„Autokonfiguracja adresów w bezprzewodowych mobilnych sieciach

„Autokonfiguracja adresów w bezprzewodowych mobilnych
sieciach ad hoc”
Monika Grajzer
Stypendystka projektu pt. „Wsparcie stypendialne dla doktorantów na kierunkach uznanych za
strategiczne z punktu widzenia rozwoju Wielkopolski”, Poddziałanie 8.2.2 Programu
Operacyjnego Kapitał Ludzki
Rozwój technologii komunikacyjnych i informacyjnych (ICT) w ostatnich latach
ukierunkowany jest na utworzenie tzw. Internetu Przyszłości (Future Internet), a wraz z nim
Internetu Rzeczy (Internet of Things). Mają one stanowić sieć łączącą otaczające nas
przedmioty
życia
codziennego,
systemy
teleinformatyczne
inteligentnych
miast,
inteligentnych budynków oraz inteligentnych usług, w środowisku, którego struktura
definiowana jest ad hoc, w zależności od aktualnych potrzeb i dostępnej infrastruktury.
Urządzenia różnych typów, również urządzenia mobilne, mają komunikować się ze sobą
także w przypadku dynamicznych
zmian w sieci i jej otoczeniu. Aby to
IPv6,
adres x
zapewnić,
konieczne
wyposażenie sieci w mechanizmy
umożliwiające
możliwy
ruch
i kolizja
jest
inicjowanie
i utrzymywanie
funkcjonalności
IPv6,
adres x
minimalnym
automatyczne
sieci
poziomie
pełnej
przy
dozoru
technicznego, a nawet jego braku.
Rys. 1 Przykładowa sieć MANET, w której konieczna jest
autokonfiguracja adresów w celu uniknięcia możliwej kolizji
Bezprzewodowe mobilne sieci ad
hoc – MANET – posiadają szereg cech i rozwiązań, pozwalających sprostać wymaganiom
Internetu Przyszłości. Nie są one jednak wyposażone w mechanizmy pozwalające na
automatyczną ich konfigurację. W sieciach telekomunikacyjnych każde urządzenie musi
posiadać unikalny adres IP, za pomocą którego identyfikuje się w sieci. Skuteczna
autokonfiguracja adresów jest więc ważnym problemem w mobilnych sieciach ad hoc i w
dalszym ciągu pozostaje przedmiotem badań.
Praca doktorska współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach
Europejskiego Funduszu Społecznego
Celem mojej pracy doktorskiej jest zaproponowanie rozwiązania, które umożliwiłoby
skuteczną autokonfigurację adresów w mobilnych sieciach ad hoc. Opracowany mechanizm
jest rozszerzeniem jednego z protokołów IP wersji 6 (IPv6), przewidywanych jako trzon
Internetu Przyszłości. Odpowiada on za konfigurację adresów w sieci bez konieczności
zewnętrznej
interwencji.
Rozszerzenie
umożliwia
wykrywanie
duplikacji
adresów
w zwiększonym zasięgu, obejmującym możliwie całą sieć MANET, przy jednoczesnej
optymalizacji ilości koniecznych wiadomości kontrolnych i minimalizacji związanego z nimi
ruchu w sieci oraz wykorzystywanego pasma.
Zaproponowane w ramach mojej pracy doktorskiej rozwiązanie nie tylko umożliwia
efektywną autokonfigurację adresów, ale także pozwala na osiągnięcie lepszej wydajności
i skalowalności, co czyni je interesującym z punktu widzenia sieci ad hoc dużej skali. Jego
charakterystyka zapewnia wsparcie nie tylko dla sytuacji przyłączania nowych urządzeń do
sieci, ale także w trakcie łączenia i podziału sieci, co jest istotne w przypadku dynamicznych
i rekonfigurowalnych sieci przyszłości. Dzięki tego typu mechanizmowi czas potrzebny do
wdrożenia nowych rozwiązań sieciowych jest skrócony, a poprawna konfiguracja adresów
może być utrzymywana, nawet podczas istotnych zmian w sieci. Ponadto nowe rozwiązania
sieciowe stają się łatwe i szybkie do wprowadzenia, i w związku z tym „przyjazne
użytkownikowi”, a koszty ich utrzymania maleją. Prowadzi to do zwiększonej penetracji
nowych technologii i szybciej postępującej cyfryzacji w całych regionach, w szczególności w
środowiskach, w których do tej pory było to utrudnione.
Dzięki nowopowstałym możliwościom technicznym, sieci przyszłości stanowić będą
podstawę wielu systemów wspierających rozwój miast np. systemów sterowania transportem
drogowym. Możliwość szybkiego i łatwego tworzenia sieci łączących różnego rodzaju
sensory i urządzenia mobilne pozwoli także wykorzystać zbierane w ten sposób informacje
do zarządzania wykorzystaniem energii, monitorowania występujących zanieczyszczeń
środowiska, czy integracji systemów sterowania budynkami. Wyniki moich prac badawczych
prowadzonych w ramach pracy doktorskiej mogłyby być skomercjalizowane i wykorzystane
do poprawy działania tego typu systemów. Te, a także wiele innych rozwiązań, które zaczną
pojawiać się w niedalekiej przyszłości wraz z rozwojem technologicznych podstaw Internetu
Przyszłości, mogą bezpośrednio przyczynić się do wzrostu konkurencyjności regionu
Wielkopolski i poprawy jakości życia jego mieszkańców.
Praca doktorska współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach
Europejskiego Funduszu Społecznego