROLL WG. And the abstract to RFC6551 
explicitly reads:


   Low-Power and Lossy Networks (LLNs) have unique characteristics
   compared with traditional wired and ad hoc networks that require the
   specification of new routing metrics and constraints.

Which explicitly is disclaiming that these metrics are not applicable in ad 
hoc networks — and, I am wondering, what has changed since the publication 
of RFC6551 to suddenly make these applicable?

 I am also wondering if looking at (and, perhaps, using?) the same metric 
type TLV type as in OLSRv2 is not a possibility?

Either way, referencing RFC6551 here is wrong.

RFC6621 (SMF) usage
As late as earlier this month, RFC6621 reared its head again on the mailing 
list. I understand that the authors are set on using flooding reduction as 
part of RREQ distribution. If that is the case, then this protocol MUST 
specify that flooding reduction.

Saying “Use RFC6621” won’t work, for reasons Chris point out in an email 
earlier to the list:
The network does not and fundamentally cannot offer multicast suppression to 
AODVv2. This isn't a hard concept, but seems to keep having to be said. 
AODVv2 messages are carried in 5444 packets, and those only travel one hop. 
That doesn't allow for suppression. Furthermore AODVv2 is creating new 
messages each hop. That needs AODVv2 specific handling.

And quoting an email from myself:
If protocol X relies on using a flooding operation, then it certainly is 
protocol X's responsibility to  specify the flooding operation (or, at 
least, the requirements to the flooding operation ) for correct functioning 
of protocol X.

I’ve previously pointed out that RFC6621 requires some degree of 
configuration (can’t just, for example, pick two different relay set 
selection algorithms, as that may produce a disconnected flooding domain).

In other words, what the authors propose in 
<https://tools.ietf.org/html/draft-perkins-manet-using-rfc6621-00
https://tools.ietf.org/html/draft-perkins-manet-using-rfc6621-00 is ;
insufficient.

Multiple interfaces configured with the same address(es) - & RFC6621
I think that it has been established that the ability to use the same 
address on multiple interfaces is a requirement. It’s not clear to me that a 
single way of doing so has been proposed, nor that the “operating 
conditions” are called out (for example, will it work  if router A and 
router B both have two interfaces, and that all 4 interfaces use the same IP 
address?)

This is not entirely unrelated to flooding reduction and RFC6621. One of the 
complexities is to get that just right: OLSRv2 - for example - calculates 
Flooding-MPRs per interface, and RFC6130 is careful in how it detects 
bidirectionality of links.

I have not worked out all the details of how this impacts this protocol — 
but, it requires attention. Especially when wanting to be able to say “…use 
RFC6621”, then the interface configuration constraints when faced with 
multiple interfaces must be worked out.

Prefixes & Gateways
A question to my mind, and I am not sure I know how to answer that from 
reading the draft since it is not discussed in section 9 (at least), is: 
“What happens if I send a RREQ to a prefix” (i.e., a /<128 in IPv6)?

o If the whole prefix is part of the attached network set of a single router,
then I expect to get a single RREP back, is that the case?

o If "half the prefix"  is part of the attached network set of a single 
router,
and the other half is part of the attached network set of another  single 
router,
then I expect two RREPs, is that the case?

o More generally, will I get a tree build through the network here?

AODVv2 currently doesn’t support RREQs for prefixes. I’ve already added „If 
RteMsg is a RREQ, RteMsg.TargPrefixLen SHOULD equal address length.“ to 
RteMsg.TargPrefixLen in section 
4.6<https://tools.ietf.org/html/draft-ietf-manet-aodvv2-13#section-4.6>. 
Multicast Route Message Table in response to Justin’s comments, but I’ll go 
through the draft again and see where we need to state this more clearly.

Best regards,
Lotte Steenbrink


Section 9 (or, the whole spec) is also not explicit enough about multiple  
"default gateways" — i.e., the external network being “the rest of the 
Internet”, and there being multiple gateways to the Internet. I understand 
how the RREQ gets to the gateway, and how the gateway determines if it 
should respond (the destination is not part of “the MANET prefix, with which 
it is configured”).

But, if A is close to GW1, and B is close to GW2, but A and B being far far 
apart (according to the metric used) within the MANET, then it would be 
preferential for the route from A to B to go via GW1-“the-Internet”-GW2?

Is this a supported configuration?
o If yes, how is it (seq# wise, I would expect some complications) handled?
o If not, where is it stated that this configuration is not possible with 
this protocol?


The applicability statement says:


   AODVv2 is designed for stub or disconnected mobile ad hoc networks,
   i.e., non-transit networks or those not connected to the internet.
   AODVv2 can, however, be configured to perform gateway functions when
   attached to external networks, as discussed in Section 
9<https://tools.ietf.org/html/draft-ietf-manet-aodvv2-13#section-9>.


I believe that the scenario I describe is indeed a stub network (and not a 
transit network)?

— — —

As I indicated, these are the big-picture issues that I have gotten around 
to thinking about enough to write up. I’m not through working through the 
document, but those were the ones that came to mind, and which seem 
imperative to resolve.

Best,

Thomas



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