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Wireless MESH Network

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Sobre mim

● Prof. Esp. Paulo Henrique S. Barbosa.

– Especialista em Seguranc�a da Informac�a�o e Computadores;

– Fundador Escola Hacker E�tico EAD;

–

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– ph@escolahacker.com.br

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Agenda

● O que são redes Mesh.

● Características.

● Funcionamento.

● Equipamentos.

● Projeto MeshON

– Pontos Estratégicos.

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●O que são redes Mesh

● Redes Mesh (Redes em Malha):

– São um aglomerado de AP (Access Points) distribuindo conexões em massa formando uma única rede dentro de uma rua, bairro ou cidade inteira.

– Cada AP tem uma função de repetidor e pode se conectar a um ou mais repetidores espalhados por uma área.

– Podemos gerar uma rede decentralizada, formando uma topologia única e um design inovador do conceito Internet para todos.

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●O que são redes Mesh

● Redes Mesh (Redes em Malha):

– Diferente de uma topologia estrela que necessita de um equipamento centralizado como um router por exemplo, em uma Mesh cada pode pode conversar com cada nó independente, em alguns casos cada nó não necessariamente precisa estar conectado na internet, basta somente um nó na rede.

– Uma das vantagens é, além de uma rede única e descentralizada, é que, se um dos nós (AP) cair a rede continua normalmente.

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●O que são redes Mesh

● Temos dois tipos de redes Mesh:

– Full Mesh – Todos os AP são conectados.

– Parcial Mesh – AP conectados, não todos.

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●O que são redes Mesh

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Mesh no mundo

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Mesh no mundo

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Mesh no mundo

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Vamos aos pontos Mesh...

● Vantagens...– Eles são self-healing: Se qualquer nó falhar, outro tomará o seu lugar.

– A rede se torna maior e mais rápido à medida que mais nós são adicionados.

– Eles são convenientes em locais que não possuem conexões Ethernet, tais como salas de concerto ao ar livre, armazéns e configurações de transporte.

– Eles são úteis onde sinais sem fio são intermitentemente bloqueados.

– A rede é mais rápida. Porque os pacotes locais não precisam correr de volta para um servidor central.

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Vamos aos pontos Mesh...

● Desvantagens...– Eles ainda estão em desenvolvimento.

– Ainda estão criando novas normas para o uso.

– Ligações sem fios são inerentemente não confiável.

– Elas não são completamente transparentes.

– Nós em movimento (por exemplo, aqueles em veículos) não pode estabelecer novas conexões facilmente (ainda em estudo).

– Quando a topologia de uma rede muda, algumas vias de transmissão pode ser interrompida temporariamente. Voz e vídeo ainda não funcionam bem em Mesh.

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Funcionamento

● Basicamente toda a rede funciona usando pontos de acesso sem fio (APs).

● Um protocolo de roteamento dinâmico é a principal medida usada em cada AP.

● Quando o tráfego é gerado cada AP procura a rota mais rápido e segura para o destino dos pacotes de rede.

● Trabalha nos padrões IEEE 802.11x para redes Wireless.

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Funcionamento

● Podemos funcionar necessitamos de apenas um dos nós conectados a Internet.

● Caso haja mais ISP, necessitamos criar rotas.

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Funcionamento

● A maioria das redes wireless funcionam em modo de infra-estrutura, diferente do modo Ad-HOC.

● o modo adhoc não existe uma relação hierárquica master-cliente.

● Os nós podem comunicar entre si, desde que estejam ao alcance dos seus interfaces wireless e ambos os poderiam atingir a velocidade plena de transmissão de dados trabalhando em modo adhoc, por exemplo.

● A desvantagem do modo adhoc é que os clientes não repetem o tráfego destinado a outros clientes.

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Funcionamento

● Como vimos, redes adhoc não repetem dados, MAS PODEM FAZÊ-LO SE APLICARMOS ROTEAMENTO.

● As redes mesh são baseadas na estratégia de que cada nó em modo mesh atua como um repetidor para estender a cobertura da rede wireless.

● Quanto mais nós, melhor a cobertura de rádio e maior o alcance da nuvem mesh.

● Através do uso de protocolos de roteamento que, automaticamente, mantém tabelas de roteamento individuais em cada nó envolvido, podemos ter uma rede melhor.

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Funcionamento

● Alguns protocolos atuais que usam cabeamento físico, como protocolo OSPF - Open Shortest Path First (“Abrir primeiro o caminho mais curto”) não funcionam muito bem em redes wireless porque não podem lidar muito com comunicações que mudam rapidamente, ele atua melhor em áreas fixas.

● Desta forma é necessário um protocolo específico que ajude as redes Mesh e evoluir sem perder suas características.

● Para este fim, temos o Optimized Link State Routing Daemon (OLSR) (RFC 7181) (Camada 03, modelo OSI).

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Funcionamento

● O Optimized Link State Routing Daemon (OLSR - Serviço de roteamento optimizado para ligação) é uma aplicação de roteamento desenvolvida para funcionar em redes wireless.

● É um projeto de código aberto com suporte a Mac OS X, Windows, linux e Unix. olsrd está disponível para pontos de acesso que usam (ou podem usar) o Linux, como a família dos linksys, asus, accesscube e etc.

● O OLSRD pode trabalhar com vários interfaces de rede e ser estendido através de plugins, e ainda suporta ipv6.

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Funcionamento

● Em execução por algum tempo, um nó sabe da existência de todos os outros nós da nuvem Mesh usando OLSRD.

● Este tratamento dado ao roteamento é chamado de roteamento pró-ativo (Proactive Routing), que procura as rotas automaticamente.

● Com o OSLRD um AO constantemente envia uma mensagem de broadcast em intervalos de tempos, de forma que os vizinhos possam detectar sua presença.

● Cada nó faz a estatística de quantas mensagens foram perdidas ou recebidas de cada vizinho.

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Funcionamento

● A informação recebida é transmitida como mensagens de controle chamadas Topology Control, ou TC messages) e encaminhada pelos vizinhos escolhidos para serem retransmissores multi-ponto.

● Cada multi-ponto discute qual a melhor rota para enviar os pacotes.

● Outro detalhe é que cada rota deve ter um endereçamento único, desta forma ajuda o algoritmo e mantém a comunicação constante.

● Pode ser instalado em qualquer distribuição Linux, seu arquivo de configuração é o /etc/olsrd.conf

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Funcionamento

● Exemplo de uma instalação simples:

UseHysteresis no #previne errosTcRedundancy 2 #controla a redundância do TCMprCoverage 3 # quant. cobertura multi-pontoLinkQualityLevel2 #qualidade do link.LinkQualityWinSize 20 #tamanho da janela de pacoteLoadPlugin "olsrd_dyn_gw.so.0.3" {PlParam "Interval" #intervalosPlParam "Ping"PlParam "Ping"}

Interface "eth0" "wlan0" {Ip4Broadcast 255.255.255.255}

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Equipamentos

● Hoje em dia, temos Repetidores e AP disponíveis no mercado que podem nos ajudar na criação de uma pequena ou média rede Mesh, ou até mesmo computadores como routers.

– Em uma rua ou em um bairro já podemos usar equipamentos comuns.

– Porém toda a configuração de rotas e conexões devem ser feitas de maneira adequada.

● E quanto a cidades inteiras? Ou distâncias maiores? Já existem equipamentos disponíveis?

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Equipamentos

● Caso o uso for equipamentos já prontos, temos exemplos:

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Equipamentos

● Caso o uso for equipamentos já prontos, temos exemplos:

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Redes Mesh pelo mundo...

● Em Portugal, com Batman-adv, 18 aps.

● Espanha - Guifi.net 31.302 nós estando 20.130 operacionais cobrindo 36.465 km.

● Alemanha - http://freifunk.net/

● Argentina – Altermundi.

● Australia - The Mesh http://the-mesh.org.

● EUA - openlibernet.org

● Canada - Reseaulibre em Montreal.

● Brasil - Existe um projeto no SP, no hackerspacesp.

– Imperatriz? Vamos lá!? :)

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Projeto MeshON Imperatriz

● Podemos usar equipamentos adaptados (menos custo) ou equipamentos prontos.

– O maior equipamento em questão hoje em dia pode chegar a 600 pés (180m).

● Vamos utilizar um mapa e ver qual distância de cobertura da Rede.

● Vamos conhecer alguns pontos estratégicos.

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Projeto MeshON Imperatriz

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Referências

● http://www.tldp.org/HOWTO/OLSR-IPv6-HOWTO/olsrlinux.html● https://wiki.openwrt.org/doc/howto/mesh.olsr● http://www.openlibernet.org● http://freifunk.net/en/how-to-join/● http://www.open-mesh.com/products/access-points.html● http://www.olsr.org/● http://wiki.funkfeuer.at/index.php/OLSR-NG

Perguntas?

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