فرینا

WLANها از دو توپولوژي حمايت مي‌كنند:

- ad hoc topology
- infrastructure topology

در توپولوژي ad hoc كامپيوترها به شبكه بي‌سيم مجهز هستند و مستقيماً با يكديگر به شكل
Peer- to- peer ارتباط برقرار مي‌نمايند.

كامپيوترها براي ارتباط بايد در محدوده يكديگر قرار داشته باشند. اين نوع شبكه براي پشتيباني از تعداد محدودي از كامپيوترها، مثلاً در محيط خانه يا دفاتر كوچك طراحي مي‌شود.
"امروزه نوعي از توپولوژي ad hoc به نام "ad hoc peer-to-peer networking" مطرح است. اين نوع شبكه كه به شبكه "‌Mesh" نيز معروف است، شبكه‌اي پويا از دستگاههاي بي‌سيم است كه به هيچ نوع زيرساخت موجود يا كنترل مركزي وابسته نيست. در اين شرايط، دستگاههاي شبكه همچنين به مانند گرههايي عمل مي‌كنند كه كاربران از طريق آنها مي‌توانند داده‌ها را انتقال دهند، به اين معني كه دستگاه هر كاربر بعنوان مسيرياب و تكراركننده(Repeater) عمل مي‌كند.. در معماري Mesh كاربران مي‌توانند بوسيله
Multi-Hopping، از طريق گرههاي ديگر به نقطه مركزي وصل شوند، بدون اينكه به ايجاد هيچگونه پيوند مستقيم RF نياز باشد.بعلاوه در شبكه Mesh در صورتيكه كاربران بتوانند يك پيوند فركانس راديويي برقرار كنند، نيازي به نقطه دسترسي(Access Point) نيست و كاربران مي‌توانند بدون وجود يك نقطه كنترل مركزي با يكديگر، فايلها، نامه‌هاي الكترونيكي و صوت و تصوير را به اشتراك بگذارند. اين ارتباط دو نفره، به آساني براي دربرگرفتن كاربران بيشتر قابل گسترش است توپولوژي infrastructure اصولاً براي گسترش و افزايش انعطاف‌پذيري شبكه‌هاي كابلي معمولي بكار مي‌رود. بدين شكل كه اتصال كامپيوترهاي مجهز به تكنولوژي بي‌سيم را با استفاده از Access Point به آن امكان مي‌سازد. در برخي موارد، يك AP كامپيوتري است كه كارت شبكه بي‌سيم را كنار كارت شبكه معمولي - كه آن را به يك LAN كابلي متصل مي‌كند - دارا مي‌باشد. كامپيوترهاي بي‌سيم با استفاده از AP به عنوان واسطه با شبكه كابلي ارتباط برقرار مي‌كنند. AP اساساً بعنوان يك Translation Bridge عمل مي‌كند، زيرا سيگنال‌هاي شبكه بي‌سيم را به سيگنال‌هاي شبكه كابلي تبديل مي‌كند. مانند تمام تكنولوژي‌هاي ارتباطي بي‌سيم،‌ شرايط مسافتي و محيطي مي‌توانند بر روي عملكرد ايستگاههاي سيار بسيار تأثير گذار باشند. .

Cell
2-9.شبكهWLANبا يكAP((AccessPoint
 

در شكل فوق يك Access Point از طريق يك كابل به شبكه LAN متصل شده است. در اينجا وظيفه يك AP دريافت اطلاعات از سرويس گيرنده‌ها (Clients) از طريق هوا و ارسال آن اطلاعات از طريق يك پورت به hub مي باشد. AP به عنوان يك پل ارتباطي بين شبكه WLAN و شبكه LAN عمل مي‌كند.

ناحيه‌اي كه توسط يك AP تحت پوشش قرار مي‌گيرد سلول (Cell) ناميده مي‌شود. هر ايستگاه در داخل Cell مي‌تواند به AP دسترسي پيدا كند. وظيفه يك AP ايجاد هماهنگي بين سرويس گيرندگان (Clients) شبكه WLAN و يك شبكه LAN مي‌باشد.[

• روش Infrastructure  : به اين نوع شبکه ها، hosted و يا managed نيز گفته می شود . در اين روش از يک و يا چندين access point ( موسوم به gateway و يا روترهای بدون کابل ) که به يک شبکه موجود متصل می گردند ، استفاده می شود . بدين ترتيب دستگاههای بدون کابل، امکان استفاده از منابع موجود بر روی شبکه نظير چاپگر و يا اينترنت را بدست می آورند .

• روش Ad-Hoc : به اين نوع شبکه ها ، unmanaged و يا peer to peer نيز گفته می شود . در روش فوق هر يک از دستگاهها  مستقيما" به يکديگر متصل می گردند.مثلا" يک شخص با دارا بودن يک دستگاه کامپيوتر laptop مستقر در محوطه منزل خود می تواتند با کامپيوتر

امروزه استفاده از شبکه­هاي مخابراتي بي­سيم محلي (WLANs)، به طرزي روزافزون رو به گسترش است. با ورود محصولات تجاري جديد در مقياس وسيع به بازار که داراي تجهيزات لازم براي برقراري ارتباط بي­سيم مي­باشند، نياز به نصب و راه­اندازي زيرساختارهاي ثابت و از پيش­طراحي شده­ي جديد­ ضروري است. اما نصب اين زيرساخت­ها به طور کلي هزينه­ي زيادي در بر داشته، ايجاد و طراحي شبکه­هاي جديد خودسازماندهي (Ad Hoc) که پايگاهها در آنها قادر به تصميم­گيري مستقل باشند را ناگزير ساخته است. وانگهي،  در برخي از کاربردها (همانند شرايط اضطراري چون زلزله، آتش­سوزي و ...)، زيرساختار ثابت، با جلوگيري از امکان پويايي و تحرک (mobility) بهره­وري سيستم را کاهش مي­دهد.

در آينده نزديک ، يک محيط محاسباتی فراگير می تواند بر مبنای پيشرفت های  اخير و تکنولوژی  های ارتباطات مورد انتظار است .نسل بعدی ارتباطات سيار شامل هر دو نوع شبکه های ad hoc  بدون زير ساختار (MANET) و شبکه های بی سيم دارای زير ساختار است . يک MANET  يک مجموعه  از گره های بی سيم است که می توانند به صورت پويا يک شبکه را برای مبادله اطلاعات بدون استفاده هيچ گونه زيرساختار شبکه ای ثابت  شکل دهند .

گفتيم که شبکه های بی سيم از دو توپولو ژی حمايت می کنند :

1- Infrastructure :  شبکه سيار قديمی که بر مبنای  مفاهيم سلولی هستند و متکی به يک زير ساختار قديمی هستند .مثال هايي از اين نوع شبکه ها GSM ، UMTS  ، WLL و WLAN  هستند .

2- Infrastructureless :  در اين نوع شبکه ، سبکه بی سيم سيار اصولا ( MANET)  ناميده می شود . اين يکی از مهم ترين تکنو لو ژی ارتباطات است که  در واقع محاسبات فراگير را پشتيبانی می کند . زيرا در تعداد زيادی از حالت ها  مبادله اطلاعات بين واحد های سيار نمی تواند متکی به شبکه هايي با زير ساختار ثابت باشد .شبکه های ad hoc  بی سيم خودشان يک واحد مستقل هستند .

مفاهيم MANET  : يک شبکه AD HOC يک مجموعه از گره های بی سيم است که می توانند به صورت پويا  در هر جايي و در هر زمانی بدون استفاده از يک زير ساختار کلی  بر پا شوند .آن يک سيستم مستقل است که host  های سيار توسط اتصالات بی سيم به آن وصل می شوند و اغلب به عنوان مسير ياب در همان زمان عمل  می کنند . نوع ترافيک در شبکه های ad hoc  کاملا متفاوت ازشبکه بی سيم بر مبنای زير ساختار است .

که شامل : peer to peer  : ارتباط بين دو گره  ای که درون يک hop  هستند .ترافيک شبکه معمولا ثابت است .

Remote –to –remote  : ارتباط بين دو گره ای که آن سوی يک single hop هستند اما يک مسير ثابت  بين آن ها وجود دارد .

Dynamic traffic : اين هنگامی رخ می دهد که گره ها پويا هستند و حرکت  می کنند .مسير ها بايد دوباره ايجا د شوند

خصوصيات manet  :

manet  دارای ويژگی های  زير است :

1 : Autonomous terminal  ( ترمينال مستقل ) : در MANET  ، هر ترمينال يک گره مستقل است که ممکن است  در حالت HOST  و روتر عمل نمايد . به عبارت ديگر  در موقع پردازش اصلی به عنوان يک HOST  عمل می کند  و گره های سيار می توانند عمليات SWICHING را  به عنوان يک روتر انجام دهند .بنابراين نقطه پايانی  و سوئيچ ها در MANET  غير قابل تشخيص هستند .

2- Distributed operation: از آن جايي که هيچ ساختاری برای عمليات کنترل مرکزی شبکه وجود ندارد ، کنترل و مديريت شبکه بين  ترمينال ها به صورت توزيع شده انجام می شود .  گره های درگير در MANET  بايد  با همديگر کار کنند و هر گره به عنوان يک تقويت کننده  عمل می کند

3- . Multihop routing. انواع اصلی  الگوريتم های  مسير يابی AD HOC   می تواند  بر مبنای خصوصيات متفاوت لايه پيوند و پروتکل های مسير يابی به صورت Single hop   و multihop   عمل کند . شبکه Manet  Single hop از لحاظ  پياده سازی و  ساختار ساده تر است  و قيمت آن هم از لحاظ عملياتی پايين تر است .  موقع تحويل دادن بسته ها از يک منبع به مقصد  خارج از دامنه انتقالات  بی سيم مستقيم ، بسته بايد  توسط يک يا  تعداد بيشتری گره ميانی ارسال شود .

4- Dynamic network topology .  از آن جايي که گره ها سيار هستند ، توپولوژی شبکه ممکن است به سرعت  و به صورت غير قابل پيش بينی تغيير کند و اتصالات از ميان ترمينال ها ممکن  است در يک زمان تغيير کند .MANET  بايد ترافيک و شرايط انتشار و همچنين الگوهای حرکت  گره های شبکه سيار را سازگار کند .گره های سيار در شبکه به صورت پويا مسيريابی را از ميان خودشان همان طور که آنها حرکت می کنند  ايجاد می کنند  و در ادامه خودشان شبکه  را شکل می دهند .اگر چه ، يک کاربر  در يک MANET ممکن است فقط درون AD HOC  عمل نکند و نياز به شبکه ثابت داشته باشد ( مثل اينترنت ) .

fluctuating link capacity . ( تغيير ظرفيت اتصال )  طبيعت نرخ بيت خطای بالای ارتباط بی سيم ممکن است در يک MANET  عميق تر باشد .يک مسير END –TO-END  می تواند  توسط چندين جلسه مشترک شود . کانالی که ترمينال ها را متصل می کند هدفی برای نويز  ، ناپديد شدن  و تداخل می باشد  و پهنای باند کمتری از يک شبکه سيمی دارد .  در تعدادی از طرح ها  مسير بين  هر جفت از کاربران  می تواند  اتصالات بی سيم متعددی را بپيمايد  .

6-  ترمينال های سبک وزن :  در  تعدادی حالت ها ، گره های  MANET   وسايل سيار با  ظرفيت پردازش کمتر اندازه حافظه کوچکتر ،  ذخيره ساری نيروی کمتری هستند اين وسايل نياز به  الگوريتم هایس بهينه شده  و مکانيسم هايي که عمليات محاسباتی و ارتباطی را بهينه می کنند دارند .

وضعيت MANET :

شبکه بندی AD HOC  يک ايده جديد نيست . به عنوان يک تکنولو ژی برای شبکه های بی سيم  پويا  برای مقاصد نظامی از سال 1970  گسترش پيدا  کرده سود تجاری در اين شبکه ها اخيرا به علت پيشرفت هايي در ارتباطات بی سيم رشد کرده است . يک گروه کاری برای MANET درون IETF   تحقيق کرد و ip  بی سيم ، بخش های اتوماتيک و يک فريم ورک برای اجرای ip  بر مبنای پروتکل ها در شبکه های Ad hoc  را توسعه داد  استاندارد .IEEE اخير 802.11 تحقيق را در اين زمينه گسترش داد .

تعدادی کنفرانس های بين المللی در اين زمينه برگزار شد .مثلا  MobiHoc (The ACM Symposium on Mobile Ad Hoc Networking & Computing)  يکی از مهم ترين کنفرانس های

   ACM SIGMOBILE (Special Interest Group on Mobility of Systems, Users, Data and Computing) بود . تحقيق در زمينه شبکه بندی AD HOC   اخيرا توجه بيشتری  در زمينه فرهنگی ، صنعتی  و از دولتی دريافت کرده  از آن جايي که اين شبکه ها تعداد زيادی از مسائل  پيچيده را حل می کنند ، مسائل زيادی را برای تحقيق و همکاری مناسب باز می کنند .

 کاربردهای MANET :

 با اضافه شدن وسايل قابل حمل ،  همچنين پيشرفت در ارتباطات بی سيم ،  شبکه بندی AD HOC   فايده زيادی  را برای ما دارد .  شبکه بندی AD HOC  می تواند  هر جايي که کوچک است و زير ساختار ارتباطی وجود ندارد يا زير ساختار ارتباطی گران  است يا  استفاده از زير ساختار دشوار است .  شبکه بندی AD HOC  اجازه می دهد که وسايل به راحتی به شبکه اضافه بشوند يا از شبکه برداشته شوند .  مجموعه کاربردهای MANET    گوناگونی آن ، تحرک ،  شبکه بندی پويا ،  و برای شبکه های کوچک و ايستا که منبع نيروی آن محدود است  می باشد .  در کنار کاربردهايي که گفته  شد حرکت از محيط دارای زير ساختار قديمی به AD HOC  ، تعدادی سرويس جديد می تواند برای محيط جديد فراهم شود . کاربردهای  معمولی شامل :

1) Military  battlefield (  کاربردهای نظامی ) :  تجهيزات نظامی جديد الان شامل  تعدادی تجهيزات کامپيوتری است .  شبکه بندی AD HOC   برای مقاصد نظامی برتری های زيادی به توپولوژی شبکه  بی سيم قديمی  برای نگهداری اطلاعات شبکه بين سربازها  وسايل نقليه ، و اطلاعات نظامی  دارد و تکنيک اصلی شبکه AD HOC  برای اين هدف پايه گذاری شده بود .

2) Commercial sector ( بخش تجاری )  AD HOC  می تواند در عمليات اورژانسی  به کار برده شود   مثلا در  آتش سوزی ، سيل ، زمين لرزه  .  عمليات اورژانسی بايد در جايي رخ دهد که  زيانی ببه  زير  ساختارهای ارتباطی به وجود نيامده باشد  و توسعه سريع يک شبکه ارتباطی مورد نياز باشد . و اطلاعات متکی به يک  عضو تيم  باشد که ساير افراد با يک وسيله کوچک با آن ارتباط  داشته باشند .

3) Local level ( سطح محلی )   شبکه های AD HOC   می توانند به طورت اتوماتيک دريک آن شبکه چند رسانه ای موقتی  را با استفاده از  کامپيوترهای نوت بوک يا palmtop برای انتشار و به اشتراک گذاشتن اطلاعات  در ميان شرکت کننده های مثلا کنفرانس يا کلاس درس فراهم کنند .

کاربرد مناسب ديگر ممکن است در شبکه های خانگی باشد در جايي که وسيله ها می توانند به صورت مستقيم برای مبادله اطلاعات مرتبط شوند . به صورت مشابه در محيط های غير نظامی  ديگر مثل تاکسی ،  استاديوم های ورزشی ، قايق و هواپيما ، ارتباطات ad hoc  بی سيم کاربرد زيادی دارند .

4) Personal Area Network (PAN) . MANET با دامنه کوتاه می تواند به صورت ساده  وسايل متحرک را مرتبط کند ( مثل PDA  ، يک laptop ،  و يک تلفن موبايل ) . کابل های سيمی خسته کننده با ارتباطات بی سيم جايگزين می شوند . شبکه ad hoc   همچنين می تواند  دسترسی به اينترنت يا شبکه های ديگر را توسط مکانيسم هايي ميسر کند .

3-1 معايب

صرفنظر از کاربردهای  جذاب MANET ، ويژگی های MANET چندين  مساله دارد که بايد بررسی شوند  قبل از اين که يک توسعه تجاری گسترده مورد انتظار باشد . اين ها شامل :

1) Routing : از آن جايي که توپولوژی شبکه به صورت مدام در حال تغيير است ، عمل مسير يابی بسته ها بين هر جفت از گره ها يک عمل مشکل می شود . بيشتر پروتکل ها بايد بر مبنای مسيريابی واکنشی به جای  کنشی باشند . مسيريابی گروهی ( muticast )   مشکل ديگری است زيرا  گروه ما به صورت  ايستا نيست و به  همين علت محيط تصادفی از گرهها درون شبکه ها داريم . مسير ها بين  گره ها ممکن است  شامل hop  های  متعدد باشند  که پيچيده تر از ارتباطات تک hop است .

2) Security and Reliability : بعلاوه برای  قابليت رايج ارتباط بی سيم ، يک شبکه ad hoc  مسائل امنيتی مخصوصی دارد  خصوصيت عمليات توزيع شده نياز به طرح های متفاوتی برای مديريت کليدی دارد . بعلاوه  اتصالات بی سيم مسائل اعتمادپذيری زيادی توليدی می کنند  به علت دامنه انتقالات  بی سيم  محدود شده  ، طبيعت  همگانی ( انتشار ) رسانه بی سيم ( مسئله  پايانه مخفی ) ، گم شدن بسته های متحرک ، و خطاهای انتقالات داده

3) Quality of Service (QoS) : فراهم کردن کيفيت های متفاوت از سط ح های سرويس در يک که به  صو.رت مداوم در حال تغيير است يک مشکل می باشد . ويژگی ذاتی   تغيير در واقع مختلف  کيفيت ارتباطات در يک MANET  آن را برای  پيشنهاد روی يک وسيله ثابت مشکل می کند . يک QoS سازگار بايد برای  رزرو  منبع  برای پشتيبانی سرويس های چند رسانه ای قديمی پياده سازی شود .

4 ) Internetworking ..( کار در اينترنت ) بعلاوه برای ارتباطات درون يک شبکه ad hoc  ، کار در اينترنت بين شبکه های ثابت و MANET ( در اصل بر مبنای IP  ) اغلب در  حالات زيادی مورد انتظار است .   با هم بودن  پروتکل های مسيريابی در چنين  وسايل سيار يک مشکل برای مديريت تحرک  است .

5) مصرف نيرو: برای بيشتر ترمينال های سيار سبک  وزن ، عمليات های مبتنی بر ارتباط بايد برای مصرف انرژی بهينه شوند. نگهداری نيرو  و مسيريابی   که مراقب نيرو باشد بايد در نظر گرفته شود .

3-2مشکلات هسنه : استراتژی مسيريابی  مهم ترين مسئله تحقيقی از ميان مسائل ديگر است . برای تعيين  مسير های مسيريابی  و پيام های تحويلی  در يک  محيط  توزيع شده  در جايي که توپولوژی شبکه  تغيير می کند  جای بحث است . مدل های جديد برای شرح ويژگی ad hoc   شبکه های بی سيم ، در حالی که الگوريتم های جديد  مورد نياز هستند .عامل هايي مثل کيفيت  متغير اتصال بی سيم ،  گم شدن  مسير  انتشار ،  محو شدگی ،  تداخل چند کاربره ،  مصرف انرژی ، و تغييرات توپولوژی نتايج نسبی هستند که مشکلات و پيچيدگی طراحی پروتکل مسير يابی را زياد  می کنند . تعدادی پروتکل های مسيريابی   مطرح شده اند . پروژه های زيادی  در رابطه با MANET   توسط  سازمان های  سراسر جهان  با استانداردهای متفاوت مطرح شده اند   که گاها در مقاله ها ديده می شوند .

آنها هدف  اثبات عملياتی و کارايي مسيريابی AD HOC  را با مقايسه پروتکل های ساده نشان می دهند ، در جايي که تعداد کمی از آنها می توانند نياز مندی های کاربردی طرح را پياده کنند .

4 نتايج کليدی تحقيق

اين بخش نتايج کليدی تجزيه و تحقيق  مربوط به استراتژی مسيريابی لايه  شبکه MANET  را نشان می دهد . شامل چهار مسئله مهم در MANET  :  مسيريابی X-cast ، امنيت و قابليت اطمينان   ، QOS و  کار دراينترنت با IP  .

اين نتايج ماله های اصلی شبکه های بی سيم هستند . فقدان راه حل های  مناسب برای اين مسائل  از گسترش تجاری MANET  جلوگيری می کند .

4-1  الگوريتم های  مسيريابی X-cast

 مانند شبکه های بی سيم دارای ساختار ، همه نوع طرح های ارتباطی X-cast بايد در محيط سيار ad hoc  پشتيبانی شوند .اين ها شامل unicast, anycast, multicast  و broadcast . MANET همچنين حالت های X-cast  جديد دارد برای مثال ، geocast  و content-based .  به خصوص multicast   برای پشتيبانی ارتباطات بی سيم  چند قسمتی  مطلوب است . از آن جايي که درخت multicast استاتيک نيست ( توپولوژی در هر زمان تغيير می کند ) پروتکل مسيريابی multicast   بايد از عهده تحرک و پويايي بر بيايد . در زمينه ad hoc   multihop  ، مسئله مسيريابی  به خاطر حرکت  host  ها و روتر پيچيده تر می شود . محيط تصادفی گره ها و غير معين بودن  مسير ،  پروتکل های مسيريابی قديمی عملی نيستند .  جايگزينی  بين طرح های  واکنشی و کنشی  به خاطر تاخير و بالاسری  پيدا کردن مسير  ونگهداری  بسته به تزافيک متفاوت و الگوهای حرکت دارد .

4-2 مدل پشتيبانی QOS : درست  مثل شبکه های سيمی ، پروتکل های QOS  می توانند  برای سازماندهی  داده درون شبکه های AD HOC  به منظور  نگهداری  بهتر ارتباطات برای کاربردهای نرخ داده بالا در حالی که هنوز پهنای باند را برای ارتباطات  با نرخ پايين نگه می دارند استفاده می شوند .  پشتيبانی از سرويس های چند رسانه  ای  احتمالا  درون MANET  مورد نياز هستند  . برای کلاس های QOS  متفاوت ( مثل صدا ، ويدئو ، وب ، و جريان داده )  برای آسان کردن  استفاده کاربردهای چند رسانه ای مورد نياز هستند اين  چنين محيط متغيری  شامل گره های پويا ، ترمينال های مخفی و  مشخصات اتصال  دارای نوسان  ، پشتيبانی QOS  END –TO –END  در سطح های متفاوت يک مشکل بزرگ  است که نياز به  تحقيق زيادی دارد .

يک QOS  سازگار بايد برای ذخيره منبع طرح قديمی برای پشتيبانی سرويس مولتی مديا پياده سازی شود .  تاکيد مخصوصی بايد روی انجام يک  مدل QOS  جديد برای MANET ها با توجه به محاسبه خصوصيات AD HOC  در  در نظر گرفته شود .

4-3 امنيت ، قابليت اطمينان و طرح های  قابليت دسترسی

امنيت ، قابليت اطمينان ، و قابليت دسترسی  سه جنبه مهم MANET  هستند . برای محافظت از انتقالات ضروری است .

از آن جايي که ad hoc متکی به  رسانه ارتباطی  بی سيم است ، توسعه يک پروتکل امنيتی برای محافظت از  انتفالات ضروری است . نياز مندی  های مربوط به  محافظت ، جامعيت و قابليت دسترسی همانهايي هستند که برای شبکه های ارتباطی معمولی می باشند . انواع متفاوت  تهديد ها و حمله ها   در مقابل مسيريابی در MANET  بايد تجزيه و تحليل شوند  برای اين که نياز مندی های امنيتی شبکه AD HOC  بر آورده شود و راه  حل پيشرفته برای  امنيت مسير يابی MANET  مورد نياز است .

ارتباطات بی سيم  موضوع  برای تعداد زيادی از مسائل است به علت تداخل و سيگنال های ضعيف بودن ،  توجه مخصوصی بايد به مطالعه  مقاومت در برابر خطای  الگوريتم های مسيريابی صورت بگيرد .  در شبکه های ad hoc   multihop    مسير های  تکراری بين گره  ها وجود دارد  که با به کار بردن اين خصوصيت ، فراهم کردن يک طرح مسيريابی مقاوم در برابر خطا [14] برای افزايش قابليت اطمينان و امنيت الگوريتم مسير يابی  امکان پذير است . از آن جايي که بالاسری در اين الگوريتم رخ می دهد ، تحقيق  بايد شانس بين کارايي و قابليت اطمينان را به منظور محاسبه راه حل های کارا مطالعه کند .

4-4 مکانيسم های کار در اينترنت

يکی کردن  دو طرح مديريتی پويا در شبکه های بی سيم با زير ساختار قديمی و شبکه  ad hoc  سيار جديد يک نتيجه مهم است . حالت پويايي يک شبکه  ad hoc  کاملا  متفاوت از شبکه  های بر مبنای زير ساختار است  . در شبکه  های بر مبنای زير ساختار فقط  گره ها (  ترمينال ها ) در تعداد زيادی لبه ها ( hop  آخر ) شبکه های  ثابت در  حال انتقال هستند  در جايي که يک شبکه ad hoc   می تواند کاملا متحرک باشد . از آن جايي که يک وسيله می تواند  به عنوان يک روتر و host   در يک لحظه عمل کند . در نتيجه ، در شبکه ad hoc   مستقيما توسط الگوريتم مسيريابی مديريت می شود .

در حالات زيادی ، وسيله  به هر دو شبکه  ad hoc  و شبکه های عمومی   ( مثل اينتر نت )  دسترسی دارد .  به عبارت ديگر ، يک  ترمينال در شبکه ad hoc  بی سيم قادر است به گره های بيرون MANET  دسترسی داشته باشد در حالی که خودش  توسط گره های خارجی در دسترس است .  کار بين شبکه های AD HOD  و شبکه های  ثابت ضروری است . به ويژه ،  با هم بودن و يکی  شدن با شبکه های بی سيم بر مبنای IP  عمومی در تعدادی زمينه ها ضروری است . پروتکل Mobile  IP برای MANET   بايد برای توانايي دسترسی به اينترنت  و شبکه های ديگر بر مبنای IP   به صورت عميق مطالعه شوند .

نتايج:

توضيحات مقاله تجزيه و تحليل اساسی MANET  است  . در ابتدا اطلاعات پيش زمينه از MANET  معرفی می شوند که شامل  ايده  MANET  ، ويژگی ها ، وضعيت جاری ، و کاربر آن است .

سپس چهار موضوع کليدی از استراتژی مسيريابی MANET  به تفضيل گفته می شوند . راه حل های پيشرفته و  نو  برای برآوردئه کردن نيازمندی های تجاری MANET  ضروری هستند . شبکه بندی  ad hoc  يک تکنولوژی مهم و اساسی  است که طرح محاسبات فراگير را پشتيبانی می کند  .البته اين تکنولوژی با مسائلی همراه است .  MANET  جاری  بيشتر و بيشتر موضوع جلبی می شود و تعداد زيادی پروژه تحقيقی توسط شرکت ها و سازمان های   سراسر جهان در دست است .

در ضمن ، تعداد زيادی پروتکل های مسيريابی  طراحی شده برای MANET  به عنوان Internet Draft و RFC از IETF پيشنهاد شده اند . MANET  ها می توانند در  ناحيه گسترده ای از کاربردها به کار برده شوند .از نظامی گرفته تا  وضعيت های اورژانسی ،  اجرای قانون ، تجارت ،  و برای زمينه های شخصی و محلی .

در شبکه های  ad hoc ،هر ايستگاه به طور منطقی شبيه به يک مسيرياب کار می کند .اگر چه، از ديدگاه فيزيکی ،يک تفاوت مهم بين يک مسيرياب و يک ايستگاه در شبکه ad hoc وجود دارد .معمولا ،يک مسيرياب چندين رابط شبکه دارد و يک بسته دريافت شده از يک رابط از ميان يک رابط متفاوت (سمت چپ شکل 3.28 راببينيد) منتقل شده است .به عبارت ديگر،در يک شبکه ad hoc multihop يک ايستگاه يک سيگنال رابط بی سيم  دارد و بسته ها از همان رابط دريافت شده و منتقل شده اند

مسيريابی

تعدادی از پروتکل های مسير يابی که در شبکه ad hoc   به  کار می روند عبارتند از (AODV)  Distance Vector   ،(DSR)  Dynamic Source Routing   و (OLSR )  Optimized Link State Routing  و ( TORA)  Temporally Ordered Routing Algoritm   و تعدادی ديگر  ما همچنين پروتکل های مسيريابی  . در بيشتر پروتکل های مسيريابی امنيت بر مبنای پروتکل مسيريابی است .

 امنيت

در سال های اخير  شبکه های ad hoc  توجه زيادی را به خودشان جلب کرده اند . با ازدياد وسايل ارتباطی بی سيم شبکه های ad hoc  به عنوان يک تکنولوژی کليدی برای نسل بعدی هستند . تحقيقات اخير نشان می دهند که شبکه های ad hoc  مستعد حملات  زيادی هستند .  از استراق سمع کزدن غير فعال گرفته تا تداخل فعال و تغيير اطلاعات .  در کنار غير امن بودن ذاتی ارتباطات بی سيم ، ثابت شده است است که خود شبکه های ad hoc  نيز  به علت مشخصه خاصشان آسيب پذير  هستند .

امنيت شبکه های ad hoc  يک مساله مهم است . تعدادی تکنولوژی های امنيتی موجود اخير برای شبکه های بر مبنای زير ساختار طراحی شده اند . اين تکنولوژی ها نمی توانند کاملا برای شبکه  های ad hoc  به کار برده شوند از آن جايی که آنها معمولا با مديريت مرکزی on –line  پياده سازی می شوند .

شبکه های ad hoc  يک  مدل جديد درون سيستم های ارتباطی بی سيم هستند . آن تعدادی ويژگی های خاص دارد . مکانيسم های امنيتی قديمی برای شبکه های بی سيم  و کابلی بر مبنای زير ساختار هستند . بنابراين روش  های جديد برای توسعه امنيت در شبکه های ad hoc  بی سيم مورد نياز هستند .

مشخصات اصلی شبکه های بی سيم ad hoc  شامل توپولوژی پويا ، شکست اتصالی بالا ، گم شدن داده ، مصرف انرژی  ، دامنه انتقالات و پهناتی باند محدود شده ، محافظت فيزيکی ضعيف ،  همکاری  توزيع شده برای ارتباطات چند hop و نداشتن مديريت مرکزی . با اين خصوصيات مشکل ساز ،  شبکه های ad hoc  از لحاظ  امنيتی در خطر هستند .

در شبکه های بی سيم ad hoc  گره ها برای جرکت آزاد هستند .  حرکت دلخواهانه گره ها در هر زمان  دائما توپولوژی شبکه را تغيير می دهد  .پياده سازی امنيت  با مشکلات زيادی روبرو است  و مکانيسم های امنيتی ايستا نمی تواند  در اين نوع شبکه پويا استفاده شوند .  تحرک گره ها همچنين باعث می شود که مدام شکست اتصال به  وجود آيد  وداده ها گم شوند .چون گره ها وارد می شوند  و ممکن است بدون هيچ آگاهی از شبکه خارج شوند .  اين خصوصيات اين شبکه ها روی تمام کاربردهای شبکه از جمله امنيت تاثير می گذارد .  گره های سيار شبکه های ad hoc  بی سيم معمولا شامل وسايل بی سيم مثل laptop  ، ( PDA )  و تلفن های  سلولی و ميکرو حسگر ها هستند . اين وسايل دارای باتری هستند .  عمر باتری  برای ارتباطات بی سيم بسيار مهم است  که می تواند يک هدف مهم برای  مهاجمان باشد .

که ممکن است باتری را خالی کنند  . همچنين پهنای باند ارتباطات ممکن است يک هدف برای حمله باشد  مثل حمله

Denial of Service (DoS) . برای پياده سازی اين  حمله ، گره مهاجم ممکن است  درخواست  های گوناگونی به گره های هدف برای  مصرف پهنای باند  و مشغول نگه داشتن رسانه بی سيم مشترک بفرستد  در حالی که شبکه را برای گره های ديگر غير قابل دسترسی می کند .   حالت ديگر اين است که خود گره به عنوان کوتاه ترين مسير انتخاب شود  و همه پيام ها به خودش فرستاده شوند .

گفتيم که اين شبکه ها مستعد به تداخل و  استراق سمع هستند  اين بدان دليل است که رسانه  ارتباطی  از نظر  محافظت ضعيف عمل می کند  و راحت از شبکه های سيمی قطع می شوند . که به دليل فقدان مديريت مرکزی اين شبکه ها مستعد تر هم می شوند .

امنيت در اين شبکه ها

در شبکه های توزيع شده ، سرويس امنيتی بر مبنای استفاده  از يک سيستم مديريتی مناسب است  .مثلا گره ها می توانند روی يک کليد رمز  برای مبادله اطلاعات توافق کنند .

دوروش مسيريابی  در شبکه های ثابت وجود دارند   وجود دارند   . در روش distance vector method  و link state method   . در هر  دو ی اين روش ها نياز است که دائما مسيرياب  ها  اطلاعات مسيريابی را به  مسيرياب های ديگر به منظور به  هنگام سازی جداول مسيريابی شان انتشار دهند .

DV   هر مسيرياب مسافت ها را تا HOST  ها در نظر گرفته و کوتاه ترين مسير را انتخاب می کند . اما  در روش وضعيت اتصال يک  روتر  وضعيت اتصال مجاور را به همه روتر ها  انتشار می دهد .

اين روش ها برای اين نوع شبکه  ها  مناسب نيستند زيرا انتشار نياز به نيروی زيادی دارد  و آنها در توپولوژی که زياد تغيير  می کند کارا نيستند . البته الگوريتم DV  برای اين شبکه ها می تواند به کار رود اما آن کند است و ممکن است خطا ايجاد شود .

يک الگوريتم پيشنهادی dynamic source routing (DSR)   است . در اين الگوريتم فرستنده مسير کامل را برای بسته تشخيص می دهد . هدف آن بهنگام سازی   جداول مسير يابی بدون نياز به انتشار مسير است  .

در اين الگوريتم مسير غير متقارن را به کار می برد به فرض اين که مسير متقارن وجود ندارد . چندين خصوصيت اصلی اين الگوريتم بدين شرح است :  مسيرياب   مرتب  اطلاعات را انتشار نمی دهد .