Imágenes:
http://en.wikipedia.org/wiki/Mesh_Network
La red en malla es una red en la que cada nodo está conectado a todos los nodos. De esta manera es posible llevar los mensajes de un nodo a otro por diferentes caminos. Si la red de malla está completamente conectada, no puede existir absolutamente ninguna interrupción en las comunicaciones. Cada servidor tiene sus propias conexiones con todos los demás servidores.
Funcionamiento
El establecimiento de una red de malla es una manera de encaminar datos, voz e instrucciones entre los nodos. Las redes de malla se diferencian de otras redes en que los elementos de la red (nodo) están conectados todos con todos, mediante cables separados. Esta configuración ofrece caminos redundantes por toda la red de modo que, si falla un cable, otro se hará cargo del tráfico.
Esta topología, a diferencia de otras (como la topología en árbol y la topología en estrella), no requiere de un servidor o nodo central, con lo que se reduce el mantenimiento (un error en un nodo, sea importante o no, no implica la caída de toda la red).
Las redes de malla son auto ruteables. La red puede funcionar, incluso cuando un nodo desaparece o la conexión falla, ya que el resto de los nodos evitan el paso por ese punto. En consecuencia, la red malla, se transforma en una red muy confiable.
Es una opción aplicable a las redes sin hilos (Wireless), a las redes cableadas (Wired) y a la interacción del software de los nodos.
Una red con topología en malla ofrece una redundancia y fiabilidad superiores. Aunque la facilidad de solución de problemas y el aumento de la confiabilidad son ventajas muy interesantes, estas redes resultan caras de instalar, ya que utilizan mucho cableado. Por ello cobran mayor importancia en el uso de redes inalámbricas (por la no necesidad de cableado) a pesar de los inconvenientes propios del Wireless.
En muchas ocasiones, la topología en malla se utiliza junto con otras topologías para formar una topología híbrida.esta conectada a un servidor que le manda otros computadores
Una red de malla extiende con eficacia una red, compartiendo el acceso a una infraestructura de mayor porte.
Ventajas de la red en malla:
* Es posible llevar los mensajes de un nodo a otro por diferentes caminos.
* No puede existir absolutamente ninguna interrupción en las comunicaciones.
* Cada servidor tiene sus propias comunicaciones con todos los demás servidores.
* Si falla un cable el otro se hará cargo del trafico.
* No requiere un nodo o servidor central lo que reduce el mantenimiento.
* Si un nodo desaparece o falla no afecta en absoluto a los demás nodos.
Desventajas de la red en malla:
* Esta red es costosa de instalar ya que requiere de mucho cable.
Aplicación práctica
Un proyecto del MIT que desarrolla "one hundred dollar laptops" para las escuelas en países en desarrollo planea utilizar establecimiento de una red de malla para crear una infraestructura robusta y barata para los estudiantes que recibirán los ordenadores portátiles. Las conexiones instantáneas hechas por las computadoras portátiles reducirían la necesidad de una infraestructura externa tal como Internet para alcanzar todas las áreas, porque un nodo conectado podría compartir la conexión con los nodos próximos. Actualmente sólo se ha implementado este sistema en un país entero en todo el mundo. A través del Plan Ceibal, Uruguay ha hecho posible el sueño de miles de sus niños entregando una laptop a cada uno de ellos. Éstas corresponden a un programa originalmente pensado en Estados Unidos conocido como One Laptop Per Child (OLPC).
Red inalámbrica Mesh
La red inlámbrica Mesh es una red en malla (red Mesh) implementada sobre una red inalámbrica LAN.
Conceptos básicos
Las redes inalámbricas Mesh, redes acopladas, o redes de malla inalámbricas de infraestructura, para definirlas de una forma sencilla, son aquellas redes en las que se mezclan las dos topologías de las redes inalámbricas, la topología Ad-hoc y la topología infraestructura. Básicamente son redes con topología de infraestructura pero que permiten unirse a la red a dispositivos que a pesar de estar fuera del rango de cobertura de los puntos de acceso están dentro del rango de cobertura de alguna tarjeta de red (TR) que directamente o indirectamente está dentro del rango de cobertura de un punto de acceso (PA).
Permiten que las tarjetas de red se comuniquen entre sí, independientemente del punto de acceso. Esto quiere decir que los dispositivos que actúan como tarjeta de red pueden no mandar directamente sus paquetes al punto de acceso sino que pueden pasárselos a otras tarjetas de red para que lleguen a su destino.
Para que esto sea posible es necesario el contar con un protocolo de enrutamiento que permita transmitir la información hasta su destino con el mínimo número de saltos (Hops en inglés) o con un número que aún no siendo el mínimo sea suficientemente bueno. Es resistente a fallos, pues la caída de un solo nodo no implica la caída de toda la red.
La tecnología mesh, siempre depende de otras tecnologías complementarias, para el establecimiento de backhaul debido a que los saltos entre nodos mesh, provoca retardos que se van añadiendo uno tras otro,de forma que a partir de 5 saltos los retardos pueden superar los 150 milisegundos y hacer que los servicios sensibles al retardo, como la telefonía IP, no sean viables.
La utilización de Wimax 5,4 Ghz puede ser una solución de backhaul, aceptable para fortalecer el alcance de mesh, pero en muchos casos supone la renuncia a la banda 5,4 Ghz, para dar accesos a usuarios.
Utilizando tecnologías licenciadas (por ejemplo 802.16, en la banda de 3,5Ghz), para la creación del backhaul, es posible ofrecer accesos a los usuarios en 2,4 Ghz y en 5,4Ghz, esto posibilita que los usuarios dispongan del 80% mas de canales libres, aumentando el numero de usuarios concurrentes en un 60-80%.
A modo de ejemplo podemos ver la estructura de una red inalámbrica Mesh formada por siete nodos. Se puede ver que cada nodo establece una comunicación con todos los demás nodos.
Protocolos
Hay más de 70 esquemas competentes para el encaminamiento de paquetes a través de redes Mesh. Algunos de éstos incluyen:
* AODV (Ad-hoc On Demand Distance Vector)
* B.A.T.M.A.N. (Better Approach To Mobile Adhoc Networking)
* PWRP (Predictive Wireless Routing Protocol)
* DSR (Dynamic Source Routing)
* OLSR (Optimized Link State Routing protocol)
* TORA (Temporally-Ordered Routing Algorithm)
* HSLS (Hazy-Sighted Link State)
El IEEE está desarrollando un conjunto de estándares bajo el título 802.11s para definir una arquitectura y un protocolo para la red Mesh ESS.
Redes Mesh en España
Son muchas la ciudades españolas que ya disponen de redes Mesh. Desde pequeños municipios de 3.000 habitantes a grandes ciudades como Madrid o Barcelona, las pequeñas redes Mesh se están extendiendo progresivamente en todas nuestras ciudades. Sin embargo sólo en Avilés, en 2007, y en Zaragoza, en 2008, se han desarrollado grandes redes Mesh municipales con soporte para ToIP, VoIP y movilidad gracias al impulso de ambos Ayuntamientos.
Generalmente se les dan unos usos internos, bien para servicios de tráfico y movilidad, comunicaciones, informática o seguridad ciudadana. Otra forma de realizar despliegues es a base de servicios al ciudadano, con las llamadas Wireless Cities: acceso a la web municipal, a Internet, o a servicios en local (juegos en red, p2p, etc) suele ser la otra forma de empezar los despliegues.
La CMT establece unos claros criterios sobre cómo prestar servicios al ciudadano y que no entren en competencia desleal con el sector privado, por lo que las denuncias a Atarfe, Barcelona o Ponteareas son cosa del pasado. En 2007 multitud de Ayuntamientos iniciaron sus trámites y ofertan sus servicios de una manera eficaz cumpliendo con la legislación vigente.
Red Ad hoc
Una red ad hoc es una red inalámbrica descentralizada.[1] La red es ad hoc porque cada nodo está preparado para reenviar datos a los demás y la decisión sobre qué nodos reenvían los datos se toma de forma dinámica en función de la conectividad de la red. Esto contrasta con las redes tradicionales en las que los router llevan a cabo esa función. También difiere de las redes inalámbricas convencionales en las que un nodo especial, llamado punto de acceso, gestiona las comunicaciones con el resto de nodos.
Las redes ad hoc pioneras fueron las PRNETs de los años 70, promovidas por la agencia DARPA del Departamento de Defensa de los Estados Unidos después del proyecto ALOHAnet.
Aplicaciones
La naturaleza descentralizada de las redes ad hoc, hace de ellas las más adecuadas en aquellas situaciones en las que no puede confiarse en un nodo central y mejora su escalabilidad comparada con las redes inalámbricas tradicionales, desde el punto de vista teórico[2] y práctico.
Las redes ah hoc son también útiles en situaciones de emergencia, como desastres naturales o conflictos bélicos, al requerir muy poca configuración y permitir un despliegue rápido. El protocolo de encaminamiento dinámico permite que entren en funcionamiento en un tiempo muy reducido.
Por su aplicación pueden clasificarse como:
* Redes móviles ad hoc (MANETs)
* Redes inalámbricas mesh
* Redes de sensores.
Netsukuku
Netsukuku es el nombre de un sistema de routing experimental de tipo peer-to-peer, desarrollado por el laboratorio FreakNet MediaLab, diseñado para construir una red distribuida, anónima y anárquica, no necesariamente separada de la Internet, sin el auxilio de ningún servidor centralizado, DNS, ISP o de ninguna autoridad central.
Netsukuku nace de la idea de poder crear una red pura, que se serviría de las teorías matemáticas del caos, se crea y se mantiene autónomamente, y sobrevive adaptándose a las mutaciones de las conexiones en red, como un fractal. La unión de los algoritmos de gestión de una red pura con algoritmos fractales y las teorías matemáticas sobre el caos es una de las características que permiten a Netsukuku el poder crear una red difundida y distribuida, no centralizada, anónima, anárquica, no controlable y finalmente autonoma. El objetivo de Netsukuku es lograr que cualquiera, en cualquier lugar y momento pueda conectarse inmediatamente a la red sin deber pasar a través de controles burocráticos o tener que firmar contratos.
La dirección IP que identifica un ordenador será elegida aleatoriamente y de modo univoco (las eventuales "colisiones" IP serían resueltas como en una tabla Hash), por lo cual el número IP no será asociable a una localidad física precisa (su server), y las mismas rutas, formadas por un enorme número de nodos, tienden a tener una complejidad y densidad tan elevadas, que no permiten el "tracing" de un determinado nodo, debido a la complejidad y aleatoriedad del mecanismo de atribución IP. La velocidad de transferencia de los datos está limitada únicamente por la tecnología actual de las fichas PCI o dispositivos de red.
Funcionamiento
En una red de tipo peer-to-peer cada nudo funciona como router; para resolver el agobiante problema de calculo computacional y memorizar todas las rutas de todos los 2^128 nudos de la red, en Netsukuku se utiliza un meta-algoritmo experimental de routing, que se aprovecha de algunas teorías del caos para evitar un consumo elevado de potencia de calculo, y algoritmos fractales para mantener pequeño el mapa de la entera red, (constantemente menos de 2 kilobyte). Con el objetivo de crear un sistema diferente de nombres de dominio, ya no más basado en el tradicional DNS, sino en el Abnormal Netsukuku Domain Name Anarchy, un sistema alternativo distribuido, no jerárquico y descentralizado, de gestión de direcciones de ruta.
Fuentes:
http://es.wikipedia.org/wiki/Red_en_malla
http://es.wikipedia.org/wiki/Red_inalambrica_Mesh
http://es.wikipedia.org/wiki/Red_Ad_hoc
http://es.wikipedia.org/wiki/Netsukuku
