شبکه توری (Mesh Network) و شبکه موردی (AD hoc Networks) چیست و چه قابلیت‌هایی دارند؟

شبکه‌های توری چه مزایایی دارند

از مهم‌ترین مزایای شبکه‌های توری به موارد زیر می‌توان اشاره کرد:

شبکه‌های توری قادر به بازسازی هستند: در شبکه‌های توری اگر یکی از گره‌ها شکسته شود یا مسیرهای ارتباطی دچار اختلال شوند، به دلیل وجود مسیریاب‌ها و مسیرهای دیگر امکان ارتباط با سایر بخش‌های سالم شبکه وجود دارد.

این نوع شبکه‌ها خیلی قابل اعتماد هستند، زیرا در بیشتر مواقع بیش از یک مسیر از یک گره تا گره دیگر وجود دارد. این نوع توپولوژی اغلب در سناریوهای شبکه بی سیم استفاده شود، هرچند این امکان وجود دارد که از آن‌ها در شبکه‌های سیمی نیز استفاده کرد(IEEE 802.1aq).

شبکه توری بلوتوثی

فناوری بلوتوث قابلیت‌های مهمی در اختیار کاربران قرار داده است. یکی از این قابلیت‌های کاربردی پشتیبانی از شبکه توری (Mesh Network) است. فناوری فوق به تولیدکنندگان تجهیزات شبکه و صنعتی اجازه می‌دهد محصولاتی را تولید کنند که به شکل مستقیم با یکدیگر در ارتباط باشند. از لامپ‌های روشنایی هوشمند مستقر در خیابان‌ها گرفته تا ناوگان حمل‌ونقل عمومی به ساده‌ترین شکل با یکدیگر در ارتباط خواهند بود. هر کاربری که با شبکه‌های توری وای‌فای کار کرده به خوبی می‌داند در این مکانیزم داده‌ها از طریق مسیریاب‌های مختلف مبادله می‌شوند تا سیگنال شبکه را به بخش‌های مختلف یک محل برسانند. اکنون مشابه چنین شبکه‌ای را در مقیاس کلان و آن هم در قالب یک شهر هوشمند می‌توان به کار گرفت. شبکه‌های توری ایده‌آل‌ترین و مطمئن‌ترین مکانیزم ارتباطی در مقیاس کلان ارائه می‌کنند. سامانه مسیریابی پیام در پهنای باند کم به کار گرفته شده در این فناوری می‌تواند حجم زیادی از داده‌ها را بدون مشکل خاصی مدیریت کند.

شبکه‌های بی‌سیم ادهوک

شبکه‌های بی‌سیم موردی (AD hoc Networks)، مجموعه‌ای از گره‌های توزیعی هستند که به شکل بی‌سیم با یکدیگر در ارتباط هستند. در این شبکه‌ها گره‌ها می‌توانند کامپیوتر میزبان یا مسیریاب باشند. گره‌ها مستقیما بدون هیچ اکسس‌پوینت با یکدیگر در تعامل هستند و بر مبنای توپولوژی‌های مختلف قابل پیاده‌سازی هستند و هر گره مجهز به یک فرستنده و گیرنده است. مهم‌ترین ویژگی این شبکه‌ها وجود یک توپولوژی پویا و متغیر است که تحرک‌پذیری بیشتری در اختیار گره‌ها قرار می‌دهد. گره‌ها در این شبکه‌ها پیوسته موقعیت خود را تغییر می‌دهند که این خود نیاز به یک پروتکل مسیریابی که توانایی سازگاری با این تغییرات را داشته، مشهود می‌کند. مسیریابی و امنیت در این شبکه از چالش‌های امروز شبکه‌های موردی است. شبکه‌های بی سیم موردی به دو نوع شبکه‌های حسگر هوشمند و شبکه‌های موبایل موردی طبقه‌بندی می‌شوند. در مسیریابی در شبکه‌های موردی نوع حسگر سخت‌افزاری محدودیت‌هایی را روی شبکه اعمال می‌کند که باید در انتخاب روش مسیریابی فاکتورهایی را لحاظ کنند. در نتیجه روش مسیریابی پیشنهادی در این شبکه‌ها بایستی از انرژی موجود به بهترین نحو ممکن استفاده کند یعنی باید مطلع از منابع گره باشد و اگر گره منبع تغذیه قدرتمند نداشت بسته اطلاعاتی را برای گره ارسال نکند. در این شبکه‌ها پروتکل‌های مسیریابی میان دو گره به دلیل اینکه هر گره می‌تواند به‌طور تصادفی حرکت کند و حتا می‌تواند در زمانی از شبکه خارج شده باشد، با مشکلاتی همراه هستند. به این معنا که مسیری که در یک زمان بهینه ‌است ممکن است چند ثانیه بعد اصلاً وجود نداشته باشد. از متداول‌ترین پروتکل‌های مسیریابی استفاده شده در این شبکه‌ها می‌توان به Table Driven Protocols، On Demand Protocols و Hybrid Protocols اشاره کرد.

انواع شبکه‌های موردی

شبکه‌های حسگر هوشمند: متشکل از چند حسگر هستند و در محدوده جغرافیایی مشخصی قرار می‌گیرند. هر حسگر قابلیت ارتباطی بی‌سیم و هوش کافی برای پردازش سیگنال‌ها و توانایی شبکه‌سازی دارد.

شبکه‌های موبایل موردی: مجموعه مستقلی شامل کاربران متحرک هستند که از طریق لینک‌های بی‌سیم با یکدیگر در ارتباط هستند. برای پیشمادهای غیر منتظره اتصالات و شبکه‌های متمرکز کارا نیستند و قابلیت اطمینان کافی را ندارند؛ بنابراین شبکه‌های موردی موبایل راه‌حل مناسبی هستند. گره‌های واقع در شبکه‌های موردی موبایل مجهز به گیرنده و فرستنده‌های بی سیم هستند و از آنتن‌هایی استفاده می‌کنند که ممکن است از نوع Broad cast یا peer to peer باشند.

شبکه‌های موردی چه کاربردهایی دارند؟

به‌طور کلی زمانی که زیرساختاری در دسترس نیست و ایجاد زیرساخت غیرعملی یا مقرون به صرفه نیست، استفاده از شبکه موردی مفید است. از جمله این کاربردها می‌توان شبکه‌های شخصی (تلفن‌های سلولی، کامپیوترهای کیفی، ساعت‌های مچی، کامپیوترهای پوشیدنی)، شبکه تاکسی‌رانی، اتاق‌های ملاقات، میادین یا ورزشگاه‌های ورزشی، قایق‌ها، هواپیماهای کوچک، کنفرانس‌ها جلسات، عملکردهای فوری، عملیات جست‌وجو و نجات، محیط‌های علمی و موقعیت‌های امدادی برای حادثه‌های ناگوار اشاره کرد.

چالش‌های امنیتی شبکه‌های بی‌سیم

شبکه‌های مرزی به شدت در برابر حمله‌های هکری آسیب‌پذیرند، به همین دلیل شرکت‌ها در تلاش هستند قابلیت‌های امنیتی مختلفی را به این شبکه‌ها اضافه کنند. از جمله چالش‌های امنیتی پیش‌روی این شبکه‌ها می‌توان به کانال رادیویی اشتراکی انتقال داده، محیط عملیاتی ناامن، قدرت مرکزی ناکافی، منابع محدود، آسیب‌پذیر بودن از لحاظ فیزیکی و نارسایی در ارتباط گره‌های میانی اشاره کرد. ساختار این شبکه‌ها مبتنی بر استفاده از سیگنال‌های رادیویی به جای سیم و کابل است. با استفاده از این سیگنال‌ها و در واقع بدون مرز ساختن پوشش ساختار شبکه، هکرها می‌توانند در صورت شکستن موانع امنیتی نه‌چندان مستحکم این شبکه‌ها، خود را به عنوان عضوی از این شبکه‌ها معرفی کنند و به اطلاعات حیاتی دست پیدا کرده و در ادامه به سرویس‌دهندگان سازمان و مجموعه حمله کرده و به تخریب اطلاعات، ایجاد اختلال در ارتباطات گره‌های شبکه با یکدیگر، تولید داده‌های غیرواقعی و گمراه‌کننده، سوءاستفاده از پهنای باند مؤثر شبکه و دیگر فعالیت‌های مخرب بپردازند.

کلام آخر

شبکه‌های مرزی موبایل در واقع آینده شبکه‌های بی سیم هستند، زیرا ارزان، ساده، انعطاف‌پذیر هستند. در عصری که در آن زندگی می‌کنیم شبکه‌ها پیوسته در حال تغییر هستند و توپولوژی خودشان را برای اتصال ‌گره‌های جدید تغییر می‌دهند به همین دلیل ما به سمت این شبکه‌ها می‌رویم. علی‌رغم مشکلات امنیتی که دارند کاربردهای زیادی دارند در واقع روز به روز بر کارآیی آن‌ها افزوده شده و از قیمتشان کاسته می‌شود به همین دلیل در بازار طرفداران زیادی دارند.