MANET é um tipo de rede sem fio que não depende de uma infraestrutura fixa, como um roteador ou ponto de acesso.
A origem das MANETs remonta à década de 1970, quando os pesquisadores começaram a explorar o uso de redes de pacotes de rádio. Essas redes foram criadas para fornecer comunicação direta entre dispositivos sem o uso de uma infraestrutura fixa.
Como a computação móvel e as inovações na tecnologia sem fio permitiram a criação de redes complexas e dinâmicas, a ideia de uma rede ad hoc como a conhecemos hoje começou a tomar forma.
Desde então, a pesquisa no campo das MANETs continuou a evoluir, com novos protocolos, algoritmos e aplicativos sendo desenvolvidos para enfrentar os desafios exclusivos dessas redes.
Vamos ver do que se trata essa MANET e onde ela é usada.
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O que é MANET?
MANET significa Mobile Ad-hoc Network. É um tipo de rede sem fio onde celulares, laptops e tablets podem se conectar entre si sem a necessidade de uma infraestrutura centralizada ou rede de comunicação pré-existente.
Fonte da imagem: ferramentas de simulação de rede
Em uma MANET, os dispositivos se comunicam entre si formando uma rede temporária. Cada dispositivo atua como remetente e receptor de dados.
Quando um dispositivo deseja se comunicar com outro dispositivo, ele transmite um sinal ou mensagem para todos os outros dispositivos dentro de seu alcance de comunicação. O dispositivo destinatário pretendido recebe a mensagem e responde de acordo.
Se o dispositivo de destino não estiver dentro de seu alcance de comunicação direta, ele enviará a mensagem para um dispositivo próximo que a encaminhará para o próximo dispositivo e assim por diante, até que a mensagem chegue ao seu destino.
Os dispositivos em uma MANET usam um protocolo de roteamento para estabelecer e manter dinamicamente conexões de rede à medida que entram e saem do alcance de comunicação um do outro. O protocolo de roteamento ajuda os dispositivos a determinar a melhor rota para encaminhar pacotes de dados para seu destino com base na topologia da rede, qualidade do link e outros fatores.
Um protocolo de roteamento comum usado em MANETs é o protocolo Ad-hoc On-demand Distance Vector (AODV). O protocolo AODV permite que os dispositivos estabeleçam rotas sob demanda e suporta comunicação unicast e multicast.
Outro protocolo de roteamento usado em MANETs é o protocolo Dynamic Source Routing (DSR), que é baseado no roteamento de origem e permite que os dispositivos mantenham um cache de rotas usadas recentemente.
Por que alguém precisa de MANET?
Abaixo estão alguns dos recursos para descrever como o MANET pode ser usado.
Falta de infraestrutura
Em situações onde não há infraestrutura de rede existente, como em locais remotos ou operações militares, uma MANET pode ser estabelecida rapidamente sem depender de infraestrutura pré-existente.
Flexibilidade e Mobilidade
Uma MANET pode ser facilmente configurada e movida conforme necessário, tornando-a ideal para situações em que a rede precisa ser reconfigurada rapidamente.
Por exemplo, em uma operação militar, uma MANET pode ser configurada e reconfigurada à medida que as tropas se deslocam por diferentes locais.
Custo-beneficio
A implantação de uma infraestrutura de rede convencional pode ocasionalmente ser extremamente cara, especialmente em locais isolados ou rurais. No entanto, uma MANET pode ser configurada facilmente usando dispositivos já existentes, o que a torna uma opção mais acessível.
Configuração automática
Eles não requerem nenhuma configuração ou configuração manual. À medida que os dispositivos entram ou saem da rede, o protocolo de roteamento se ajusta dinamicamente para garantir que todos os dispositivos possam se comunicar entre si.
Escalabilidade
Uma MANET pode ser ampliada ou reduzida conforme necessário, dependendo do tamanho da rede e do número de dispositivos envolvidos. Isso o torna ideal para situações em que o tamanho e a topologia da rede podem mudar constantemente, como em uma área de desastre ou evento ao ar livre.
Características do MANET
As principais características de uma MANET incluem:
topologia dinâmica
A topologia da rede muda constantemente à medida que os nós entram e saem do alcance ou novos nós entram ou saem da rede. Isso torna difícil manter uma rede estável e confiável.
Descentralização
Não há controle centralizado ou infraestrutura fixa nas MANETs, o que significa que todos os nós da rede devem cooperar entre si para garantir o bom funcionamento da rede.
Recursos limitados
Os dispositivos móveis têm bateria, poder de processamento e capacidade de armazenamento limitados, o que pode afetar o desempenho e a eficiência da rede.
Desafios de segurança
As MANETs são vulneráveis a várias ameaças de segurança, como espionagem, interceptação e ataques de negação de serviço. A falta de uma infraestrutura fixa e a natureza descentralizada da rede dificultam a implementação de medidas de segurança eficazes.
Auto-organização
Os nós da rede devem se auto-organizar para formar e manter a topologia da rede, o que requer o uso de protocolos e algoritmos distribuídos.
Restrições de largura de banda
A largura de banda disponível nas MANETs é normalmente limitada e compartilhada entre todos os nós da rede, o que pode afetar a velocidade e a confiabilidade das transmissões de dados.
Mobilidade
A estabilidade e confiabilidade da rede podem ser afetadas pelo movimento irrestrito de seus nós. Manter tabelas de roteamento e garantir o encaminhamento adequado de dados é difícil devido à mobilidade.
Aplicações do MANET
As MANETs têm uma variedade de aplicações, especialmente em situações onde uma rede tradicional com ou sem fio não está disponível. Algumas das aplicações comuns de MANETs são:
comunicações militares
Usado em operações militares para fornecer comunicação segura e confiável entre tropas e veículos, mesmo em ambientes hostis ou remotos.
Redes sociais
As MANETs podem ser usadas para formar redes de comunicação espontânea em situações sociais como shows ou festivais, onde as redes tradicionais podem estar congestionadas ou indisponíveis.
Serviços de emergência
As infraestruturas de comunicação tradicionais podem ser danificadas ou destruídas no caso de desastres naturais como terremotos ou furacões. Aqui, as MANETs podem ser usadas para implantar rapidamente redes de comunicação para auxiliar nos esforços de resgate e socorro.
redes de sensores
As MANETs podem ser usadas para conectar sensores sem fio em ambientes como agricultura, monitoramento ambiental ou saúde. Os sensores podem então se comunicar uns com os outros e os dados podem ser coletados e analisados para várias finalidades.
redes de transporte
Ao melhorar a segurança e a eficiência dos sistemas de transporte, como veículos se comunicando entre si para evitar colisões ou fornecer atualizações de tráfego.
redes de área pessoal
Também pode ser usado para comunicação entre dispositivos pessoais, como smartphones, tablets e dispositivos vestíveis em situações em que as redes tradicionais não estão disponíveis.
Recursos de aprendizagem
Existem vários livros disponíveis no mercado que fornecem uma visão abrangente da MANET, incluindo sua história, conceitos-chave e tendências atuais de pesquisa. Aqui, listamos alguns deles.
#1. Aplicações de Rede Ad Hoc Móvel
Este livro fornece aos leitores uma ampla compreensão dos casos de uso prático de MANETs e seu impacto potencial em diferentes domínios.
Além disso, o livro descreve o uso do pacote de simulação NS2 para implementação e trabalho experimental, o que pode ser útil para pesquisadores que desejam testar e avaliar diferentes protocolos de roteamento em MANETs.
#2. Redes móveis ad hoc: status atual e tendências futuras
Este livro está organizado em 18 capítulos, cada um escrito pelos principais especialistas na área de redes Ad-hoc. Os capítulos abrangem uma ampla gama de tópicos relacionados a MANETs, incluindo protocolos de roteamento, mecanismos de segurança, qualidade de serviço e aplicativos multimídia.
#3. Protocolo de segurança de nó para roteamento eficaz em rede móvel ad hoc
Em primeiro lugar, este livro fornece uma visão geral detalhada dos desafios enfrentados pelas redes Ad-hoc, como a falta de uma infraestrutura centralizada, recursos limitados e sua sensibilidade a ataques.
Em seguida, propõe uma solução para esses desafios por meio do desenvolvimento do protocolo NSP.
Ele também inclui diagramas detalhados e exemplos para ajudar os leitores a entender os conceitos apresentados.
Nota do autor
À medida que a demanda por conectividade sem fio continua a crescer, é provável que a importância das MANETs também aumente.
O objetivo da pesquisa futura nesta área será encontrar abordagens inovadoras para resolver os desafios da MANET, incluindo alocação de recursos, gerenciamento de energia e provisionamento de QoS.
No geral, o campo de MANETs é uma área de pesquisa em rápida evolução com muitas oportunidades interessantes para inovação e desenvolvimento.
Espero que você tenha achado este artigo útil para aprender sobre redes ad hoc móveis e seu uso. Você também pode estar interessado em aprender sobre otimização de rede e os métodos que você pode implementar para melhorar o desempenho da rede.