OLPC:Mesh Определение проекта

Введение [Intro]

В настоящее время получают массовое распространение мобильные и ультрамобильные устройства, поддерживающие беспроводные соединения друг с другом и способные образовывать клиентскую mesh-сеть. Фундаментальной проблемой является оптимальное разделение ограниченной полосы пропускания между служебным (management) и пользовательским (user,workload?) трафиком. С одной стороны, необходимо обеспечивать быструю реакцию на подключение/отключение узлов и эффективную маршрутизацию, а с другой – обеспечить максимальный уровень обслуживания (QoS) для передачи полезных данных (application data?).

Окружение [Environments]

Рассматриваются исключительно клиентские mesh-сети, которые предполагают взаимодействие узлов (nodes) без каких-либо инфраструктурных элементов (серверов, концентраторов, точек доступа и пр.). Это налагает более жесткие условия на алгоритмы разделения полосы пропускания, а именно:

требуется дополнительный служебный трафик на синхронизацию информации о топологии сети между всеми узлами;

резервирование служебных данных;

использование распределенных управляющих процедур;

Большинство современных алгоритмов IP-маршрутизации ориентированы на инфраструктурные сети, что определяет ряд существенных недостатков при применении их в mesh-сетях. К этим недостаткам относятся следующие:

неэффективность алгоритмов ограничения объема служебного (управляющего) трафика в динамических (как по топологии так и по структуре потоков данных) сетях;

примитивность алгоритмов изменения топологии Ad Hoc сети для балансировки нагрузки;

отсутствие формальных моделей поведения mesh-сетей и как следствие преобладание эмпирических правил над алгоритмическими для управления такими сетями;

Направления исследований [Research directions]

Построение модели инфраструктурной mesh-сети

Одним из направлений исследований является построение адекватной модели рассматриваемых сетей, учитывающей особенности современных wireless-устройств и различных способов их использования (обмен контентом, телеконференции, игры, etc). В рамках построения модели предполагается обзор состояния алгоритмов, стандартов и программных реализаций протоколов управления и маршрутизации в Ad Hoc и Mesh сетях. Модель должна включать:

управление QoS

динамическую реконфигурацию топологии;

управление объемом служебного трафика;

балансировку нагрузки.

Разработка алгоритма маршрутизации

На основе построенной модели планируется разработать алгоритм управления/маршрутизации в клиентской mesh-сети, позволяющий адаптивно разделять полосу пропускания между служебным и пользовательским трафиком, учитывающий динамику топологии сети и способ ее использования.

Open Source реализация

В рамках проекта предполагается разработка Open Source реализации алгоритма маршрутизации для ноутбуков XO (OLPC, http://laptop.org) и его тестирование в учебных классах укомплектованых этими ноутбуками.

[Project stages]

Освящение проблемы и постановка задачи – весна 2008

Построение модели и ее исследование – осень 2008

Разработка алгоритма маршрутизации – зима 2008/2009

Разработка модуля для XO – весна 2009

Тестирование в классах – весна-осень 2009

Разработка RFC – зима 2009/2010

Полезные ссылки

http://wiki.laptop.org/go/Wireless_Recommendations

http://wiki.laptop.org/go/Wireless_Management_Traffic