Redes Mesh: Estudo de caso em ambiente de WISP

Transcrição

1 Faculdade de Tecnologia SENAC Pelotas/RS Curso Superior de Tecnologia em Redes de Computadores Trabalho de Conclusão de Curso - TCC Seminário de Andamento Redes Mesh: Estudo de caso em ambiente de WISP Giales Fischer Grützmann Orientador: Prof. Msc. Eduardo Monks

2 Sumário Objetivos Produção Situação Atual Próximos Passos Cronograma Wiki Referências Bibliográficas 2

3 Objetivos Objetivo Geral: Explorar as tecnologias envolvidas em redes Mesh, e analisar as soluções que melhor se adequam a um ambiente de WISP (Wireless Internet Service Provider). Objetivos Específicos: - Estudo de fundamentos teóricos sobre redes Mesh; - Elaboração de um projeto de rede; - Implementação do projeto desenvolvido; - Realização de testes de desempenho e simulação de problemas. 3

4 Ambiente de testes O ambiente de testes consiste em parte da rede de núcleo de um provedor de acesso à Internet, localizado na cidade de Canguçu-RS. Atualmente essa rede de núcleo comporta 1900 hosts clientes e interliga 80 pontos de presença (POPs), distribuídos entre 5 munícipios. Em uma busca por alta disponibilidade desse núcleo, foi proposto este projeto. 4

5 Redes Mesh - Tecnologias Tecnologias adotadas para este estudo de caso: Protocolo HWMP+ (Hybrid Wireless Mesh Protocol Plus), proprietário da Mikrotik [Mikrotik, 2012]. Protocolo RSTP (Rapid Spanning Tree) com uso de WDS (Wireless Distribution Service). Hardware Routerboard RB 493, com sistema operacional RouterOS, ambos produzidos pela Mikrotik [Mikrotik, 2012]. Hardware NanoBridgeM5, para interligação dos POPs, produzido pela Ubiquiti [Ubiquiti, 2012]. 5

6 Redes Mesh Tipos de protocolos Protocolos Reativos Protocolos Proativos Protocolos Híbridos 6

7 Redes Mesh Protocolos Reativos Criam rotas para o destino somente quando necessário; Usado em redes onde a topologia não sofre muita variação; Eficientes em cenários onde há limitação de recursos, como energia elétrica, capacidade de processamento, capacidade de comunicação, uma vez que não inundam a rede com mensagens de controle, e os nós não têm a obrigação de enviar constantes mensagens de broadcast na rede para informar que estão ativos. 7

8 Redes Mesh Protocolos Proativos Principal vantagem: as rotas para os nós estão sempre disponíveis, pelo constante envio de mensagens de anuncio na rede; Sensível a mudanças de topologia da rede; Eficientes em cenários onde não há limitação de recursos, como energia elétrica, capacidade de processamento, capacidade de comunicação, uma vez que inundam a rede com mensagens de controle, e os nós não têm a obrigação de enviar constantes mensagens de broadcast na rede para informar que estão ativos. 8

9 Redes Mesh Protocolos Híbridos Reúne características dos protocolos reativos e proativos; Ideal para redes cujo comportamento varia ao decorrer do tempo; 9

10 Redes Mesh RSTP + WDS É possível interligar vários POPs entre si, tanto com links wireless em modo WDS (Wireless Distribution System), quanto por cabeamento. O que faz a rede funcionar dessa forma e não entrar em loop é o protocolo RSTP (Rapid Spanning Tree). 10

11 Redes Mesh RSTP + WDS O RSTP (Rapid Spanning Tree) elege uma root bridge e quando encontra um endereço MAC pela primeira vez, torna o link ativo. Se o encontra outra vez, ele desabilita o link. Habilitar o RSTP (Rapid Spanning Tree) já é o suficiente para atingir os resultados. Mas é possível interferir no comportamento padrão, modificando custos, prioridades, etc. 11

12 Redes Mesh Protocolo HWMP+ O protocolo HWMP+ pelo motivo de ser híbrido, suporta tanto o modo reativo, quanto o modo proativo. Utilização do HWMP+ no modo reativo: PREQ (Path Request) PREP (Path Response) 12

13 Redes Mesh Protocolo HWMP+ Utilização do HWMP+ no modo proativo, note a utilização do modo Portal: RANN (Root Annoucement) PREG (Path Registration) 13

14 Ambiente de testes Núcleo da rede atual 14

15 Ambiente de testes Núcleo da rede utilizando tecnologia Mesh 15

16 Testes de bancada Testes de bancada 16

17 Situação Atual Artigo em fase de produção; Escolha das tecnologias e realização de testes de bancada; Projeto de implantação definido; 17

18 Próximos Passos Implantação física da estrutura; Testes no ambiente real; Finalização do artigo. 18

19 Cronograma 19

20 Wiki Projeto

21 Referências Bibliográficas HAYKIN, Simon e MOHER, Michael. Sistemas Modernos de Comunicações Wireless. Ed: Bookman, Redes sem fio no Mundo em Desenvolvimento, Projeto E-book. Disponível em Acesso em: 13 Ago Redes Mesh e cidades digitais, Palestra de Jonni Pianezzer no MikroTik User Meeting in Salvador, Brazil. 12 Nov Redes Mesh, Palestra do Eng. Wardner Maia no MikroTik User Meeting Brazil em Out. De A Survey on Wireless Mesh Networks, Artigo de Ian F. Akyildiz e Xudong Wang. Set Redes em Malha: Solução de Baixo Custo para Popularização do Acesso à Internet no Brasil, Artigo de Débora C. Muchaluat Saade, Célio V. N. Albuquerque, Luiz Claudio Schara Magalhães, Diego Passos, Jairo Duarte, Rafael Valle. Set