MANET predstavlja specifičan tip bežične mreže koja ne zahteva postojanje fiksne infrastrukture, poput rutera ili pristupnih tačaka. Umesto toga, uređaji direktno komuniciraju jedni s drugima.
Početak razvoja MANET-a seže u 1970-e godine, kada su istraživači počeli da eksperimentišu sa paketnim radio mrežama. Ove mreže su osmišljene da omoguće direktnu komunikaciju između uređaja, bez potrebe za centralizovanom infrastrukturom.
Sa napretkom mobilnog računarstva i bežičnih tehnologija, stvoreni su uslovi za razvoj kompleksnijih i dinamičkih mreža. Tada je i ideja o ad-hoc mrežama, kakve danas poznajemo, počela da dobija svoj oblik.
Od tada, istraživanja u oblasti MANET-a se kontinuirano razvijaju, sa novim protokolima, algoritmima i aplikacijama koji se pojavljuju kako bi odgovorili na jedinstvene izazove ovih mreža.
Pogledajmo detaljnije šta je MANET i gde se sve koristi.
Šta je MANET?
MANET je skraćenica za mobilnu ad-hoc mrežu. To je vrsta bežične mreže gde mobilni telefoni, laptopovi i tableti mogu da se povežu međusobno, bez potrebe za centralnom infrastrukturom ili postojećom komunikacionom mrežom.
Izvor slike: networksimulationtools
U MANET-u, uređaji komuniciraju formirajući privremenu mrežu. Svaki uređaj istovremeno funkcioniše kao pošiljalac i primalac podataka.
Kada uređaj želi da komunicira sa drugim uređajem, on emituje signal ili poruku ka svim drugim uređajima u svom komunikacionom dometu. Uređaj primalac prima poruku i odgovara na nju.
Ako ciljni uređaj nije u dometu direktne komunikacije, poruka se šalje susednom uređaju, koji je prosleđuje sledećem i tako dalje, dok ne stigne do odredišta.
Uređaji u MANET-u koriste protokole rutiranja za dinamičko uspostavljanje i održavanje mrežnih veza dok ulaze i izlaze iz komunikacionog dometa. Protokoli rutiranja pomažu uređajima da odrede najbolju putanju za prenos paketa podataka do odredišta, uzimajući u obzir topologiju mreže, kvalitet veze i druge faktore.
Jedan od uobičajenih protokola rutiranja koji se koristi u MANET-ovima je Ad-hoc On-demand Distance Vector (AODV) protokol. AODV protokol omogućava uređajima da uspostavljaju rute na zahtev i podržava jednosmernu i višekanalnu komunikaciju.
Drugi protokol rutiranja koji se koristi u MANET-ovima je Dynamic Source Routing (DSR) protokol, koji se zasniva na rutiranju sa izvora i omogućava uređajima da održavaju keš memoriju ruta koje su nedavno korišćene.
Zašto je potreban MANET?
U nastavku su neke od karakteristika koje opisuju kako se MANET može koristiti:
Nedostatak infrastrukture
U situacijama gde ne postoji postojeća mrežna infrastruktura, kao što su udaljene lokacije ili vojne operacije, MANET se može brzo uspostaviti bez oslanjanja na već postojeću infrastrukturu.
Fleksibilnost i mobilnost
MANET se može lako podesiti i pomerati po potrebi, što ih čini idealnim za situacije u kojima je potrebno brzo rekonfigurisati mrežu.
Na primer, u vojnoj operaciji, MANET se može postaviti i rekonfigurisati dok se trupe kreću kroz različite lokacije.
Isplativost
Postavljanje konvencionalne mrežne infrastrukture može biti izuzetno skupo, posebno na izolovanim ili ruralnim lokacijama. Međutim, MANET se može lako podesiti korišćenjem uređaja koji su već u vlasništvu, što ga čini pristupačnijom opcijom.
Automatska konfiguracija
MANET ne zahteva ručnu konfiguraciju ili podešavanje. Kako se uređaji priključuju ili napuštaju mrežu, protokoli rutiranja se dinamički prilagođavaju kako bi se osigurala komunikacija između svih uređaja.
Prilagodljivost
MANET se može povećavati ili smanjivati po potrebi, u zavisnosti od veličine mreže i broja uključenih uređaja. Ovo ga čini idealnim za situacije u kojima se veličina mreže i topologija mogu stalno menjati, kao što je u slučaju prirodnih katastrofa ili događaja na otvorenom.
Karakteristike MANET-a
Glavne karakteristike MANET-a uključuju:
Dinamička topologija
Topologija mreže se stalno menja kako čvorovi ulaze i izlaze iz dometa ili se novi čvorovi priključuju ili napuštaju mrežu. Ovo otežava održavanje stabilne i pouzdane mreže.
Decentralizacija
U MANET-ovima ne postoji centralizovana kontrola ili fiksna infrastruktura, što znači da svi čvorovi u mreži moraju da sarađuju jedni sa drugima kako bi se osiguralo pravilno funkcionisanje mreže.
Ograničeni resursi
Mobilni uređaji imaju ograničenu snagu baterije, procesorsku snagu i kapacitet skladištenja, što može uticati na performanse i efikasnost mreže.
Sigurnosni izazovi
MANET-ovi su podložni različitim sigurnosnim pretnjama, kao što su prisluškivanje, presretanje i napadi uskraćivanja usluge. Nedostatak fiksne infrastrukture i decentralizovana priroda mreže otežavaju primenu efikasnih sigurnosnih mera.
Samoorganizacija
Čvorovi u mreži moraju se samoorganizovati kako bi formirali i održavali topologiju mreže, što zahteva upotrebu distribuiranih protokola i algoritama.
Ograničenja propusnog opsega
Dostupan propusni opseg u MANET-ovima je obično ograničen i deli se između svih čvorova u mreži, što može uticati na brzinu i pouzdanost prenosa podataka.
Mobilnost
Na stabilnost i pouzdanost mreže može uticati neograničeno kretanje njenih čvorova. Održavanje tabela rutiranja i osiguravanje pravilnog prosleđivanja podataka je otežano zbog mobilnosti.
Primene MANET-a
MANET-i imaju različite primene, posebno u situacijama kada tradicionalna žičana ili bežična mreža nije dostupna. Neke od uobičajenih primena MANET-a su:
Vojne komunikacije
Koriste se u vojnim operacijama kako bi se osigurala sigurna i pouzdana komunikacija između trupa i vozila, čak i u neprijateljskim ili udaljenim okruženjima.
Društvene mreže
MANET-ovi se mogu koristiti za formiranje spontanih komunikacionih mreža u društvenim situacijama, kao što su koncerti ili festivali, gde tradicionalne mreže mogu biti zagušene ili nedostupne.
Hitne službe
Tradicionalna komunikaciona infrastruktura može biti oštećena ili uništena u slučaju prirodnih katastrofa, kao što su zemljotresi ili uragani. U takvim slučajevima, MANET-ovi se mogu koristiti za brzo postavljanje komunikacionih mreža koje pomažu u spasavanju i pružanju pomoći.
Senzorske mreže
MANET-ovi se mogu koristiti za povezivanje bežičnih senzora u okruženjima kao što su poljoprivreda, praćenje životne sredine ili zdravstvena zaštita. Senzori tada mogu da komuniciraju jedni sa drugima, a podaci se mogu prikupljati i analizirati u različite svrhe.
Transportne mreže
Koriste se za poboljšanje sigurnosti i efikasnosti transportnih sistema, kao što su vozila koja međusobno komuniciraju da bi se izbegli sudari ili razmenjuju informacije o saobraćaju.
Lične mreže
MANET se takođe može koristiti za komunikaciju između ličnih uređaja, kao što su pametni telefoni, tableti i nosivi uređaji, u situacijama kada tradicionalne mreže nisu dostupne.
Resursi za učenje
Na tržištu je dostupno nekoliko knjiga koje pružaju sveobuhvatan pregled MANET-a, uključujući njegovu istoriju, ključne koncepte i aktuelne istraživačke trendove. Navešćemo neke od njih:
#1. Primene mobilne Ad Hoc mreže
Ova knjiga pruža čitaocima široko razumevanje praktičnih primena MANET-a i njihovog potencijalnog uticaja na različite oblasti.
Pored toga, knjiga opisuje korišćenje NS2 simulacionog paketa za implementaciju i eksperimentalni rad, što može biti od koristi istraživačima koji žele da testiraju i procene različite protokole rutiranja u MANET-ovima.
#2. Mobilne ad hoc mreže: trenutni status i budući trendovi
Ova knjiga je organizovana u 18 poglavlja koje su napisali vodeći stručnjaci u oblasti ad-hoc umrežavanja. Poglavlja pokrivaju širok spektar tema vezanih za MANET, uključujući protokole rutiranja, sigurnosne mehanizme, kvalitet usluge i multimedijalne aplikacije.
#3. Protokol za osiguravanje čvorova za efikasno rutiranje u mobilnoj ad hoc mreži
Ova knjiga, pre svega, pruža detaljan pregled izazova sa kojima se suočavaju ad-hoc mreže, kao što su nedostatak centralizovane infrastrukture, ograničeni resursi i njihova osetljivost na napade.
Zatim predlaže rešenje za ove izazove kroz razvoj NSP protokola.
Takođe uključuje detaljne dijagrame i primere koji pomažu čitaocima da razumeju predstavljene koncepte.
Napomena autora
Kako potražnja za bežičnim povezivanjem nastavlja da raste, značaj MANET-a će verovatno rasti.
Cilj budućih istraživanja u ovoj oblasti biće pronalaženje inovativnih pristupa za rešavanje MANET izazova, uključujući alokaciju resursa, upravljanje energijom i obezbeđivanje kvaliteta usluge.
Sve u svemu, oblast MANET-a je oblast istraživanja koja se brzo razvija sa mnogo mogućnosti za inovacije i razvoj.
Nadam se da vam je ovaj članak bio od pomoći u učenju o mobilnim ad hoc mrežama i njihovoj primeni. Možda ćete biti zainteresovani da saznate više o optimizaciji mreže i metodama koje možete primeniti da poboljšate performanse mreže.