10.9.04

Architecture Mesh WIFI

Un petit post pour parler des nombreux développements actuels
du wifi, essentiellement autour du mode sans infrastructure : le mode Ad-Hoc. On utilise surtout ce mode pour connecter deux ordinateurs entre eux (d’égal à égal) permettant des partages de fichiers. Mais là, il s’agit de connecter des hôtes de proche en proche pour établir un réseau, permettant à tous les hôtes de communiquer entre eux.
Ces types de réseaux se dénomment de différentes façons et embrouillent quelque peu le lecteur. Parmi la quantité de termes décrivant les réseaux sans fil de type ad-hoc, j’ai essayé d’y voir un peu plus clair. On regroupe souvent les termes « MESH, AD-HOC, WIFI » pour décrire les réseaux non filaires et sans structure centralisée.

Mesh, terme anglais signifiant maille ou filet, s’applique à la topologie (architecture) d’un réseau, où tous les hôtes de ce réseau (filaire ou non) sont connectés de proche en proche, sans hiérarchie centrale, formant ainsi une structure en forme de filet. Cela permet d’éviter d’avoir des points sensibles, qui en cas de panne, coupent la connexion d’une partie du réseau. Si un hôte est HS, ses voisins passeront par une autre route. Architecture développée par l’armée US.
Ad-Hoc, prend ici le sens de « spontané » et s’applique au type de connexion. C'est-à-dire qu’un PC qui se connecte à un réseau de type ad-hoc, fait parti instantanément du réseau.
Wifi, indique le type de connexion radio, mais d’autre technologie pourrait être utilisée.

Le principe de base est que chaque hôte devient routeur pour les autres. Je reviendrais un peu plus loin sur les protocoles de routage utilisés.
Ce type de réseau ne nécessite pas de point d’accès, pas de routeur dédié et gère dynamiquement les associations et désassociations des hôtes. Principaux points forts : rapidité de mise en place, coût, indépendance vis à vis des point d’accès (que ce soit d’ordre commercial ou technique). Le revers de la médaille est la nécessité d’un maillage important, si un poste veut se connecter, il doit « accrocher » un voisin. Bien entendu il faut augmenter la portée des antennes, et faire en sorte que les postes soient en activité permanente (dormir au son du ventilo de son PC). Ce type de réseau s’adapte à tout type de terminaux : détecteur, webcam, transmission radio et bien sûr informatique. Des solutions sont en cours de test notamment le MIT-Roofnet (Massasuchet Institut of Technologie) de Cambridge (US): Des universités, des centres de recherche (tel l’inria), des sociétés (Ozone) ainsi que de nombreuses associations (wireless) travaillent et développent des réseaux wifi sans points d‘accès (hot spot), c'est-à-dire en mode ad-hoc. Car les futures applications sont nombreuses : dans le domaine militaire (bien évidemment ils ont les pépétes pour), dans le domaine des secours et des services d’urgence (mise en place d’hôpital de campagne…) et dans le domaine civil (connexion internet haut débit, réseaux citoyens…), de nombreuses villes développent des réseaux wifi ad-hoc, même la NASA développe un système de communication wifi ad-hoc pour des véhicules d’exploration de Mars.

Histoire et technique :

MANET :
Le début des recherches sur des réseaux « Ad-Hoc multisauts » (Ad-Hoc Multihop Network) date des années 60 par la DARPA (Defense Advanced Reseach Project Agency) et oui encore l’armée US !
Aujourd’hui la plupart des protocoles de routage spécifiques aux connexions Ad-Hoc et mobiles proviennent du groupe MANET (Mobile Ad-hoc NETwork), créé par l’IETF en 1997.
Un réseau MANET se défini par des nœuds mobiles, possédant une ou plusieurs interfaces sans fil et disposant de fonction de routage. Cette fonction de routage permet à un paquet d’atteindre sa destination de nœud en nœud sans qu’il y ait de routeur désigné. D’autre part, le réseau est dynamique car les nœuds peuvent se déplacer et modifier constamment la topologie.
Les briques de base qui composent un protocole de routage MANET sont :
-une vue (partielle ou complète) de la topologie du réseau, par un échange de paquets de ctrl entre voisins.
-un algorithme de calcul de route (MRCA : Mathematical Route Calculation Algorithme) permettant de trouver le meilleur chemin.
-le temps de calcul de route, pour déterminer les nouvelles routes le plus en avance possible.

Les grandes familles de protocoles de routage : les proactifs, les réactifs et les hybrides.


  • Les proactifs (table driven) calculent les routes à l’avance, permettant le transfert plus rapidement. Chaque nœud met à jour une ou plusieurs tables de routage par des paquets de contrôle. Cela lui permet d’avoir une topologie du réseau en permanence. Par la diffusion des paquets de contrôle fait baisser la bade passante.
    Principal protocole proactif : OLSR (Optimized Link State Routing), protocole à état de liens inspiré d’hyperlan1. Il limite une diffusion trop importante des paquets de contrôle en utilisant des nœuds spécialisés (relais multipoints) qui se chargent de diffuser ces messages.


  • Les réactifs (On Demand), à l’inverse des précédents, ne calculent pas de routage avant qu’il n’y ait une demande par une application pour une transmission. Lorsqu’un nœud source désire émettre vers un autre, il envoie une requête dans tout le réseau. Après réception de la requête, le nœud destination retourne un paquet réponse qui va remonter vers la source, fabriquant ainsi la route pour le transfert des données
    La bande passante est plus grande, mais le délai, entre la demande et la création de la route, est si important, que le paquet (mis en attente) est détruit par la couche IP. Pour palier à ce fâcheux problème, la couche réseau a été modifiée pour prendre en compte ce temps d’attente.
    Principal protocole réactif : AODV (Ad-hoc On demand Distance Vector), protocole à vecteur de distance. Lorsqu’un nœud cherche à émettre, s’il n’a pas de route vers sa destination dans sa table de routage, il envoie un RREQ (Route Request) sur le réseau qui se diffusera d’hôte en hôte jusqu’à sa destination ou jusqu’à un nœud possédant une route vers la destination. Pendant cette phase, chaque nœud recevant ce RREQ, va enregistrer (dans un cache) l’adresse du nœud lui ayant envoyé cette requête. Arrivé au nœud final, ce dernier envoie un RREP (Route Response) vers la source par le meilleur chemin. Cette réponse remontera de nœud en nœud grâce à l’adresse conservée dans le cache. AODV gère les déconnexions, si un nœud détecte qu’un de ses voisins ne répond pas, il envoie un RERR (Route Error) vers la source.


  • Les hybrides, mélange des deux précédents. Ils utilisent une technique proactive dans un petit périmètre autours de la source (nbe de sauts assez petit) et réactive pour les noeuds plus éloignés. Protocole ZRP (Zone Routing Protocole), protocole CBRP (Cluster Based Routing Protocol).




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25 commentaires:

  1. Vous pouvez laisser un commentaire sur mon blog. en suivant le lien comments puis Post a Comment et enfin en choisissant Or Post Anonymously si vous n'avez pas de compte Blogger ...

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  2. salut,
    je serais trés intérresé par ton rapport de stage.
    Est ce que tu pourrais me l'envoyer.
    Merci

    @-Mail
    damien0031@neuf.fr

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  3. de yves_mag
    (http://yves.maguer.free.fr/WiFi/page_tlse_wifi_yves.html)

    A Toulouse, on construit un réseau WiFi maillé fixe.
    Le réseau existe, mais il n'est pas encore maillé.
    Le réseau est fixe parce qu'on utilise des antennes directives (pour faire 3 liens), placées sur les toits (c'est l'inverse du "ad hoc").

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  4. je serai moi aussi tres interressée par ton rapport de stage car j'effectue en ce moment un stage qui tarite de ce sujet.Pourrait tu me l'envoyer à fiso31@caramail.com.
    merci d'avance.

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  5. Hi,

    I happened upon a company who have trials on trains using something called BPL (broadband over powerline). using patented technology, they get the WiFi signal onto any electric train through the electricity wires making a WiFi hotspot on a train. It looks promising as it will be an always on connection and they are rumoured to be using chipsets in excess of 230Mb/s !!!

    No more slow sattelite Wifi on trains !!

    Company is based in SF, USA and are called IP Everywhere Inc.

    Check them out - http://www.ip-everywhere.com

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  6. je serai moi aussi tres interressée par ton rapport de stage car j'effectue en ce moment un stage qui traite de ce sujet.Pourrait tu me l'envoyer à kemdem_77@yahoo.fr

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  7. Salut !
    c'est peut être tard mais suis en afrique et ici on avance à pas de tortue.
    il est vaste ton étude et Je serais tres intéréssé par ton rapport car j'éffectue en cemoment un stage ou je dois fournir tous les équipements en wifi pour relier les habitations d'une sité situé à quelques centaine de mettre je ne sais pas quel équipements proposer.
    Merci

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  8. Salut !
    c'est peut être tard mais suis en afrique et ici on avance à pas de tortue.
    il est vaste ton étude et Je serais tres intéréssé par ton rapport car j'éffectue en cemoment un stage ou je dois fournir tous les équipements en wifi pour relier les habitations d'une sité situé à quelques centaine de mettre je ne sais pas quel équipements proposer.

    @-Mail:amaletbrice@hotmail.com
    Merci

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  9. slllttt
    j ai besoin de ton rapport de stage pour etude d un projet dont je te ferai part si tu veu .
    merci de me l envoyer .cio

    j.cadiere@smapilote.com

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  10. Bonjour,
    la consultation de votre rapport me donne un espoir de connexion ADSL. Je souhaite m'installer et travailler dans une maison en Auvergne éloignée de 3 ou 4 klms d'une première connexion ADSL possible. Il y a quelques reliefs, la forêt, tout ça, entre le village "construit" et la maison.
    Si j'ouvre une ligne ADSL dans le village et que je veux la connexion ADSL dans la maison, une connexion wi-fi est-elle possible ? Je ne suis ni ingénieur, ni technicienne, j'ai besoin d'une solution, merci de m'aider à la trouver.
    Amicalement.
    Véronique
    veronique.laget@wanadoo.fr

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  11. Bonjour,
    la consultation de votre rapport me donne un espoir de connexion ADSL. Je souhaite m'installer et travailler dans une maison en Auvergne éloignée de 3 ou 4 klms d'une première connexion ADSL possible. Il y a quelques reliefs, la forêt, tout ça, entre le village "construit" et la maison.
    Si j'ouvre une ligne ADSL dans le village et que je veux la connexion ADSL dans la maison, une connexion wi-fi est-elle possible ? Je ne suis ni ingénieur, ni technicienne, j'ai besoin d'une solution, merci de m'aider à la trouver.
    Amicalement.
    Véronique
    veronique.laget@wanadoo.fr

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  12. Bonjour,
    J'effectue actuellement un stage au sein du CHU de brest . J'ai notamment réalisé une plateforme de tests composé de 3 terminaux, d'un serveur Radius et de 2 bornes . J'ai intégré cette plateforme au réseau existantdu CHU ; Je dois maintenant réaliser des tests (tests de performance, de charge, de sécurité)Je serais trés intérresée par ton rapport de stage.
    Est ce que tu pourrais me l'envoyer?
    Merci
    Cordialement
    Véronique Goarin

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  13. Bonjour,
    J'effectue actuellement un stage sur le WIFI. J'ai notamment réalisé une plateforme de tests composé de 3 terminaux, d'un serveur Radius et de 2 bornes . J'ai intégré cette plateforme au réseau existant du CHU ; Je dois maintenant réaliser des tests (tests de performance, de charge, de sécurité)Je serais trés intérresée par ton rapport de stage.
    Est ce que tu pourrais me l'envoyer?
    Merci
    Cordialement
    Véronique
    trf12@etu.enseeiht.fr

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  14. Salut,
    comme un peu tout le monde, je suis très interessé par votre rapport...
    serait-il possible de me l'envoyer à cgv.new@free.fr
    Merci d'avance et bravo pour le rapport...

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  15. J'y vais aussi de ma demande :
    bellette[at]infonie[dot]fr
    Ce sujet est au coeur de mes études en cours.
    Peux tu me l'envoyer ?

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  16. Salut, nous sommes une asso lilloise qui déploie un réseau mesh de ce type, peut etre serais-tu interressé par les feeds RSS de notre site, par exemple?
    Les news:
    http://lillesansfil.org/getrss/news
    Les évenements organisés par l'asso:
    http://lillesansfil.org/getrss/cal

    Pour plus d'infos, wireless@brunom.net
    BrunoM

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  17. Bonjour,
    Actuellement en stage de fin d'etudes chez Siemens Transportation Systems, je suis chargé d'etudier une architecture Ip pour communication sécurisé entre le sol et l'embarqué(train)...Pour cet adressage en Wifi, je dois(devrais) réussir à utiliser un adressage multicast par wifi, dans un réseau infrastructure(non ad-hoc, ni mesh), par exemple communiquer un seul message à trois clients à bord d'une rame qui serait eventuellement abonné au meme groupe multicast...Je ne trouve absolument aucune information concernant le multicast sur wifi(a part en mode ad-hoc), je ne sais pas si ca existe.Pour oi le wifi est un protocole point à point et non poin à multipoint, mais si ca marche sur un reseau ad-hoc pourquoi pas infrastrucutre...Je ne comprends pas non plus pourquoi ca ne serait pas possible vu que wifi c'est niveau 2 et que le routage est niveau 3...Bref, j'ai plein de petites question, et une grosse à savoir, est-ce possible...si jamais tu as des réponses(d'ailleurs n'importe qui lisant ce commentaire), pourriez-vous avoir la gentillesse de me faire parvenir votre reflexion à younes.jazouli@ts.siemens.fr

    Merci par avance

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  18. je suis interessé par ton rapport très bien construit , peux tu me l'envoyer

    email : didier.martin5@libertysurf.fr

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  19. Bonjour,

    Je suis également très interessé par votre rapport, j'ai un probatoire à réaliser sur ce sujet.

    Pourriez vous me le faire parvenir ?

    Merci d'avance.
    jsokol@ifrance.com

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  20. Bonjour,
    Et un très grand merci pour la qualité de ton site.
    Avis à tous ceux qui te demandent ton rapport de stage:
    Hé les gars (z'et les fifilles!)il suffit d'enregister les pages de ce site! le reste du rapport contenant des données "clientes" ne vous sera pas communiqué par le Môssieur! (Je me trompe?)
    Et puis rien qu'avec ça il y a assez à faire!
    Encore merci,
    Michel
    PS:J'envisage aussi de mettre en place un mesh dans mon village Nivernais.

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  21. +++++++++++++++++++++++++++++++

    Désolé mais je n'envoie pas mon rapport de stage ... Toutes les illustrations sont maintenant intégrées au texte.

    ++++++++++++++++++++++++++++++++

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  22. Respected Sir/Madam,

    I am doing my Master in Electronics and Telecommunication with major subject is Wireless Networking, and i am doing my project on Wifi.There are several hundred subscribers who use the network simultaneously. Data-rates needed for the different services (ToIP, web, video conference) are of the order of a hundred megabits per day.
    So could you please guide me for that which kind of instrument i have to use for that.
    Waiting for your reply.
    Thanking you in advance.
    Yours Sincerely.
    Chirag Pandit

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  23. Bonjour,

    J'ai un campus au Maghreb à couvrir en wifi ou les bâtiments s'étendent sur une superficie de 7 ha. L'installation est urgente et il n'y a pas assez d'argent et de temps pour relier les bâtiments par fibre optique. Le Wifi Mesh pourrait-il régler ce problème et à ca moment là quel équipement devrais-je choisir.

    Merci de votre aide. Salutations.

    A.Gherasselgoum@gmail.com

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  24. salut,,
    vous voulez bien m'envoyer votre rapport de stage ?j'ai vraiment besoin de votre aide ,j'ai un projet à réaliser concernant wifi et plus précisément les étapes de l'installation d'un réseau wifi y compris la conception, le choix des équipements, la configuration... Je compte sur vous
    Merci
    @mail:
    lara_sidki@hotmail.fr

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  25. Merci pour toutes ces informations. Le wifi est plus clair pour moi maintenant !!

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