IEEE 802.11с

IEEE 802.11s — это стандарт беспроводной локальной сети (WLAN) и поправка IEEE 802.11 для ячеистых сетей , определяющая, как беспроводные устройства могут соединяться между собой для создания ячеистой сети беспроводной локальной сети , которая может использоваться для относительно фиксированных (не мобильных) топологий и беспроводных сетей. специальные сети . Рабочая группа IEEE 802.11s привлекла добровольцев из университетов и промышленности для предоставления спецификаций и возможных конструктивных решений для беспроводных ячеистых сетей. Как правило, документ многократно повторялся и пересматривался, прежде чем был доработан.

802.11 — это набор IEEE стандартов , которые регулируют протоколы передачи данных в беспроводных сетях. Сегодня они широко используются для обеспечения беспроводной связи дома, в офисе и в некоторых коммерческих учреждениях.

Стандарт IEEE 802.11s был выпущен в 2011 году и был заменен в 2012 году, когда он стал частью стандарта IEEE 802.11, выпущенного в 2012 году. ^{[ 1 ]}

Описание

802.11s расширяет стандарт IEEE 802.11 MAC , определяя архитектуру и протокол, которые поддерживают как широковещательную / многоадресную, так и одноадресную доставку с использованием «метрик, учитывающих радиосвязь, в самонастраивающихся многоскачковых топологиях».

Тесно связанные стандарты

802.11s по своей сути зависит от одного из 802.11a , 802.11b , 802.11g , 802.11n , 802.11ac или 802.11ax для передачи фактического трафика. Требуется один или несколько протоколов маршрутизации, соответствующих реальной физической топологии сети. Для 802.11s требуется протокол Hybrid Wireless Mesh или HWMP. ^{[ 2 ]} будет поддерживаться по умолчанию. Однако другая сетка, специальная ( ассоциативная маршрутизация , протокол зональной маршрутизации и маршрутизация на основе местоположения ) или динамическая маршрутизация по состоянию канала ( OLSR , BATMAN) . ^{[ нужна ссылка ]}, OSPF ) может поддерживаться или даже статическая маршрутизация ( WDS ). См. более подробное описание ниже, сравнивающее эти протоколы маршрутизации.

Сетка часто состоит из множества мелких узлов. Когда речь идет о мобильных пользователях или больших нагрузках, часто происходит переключение с одной базовой станции на другую, и не только из 802.11, но и из других сетей ( GSM , Bluetooth , PCS и других беспроводных телефонов). Соответственно, может потребоваться стандарт IEEE 802.21 , который определяет эту передачу обслуживания между узлами, как подчиняющимися стандарту 802.11, так и другим. Это особенно вероятно, если для минимизации мертвых зон сети развертывается услуга с большей дальностью действия и низкой пропускной способностью, например, маршрутизация GSM на основе OpenBTS .

Ячеистая сеть часто предполагает доступ к сети ранее неизвестных сторон, особенно когда обслуживается временная группа посетителей. соответствующий стандарт IEEE 802.11u Таким образом, большинству ячеистых сетей потребуется предстандартные подходы к Captive Portal для аутентификации этих пользователей без предварительной регистрации или какой-либо предварительной автономной связи. Также распространены . Более подробное описание безопасности сетки см. ниже.

Хронология

802.11 началась как исследовательская группа IEEE 802.11 в сентябре 2003 года. В июле 2004 года она стала целевой группой. В мае 2005 года был объявлен конкурс заявок, в результате которого в июле 2005 года на голосование было подано 15 предложений. После серии исключений и слияний количество предложений сократилось до двух (предложения «SEE-Mesh» и «Wi-Mesh»), которые в январе 2006 года стали совместным предложением. Это объединенное предложение было принято как проект D0.01 после единогласного голосования. голосование по утверждению в марте 2006 г.

Проект развивался посредством неофициальной резолюции по комментариям, пока в ноябре 2006 г. не был представлен на голосование по почте как проект D1.00. Проект D2.00 был представлен в марте 2008 года, но его одобрили только 61%. Год был потрачен на уточнение и сокращение, пока не был создан проект D3.00, который в марте 2009 года получил одобрение WG с 79% голосов.

В июне 2011 года было закрыто пятое повторное голосование спонсоров по проекту TG 12.0. Проект получил одобрение 97,2%. ^{[ 3 ]}

Выпуск спецификации 802.11 2012 г. (802.11-2012) ^{[ 4 ]} напрямую включает в себя функциональность Mesh Routing.

Ячеистая архитектура 802.11

802.11s Устройство беспроводной ячеистой сети помечается как Mesh Station (mesh STA) или просто одноранговый узел. Mesh STA образуют ячеистые связи друг с другом, по которым могут быть установлены ячеистые пути с использованием специального протокола мобильной маршрутизации . Ключевым аспектом этой архитектуры является наличие многопролетных беспроводных каналов и маршрутизация пакетов через другие узлы к узлу назначения.

Протоколы маршрутизации

802.11s определяет обязательный протокол маршрутизации по умолчанию ( Hybrid Wireless Mesh Protocol или HWMP), ^{[ 2 ]} однако позволяет поставщикам работать с использованием альтернативных протоколов маршрутизации. HWMP создан на основе комбинации AODV (RFC 3561). ^{[ 5 ]}), который использует подход специальной маршрутизации по требованию и древовидную маршрутизацию. Примерами специальной маршрутизации по требованию являются динамическая маршрутизация источника и маршрутизация на основе ассоциативности . Подходы к обнаружению маршрутов AODV и локализованному восстановлению маршрутов идентичны маршрутизации на основе ассоциативности. Предыдущая работа ^{[ 6 ]}^{[ 7 ]}^{[ 8 ]}^{[ 9 ]} подробно обсудил и сравнил эти различные протоколы маршрутизации. ^{[ 10 ]}

Mesh STA — это отдельные устройства, использующие ячеистые сервисы для связи с другими устройствами в сети. Они также могут размещаться совместно с точками доступа 802.11 (AP) и предоставлять доступ к ячеистой сети станциям 802.11 (STA), которые имеют широкую доступность на рынке. Кроме того, ячеистые STA могут размещаться совместно с порталом 802.11, который выполняет роль шлюза и обеспечивает доступ к одной или нескольким сетям, отличным от 802.11. В обоих случаях 802.11s предоставляет механизм прокси для поддержки адресации для устройств 802, не являющихся ячеистыми, что позволяет конечным точкам узнавать внешние адреса.

802.11s также включает в себя механизмы обеспечения детерминированного доступа к сети, основу для контроля перегрузки и энергосбережения.

Сетчатая безопасность

В сетке нет определенных ролей — нет клиентов и серверов, нет инициаторов и ответчиков. Таким образом, протоколы безопасности, используемые в ячеистой сети, должны быть настоящими одноранговыми протоколами, где любая сторона может инициировать другую или обе стороны могут инициировать одновременно.

Методы одноранговой аутентификации

Между узлами 802.11s определяет безопасную аутентификацию на основе пароля и протокол установления ключей . Одновременная аутентификация равных (SAE). SAE основан на обмене ключами Диффи-Хеллмана с использованием конечных циклических групп , которые могут быть первичной циклической группой или эллиптической кривой . ^{[ 11 ]} Проблема обмена ключами Диффи-Хеллмана заключается в том, что он не имеет механизма аутентификации. Таким образом, на полученный ключ влияют предварительно общий ключ и MAC-адреса обоих узлов, чтобы решить проблему аутентификации .

Когда одноранговые узлы обнаруживают друг друга (и безопасность включена), они принимают участие в обмене SAE. Если SAE завершается успешно, каждый узел знает, что другая сторона обладает паролем ячейки, и в качестве побочного продукта обмена SAE два узла устанавливают криптографически надежный ключ. Этот ключ используется с «Authenticated Mesh Peering Exchange» (AMPE) для установления безопасного пиринга и получения сеансового ключа для защиты ячеистого трафика, включая трафик маршрутизации.

Реализации

Поправка IEEE 802.11s поддерживается многими продуктами, такими как open80211s, OLPC . ^{[ 12 ]} В open80211s сетки меньшего размера, менее 32 узлов. ^{[ 13 ]} поддерживаются. Некоторые проекты основывались на более ранних (черновых) версиях.

Эталонная реализация проекта 802.11s доступна как часть уровня mac80211 в ядре Linux , начиная с версии 2.6.26. ^{[ 14 ]} Сообщество Linux с его многочисленными разнообразными дистрибутивами предоставляет разнородную площадку для тестирования таких протоколов, как Hybrid Wireless Mesh Protocol . ^{[ 15 ]} OpenWrt , дистрибутив Linux для маршрутизаторов, поддерживает ячеистую сеть. ^{[ 16 ]}^{[ 17 ]}
Во FreeBSD черновик 802.11s поддерживается, начиная с FreeBSD 8.0. ^{[ 18 ]}
Маршрутизатор Google Wi-Fi использует протокол ячеистой сети 802.11s. ^{[ 19 ]}
Маршрутизатор MeshPoint.One использует протокол ячеистой сети 802.11s. ^{[ 20 ]}

См. также

Ссылки

^ Стэнли, Дороти. «Краткое руководство по действиям IEEE 802.11» . ИИЭЭ . Проверено 30 июня 2021 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б «Спецификация протокола HWMP» . Рабочая группа по стандартам WLAN Института инженеров электротехники и электроники. Ноябрь 2006 года . Проверено 3 мая 2009 г.
^ «IEEE P802.11 — ЦЕЛЕВАЯ ГРУППА S — ОБНОВЛЕНИЕ СОВЕЩАНИЙ» . Проверено 2 января 2012 г.
^ «Выпуск спецификации 802.11 (802.11-2012) 2012 г.» . Архивировано из оригинала 5 августа 2018 г. Проверено 3 августа 2015 г.
^ «RFC 3561 Специальная дистанционная векторная маршрутизация по требованию (AODV)» . Специальная рабочая группа по мобильным сетям Инженерной рабочей группы по Интернету. Июль 2003 года . Проверено 3 марта 2007 г.
^ «Исследование моделирования протоколов маршрутизации на основе таблиц и маршрутизации по требованию для мобильной одноранговой сети - С. Дж. Ли и др., 1999» (PDF) . дои : 10.1109/65.777441 . S2CID 12848559 . Архивировано из оригинала (PDF) 4 сентября 2017 г. {{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется |journal= ( помощь )
^ «Сравнение производительности AODV, TODV, OLSR и ABR с использованием OPNET - Э. Нера и Дж. Сингх» (PDF) .
^ «Сравните производительность двух известных протоколов маршрутизации для одноранговых мобильных сетей». CiteSeerX 10.1.1.301.6049 . {{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется |journal= ( помощь )
^ «Обзор текущих протоколов маршрутизации для одноранговых мобильных беспроводных сетей, 1999 г.» (PDF) .
^ «Протоколы маршрутизации для одноранговых мобильных беспроводных сетей от Падмини Мисры» .
^ Харкинс, Дэн (2008). «Одновременная аутентификация равных: безопасный обмен ключами на основе паролей для ячеистых сетей». 2008 Вторая международная конференция по сенсорным технологиям и приложениям (Sensorcomm 2008) . стр. 839–844. дои : 10.1109/SENSORCOMM.2008.131 . ISBN 978-0-7695-3330-8 . S2CID 18401678 .
^ Хирц, Гвидо (январь 2000 г.). «IEEE 802.11s: Стандарт Mesh WLAN» . Беспроводная связь IEEE . academia.edu . Проверено 2 марта 2018 г.
^ Чун-Йоу. «Какое максимальное количество узлов поддерживается Mesh?» . Гитхаб, выпуск 62 . Проверено 2 марта 2018 г.
^ «Изменения Linux 2.6.26» . Проверено 14 июля 2008 г.
^ «802.11с» . Линукс Беспроводной.
^ «Сетка/OpenWRT» . Проверено 31 июля 2014 г.
^ Участники BattleMesh. «БэтлМэшВ7» . Проверено 31 июля 2014 г. {{cite web}}: |author= имеет общее имя ( справка )
^ «ВифиМеш» .
^ «Создание сети вашего Wi-Fi» . 15 ноября 2016 г. Проверено 16 ноября 2016 г.
^ «Техническая спецификация MeshPoint.One» . Проверено 11 августа 2019 г.

Внешние ссылки

[IEEEWGActivities-1] Стэнли, Дороти. «Краткое руководство по действиям IEEE 802.11» . ИИЭЭ . Проверено 30 июня 2021 г.

[HWMP-2] Перейти обратно: ^а ^б «Спецификация протокола HWMP» . Рабочая группа по стандартам WLAN Института инженеров электротехники и электроники. Ноябрь 2006 года . Проверено 3 мая 2009 г.

[IEEE_P802.11_TG-3] «IEEE P802.11 — ЦЕЛЕВАЯ ГРУППА S — ОБНОВЛЕНИЕ СОВЕЩАНИЙ» . Проверено 2 января 2012 г.

[4] «Выпуск спецификации 802.11 (802.11-2012) 2012 г.» . Архивировано из оригинала 5 августа 2018 г. Проверено 3 августа 2015 г.

[RFC3561-5] «RFC 3561 Специальная дистанционная векторная маршрутизация по требованию (AODV)» . Специальная рабочая группа по мобильным сетям Инженерной рабочей группы по Интернету. Июль 2003 года . Проверено 3 марта 2007 г.

[6] «Исследование моделирования протоколов маршрутизации на основе таблиц и маршрутизации по требованию для мобильной одноранговой сети - С. Дж. Ли и др., 1999» (PDF) . дои : 10.1109/65.777441 . S2CID 12848559 . Архивировано из оригинала (PDF) 4 сентября 2017 г. {{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется |journal= ( помощь )

[7] «Сравнение производительности AODV, TODV, OLSR и ABR с использованием OPNET - Э. Нера и Дж. Сингх» (PDF) .

[8] «Сравните производительность двух известных протоколов маршрутизации для одноранговых мобильных сетей». CiteSeerX 10.1.1.301.6049 . {{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется |journal= ( помощь )

[9] «Обзор текущих протоколов маршрутизации для одноранговых мобильных беспроводных сетей, 1999 г.» (PDF) .

[10] «Протоколы маршрутизации для одноранговых мобильных беспроводных сетей от Падмини Мисры» .

[11] Харкинс, Дэн (2008). «Одновременная аутентификация равных: безопасный обмен ключами на основе паролей для ячеистых сетей». 2008 Вторая международная конференция по сенсорным технологиям и приложениям (Sensorcomm 2008) . стр. 839–844. дои : 10.1109/SENSORCOMM.2008.131 . ISBN 978-0-7695-3330-8 . S2CID 18401678 .

[12] Хирц, Гвидо (январь 2000 г.). «IEEE 802.11s: Стандарт Mesh WLAN» . Беспроводная связь IEEE . academia.edu . Проверено 2 марта 2018 г.

[13] Чун-Йоу. «Какое максимальное количество узлов поддерживается Mesh?» . Гитхаб, выпуск 62 . Проверено 2 марта 2018 г.

[linux-14] «Изменения Linux 2.6.26» . Проверено 14 июля 2008 г.

[15] «802.11с» . Линукс Беспроводной.

[16] «Сетка/OpenWRT» . Проверено 31 июля 2014 г.

[17] Участники BattleMesh. «БэтлМэшВ7» . Проверено 31 июля 2014 г. {{cite web}}: |author= имеет общее имя ( справка )

[freebsd-18] «ВифиМеш» .

[19] «Создание сети вашего Wi-Fi» . 15 ноября 2016 г. Проверено 16 ноября 2016 г.

[20] «Техническая спецификация MeshPoint.One» . Проверено 11 августа 2019 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]

[ 20 ]