MANET ir bezvadu tīkla veids, kas nav atkarīgs no fiksētas infrastruktūras, piemēram, maršrutētāja vai piekļuves punkta.
MANET pirmsākumi meklējami 1970. gados, kad pētnieki sāka pētīt pakešu radio tīklu izmantošanu. Šie tīkli tika izveidoti, lai nodrošinātu tiešu saziņu starp ierīcēm, neizmantojot fiksētu infrastruktūru.
Tā kā mobilā skaitļošana un inovācijas bezvadu tehnoloģijās ļāva izveidot sarežģītus un dinamiskus tīklus, sāka veidoties ideja par ad hoc tīklu, kādu mēs to pazīstam šodien.
Kopš tā laika pētījumi MANET jomā ir turpinājuši attīstīties, un tiek izstrādāti jauni protokoli, algoritmi un lietojumprogrammas, lai risinātu šo tīklu unikālās problēmas.
Apskatīsim, kas ir šis MANET un kur tas tiek izmantots.
Kas ir MANET?
MANET ir mobilais Ad-hoc tīkls. Tas ir bezvadu tīkla veids, kurā mobilie tālruņi, klēpjdatori un planšetdatori var savienoties viens ar otru, neizmantojot centralizētu infrastruktūru vai jau esošu sakaru tīklu.
Attēla avots: networksimulationtools
MANET tīklā ierīces sazinās savā starpā, veidojot pagaidu tīklu. Katra ierīce darbojas gan kā datu sūtītāja, gan kā saņēmēja.
Kad ierīce vēlas sazināties ar citu ierīci, tā pārraida signālu vai ziņojumu uz visām pārējām ierīcēm tās sakaru diapazonā. Paredzētā adresāta ierīce saņem ziņojumu un attiecīgi reaģē.
Ja mērķa ierīce neatrodas tās tiešā sakaru diapazonā, tā nosūta ziņojumu uz tuvumā esošu ierīci, kas pēc tam to pārsūta uz nākamo ierīci un tā tālāk, līdz ziņojums sasniedz galamērķi.
Ierīces MANET izmanto maršrutēšanas protokolu, lai dinamiski izveidotu un uzturētu tīkla savienojumus, pārvietojoties viena otras sakaru diapazonā un ārpus tā. Maršrutēšanas protokols palīdz ierīcēm noteikt labāko maršrutu datu pakešu pārsūtīšanai uz galamērķi, pamatojoties uz tīkla topoloģiju, saites kvalitāti un citiem faktoriem.
Viens no izplatītākajiem maršrutēšanas protokoliem, ko izmanto MANET, ir Ad-hoc On-demand Distance Vector (AODV) protokols. AODV protokols ļauj ierīcēm izveidot maršrutus pēc pieprasījuma un atbalsta gan unicast, gan multiraides komunikāciju.
Cits maršrutēšanas protokols, ko izmanto MANET, ir dinamiskā avota maršrutēšanas (DSR) protokols, kas ir balstīts uz avota maršrutēšanu un ļauj ierīcēm uzturēt nesen izmantoto maršrutu maršruta kešatmiņu.
Kāpēc vajadzīgs MANET?
Tālāk ir norādītas dažas funkcijas, lai aprakstītu, kā var izmantot MANET.
Infrastruktūras trūkums
Situācijās, kad nav esošas tīkla infrastruktūras, piemēram, attālās vietās vai militārās operācijās, MANET var ātri izveidot, nepaļaujoties uz jau esošu infrastruktūru.
Elastīgums un mobilitāte
MANET var viegli iestatīt un pārvietot pēc vajadzības, padarot tos ideāli piemērotus situācijām, kad tīkls ir ātri jākonfigurē.
Piemēram, militārā operācijā MANET var iestatīt un pārkonfigurēt, kad karaspēks pārvietojas dažādās vietās.
Rentabls
Parastās tīkla infrastruktūras izvietošana dažkārt var būt ārkārtīgi dārga, īpaši izolētās vai lauku vietās. Tomēr MANET var viegli iestatīt, izmantojot jau piederošās ierīces, kas padara to par pieejamāku iespēju.
Automātiskā konfigurācija
Viņiem nav nepieciešama manuāla konfigurēšana vai iestatīšana. Kad ierīces pievienojas tīklam vai atstāj to, maršrutēšanas protokols dinamiski pielāgojas, lai nodrošinātu, ka visas ierīces var sazināties savā starpā.
Mērogojamība
MANET var palielināt vai samazināt pēc vajadzības, atkarībā no tīkla lieluma un iesaistīto ierīču skaita. Tas padara to ideāli piemērotu situācijām, kad tīkla izmērs un topoloģija var pastāvīgi mainīties, piemēram, katastrofas zonā vai āra pasākumā.
MANET raksturojums
Galvenās MANET īpašības ir šādas:
Dinamiskā topoloģija
Tīkla topoloģija pastāvīgi mainās, kad mezgli pārvietojas diapazonā un ārpus tā vai jauni mezgli pievienojas tīklam vai atstāj to. Tas apgrūtina stabila un uzticama tīkla uzturēšanu.
Decentralizācija
MANET nav centralizētas vadības vai fiksētas infrastruktūras, kas nozīmē, ka visiem tīkla mezgliem ir jāsadarbojas vienam ar otru, lai nodrošinātu pareizu tīkla darbību.
Ierobežoti resursi
Mobilajām ierīcēm ir ierobežota akumulatora jauda, apstrādes jauda un atmiņas ietilpība, kas var ietekmēt tīkla veiktspēju un efektivitāti.
Drošības izaicinājumi
MANET ir neaizsargāti pret dažādiem drošības apdraudējumiem, piemēram, noklausīšanos, pārtveršanu un pakalpojumu atteikuma uzbrukumiem. Fiksētas infrastruktūras trūkums un tīkla decentralizētais raksturs padara efektīvu drošības pasākumu ieviešanu sarežģītu.
Pašorganizācija
Tīkla mezgliem pašam jāorganizējas, lai veidotu un uzturētu tīkla topoloģiju, kas prasa izmantot izplatītus protokolus un algoritmus.
Joslas platuma ierobežojumi
MANET pieejamais joslas platums parasti ir ierobežots un dalīts starp visiem tīkla mezgliem, kas var ietekmēt datu pārraides ātrumu un uzticamību.
Mobilitāte
Tīkla stabilitāti un uzticamību var ietekmēt tā mezglu neierobežota kustība. Mobilitātes dēļ ir grūti uzturēt maršrutēšanas tabulas un nodrošināt pareizu datu pārsūtīšanu.
MANET lietojumprogrammas
MANET ir dažādas lietojumprogrammas, īpaši situācijās, kad nav pieejams tradicionālais vadu vai bezvadu tīkls. Dažas no izplatītākajām MANET lietojumprogrammām ir:
Militārie sakari
Izmanto militārās operācijās, lai nodrošinātu drošu un uzticamu saziņu starp karaspēku un transportlīdzekļiem pat naidīgā vai attālā vidē.
Sociālie tīkli
MANET var izmantot, lai veidotu spontānus saziņas tīklus sociālās situācijās, piemēram, koncertos vai festivālos, kur tradicionālie tīkli var būt pārslogoti vai nepieejami.
Neatliekamās palīdzības dienesti
Tradicionālās sakaru infrastruktūras var tikt bojātas vai iznīcinātas dabas katastrofu, piemēram, zemestrīču vai viesuļvētru, gadījumā. Šeit MANET var izmantot, lai ātri izvietotu sakaru tīklus, lai palīdzētu glābšanas un palīdzības pasākumos.
Sensoru tīkli
MANET var izmantot, lai savienotu bezvadu sensorus tādās vidēs kā lauksaimniecība, vides uzraudzība vai veselības aprūpe. Pēc tam sensori var sazināties viens ar otru, un datus var savākt un analizēt dažādiem mērķiem.
Transporta tīkli
Uzlabojot transporta sistēmu drošību un efektivitāti, piemēram, transportlīdzekļus, kas sazinās savā starpā, lai izvairītos no sadursmēm vai sniegtu satiksmes atjauninājumus.
Personālie tīkli
To var izmantot arī saziņai starp personiskajām ierīcēm, piemēram, viedtālruņiem, planšetdatoriem un valkājamām ierīcēm situācijās, kad tradicionālie tīkli nav pieejami.
Mācību resursi
Tirgū ir pieejamas vairākas grāmatas, kas sniedz visaptverošu pārskatu par MANET, tostarp tās vēsturi, galvenajiem jēdzieniem un pašreizējām pētniecības tendencēm. Šeit mēs esam uzskaitījuši dažus no tiem.
#1. Mobilā Ad Hoc tīkla lietojumprogrammas
Šī grāmata sniedz lasītājiem plašu izpratni par MANET praktiskajiem lietošanas gadījumiem un to iespējamo ietekmi uz dažādām jomām.
Turklāt grāmatā ir aprakstīta NS2 simulācijas pakotnes izmantošana ieviešanai un eksperimentālam darbam, kas varētu būt noderīga pētniekiem, kuri vēlas pārbaudīt un novērtēt dažādus maršrutēšanas protokolus MANET.
#2. Mobilie Ad Hoc tīkli: pašreizējais statuss un nākotnes tendences
Šī grāmata ir sadalīta 18 nodaļās, kuras katra ir rakstījuši vadošie speciālisti Ad-hoc tīklu jomā. Nodaļās ir apskatīts plašs ar MANET saistītu tēmu loks, tostarp maršrutēšanas protokoli, drošības mehānismi, pakalpojuma kvalitāte un multivides lietojumprogrammas.
#3. Mezglu drošības protokols efektīvai maršrutēšanai mobilajā Ad Hoc tīklā
Pirmkārt, šī grāmata sniedz detalizētu pārskatu par problēmām, ar kurām saskaras Ad-hoc tīkli, piemēram, centralizētas infrastruktūras trūkums, ierobežoti resursi un to jutīgums pret uzbrukumiem.
Pēc tam tā piedāvā risinājumu šīm problēmām, izstrādājot NSP protokolu.
Tajā ir iekļautas arī detalizētas diagrammas un piemēri, lai palīdzētu lasītājiem saprast piedāvātos jēdzienus.
Autora piezīme
Tā kā pieprasījums pēc bezvadu savienojamības turpina pieaugt, iespējams, pieaugs arī MANET nozīme.
Turpmāko pētījumu mērķis šajā jomā būs atrast novatoriskas pieejas MANET izaicinājumu risināšanai, tostarp resursu sadalei, enerģijas pārvaldībai un QoS nodrošināšanai.
Kopumā MANET joma ir strauji augoša pētniecības joma ar daudzām aizraujošām inovācijas un attīstības iespējām.
Ceru, ka šis raksts jums noderēja, lai uzzinātu par mobilajiem Ad hoc tīkliem un to lietošanu. Iespējams, jūs interesē arī informācija par tīkla optimizāciju un metodēm, ko varat ieviest, lai uzlabotu tīkla veiktspēju.