Sieć przez pączkowanie
-
- 09.06.2003
Po tej stronie Atlantyku najwięcej rozgłosu w dziedzinie sieci dynamicznych zyskała brytyjska firma Locust-World. Oprócz gotowych urządzeń dostępowych, będących w istocie komputerami PC z procesorem 500 MHz (nie ma konieczności używania wiatraczka) działającymi pod kontrolą Linuxa, firma oferuje także oprogramowanie, które można zainstalować na dowolnym komputerze.
Dla użytkowników indywidualnych oprogramowanie to jest dostępne na zasadach open source. Firmy, chcące budować komercyjne sieci, muszą zapłacić ok. 300 funtów za gotowe urządzenie.
Podobną jak LocustWorld, mieszaną strategię sprzętowo-programową przyjęła niewielka firma Ultrawideband.ca z Kanady. W tym przypadku samo oprogramowanie kosztuje ok. 30 USD, a urządzenie można nabyć za ok. 500 USD. Firma poszła jednak dalej, oferując także komputery typu tablet PC z oprogramowaniem WindowsCE 4.1 i kartą bezprzewodową z oprogramowaniem umożliwiającym uczynienie takiego urządzenia węzłem sieci typu mesh. Sieciami dynamicznymi interesuje się dużo firm, m.in. Radiant Networks, Cowave Networks, SkyPilot Network, Raytheon czy Nokia, której urządzenia RoofTop nie są sprzedawane w Europie z powodu znacznie ostrzejszych norm w zakresie maksymalnej mocy nadawania. Na tegorocznej konferencji IDF zainteresowanie sieciami dynamicznymi wyraził także Intel.
Mitsubishi i Deutsche Telekom pracują wspólnie nad rozwiązaniem o nazwie Moteran, które ma stworzyć sieci dynamiczne wykorzystujące urządzenia montowane w samochodach. Rozwiązaniami tego rodzaju jest zainteresowany także potentat w dziedzinie podzespołów samochodowych Delphi Automotive Systems. Sieciami dynamicznymi (niekoniecznie wykorzystującymi technologię 802.11a/b/g) interesują się konsorcja zrzeszające producentów automatyki przemysłowej, elektroniki, a także producentów rozwiązań dla operatorów telekomunikacyjnych.
Modelowa łamigłówka
Oprócz rozlicznych wyzwań technicznych, jak bezpieczeństwo czy konflikty wynikające z powtarzalności adresów IP (IPv6 tylko częściowo rozwiąże ten problem), przed producentami rozwiązań dla sieci dynamicznych stoi także problem wyboru drogi rozwoju, modelu biznesowego, a także znalezienia interesujących dla klientów pomysłów na wykorzystanie ich produktów.
Niektórzy producenci, jak MeshNetworks, zmierzają wyraźnie w kierunku rynku rozwiązań dla operatorów. I nic w tym dziwnego - operatorzy twierdzą, że jeżeli będą mogli obejść dzisiejsze ograniczenia w postaci konieczności zachowania bezpośredniej widoczności pomiędzy nadajnikiem a odbiornikami, będą w stanie dotrzeć do co najmniej dwukrotnie większej liczby klientów. Inni zaś, jak Nokia czy Intel, będą zapewne chcieli zaspokoić potrzeby klientów indywidualnych i korporacyjnych. LocustWorld i Ultrawideband.ca reprezentują środowisko "wolnej sieci" czy też "sieci społecznych", w ramach których każdy z użytkowników jest także operatorem. Nie odżegnują się jednak od biznesu. Listę i zasięg takich społecznych sieci można znaleźć w Internecie, np. pod adresem:http://wirelessanarchy.com
Nawet jednak w ramach jasno określonych zastosowań sieci dynamicznych, zwłaszcza w środowisku użytkowników indywidualnych, powstają zasadnicze kwestie prawne, które będą wymagać lokalnych rozwiązań. Przykładowo, czy użytkownik łącza szerokopasmowego może je współdzielić z innymi użytkownikami, a jeśli tak, to z iloma? Czy sieci typu community networks mogą korzystać z łączy szerokopasmowych instytucji publicznych, np. uniwersytetów, ograniczając w ten sposób popyt na usługi komercyjne? Powstaje też pytanie, na ile model sieci społecznych ma szansę stać się stałym elementem krajobrazu? Dopóki popyt
na usługi szerokopasmowe znacznie przewyższa podaż, a na wielu obszarach prawdopodobnie nie pojawi się nigdy, dopóty można sądzić, że będzie on zyskiwać na popularności. Są jednak i sceptycy, którzy uważają, że darmowe sieci społeczne nie wytrzymają próby czasu i jakaś forma zachęty/rekompensaty dla dostarczających wyjście do innych sieci prędzej czy później będzie musiała się pojawić.
Po zainstalowaniu na komputerze oprogramowanie MeshBoot nadaje sobie samo tymczasowy, losowy adres IP, np. z przedziału: 10.X.X.X. Potem rozpoczyna się poszukiwanie bramki internetowej. Początkowo oprogramowanie próbuje nawiązać łączność przez lokalny interfejs przewodowy, jeśli taki zostanie wykryty. Najpierw próbuje nawiązać połączenie z adresem 192.168.1.1 przy masce podsieci 255.255.128.0, a jeżeli nie jest to możliwe, stara się nawiązać połączenie z siecią za pośrednictwem klienta DHCP.
Jeżeli i ta operacja zakończy się fiaskiem, oprogramowanie uznaje, że ma do dyspozycji jedynie interfejs radiowy i nie może stać się bramką do Internetu, lecz jedynie przekaźnikiem i węzłem dostępowym. W tym przypadku jest uruchamiany lokalny serwer DNS oraz serwer proxy dla portów 80 i 8080 (HTTP), a także serwer DHCP przyznający adresy IP losowo wybranej klasy C, np. 192.168.128.0. W tym czasie jest uruchamiany najważniejszy komponent pakietu - moduł udostępniający protokół umożliwiający utworzenie sieci dynamicznej: AODV (Ad-Hoc On Demand Distance Vector). Moduł AODV próbuje wyszukać wszystkie urządzenia bezprzewodowe będące w jego zasięgu, cyklicznie rozsyłając pakiety UDP na adresy typu broadcast podsieci z klas prywatnych oraz nasłuchując analogicznych transmisji.
Każdy węzeł sieci dynamicznej, który uzyska połączenie z bramką internetową, zaczyna cyklicznie rozgłaszać w swojej podsieci pakiety UDP ze ścieżką do "wyimaginowanego" adresu IP, co sugeruje, że sam jest bramką, choć w rzeczywistości nie jest to prawda. Ponieważ AODV to protokół typu distant vector, każdy kolejny węzeł przekaże tę informację węzłom będącym w jego bezpośrednim sąsiedztwie (odległych o jeden skok).
Każdy z węzłów, który otrzymał pakiet UDP ze ścieżką do nie istniejącego adresu IP od węzła udającego bramkę internetową, będzie starał się nawiązać połączenie z tym węzłem. Połączenie to będzie miało formę szyfrowanego (algorytm blowfish) i kompresowanego (algorytm LZA) tunelu VPN w warstwie trzeciej (IP). Oprogramowanie AODV samodzielnie optymalizuje routing pomiędzy węzłami odległymi od siebie o więcej niż jeden skok. Następnie każdy z węzłów przełączy swój ruch do utworzonego właśnie kanału VPN, a adres IP "oszukującego" węzła uzna za adres domyślnej bramki internetowej i domyślnego serwera DNS.
Klienci podłączeni do lokalnego węzła przed nawiązaniem przez niego połączenia VPN z "oszukującym" węzłem mającym dostęp do rzeczywistej bramki internetowej lub routera są obsługiwani przez lokalny serwis proxy. Klienci, którzy włączą się do lokalnego węzła już po nawiązaniu połączenia VPN z "kłamczuchem", a także podłączający się bezpośrednio do węzła będącego bramką, otrzymają pełny routing do Internetu. Węzły nie będące węzłami typu mesh są przyłączane do sieci w trybie translacji adresów NAT. Lokalne listy routingu są nieprzerwanie aktualizowane za pośrednictwem przemieszczających się w sieci programów-agentów.
Węzeł będący bramą mającą bezpośrednią łączność z routerem wykonuje translację NAT ruchu przychodzącego i wychodzącego z sieci mesh. Węzły nie będące bramami utrzymują lokalne serwery proxy dla protokołu HTTP i FTP obsługujące zarówno ruch wchodzący, jak i wychodzący z węzła.
