Redes em Malha:
- o que são?
- o que muda?




Campus Party 2011

     Associação SoftwareLivre.Org - GT Mesh
        Vinicius John - vinicius@minuano.org
        Rodrigo Troian - rtroian@gmail.com
Histórico GT Mesh ASL.org


A Associação Software Livre.org em sua missão de
fomentar pesquisas e desenvolvimento de softwares
livre, vem formando grupos de trabalho em diversas
áreas.

Assim nasce o GT Mesh, que há 3 anos vem buscando
coletar informações, participar de eventos e pesquisar
a tecnologia de redes sem fios em malha.

Intuindo ainda:
- dar suporte a eventos;
- implantar um projeto piloto de rede pública na cidade
de Porto Alegre – RS.
Redes em malha: o que são



- a própria internet é uma rede em malha;
- sua criação previu tolerância a falhas;
- usuários finais utilizam conexões ponto a ponto com os
provedores;
- provedores e backbones formam a malha redundante;


Porém, falaremos especificamente sobre redes sem fio.
Redes em malha: o que são

As redes sem fio normalmente operam no modo infraestrutura ou
gerenciado, formando uma topologia ponto a ponto ou estrela:




Mas também podem operar em modo adhoc:
Modos de operação das redes sem fio



Infraestrutura




Ad-Hoc
802.11




 Os canais 1, 6 e 11 são os mais recomendados para a
 configuração de rede mesh
Redes em malha: o que são


Os padrões das redes sem fios atuais (802.11) são seguintes:


802.11 A, B, G e N: relativos a velocidade Mbps (54, 11, 54,
108) e frequência Ghz (5, 2.4, 2.4, 5) de rádio


802.11 S: relativo a topologia da rede


Então o padrão S é o que especifica e possibilita as redes sem
fios operarem na topologia em malha.
Redes em malha: o que são




 O padrão S implementa protocolos de roteamento dinâmico.
Redes em malha: o que muda com elas

Com a redução de custos:

- Implantação em zonas rurais, periferias e centros urbanos;

- Incentivando redes sociais, públicas e inclusão digital;

- Utilização em eventos;

- Redes móveis (militar, rural, urbano, etc.)



- Redes Wireless para países em Desenvolvimento:
  http://wndw.net/translations.html
Para que?


Vantagens
- grande redução do custo de implementação
- dinamismo em estruturas instáveis
- redundância de gateways
- pode possibilitar fim da ociosidade das conexões
- soma da velocidade dos gateways
- incentiva compartilhamento co-responsável entre usuários

Desvantagens
- aumento no tráfego devido aos protocolos de roteamento
- rede transparente, não criptografada
- criptografia possível a nível das aplicações (https, ssh, etc.)
- protocolos ainda não homologados
Por que?


Contexto atual:

- ajuda a consolidar ideais de compartilhamento livre do
conhecimento e dos produtos culturais humanos;

- resposta a DRM, criminalização do compartilhamento
(mesmo para fins não comerciais), direitos autorais, empresas
de hardware que fecham e limitam os equipamentos via
software;
No Brasil


Universidade Fluminense
http://www.rnp.br/pd/gts2005-2006/mesh.html
http://mesh.ic.uff.br/

Universidade Federal do Paraná
OLSR alterado, versão própria OLSR-LM
Site: http://www.rnp.br/_arquivo/wrnp/2007/gt-mesh-slides.pdf

Linhas de transmissão elétrica RS-SC

Agricultura informatizada RS – colheita

Mas também na Amazônia, Pará, …
Configuração Roteadores
Configuração Roteadores
Configuração Roteadores
Configuração Roteadores
América Latina
No Mundo
Buenos Aires Libre – AR

Rosário – AR – Lugromesh

Montevidéo Libre – UR

Bogotá Mesh – CO

Região costeira do Chile
No Mundo


RoofNet - MIT - EUA
Desenvolveram software protocolo próprio utilizando
roteadores Wi-Fi WGT634U da Netgear até 20 nós
• Site: http://pdos.csail.mit.edu/roofnet/doku.php

Vmesh - Grécia
Linksys WRT54G com o sistema operacional OpenWRT
• Site: http://vmesh.inf.uth.gr/
 
Wireless África
Site: http://wirelessafrica.meraka.org.za/
No Mundo

Cataluña – mais de 11.500 nós – http://guifi.net
Configuração Roteadores
Uso Militar
Uso Militar
Hardware

Paralelo aos computadores padrão x86
 
Análise de limitações de hardware e/por software

Outras opções de firmwares



    Roteadores são
    Computadores!!!
Hardware


 
Hardware


  Os APs devem suportar a instalação de firmwares
  GNU/Linux – consulte página do projeto http://openwrt.org

 http://wiki.openwrt.org/toh/start

 Em relação aos microcomputadores, para serem
 replicadores da rede, somente necessário é uma placa de
 redes sem fio, padrão 802.11, e um sistema operacional
 compatível.

 Se você pretende só utilizar a rede, sem ser replicador,
 basta conectar!
Hardware

  Com o uso de software livre nos routers estes passam a
  ter recursos que os fabricantes “esquecem” de colocar
  em suas firmwares :(

- Acesso remoto via ssh
- Múltiplas redes wifi, WDS, repeater, adhoc
- Gerenciamento switch (VLANS)
- Diferentes protocolos: como os para redes em malha –
mesh (OLSR, B.A.T.M.A.N., etc.)

Enfim, tudo o que o GNU/Linux pode fazer por você!
(e seu hardware permitir claro!)
Protocolos para redes Mesh


 Necessidades:

 - descoberta de nós

 - descoberta de bordas

 - métricas dos links: qualidade

 - cálculo de rotas

 - gerenciamento de endereços

 - gerenciamento de gateways
Principais Protocolos


 OLSR – um dos primeiros protocolos de roteamento para redes
 mesh, é o mais estável e documentado, apresentando interfaces
 gráficas para configuração e diversas redes em operação. Será
 homologado no padrão 802.11s (RFC3626). Utiliza porta UDP 698;

 B.A.T.M.A.N. – apresenta vantagens em relação ao OLSR ao
 reduzir o tráfego e a carga sobre os nós, não exigindo que cada nó
 saiba toda a topologia da rede;

 NETSUKUKU – abordagem p2p para roteamento em redes Mesh;

 BABEL – novo protocolo que promete unir diversos conceitos
 utilizados em outros protocolos;

 Entre diversos outros em desenvolvimento
Redes em Malha:
- o que são?
- o que muda?




Campus Party 2011

     Associação SoftwareLivre.Org - GT Mesh
        Vinicius John - vinicius@minuano.org
        Rodrigo Troian - rtroian@gmail.com

Apresentacao cp2011

  • 1.
    Redes em Malha: -o que são? - o que muda? Campus Party 2011 Associação SoftwareLivre.Org - GT Mesh Vinicius John - vinicius@minuano.org Rodrigo Troian - rtroian@gmail.com
  • 2.
    Histórico GT MeshASL.org A Associação Software Livre.org em sua missão de fomentar pesquisas e desenvolvimento de softwares livre, vem formando grupos de trabalho em diversas áreas. Assim nasce o GT Mesh, que há 3 anos vem buscando coletar informações, participar de eventos e pesquisar a tecnologia de redes sem fios em malha. Intuindo ainda: - dar suporte a eventos; - implantar um projeto piloto de rede pública na cidade de Porto Alegre – RS.
  • 3.
    Redes em malha:o que são - a própria internet é uma rede em malha; - sua criação previu tolerância a falhas; - usuários finais utilizam conexões ponto a ponto com os provedores; - provedores e backbones formam a malha redundante; Porém, falaremos especificamente sobre redes sem fio.
  • 4.
    Redes em malha:o que são As redes sem fio normalmente operam no modo infraestrutura ou gerenciado, formando uma topologia ponto a ponto ou estrela: Mas também podem operar em modo adhoc:
  • 5.
    Modos de operaçãodas redes sem fio Infraestrutura Ad-Hoc
  • 7.
    802.11 Os canais1, 6 e 11 são os mais recomendados para a configuração de rede mesh
  • 8.
    Redes em malha:o que são Os padrões das redes sem fios atuais (802.11) são seguintes: 802.11 A, B, G e N: relativos a velocidade Mbps (54, 11, 54, 108) e frequência Ghz (5, 2.4, 2.4, 5) de rádio 802.11 S: relativo a topologia da rede Então o padrão S é o que especifica e possibilita as redes sem fios operarem na topologia em malha.
  • 9.
    Redes em malha:o que são O padrão S implementa protocolos de roteamento dinâmico.
  • 10.
    Redes em malha:o que muda com elas Com a redução de custos: - Implantação em zonas rurais, periferias e centros urbanos; - Incentivando redes sociais, públicas e inclusão digital; - Utilização em eventos; - Redes móveis (militar, rural, urbano, etc.) - Redes Wireless para países em Desenvolvimento: http://wndw.net/translations.html
  • 11.
    Para que? Vantagens - granderedução do custo de implementação - dinamismo em estruturas instáveis - redundância de gateways - pode possibilitar fim da ociosidade das conexões - soma da velocidade dos gateways - incentiva compartilhamento co-responsável entre usuários Desvantagens - aumento no tráfego devido aos protocolos de roteamento - rede transparente, não criptografada - criptografia possível a nível das aplicações (https, ssh, etc.) - protocolos ainda não homologados
  • 12.
    Por que? Contexto atual: -ajuda a consolidar ideais de compartilhamento livre do conhecimento e dos produtos culturais humanos; - resposta a DRM, criminalização do compartilhamento (mesmo para fins não comerciais), direitos autorais, empresas de hardware que fecham e limitam os equipamentos via software;
  • 13.
    No Brasil Universidade Fluminense http://www.rnp.br/pd/gts2005-2006/mesh.html http://mesh.ic.uff.br/ UniversidadeFederal do Paraná OLSR alterado, versão própria OLSR-LM Site: http://www.rnp.br/_arquivo/wrnp/2007/gt-mesh-slides.pdf Linhas de transmissão elétrica RS-SC Agricultura informatizada RS – colheita Mas também na Amazônia, Pará, …
  • 14.
  • 15.
  • 16.
  • 17.
  • 18.
    América Latina No Mundo BuenosAires Libre – AR Rosário – AR – Lugromesh Montevidéo Libre – UR Bogotá Mesh – CO Região costeira do Chile
  • 19.
    No Mundo RoofNet -MIT - EUA Desenvolveram software protocolo próprio utilizando roteadores Wi-Fi WGT634U da Netgear até 20 nós • Site: http://pdos.csail.mit.edu/roofnet/doku.php Vmesh - Grécia Linksys WRT54G com o sistema operacional OpenWRT • Site: http://vmesh.inf.uth.gr/   Wireless África Site: http://wirelessafrica.meraka.org.za/
  • 20.
    No Mundo Cataluña –mais de 11.500 nós – http://guifi.net
  • 21.
  • 22.
  • 23.
  • 24.
    Hardware Paralelo aos computadorespadrão x86   Análise de limitações de hardware e/por software Outras opções de firmwares Roteadores são Computadores!!!
  • 25.
  • 26.
    Hardware   Os APsdevem suportar a instalação de firmwares GNU/Linux – consulte página do projeto http://openwrt.org http://wiki.openwrt.org/toh/start Em relação aos microcomputadores, para serem replicadores da rede, somente necessário é uma placa de redes sem fio, padrão 802.11, e um sistema operacional compatível. Se você pretende só utilizar a rede, sem ser replicador, basta conectar!
  • 27.
    Hardware Como uso de software livre nos routers estes passam a   ter recursos que os fabricantes “esquecem” de colocar em suas firmwares :( - Acesso remoto via ssh - Múltiplas redes wifi, WDS, repeater, adhoc - Gerenciamento switch (VLANS) - Diferentes protocolos: como os para redes em malha – mesh (OLSR, B.A.T.M.A.N., etc.) Enfim, tudo o que o GNU/Linux pode fazer por você! (e seu hardware permitir claro!)
  • 28.
    Protocolos para redesMesh Necessidades: - descoberta de nós - descoberta de bordas - métricas dos links: qualidade - cálculo de rotas - gerenciamento de endereços - gerenciamento de gateways
  • 29.
    Principais Protocolos OLSR– um dos primeiros protocolos de roteamento para redes mesh, é o mais estável e documentado, apresentando interfaces gráficas para configuração e diversas redes em operação. Será homologado no padrão 802.11s (RFC3626). Utiliza porta UDP 698; B.A.T.M.A.N. – apresenta vantagens em relação ao OLSR ao reduzir o tráfego e a carga sobre os nós, não exigindo que cada nó saiba toda a topologia da rede; NETSUKUKU – abordagem p2p para roteamento em redes Mesh; BABEL – novo protocolo que promete unir diversos conceitos utilizados em outros protocolos; Entre diversos outros em desenvolvimento
  • 30.
    Redes em Malha: -o que são? - o que muda? Campus Party 2011 Associação SoftwareLivre.Org - GT Mesh Vinicius John - vinicius@minuano.org Rodrigo Troian - rtroian@gmail.com