MANET este un tip de rețea fără fir care nu se bazează pe o infrastructură fixă, cum ar fi un router sau un punct de acces.
Originea MANET-urilor poate fi urmărită încă din anii 1970, când cercetătorii au început să exploreze utilizarea rețelelor radio de pachete. Aceste rețele au fost create pentru a oferi comunicare directă între dispozitive fără utilizarea unei infrastructuri fixe.
Pe măsură ce calculul mobil și inovațiile în tehnologia fără fir au permis crearea de rețele complexe și dinamice, ideea unei rețele ad-hoc așa cum o cunoaștem astăzi a început să prindă contur.
De atunci, cercetarea în domeniul MANET-urilor a continuat să evolueze, noi protocoale, algoritmi și aplicații fiind dezvoltate pentru a aborda provocările unice ale acestor rețele.
Să vedem despre ce este vorba și unde este folosit acest MANET.
Cuprins
Ce este MANET?
MANET înseamnă Rețea ad-hoc mobilă. Este un tip de rețea fără fir în care telefoanele mobile, laptopurile și tabletele se pot conecta între ele fără a fi nevoie de o infrastructură centralizată sau de o rețea de comunicații preexistentă.
Sursa imagine: networksimulationtools
Într-un MANET, dispozitivele comunică între ele formând o rețea temporară. Fiecare dispozitiv acționează atât ca emițător, cât și ca receptor de date.
Când un dispozitiv dorește să comunice cu un alt dispozitiv, acesta transmite un semnal sau un mesaj către toate celelalte dispozitive din raza sa de comunicare. Dispozitivul destinatar primește mesajul și răspunde în consecință.
Dacă dispozitivul țintă nu se află în raza sa de comunicare directă, acesta trimite mesajul către un dispozitiv din apropiere, care îl redirecționează apoi către următorul dispozitiv și așa mai departe, până când mesajul ajunge la destinație.
Dispozitivele dintr-un MANET folosesc un protocol de rutare pentru a stabili și menține în mod dinamic conexiunile de rețea pe măsură ce se deplasează în interiorul și ies din raza de comunicare a celuilalt. Protocolul de rutare ajută dispozitivele să determine cea mai bună rută pentru redirecționarea pachetelor de date către destinația lor pe baza topologiei rețelei, a calității conexiunii și a altor factori.
Un protocol de rutare comun utilizat în MANET-uri este protocolul Ad-hoc On-demand Distance Vector (AODV). Protocolul AODV permite dispozitivelor să stabilească rute la cerere și acceptă atât comunicații unicast, cât și multicast.
Un alt protocol de rutare utilizat în MANET-uri este protocolul DSR (Dynamic Source Routing), care se bazează pe rutarea sursă și permite dispozitivelor să mențină un cache de rută a rutelor utilizate recent.
De ce ai nevoie de MANET?
Mai jos sunt câteva dintre caracteristicile pentru a descrie modul în care poate fi utilizat MANET.
Lipsa infrastructurii
În situațiile în care nu există o infrastructură de rețea existentă, cum ar fi în locații îndepărtate sau operațiuni militare, un MANET poate fi stabilit rapid fără a se baza pe infrastructura preexistentă.
Flexibilitate și mobilitate
Un MANET poate fi ușor configurat și mutat după cum este necesar, făcându-l ideal pentru situațiile în care rețeaua trebuie reconfigurată rapid.
De exemplu, într-o operațiune militară, un MANET poate fi configurat și reconfigurat pe măsură ce trupele se deplasează prin diferite locații.
Cost-Eficient
Implementarea unei infrastructuri de rețea convenționale poate fi ocazional extrem de costisitoare, mai ales în locații izolate sau rurale. Cu toate acestea, un MANET poate fi configurat cu ușurință folosind dispozitive deja deținute, ceea ce îl face o opțiune mai accesibilă.
Configurare automată
Nu necesită nicio configurare manuală sau configurare. Pe măsură ce dispozitivele se conectează sau părăsesc rețeaua, protocolul de rutare se ajustează dinamic pentru a se asigura că toate dispozitivele pot comunica între ele.
Scalabilitate
Un MANET poate fi mărit sau redus după cum este necesar, în funcție de dimensiunea rețelei și de numărul de dispozitive implicate. Acest lucru îl face ideal pentru situațiile în care dimensiunea și topologia rețelei se pot schimba constant, cum ar fi într-o zonă de dezastru sau un eveniment în aer liber.
Caracteristicile MANET
Principalele caracteristici ale unui MANET includ:
Topologie dinamică
Topologia rețelei se schimbă în mod constant pe măsură ce nodurile se deplasează în interiorul sau în afara razei de acoperire sau nodurile noi se alătură sau părăsesc rețeaua. Acest lucru face dificilă menținerea unei rețele stabile și fiabile.
Descentralizare
Nu există control centralizat sau infrastructură fixă în MANET-uri, ceea ce înseamnă că toate nodurile din rețea trebuie să coopereze între ele pentru a asigura buna funcționare a rețelei.
Resurse limitate
Dispozitivele mobile au puterea bateriei, puterea de procesare și capacitatea de stocare limitate, ceea ce poate afecta performanța și eficiența rețelei.
Provocări de securitate
MANET-urile sunt vulnerabile la diferite amenințări de securitate, cum ar fi interceptarea, interceptarea și atacurile de denial of service. Lipsa unei infrastructuri fixe și natura descentralizată a rețelei fac dificilă implementarea măsurilor de securitate eficiente.
Autoorganizare
Nodurile din rețea trebuie să se auto-organizeze pentru a forma și menține topologia rețelei, care necesită utilizarea de protocoale și algoritmi distribuiti.
Constrângeri de lățime de bandă
Lățimea de bandă disponibilă în MANET-uri este de obicei limitată și partajată între toate nodurile din rețea, ceea ce poate afecta viteza și fiabilitatea transmisiilor de date.
Mobilitate
Stabilitatea și fiabilitatea rețelei pot fi afectate de mișcarea nerestricționată a nodurilor sale. Menținerea tabelelor de rutare și asigurarea unei redirecționări adecvate a datelor este dificilă din cauza mobilității.
Aplicații ale lui MANET
MANET-urile au o varietate de aplicații, în special în situațiile în care o rețea tradițională cu fir sau fără fir nu este disponibilă. Unele dintre aplicațiile comune ale MANET-urilor sunt:
Comunicații militare
Folosit în operațiuni militare pentru a oferi o comunicare sigură și fiabilă între trupe și vehicule, chiar și în medii ostile sau îndepărtate.
Retele sociale
MANET-urile pot fi folosite pentru a forma rețele spontane de comunicare în situații sociale, cum ar fi concerte sau festivaluri, unde rețelele tradiționale pot fi aglomerate sau indisponibile.
Serviciile de urgență
Infrastructurile tradiționale de comunicații ar putea fi deteriorate sau distruse în cazul dezastrelor naturale precum cutremure sau uragane. Aici, MANET-urile pot fi folosite pentru a implementa rapid rețele de comunicații pentru a ajuta eforturile de salvare și ajutor.
Rețele de senzori
MANET-urile pot fi folosite pentru a conecta senzori wireless în medii precum agricultura, monitorizarea mediului sau asistența medicală. Senzorii pot comunica apoi între ei, iar datele pot fi colectate și analizate în diverse scopuri.
Rețele de transport
În îmbunătățirea siguranței și eficienței sistemelor de transport, cum ar fi vehiculele care comunică între ele pentru a evita coliziunile sau pentru a oferi actualizări de trafic.
Rețele personale
Poate fi folosit și pentru comunicarea între dispozitive personale, cum ar fi smartphone-uri, tablete și dispozitive portabile, în situațiile în care rețelele tradiționale nu sunt disponibile.
Resurse de învățare
Există mai multe cărți disponibile pe piață care oferă o imagine de ansamblu cuprinzătoare a MANET, inclusiv istoria sa, conceptele cheie și tendințele actuale de cercetare. Aici, am enumerat câteva dintre ele.
#1. Aplicații ale rețelei mobile ad hoc
Această carte oferă cititorilor o înțelegere largă a cazurilor practice de utilizare a MANET-urilor și a impactului lor potențial asupra diferitelor domenii.
În plus, cartea descrie utilizarea pachetului de simulare NS2 pentru implementare și munca experimentală, care ar putea fi utilă pentru cercetătorii care doresc să testeze și să evalueze diferite protocoale de rutare în MANET-uri.
#2. Rețele mobile ad-hoc: starea curentă și tendințele viitoare
Această carte este organizată în 18 capitole, fiecare scris de experți de top în domeniul rețelelor ad-hoc. Capitolele acoperă o gamă largă de subiecte legate de MANET, inclusiv protocoale de rutare, mecanisme de securitate, calitatea serviciului și aplicații multimedia.
#3. Protocolul de securizare a nodurilor pentru rutarea eficientă în rețeaua ad-hoc mobilă
În primul rând, această carte oferă o imagine de ansamblu detaliată a provocărilor cu care se confruntă rețelele ad-hoc, cum ar fi lipsa unei infrastructuri centralizate, resursele limitate și sensibilitatea acestora la atacuri.
Apoi propune o soluție la aceste provocări prin dezvoltarea protocolului NSP.
De asemenea, include diagrame detaliate și exemple pentru a ajuta cititorii să înțeleagă conceptele prezentate.
Nota autorului
Pe măsură ce cererea de conectivitate wireless continuă să crească, este probabil să crească și importanța MANET-urilor.
Scopul cercetărilor viitoare în acest domeniu va fi găsirea de abordări inovatoare pentru a rezolva provocările MANET, inclusiv alocarea resurselor, managementul energiei și furnizarea QoS.
În general, domeniul MANET-urilor este o zonă de cercetare în evoluție rapidă, cu multe oportunități interesante pentru inovare și dezvoltare.
Sper că ați găsit acest articol util pentru a afla despre rețelele mobile ad-hoc și despre utilizarea acestora. De asemenea, ați putea fi interesat să aflați despre optimizarea rețelei și despre metodele pe care le puteți implementa pentru a îmbunătăți performanța rețelei.