Эндрю Уэзеролл - Компьютерные сети. 5-е издание

Рис. 5.17. Маршрутизация пакетов мобильным хостам

Мы не уделили внимания еще одному важному аспекту: безопасности. Как правило, когда хост или маршрутизатор получает сообщение вида «Начиная с этого момента, пожалуйста, пересылайте мне всю почту, адресуемую Стефани», у него могут возникнуть вопросы — например, с кем он разговаривал, соглашаться или нет на данное предложение. Поэтому, для того чтобы достоверность сообщений можно было проверить с помощью криптографических протоколов (о которых мы поговорим в главе 8), в сообщения добавляется информация о безопасности.

Существует много различных схем мобильной маршрутизации. Алгоритм, представленный выше, основан на мобильности IPv6 — той форме мобильности, которая используется в сети Интернет (Джонсон и др., 2004), а также в IP-сетях сотовой связи, таких как UMTS. Для простоты в нашем примере отправитель рассматривался как стационарный узел, однако алгоритм позволяет обоим узлам быть мобильными хостами. Или же хост может быть частью мобильной сети, например сети в самолете. Такое расширение базовой схемы не требует дополнительных действий со стороны хостов (Devarapalli и др., 2005).

В некоторых схемах используется внешний (то есть удаленный) агент — это то же самое, что и внутренний агент, только с внешним расположением; аналогом внешнего агента в сетях сотовой связи является VLR (Visitor Location Register, гостевой регистр местоположения). Однако в большинстве более новых схем внешний агент не требуется; мобильные хосты сами являются своими внешними агентами. В любом случае, знание временного местоположения мобильного хоста ограничивается небольшим числом хостов (например, мобильное устройство, внутренний агент и отправители), поэтому маршрутизаторам крупной сети не придется повторно вычислять маршруты.

Более подробную информацию о мобильной маршрутизации можно найти в работах Perkins (1998, 2002) и Snoeren и Balakrishnan (2000).

5.2.11. Маршрутизация в произвольных сетях

Итак, мы рассмотрели, как производится маршрутизация в случаях, когда станции мобильны, а маршрутизаторы стационарны. Еще более занимательная ситуация возникает тогда, когда мобильны сами маршрутизаторы. Это может понадобиться, например, аварийным службам на месте землетрясения, военной технике на поле боя, морскому флоту, находящемуся в море, или группе людей с портативными компьютерами при отсутствии сети 802.11.

Во всех подобных случаях каждый узел использует беспроводное соединение и выступает одновременно в качестве маршрутизатора и хоста. Сети, состоящие из узлов, волею судеб оказавшихся недалеко друг от друга, называются произвольными сетями ( ad hoc networks) или мобильными произвольными сетями( MANET— Mobile Ad hoc NETworks). Давайте их вкратце рассмотрим. Более подробную информацию можно найти в книге (Perkins, 2001).

Основное отличие произвольных сетей от обычных проводных сетей состоит в том, что топология неожиданно исключается из рассмотрения. Узлы могут легко появляться в системе и так же легко из нее исчезать, появляясь в каком-то другом месте. В обычных сетях путь от маршрутизатора к какому-либо адресату продолжает оставаться реализуемым до тех пор, пока не произойдет какой-нибудь сбой (что, как мы надеемся, случается редко). В произвольных сетях топология постоянно меняется, а с ней меняется и предпочтительность (и даже реализуемость) путей. Причем это происходит спонтанно, безо всяких предупреждений. Надо ли говорить о том, что в таких условиях маршрутизация будет более трудной задачей, чем в стационарных сетях.

Известно множество алгоритмов выбора маршрута для произвольных сетей. Однако поскольку по сравнению с мобильными сетями произвольные сети пока не так широко используются на практике, не ясно, какие из этих протоколов наиболее удобны. Для примера рассмотрим один из наиболее популярных — алгоритм AODV( Ad hoc On-demand Distance Vector— маршрутизация по требованию в произвольных сетях на основе вектора расстояний). Об этом можно прочитать у (Perkins и Royer, 1999). AODV является родственником метода векторов расстояний, адаптированным для работы в мобильной среде, где узлы обычно имеют ограниченную пропускную способность и время работы от автономных элементов питания. Давайте посмотрим, как этот алгоритм вычисляет маршруты и следит за их изменением.