A MANET egy olyan vezeték nélküli hálózat, amely nem támaszkodik rögzített infrastruktúrára, például útválasztóra vagy hozzáférési pontra.
A MANET-ek eredete az 1970-es évekre tehető, amikor a kutatók elkezdték feltárni a csomagkapcsolt rádióhálózatok használatát. Ezeket a hálózatokat úgy hozták létre, hogy közvetlen kommunikációt biztosítsanak az eszközök között, rögzített infrastruktúra használata nélkül.
Ahogy a mobil számítástechnika és a vezeték nélküli technológia innovációi lehetővé tették az összetett és dinamikus hálózatok létrehozását, kezdett formát ölteni a ma ismert ad hoc hálózat ötlete.
Azóta a MANET-ek területén végzett kutatás folyamatosan fejlődik, és új protokollokat, algoritmusokat és alkalmazásokat fejlesztenek ki e hálózatok egyedi kihívásainak kezelésére.
Lássuk, mi ez a MANET, és hol használják.
Tartalomjegyzék
Mi az a MANET?
A MANET a Mobile Ad-hoc hálózat rövidítése. Ez egy olyan típusú vezeték nélküli hálózat, ahol a mobilok, laptopok és táblagépek központi infrastruktúra vagy már meglévő kommunikációs hálózat nélkül kapcsolódhatnak egymáshoz.
Kép forrása: networksimulationtools
A MANET-ben az eszközök ideiglenes hálózatot alkotva kommunikálnak egymással. Mindegyik eszköz adatküldőként és fogadóként is működik.
Amikor egy eszköz kommunikálni akar egy másik eszközzel, jelet vagy üzenetet sugároz a kommunikációs hatókörén belüli összes többi eszköznek. A címzett eszköz fogadja az üzenetet, és ennek megfelelően válaszol.
Ha a céleszköz nincs a közvetlen kommunikációs hatókörén belül, akkor elküldi az üzenetet egy közeli eszközre, amely továbbítja azt a következő eszköznek, és így tovább, amíg az üzenet el nem éri a célállomást.
A MANET-ben lévő eszközök egy útválasztási protokollt használnak a hálózati kapcsolatok dinamikus létrehozására és fenntartására, miközben egymás kommunikációs tartományába be- és kilépnek. Az útválasztási protokoll segít az eszközöknek meghatározni a legjobb útvonalat az adatcsomagok célállomásra történő továbbításához a hálózati topológia, a kapcsolat minősége és egyéb tényezők alapján.
A MANET-ekben használt egyik gyakori útválasztási protokoll az Ad-hoc On-demand Distance Vector (AODV) protokoll. Az AODV protokoll lehetővé teszi az eszközök számára, hogy igény szerint létrehozzanak útvonalakat, és támogatja az unicast és a multicast kommunikációt egyaránt.
A MANET-ekben használt másik útválasztási protokoll a Dynamic Source Routing (DSR) protokoll, amely a forrásútválasztáson alapul, és lehetővé teszi az eszközök számára, hogy a közelmúltban használt útvonalak útvonal-gyorsítótárát karbantartsák.
Miért kell valakinek a MANET?
Az alábbiakban bemutatunk néhány funkciót a MANET használatának leírására.
Infrastruktúra hiánya
Olyan helyzetekben, amikor nincs meglévő hálózati infrastruktúra, például távoli helyeken vagy katonai műveletekben, a MANET gyorsan létrehozható anélkül, hogy a már meglévő infrastruktúrára támaszkodna.
Rugalmasság és mobilitás
A MANET könnyen beállítható és szükség szerint áthelyezhető, így ideálisak olyan helyzetekben, amikor a hálózatot gyorsan újra kell konfigurálni.
Például egy katonai műveletben a MANET felállítható és újrakonfigurálható, amikor a csapatok különböző helyeken mozognak.
Költséghatékony
A hagyományos hálózati infrastruktúra telepítése esetenként rendkívül költséges lehet, különösen elszigetelt vagy vidéki helyeken. A MANET azonban egyszerűen beállítható a már birtokolt eszközökkel, ami kedvezőbb megoldást kínál.
Automatikus konfiguráció
Nem igényelnek semmilyen kézi beállítást vagy beállítást. Amikor az eszközök csatlakoznak a hálózathoz, vagy elhagyják azt, az útválasztási protokoll dinamikusan igazodik annak biztosítására, hogy az összes eszköz kommunikálni tudjon egymással.
Méretezhetőség
A MANET szükség szerint méretezhető vagy csökkenthető, a hálózat méretétől és az érintett eszközök számától függően. Ez ideálissá teszi olyan helyzetekben, amikor a hálózat mérete és topológiája folyamatosan változhat, például katasztrófa sújtotta területen vagy szabadtéri eseményen.
A MANET jellemzői
A MANET főbb jellemzői a következők:
Dinamikus topológia
A hálózat topológiája folyamatosan változik, ahogy a csomópontok hatótávolságon belülre és kívülre mozognak, vagy új csomópontok csatlakoznak a hálózathoz, vagy hagyják el azt. Ez kihívást jelent a stabil és megbízható hálózat fenntartása.
Decentralizálás
A MANET-ekben nincs központi vezérlés vagy fix infrastruktúra, ami azt jelenti, hogy a hálózat minden csomópontjának együtt kell működnie egymással a hálózat megfelelő működése érdekében.
Korlátozott erőforrások
A mobileszközök akkumulátor-, feldolgozási és tárolókapacitása korlátozott, ami befolyásolhatja a hálózat teljesítményét és hatékonyságát.
Biztonsági kihívások
A MANET-ek sebezhetőek különféle biztonsági fenyegetésekkel szemben, például lehallgatással, lehallgatással és szolgáltatásmegtagadási támadásokkal szemben. A rögzített infrastruktúra hiánya és a hálózat decentralizált jellege kihívást jelent a hatékony biztonsági intézkedések megvalósításában.
Önszerveződés
A hálózat csomópontjainak önszerveződniük kell a hálózati topológia kialakításához és fenntartásához, ami elosztott protokollok és algoritmusok használatát igényli.
Sávszélesség-korlátok
A MANET-ekben elérhető sávszélesség jellemzően korlátozott, és meg van osztva a hálózat összes csomópontja között, ami befolyásolhatja az adatátvitel sebességét és megbízhatóságát.
Mobilitás
A hálózat stabilitását és megbízhatóságát befolyásolhatja csomópontjainak korlátlan mozgása. Az útválasztási táblák karbantartása és a megfelelő adattovábbítás biztosítása a mobilitás miatt nehézkes.
A MANET alkalmazásai
A MANET-ek számos alkalmazással rendelkeznek, különösen olyan helyzetekben, amikor a hagyományos vezetékes vagy vezeték nélküli hálózat nem érhető el. A MANET néhány gyakori alkalmazása a következő:
Katonai kommunikáció
Katonai műveletekben használják biztonságos és megbízható kommunikáció biztosítására csapatok és járművek között, még ellenséges vagy távoli környezetben is.
Közösségi hálózatok
A MANET-ek spontán kommunikációs hálózatok kialakítására használhatók olyan társadalmi helyzetekben, mint például koncertek vagy fesztiválok, ahol a hagyományos hálózatok túlterheltek vagy nem elérhetők.
Sürgősségi ellátás
Természeti katasztrófák, például földrengések vagy hurrikánok esetén a hagyományos kommunikációs infrastruktúrák megsérülhetnek vagy megsemmisülhetnek. Itt a MANET-ek segítségével gyorsan telepíthetők kommunikációs hálózatok a mentési és segélyezési erőfeszítések támogatására.
Érzékelő hálózatok
A MANET-ek vezeték nélküli érzékelők csatlakoztatására használhatók olyan környezetben, mint a mezőgazdaság, a környezetfelügyelet vagy az egészségügy. A szenzorok ezután kommunikálni tudnak egymással, és az adatok különböző célokra gyűjthetők és elemezhetők.
Közlekedési hálózatok
A közlekedési rendszerek biztonságának és hatékonyságának javításában, például az ütközések elkerülése érdekében egymással kommunikáló járművek vagy a forgalmi frissítések biztosítása érdekében.
Személyes hálózatok
Személyes eszközök, például okostelefonok, táblagépek és hordható eszközök közötti kommunikációra is használható olyan helyzetekben, amikor a hagyományos hálózatok nem érhetők el.
Tanulási források
Számos könyv érhető el a piacon, amelyek átfogó áttekintést nyújtanak a MANET-ről, beleértve annak történetét, kulcsfogalmait és jelenlegi kutatási trendjeit. Itt felsoroltunk néhányat.
#1. A mobil Ad Hoc hálózat alkalmazásai
Ez a könyv széleskörű megértést nyújt az olvasóknak a MANET-ek gyakorlati felhasználási eseteiről és a különböző tartományokra gyakorolt lehetséges hatásukról.
Továbbá a könyv leírja az NS2 szimulációs csomag használatát implementációhoz és kísérleti munkához, ami hasznos lehet azoknak a kutatóknak, akik különböző útválasztási protokollokat szeretnének tesztelni és értékelni a MANET-ekben.
#2. Mobil Ad Hoc hálózatok: jelenlegi állapot és jövőbeli trendek
Ez a könyv 18 fejezetből áll, mindegyiket az Ad-hoc hálózatépítés vezető szakértői írták. A fejezetek a MANET-ekkel kapcsolatos témák széles skáláját fedik le, beleértve az útválasztási protokollokat, a biztonsági mechanizmusokat, a szolgáltatás minőségét és a multimédiás alkalmazásokat.
#3. Node Securing Protocol a hatékony útválasztáshoz a mobil Ad Hoc hálózatban
Először is, ez a könyv részletes áttekintést nyújt az ad-hoc hálózatok előtt álló kihívásokról, mint például a központosított infrastruktúra hiánya, a korlátozott erőforrások és a támadásokkal szembeni érzékenységük.
Ezután megoldást javasol ezekre a kihívásokra az NSP protokoll fejlesztésén keresztül.
Részletes diagramokat és példákat is tartalmaz, amelyek segítenek az olvasóknak megérteni a bemutatott fogalmakat.
Szerző megjegyzése
Ahogy a vezeték nélküli kapcsolat iránti kereslet folyamatosan növekszik, valószínűleg a MANET-ek jelentősége is növekedni fog.
Az ezen a területen végzett jövőbeli kutatások célja az lesz, hogy innovatív megközelítéseket találjanak a MANET kihívásainak megoldására, beleértve az erőforrás-allokációt, az energiagazdálkodást és a QoS-szolgáltatást.
Összességében a MANET-ek területe egy gyorsan fejlődő kutatási terület, amely számos izgalmas innovációs és fejlesztési lehetőséget kínál.
Remélem, hasznosnak találta ezt a cikket a mobil Ad hoc hálózatok és használatuk megismerésében. Érdekelheti a hálózat optimalizálását és a hálózati teljesítmény fokozására használható módszereket is.