MANET er en type trådløst nettverk som ikke er avhengig av en fast infrastruktur som en ruter eller tilgangspunkt.
Opprinnelsen til MANETs kan spores tilbake til 1970-tallet da forskere begynte å utforske bruken av pakkeradionettverk. Disse nettverkene ble opprettet for å gi direkte kommunikasjon mellom enheter uten bruk av en fast infrastruktur.
Ettersom mobil databehandling og innovasjoner innen trådløs teknologi gjorde det mulig å lage komplekse og dynamiske nettverk, begynte ideen om et ad hoc-nettverk slik vi kjenner det i dag å ta form.
Siden den gang har forskning innen MANET fortsatt å utvikle seg, med nye protokoller, algoritmer og applikasjoner som er utviklet for å møte de unike utfordringene til disse nettverkene.
La oss se hva denne MANET handler om og hvor den brukes.
Innholdsfortegnelse
Hva er MANET?
MANET står for Mobile Ad-hoc Network. Det er en type trådløst nettverk der mobiler, bærbare datamaskiner og nettbrett kan kobles til hverandre uten behov for en sentralisert infrastruktur eller eksisterende kommunikasjonsnettverk.
Bildekilde: networksimulationtools
I en MANET kommuniserer enheter med hverandre ved å danne et midlertidig nettverk. Hver enhet fungerer både som avsender og mottaker av data.
Når en enhet ønsker å kommunisere med en annen enhet, kringkaster den et signal eller en melding til alle andre enheter innenfor kommunikasjonsrekkevidden. Den tiltenkte mottakerenheten mottar meldingen og svarer deretter.
Hvis målenheten ikke er innenfor dens direkte kommunikasjonsrekkevidde, sender den meldingen til en enhet i nærheten som deretter videresender den til neste enhet og så videre, til meldingen når destinasjonen.
Enhetene i en MANET bruker en rutingprotokoll for dynamisk å etablere og vedlikeholde nettverksforbindelser når de beveger seg inn og ut av hverandres kommunikasjonsrekkevidde. Rutingprotokollen hjelper enhetene med å bestemme den beste ruten for videresending av datapakker til destinasjonen basert på nettverkstopologien, koblingskvaliteten og andre faktorer.
En vanlig rutingprotokoll som brukes i MANETs er Ad-hoc On-demand Distance Vector (AODV)-protokollen. AODV-protokollen lar enheter etablere ruter på forespørsel og støtter både unicast- og multicast-kommunikasjon.
En annen rutingprotokoll som brukes i MANETs er Dynamic Source Routing (DSR)-protokollen, som er basert på kilderuting og lar enheter opprettholde en rutebuffer for nylig brukte ruter.
Hvorfor trenger man MANET?
Nedenfor er noen av funksjonene for å beskrive hvordan MANET kan brukes.
Mangel på infrastruktur
I situasjoner der det ikke er eksisterende nettverksinfrastruktur, for eksempel på avsidesliggende steder eller militære operasjoner, kan en MANET raskt etableres uten å stole på eksisterende infrastruktur.
Fleksibilitet og mobilitet
En MANET kan enkelt settes opp og flyttes etter behov, noe som gjør dem ideelle for situasjoner der nettverket må rekonfigureres raskt.
For eksempel, i en militær operasjon, kan en MANET settes opp og rekonfigureres når tropper beveger seg gjennom forskjellige steder.
Kostnadseffektiv
Å distribuere en konvensjonell nettverksinfrastruktur kan noen ganger være ekstremt kostbar, spesielt på isolerte eller landlige steder. Imidlertid kan en MANET enkelt settes opp ved å bruke allerede eide enheter, noe som gjør det til et rimeligere alternativ.
Auto-konfigurasjon
De krever ingen manuell konfigurasjon eller oppsett. Når enheter slutter seg til eller forlater nettverket, justeres rutingprotokollen dynamisk for å sikre at alle enheter kan kommunisere med hverandre.
Skalerbarhet
En MANET kan skaleres opp eller ned etter behov, avhengig av størrelsen på nettverket og antall enheter involvert. Dette gjør den ideell for situasjoner der nettverksstørrelsen og topologien stadig kan endre seg, for eksempel i et katastrofeområde eller utendørs arrangement.
Kjennetegn på MANET
Hovedegenskapene til en MANET inkluderer:
Dynamisk topologi
Nettverkets topologi endres hele tiden ettersom noder beveger seg inn og utenfor rekkevidde eller nye noder slutter seg til eller forlater nettverket. Dette gjør det utfordrende å opprettholde et stabilt og pålitelig nettverk.
Desentralisering
Det er ingen sentralisert kontroll eller fast infrastruktur i MANET, noe som betyr at alle noder i nettverket må samarbeide med hverandre for å sikre at nettverket fungerer som det skal.
Begrensede ressurser
Mobile enheter har begrenset batteristrøm, prosessorkraft og lagringskapasitet, noe som kan påvirke ytelsen og effektiviteten til nettverket.
Sikkerhetsutfordringer
MANET-er er sårbare for ulike sikkerhetstrusler, som avlytting, avlytting og tjenestenektangrep. Mangelen på en fast infrastruktur og nettverkets desentraliserte natur gjør det utfordrende å implementere effektive sikkerhetstiltak.
Selvorganisering
Noder i nettverket må selvorganisere seg for å danne og vedlikeholde nettverkstopologien, som krever bruk av distribuerte protokoller og algoritmer.
Båndbreddebegrensninger
Den tilgjengelige båndbredden i MANET-er er vanligvis begrenset og delt mellom alle noder i nettverket, noe som kan påvirke hastigheten og påliteligheten til dataoverføringer.
Mobilitet
Nettverkets stabilitet og pålitelighet kan bli påvirket av den ubegrensede bevegelsen til nodene. Å vedlikeholde rutetabeller og sikre riktig videresending av data er vanskelig på grunn av mobilitet.
Applikasjoner av MANET
MANET-er har en rekke applikasjoner, spesielt i situasjoner der et tradisjonelt kablet eller trådløst nettverk ikke er tilgjengelig. Noen av de vanlige applikasjonene til MANETs er:
Militær kommunikasjon
Brukes i militære operasjoner for å gi sikker og pålitelig kommunikasjon mellom tropper og kjøretøy, selv i fiendtlige eller avsidesliggende miljøer.
Sosiale nettverk
MANET-er kan brukes til å danne spontane kommunikasjonsnettverk i sosiale situasjoner som konserter eller festivaler, der tradisjonelle nettverk kan være overbelastet eller utilgjengelige.
Nødhjelp
Tradisjonell kommunikasjonsinfrastruktur kan godt bli skadet eller ødelagt i tilfelle naturkatastrofer som jordskjelv eller orkaner. Her kan MANET-er brukes til raskt å distribuere kommunikasjonsnettverk for å hjelpe til med rednings- og hjelpearbeid.
Sensornettverk
MANET-er kan brukes til å koble til trådløse sensorer i miljøer som landbruk, miljøovervåking eller helsetjenester. Sensorene kan da kommunisere med hverandre, og dataene kan samles inn og analyseres til ulike formål.
Transportnettverk
For å forbedre sikkerheten og effektiviteten til transportsystemer, slik som kjøretøyer som kommuniserer med hverandre for å unngå kollisjoner eller for å gi trafikkoppdateringer.
Personlige områdenettverk
Den kan også brukes til kommunikasjon mellom personlige enheter som smarttelefoner, nettbrett og bærbare enheter i situasjoner der tradisjonelle nettverk ikke er tilgjengelige.
Læringsressurser
Det er flere bøker tilgjengelig på markedet som gir en omfattende oversikt over MANET, inkludert dets historie, nøkkelkonsepter og aktuelle forskningstrender. Her har vi listet opp noen av dem.
#1. Applikasjoner av mobilt ad hoc-nettverk
Denne boken gir leserne en bred forståelse av de praktiske brukstilfellene av MANETs og deres potensielle innvirkning på forskjellige domener.
Videre beskriver boken bruken av simuleringspakken NS2 for implementering og eksperimentelt arbeid, noe som kan være nyttig for forskere som ønsker å teste og evaluere ulike rutingprotokoller i MANET.
#2. Mobile ad hoc-nettverk: nåværende status og fremtidige trender
Denne boken er organisert i 18 kapitler hver skrevet av ledende eksperter innen Ad-hoc-nettverk. Kapitlene dekker et bredt spekter av emner relatert til MANET-er, inkludert rutingprotokoller, sikkerhetsmekanismer, tjenestekvalitet og multimedieapplikasjoner.
#3. Nodesikringsprotokoll for effektiv ruting i mobilt ad hoc-nettverk
For det første gir denne boken en detaljert oversikt over utfordringene ad hoc-nettverk står overfor, for eksempel mangelen på en sentralisert infrastruktur, begrensede ressurser og deres følsomhet for angrep.
Deretter foreslår den en løsning på disse utfordringene gjennom utviklingen av NSP-protokollen.
Den inneholder også detaljerte diagrammer og eksempler for å hjelpe leserne med å forstå konseptene som presenteres.
Forfatterens notat
Ettersom etterspørselen etter trådløs tilkobling fortsetter å vokse, vil også viktigheten av MANETs øke.
Målet med fremtidig forskning på dette området vil være å finne innovative tilnærminger for å løse MANETs utfordringer, inkludert ressursallokering, energiledelse og QoS-forsyning.
Samlet sett er MANET-feltet et forskningsområde i rask utvikling med mange spennende muligheter for innovasjon og utvikling.
Jeg håper du fant denne artikkelen nyttig for å lære om mobile ad hoc-nettverk og bruken av dem. Du kan også være interessert i å lære om nettverksoptimalisering og metodene du kan implementere for å forbedre nettverksytelsen.