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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