IEEE 802.11s es un estándar de LAN inalámbrica y una enmienda IEEE 802.11 para redes de malla , que define cómo los dispositivos inalámbricos pueden interconectarse para crear una red de malla de LAN inalámbrica (WLAN), que puede usarse para topologías relativamente fijas (no móviles) e inalámbricas ad hoc. redes . El grupo de trabajo de IEEE 802.11s recurrió a voluntarios de la universidad y la industria para proporcionar especificaciones y posibles soluciones de diseño para redes inalámbricas en malla. Como estándar, el documento se repitió y revisó muchas veces antes de su finalización.
802.11 son un conjunto de estándares IEEE que rigen los protocolos de transmisión de redes inalámbricas. En la actualidad, se utilizan comúnmente para proporcionar conectividad inalámbrica en el hogar, la oficina y algunos establecimientos comerciales.
La página IEEE para 802.11s enumera esa especificación como reemplazada.
Descripción
802.11s amplía el estándar MAC IEEE 802.11 mediante la definición de una arquitectura y un protocolo que admite la entrega de difusión / multidifusión y unidifusión utilizando "métricas de reconocimiento de radio sobre topologías de múltiples saltos de autoconfiguración".
802.11s depende inherentemente de uno de 802.11a , 802.11b , 802.11g , 802.11n , 802.11ac o 802.11ax para transportar el tráfico real. Se requieren uno o más protocolos de enrutamiento adecuados para la topología física de la red real. 802.11s requiere el protocolo Hybrid Wireless Mesh Protocol o HWMP [1] para ser compatible de forma predeterminada. Sin embargo, se pueden admitir otras mallas, ad hoc ( enrutamiento basado en asociatividad , protocolo de enrutamiento de zona y enrutamiento basado en ubicación ) o enrutado de estado de enlace dinámico ( OLSR , BATMAN [ cita requerida ] , OSPF ) o incluso enrutamiento estático ( WDS ). Consulte la descripción más detallada a continuación comparando estos protocolos de enrutamiento.
Una malla a menudo consta de muchos nodos pequeños. Cuando se trata de usuarios móviles o cargas pesadas, a menudo habrá un traspaso de una estación base a otra, y no solo de 802.11 sino de otras redes ( GSM , Bluetooth , PCS y otros teléfonos inalámbricos). En consecuencia, IEEE 802.21 , que especifica este traspaso entre nodos que obedecen tanto a 802.11s como de otro modo, puede ser necesario. Esto es especialmente probable si se implementa un servicio de menor ancho de banda de mayor alcance para minimizar las zonas muertas de la malla, por ejemplo, enrutamiento GSM basado en OpenBTS .
La red en malla a menudo implica el acceso a la red por parte de partes previamente desconocidas, especialmente cuando se atiende a una población de visitantes transitorios. Por lo tanto, la mayoría de las redes de malla requerirán el estándar IEEE 802.11u adjunto para autenticar a estos usuarios sin prerregistro o comunicación previa fuera de línea. Los enfoques de portal cautivo preestándar también son comunes. Consulte la descripción más detallada a continuación de la seguridad de malla.
Cronología
802.11s comenzó como un Grupo de Estudio de IEEE 802.11 en septiembre de 2003. Se convirtió en un Grupo de Trabajo en julio de 2004. Se emitió una convocatoria de propuestas en mayo de 2005, que resultó en la presentación de 15 propuestas sometidas a votación en julio de 2005. Después una serie de eliminaciones y fusiones, las propuestas se redujeron a dos (las propuestas "SEE-Mesh" y "Wi-Mesh"), que se convirtieron en una propuesta conjunta en enero de 2006. Esta propuesta fusionada fue aceptada como borrador D0.01 después de una unánime voto de confirmación en marzo de 2006.
El borrador evolucionó a través de una resolución de comentarios informales hasta que se presentó para una votación por carta en noviembre de 2006 como Borrador D1.00. El borrador D2.00 se presentó en marzo de 2008, que falló con solo el 61% de aprobación. Se dedicó un año a clarificar y podar hasta que se creó el Borrador D3.00 que alcanzó la aprobación del GT con un 79% en marzo de 2009.
En junio de 2011 se cerró la quinta balota de patrocinio de recirculación, sobre el borrador 12.0 de los TG. El Borrador obtuvo una tasa de aprobación del 97,2%. [2]
La versión 2012 de la especificación 802.11 (802.11-2012) [3] incorpora directamente la funcionalidad Mesh Routing.
Arquitectura de malla 802.11
Un dispositivo de red de malla inalámbrica 802.11s está etiquetado como Mesh Station (malla STA), o simplemente un nodo ad hoc. Las STA de malla forman enlaces de malla entre sí, a través de los cuales se pueden establecer rutas de malla mediante un protocolo de enrutamiento móvil ad hoc . Un aspecto clave de esta arquitectura es la presencia de enlaces inalámbricos de varios saltos y el enrutamiento de paquetes a través de otros nodos hacia el nodo de destino.
Protocolos de enrutamiento
Esto debería ampliarse a un tratamiento de todos los protocolos de enrutamiento compatibles.
802.11s define un protocolo de enrutamiento obligatorio predeterminado ( Hybrid Wireless Mesh Protocol , o HWMP), [1] pero permite a los proveedores operar utilizando protocolos de enrutamiento alternativos. HWMP se inspira en una combinación de AODV (RFC 3561 [4] ), que utiliza un enfoque de enrutamiento ad hoc bajo demanda y enrutamiento basado en árboles. Ejemplos de enrutamiento ad hoc bajo demanda son el enrutamiento de origen dinámico y el enrutamiento basado en asociatividad . Los enfoques de descubrimiento de rutas AODV y reparación de rutas localizadas son idénticos al enrutamiento basado en asociatividad. El trabajo anterior [5] [6] [7] [8] ha discutido y comparado estos varios protocolos de enrutamiento en detalle. [9]
Las STA de malla son dispositivos individuales que utilizan servicios de malla para comunicarse con otros dispositivos en la red. También pueden combinarse con puntos de acceso (AP) 802.11 y proporcionar acceso a la red en malla a estaciones 802.11 (STA), que tienen una amplia disponibilidad en el mercado. Además, las STA en malla pueden combinarse con un portal 802.11 que implementa la función de una puerta de enlace y proporciona acceso a una o más redes que no son 802.11. En ambos casos, 802.11s proporciona un mecanismo de proxy para proporcionar soporte de direccionamiento para dispositivos 802 sin malla, lo que permite que los puntos finales conozcan las direcciones externas.
802.11s también incluye mecanismos para proporcionar acceso a la red determinista, un marco para el control de la congestión y el ahorro de energía.
Seguridad de malla
No hay roles definidos en una malla, ni clientes ni servidores, ni iniciadores ni respondedores. Los protocolos de seguridad usados en una malla deben, por lo tanto, ser verdaderos protocolos peer-to-peer donde cualquiera de los lados puede iniciar al otro o ambos lados pueden iniciar simultáneamente.
Métodos de autenticación de pares
Entre pares, 802.11s define la autenticación segura basada en contraseña y el protocolo de establecimiento de clave Autenticación simultánea de iguales (SAE). SAE se basa en el intercambio de claves Diffie-Hellman utilizando grupos cíclicos finitos que pueden ser un grupo cíclico primario o una curva elíptica . [10] El problema con un intercambio de claves Diffie-Hellman es que no tiene un mecanismo de autenticación. Entonces, la clave resultante está influenciada por una clave previamente compartida y las direcciones MAC de ambos pares para resolver el problema de autenticación .
Cuando los pares se descubren entre sí (y la seguridad está habilitada), participan en un intercambio de SAE. Si SAE se completa con éxito, cada par sabe que la otra parte posee la contraseña de malla y, como subproducto del intercambio SAE, los dos pares establecen una clave criptográficamente segura. Esta clave se utiliza con "Authenticated Mesh Peering Exchange" (AMPE) para establecer un emparejamiento seguro y derivar una clave de sesión para proteger el tráfico de malla, incluido el tráfico de enrutamiento.
Implementaciones
La enmienda IEEE 802.11s es compatible con muchos productos como open80211s, OLPC . [11] En open80211s se admiten mallas más pequeñas de menos de 32 nodos [12] . Algunos de los proyectos se basaron en versiones anteriores (borradores).
- Una implementación de referencia del borrador de 802.11s está disponible como parte de la capa mac80211 en el kernel de Linux , comenzando con la versión 2.6.26. [13] La comunidad de Linux, con sus diversas distribuciones, proporciona un campo de pruebas heterogéneo para protocolos como Hybrid Wireless Mesh Protocol . [14] OpenWrt , una distribución de Linux para enrutadores, admite redes de malla. [15] · [16]
- En FreeBSD , el borrador de 802.11s es compatible a partir de FreeBSD 8.0. [17]
- El enrutador de Google Wifi utiliza el protocolo de red en malla 802.11s. [18]
- El enrutador MeshPoint.One utiliza el protocolo de red en malla 802.11s [19]
Ver también
- Red de malla inalámbrica
- Redes inalámbricas ad hoc
- Lista de protocolos de enrutamiento ad hoc
- Red ad hoc móvil
Referencias
- ^ a b "Especificación del protocolo HWMP" . El Grupo de Trabajo de Estándares WLAN del Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos. Noviembre de 2006 . Consultado el 3 de mayo de 2009 .
- ^ "IEEE P802.11 - GRUPO DE TAREAS S - ACTUALIZACIÓN DE REUNIONES" . Consultado el 2 de enero de 2012 .
- ^ Versión de 2012 de la especificación 802.11 (802.11-2012)
- ^ "RFC 3561 Enrutamiento de vector de distancia bajo demanda ad hoc (AODV)" . Grupo de trabajo de redes móviles ad hoc del Grupo de trabajo de ingeniería de Internet. Julio de 2003 . Consultado el 3 de marzo de 2007 .
- ^ "Un estudio de simulación de protocolos de enrutamiento basados en tablas y bajo demanda para redes móviles Ad Hoc - SJ Lee, et. Al., 1999" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 4 de septiembre de 2017.
- ^ "Comparación de rendimiento de AODV, TODV, OLSR y ABR usando OPNET - E. Nehra & J. Singh" (PDF) .
- ^ "Compare el rendimiento de los dos protocolos de enrutamiento destacados para redes móviles ad-hoc". CiteSeerX 10.1.1.301.6049 . Cite journal requiere
|journal=
( ayuda ) - ^ "Una revisión de los protocolos de enrutamiento actuales para redes inalámbricas móviles ad hoc, 1999" (PDF) .
- ^ "Protocolos de enrutamiento para redes inalámbricas móviles Ad Hoc por Padmini Misra" .
- ^ Harkins, Dan (2008). "Autenticación simultánea de iguales: un intercambio de claves seguro, basado en contraseña para redes de malla". 2008 Segunda Conferencia Internacional sobre Tecnologías y Aplicaciones de Sensores (Sensorcomm 2008) . págs. 839–844. doi : 10.1109 / SENSORCOMM.2008.131 . ISBN 978-0-7695-3330-8.
- ^ "IEEE 802.11s: el estándar de malla WLAN" . academia.edu . Consultado el 2 de marzo de 2018 .
- ^ Chun-Yeow. "¿Cuál es el número máximo de nodos admitidos por Mesh?" . Número 62 de Github . Consultado el 2 de marzo de 2018 .
- ^ "Cambios en Linux 2.6.26" . Consultado el 14 de julio de 2008 .
- ^ "802.11s" . Linux inalámbrico.
- ^ "Malla / OpenWRT" . Consultado el 31 de julio de 2014 .
- ^ Colaboradores de BattleMesh. "BattleMeshV7" . Consultado el 31 de julio de 2014 .
- ^ "WifiMesh - FreeBSD Wiki" . Archivado desde el original el 18 de febrero de 2018 . Consultado el 4 de septiembre de 2009 .
- ^ "Haciendo una 'malla' de tu Wi-Fi" . Consultado el 16 de noviembre de 2016 .
- ^ "MeshPoint.One especificación técnica" . Consultado el 11 de agosto de 2019 .
enlaces externos
- Estado de 802.11s
- Open80211s.org
- Wifi / Malla - FreeBSD Wiki