Глава 26. Самоорганизующиеся сети son

Одним из подходов классификации беспроводных сетей связи является деление на централизованные инфраструктуры и самоорганизующиеся. Отличительной особенностью самоорганизующихся сетей SON (self-organization) — это возможность в отсутствии централизованной инфраструктуры обмениваться данными любой паре находящихся в зоне радиопокрытия узлов сети. Узлы в SON могут быть одновременно конечными хостами и маршрутизаторами. Соединение организуется на длинные расстояния с помощью специализированных протоколов маршрутизации в промежуточных узлах-маршрутизаторах. Такое соединение называется «многоэтапным или многошаговым» (multihop) . Этапом является участие в этом соединении одного узла - маршрутизатора. О перспективном направлении создания в России самоорганизующихся сетей связи отмечалось заместителем директором филиала Северо-Западного филиала ОАО "Гипросвязь" д.т.н. А.Е. Кучерявым на всероссийской конференции в 2011 году «Глобальная совместимость - актуальная эадача современных телекоммуникаций» [101]. В классе SON настоящей главы рассматриваются следующие сети:

50. мобильные целевые Ad Hoc сети - Wireless Mobile Ad Hoc Network (MANET);

51. беспроводные сенсорные сети - Wireless Sensor Network (WSN);

52. беспроводные mesh-сетей Wireless Mesh Network (WMN). Эти сети называют также ячеистыми сетями.

53. автомобильные беспроводные сети Vehicular Ad Hoc Network (VANET).

Узлы этих сетей обладают способностью сами находить друг друга и формировать сеть, а в случае выхода из строя какого-либо узла могут устанавливать новые маршруты для передачи сообщений. В главе 24 приводится краткое описание построения самоорганизующихся сетей: MANET, ячеистой сети стандарта 802.11s, ячеистой сети WiMAX (глава 25). В настоящей главе большое внимание уделяется информационной безопасности самоорганизующихся сетей в части анализа атак «отказ в обслуживании» (DoS) в результате намеренных действий злоумышленника по нарушению работы протоколов маршрутизации. Как отмечено в работе [102], под атакой DoS понимается действие злоумышленника, приводящее к снижению способности сети выполнять возложенные на нее функции.

5. 26.1. Функции самоорганизующихся сетей и область их использования

Структура мобильной сети Ad Hoc (MANET) приведена в главе 24. Сети MANET являются распределенной системой, состоящей из мобильных терминалов, снабженных приемо-передатчиками. Они могут организовывать временные сетевые технологии для передачи информации. В сети MANET мобильные устройства выполняют не только функции оконечных станций, но и функции сетевых узлов (роутеров). При этом часто используется нелицензиоанная полоса частот. Приведем некоторые области применения сетей MANET.

Согласно зарубежным работам [103 и др.] наиболее широко применение мобильных сетей Ad Hoc рассматривается для установления связи во время боевых действий. При этом рассматривается установление связи между солдатами, расположенными на земле, в наземном и воздушном транспорте. Большинство узлов связи движутся с различными скоростями. Сети связи с фиксированной инфраструктурой не могут обеспечить надежную связь при таких обстоятельствах высокого темпа и высокой степени непредсказуемости. У системного администратора мало времени для того, чтобы реагировать и реконфигурировать сети. Как правило, сети MANET не требуют администрирования. Временная сеть Ad Hoc может быть развернута, когда создание инфраструктуры невозможно или неэффективно. Например, такая сеть может использоваться, как временное решение на конференциях, а также в незаселенных местах, на которых очень сложно создать инфраструктуру. Небольшое время на развертку сети Ad Hoc делает их незаменимыми при спасательных операциях после катастроф или стихийных бедствий.