Redes M

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Redes Móviles Ad hoc (MANET) Una introducción

• Jesús Castillo
• Facultad de Ciencias, UCV
• jcastill_at_strix.ciens.ucv.ve

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Temas de discusión

• Redes Ad hoc Introducción
• Enrutamiento en MANET
• Cero Configuración en MANET
• Seguridad en MANET
• Integrando MANET con la Internet
• Problemas abiertos

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Redes Móviles Ad hoc (MANET)

• Formada por nodos inalámbricos móviles
• No se requiere de un punto de acceso central para
  la comunicación.
• Las rutas entre los nodos pueden contener
  múltiples saltos
• Los nodos cooperan en la comunicación.
• La topología cambia dinámicamente por la
  Movilidad de los nodos.

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Redes Móviles Ad hoc (MANET)
Estación 2
Estación 3

• Una red ad hoc de 4 nodos

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Redes Móviles Ad hoc (MANET)
Estación 2
Estación 3

• La movilidad produce un cambio de topología

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Redes Móviles Ad hoc (MANET) Características

• Topología dinámica
• Los nodos se pueden desplazar libremente
  generando cambios a la topología de red.
• Ancho de banda limitado
• Los enlaces inalámbricos ofrecen mucho menor
  ancho de banda que su contraparte cableada.
• Alta tasa de errores y de interferencia
• Además del ancho de banda limitado, la
  interferencia, los errores y el acceso múltiple
  disminuyen el rendimiento efectivo de la red por
  debajo de su máxima tasa de transferencia.

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Redes Móviles Ad hoc (MANET) Características

• Poca capacidad de procesamiento
• Los dispositivos son de baja capacidad para el
  procesamiento como los PDAs, handheld, palmtops,
  labtops, etc.
• Rango de alcance limitado
• Según la tecnología el alcance es variable y
  dependiente de la tecnología.
• Naturaleza de semi difusión
• Un paquete de datos puede ser recibido por más de
  un nodo aún siendo un paquete de datos unicast.
• Pueden operar de manera autónoma o en presencia
  de una red fija

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Redes Móviles Ad hoc (MANET) Características

• Operación con energía limitada
• Los nodos de la red operan con baterías de
  duración limitada y pueden quedar fuera de
  servicio.
• Limitado nivel físico de seguridad
• Las MANETs son más propensas a ataques de
  seguridad que su contraparte cableada.
• Encriptación en el enlace es generalmente
  empleado.
• Niveles de autenticación entre enrutadores son
  requeridos.

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Redes Móviles Ad hoc (MANET) Aplicaciones

• Ambiente militar
• En tropas, aviones, tanques.
• Operaciones tácticas militares
• Ambiente civil
• Líneas de taxis
• Flotas de transporte
• Embarcaciones
• Sala de reuniones
• Servicios de emergencias
• Búsqueda y rescate.
• Policía y bomberos
• Semáforos públicos

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Enrutamiento en MANETProblema de Movilidad en
redes TCP/IP

• TCP/IP diseñada para redes estáticas
• La arquitectura fue diseñada para soportar
  extremos fijos y no móviles.
• La dirección de red IP
• La dirección IP no es plana sino que maneja una
  porción para la red y una porción para el
  anfitrión.
• Dirección de transporte
• Es una 4-tupla
• ltIP origen, puerto origen, IP destino, puerto
  destinogt.
• Servicio de nombres (DNS)
• Optimizados para la búsqueda y no para la
  actualización.
• Servicios basados en cliente/servidor
• DNS, DHCP, requieren que esté presente un
  servidor para realizar la configuración.

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Enrutamiento en MANETPropiedades de los
protocolos de ruteo

• Operación distribuida
• Libre de ciclos
• Operación basada en demanda
• Enrutando basado en los patrones de tráfico puede
  hacer mejor uso de los recursos de energía de la
  red y ancho de banda.
• Operación proactiva
• Cuando los recursos lo permiten y donde los
  protocolos por demanda son inaceptables es
  deseable el uso de protocolos proactivos.
• Consideraciones de seguridad
• Los protocolos MANET son vulnerables a muchas
  formas de ataque sin la presencia de un mecanismo
  de seguridad.
• Soporte de enlace unidireccional

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Enrutamiento en MANETAlgunos protocolos de ruteo

• Protocolos reactivos
• Dynamic Source Routing (DSR)
• Ad hoc on-demand Distance Vector (AODV)
• Temporally-Ordered Routing Algorithm (TORA).
• Protocolos proactivos
• Optimized Link State Routing (OLSR).
• Highly Dynamic Destination-Sequenced Distance
  Vector (DSDV)
• Protocolos híbridos
• Zone Routing Protocol (ZRP). Inter-zone routing
  protocol (proactivo). Intra-zone routing protocol
  (reactivo).

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Configuración en MANET Protocolos de cero
configuración

• Personal administrativo
• Protocolos de TCP/IP como DNS, DHCP y LDAP
  requieren de personal administrativo para su
  configuración
• En redes emergentes y redes MANET esto es
  inaceptable
• Protocolos de cero configuración son requeridos
• En las redes ad hoc protocolos de cero
  configuración con cero intervención del usuario
  son requeridos.

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Configuración en MANET Areas de cero
configuración

• Configuración de interfaz
• Debe configurar la interfaz de red
• La dirección IP debe ser única dentro de una
  subred
• Permitir la configuración de cero o más
  enrutadores.
• Direcciones de subred únicas dentro de una
  interred.
• La implementación dispone de la red 168.254/16.

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Configuración en MANET Areas de cero
configuración

• Traducción del nombre a la dirección IP
• Debe soportar la interfaz con DNS RFC1123
• La asignación del nombre no está considerada en
  el protocolo.
• El protocolos debe validar la unicidad del nombre
• Si el nombre no es único reportar al usuario para
  que seleccione otro nombre.
• Asignación de dirección Multi difusión de IP
• Debe seleccionar una dirección multi difusión
• Prevenir conflictos de asignación de direcciones
• Permitir que las direcciones s\estén disponibles
  al ser liberadas

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Configuración en MANET Areas de cero
configuración

• Protocolos de descubrimiento de servicios
• Permitir al usuario o al software descubrir y
  seleccionar entre los servicios disponibles
• Permitir descubrir el servicio sin emplear un
  protocolo específico al servicio.
• Debería permitir que un servicio disponible sea
  descubierto

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Seguridad en MANETConsideraciones necesarias

• Disponibilidad
• Asegurar la permanencia de los servicios de red a
  pesar de ataques de negación de servicios
• Confidencialidad
• Asegurar que cierta información nunca es
  entregada usuarios no autorizados
• Integridad
• Garantizar que un mensaje no ha sido corrompido.
• Autenticación
• Permitir al nodo validar la identidad del nodo
  par con el que se está comunicando.

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Seguridad en MANETConsideraciones necesarias

• No repudiación
• No se podrá excluir o negar la dirección origen
  de un mensaje que ha sido enviado
• Permite detectar y acusar a nodos comprometidos
  ante los demás nodos de la red.

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Integrando MANET con la Internet

• IP Móvil enrutamiento de MANET
• Un gateway es requerido
• Al menos un nodo en la MANET debería actuar como
  un gateway para el resto del mundo.
• Dichos nodos podrían ser usados como agentes
  foráneos.
• Enrutamiento combinado
• Los paquetes IP deberían ser entregados al agente
  foráneo utilizando IP Móvil. Luego, el
  enrutamiento MANET entregará el paquete desde
  agente foráneo al nodo móvil.

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Redes Móviles Ad hoc (MANET)Problemas abiertos

• Las áreas diferentes de enrutamiento han recibido
  menos atención hasta ahora.
• Asignación de direcciones y nombramiento
• Seguridad
• Ninguno de los protocolos de enrutamiento se ha
  adaptado para protegerse contra ataques
  maliciosos.
• QoS
• El enrutamiento aún es una área de investigación
  activa.
• Multi difusión
• Mejorar la interacción entre las capas de
  protocolos.
• Nuevas aplicaciones para MANET

21
Fin de la presentación

• Lanzar preguntas!.