Una rete decentralizzata e cooperativa in cui ogni nodo (router o client) è in grado di comunicare direttamente con qualsiasi altro nodo, vicino o lontano
In origine, con rete mesh si intendeva un tipo di rete in cui ogni nodo era connesso fisicamente con ogni altro nodo, mentre nelle attuali reti mesh un nodo è connesso solamente ad un sottoinsieme di nodi. Questa tipologia è comunque molto diversa da quella comunemente utilizzata nelle reti wireless tradizionali in cui si utilizza una tipologia a stella (chiamata basic service set) in cui ci sono alcuni router che fungono da nodi centrali che si occupano di gestire le operazioni di routing e in cui l’accesso alla rete è totalmente centralizzato. In una rete wireless tradizionale, due nodi che intendano comunicare l’uno con l’altro devono necessariamente passare attraverso l’access point.
In una rete Mesh ogni nodo oltre a svolgere il classico ruolo di host, svolge anche le funzionalità di routing, effettuando le operazioni di forwarding dei pacchetti verso gli altri nodi. La caratteristica fondamentale di una Wirelessh Mesh Network è che essa è organizzata in maniera dinamica: nel caso in cui un nodo vada down la rete si comporterà in maniera da compensare immediatamente questa mancanza, riorganizzando il routing in modo da bypassare il nodo non funzionante. Le reti mesh sono dunque caratterizzate dalla proprietà di essere fault tolerant.
Tipi di nodi delle reti Mesh
Le reti Mesh sono caratterizzate da due tipi di nodi:
- Mesh router: è caratterizzato, oltre che dalle classiche funzionalità tipiche di un router, da funzionalità aggiuntive utili a supportare il networking all'interno di una rete mesh. Per migliorare la flessibilità della rete un router mesh ha più interfacce, basate sulla stessa tecnologia. Un router wireless fornisce delle funzionalità di gateway e di bridge (ponte) che permettono l'integrazione con differenti tipi di reti quali Internet, Wi-Fi, Wi-Max e reti cellulari
- Mesh client: sono composti da software e hardware più semplici rispetto ai Mesh router, le funzionalità di gateway e di bridge possono non essere presenti e possono avere meno interfacce per l'accesso alla rete
Applicazioni delle Reti Mesh
Le reti mesh sono basate su protocolli ancora in via di sviluppo e soggetti a numerosa ricerca. A causa di ciò non sono ancora molto utilizzate, ma è molto probabile che saranno di fondamentale importanza nel prossimo futuro a causa dell’elevata eterogeneità dei dispositivi in grado di connettersi a reti wireless (PC, Smartphone, etc.).
Le reti mesh hanno successo in contesti in cui c’è la necessità di costruire reti wireless con scarsi fondi e di conseguenza difficoltà nel setup dell’infrastruttura di rete dal punto di vista delle parti che la compongono.
Il progetto One Laptop Per Child (OLPC) prevede la possibilità di creare una rete wireless mesh tra i portatili OLPC, sfruttando schede di rete convenzionali e adottando il protocollo 802.11s. L'iniziativa è volta alla progettazione, produzione e distribuzione di laptop da 100 dollari per fornire a ogni bambino del mondo, specie a quelli nei Paesi in via di sviluppo, l'accesso alla conoscenza e alle moderne forme educative. I laptop sono basati su programmi open source, processori low-cost, trasformatori di rete e possono essere alimentati con batteria interna ricaricabile con una manovella o una batteria auto. In questo modo si andrà a fornire zone sprovviste di qualsiasi infrastruttura di rete cablata, si pensi a determinate aree dell’Africa, di un possibile backhaul wireless sicuro e poco costoso dal punto di vista implementativo.
Un'altra caratteristica di questo tipo di rete riguarda la possibilità di essere rimossa con un certa facilità nel caso in cui le condizioni ambientali lo richiedano, ad esempio in previsioni di tempeste, maremoti, guerre civili.
Standard 802.11s
Uno dei vantaggi delle WLAN (Wireless Local Area Network) è la loro capillare diffusione. Tuttavia sono caratterizzate da alcune limitazioni, tra le quali troviamo la limitata mobilità dell'utente all'interno della rete dovuta alla scarsa portata della rete stessa. Infatti a causa delle limitazioni sulla potenza di trasmissione degli Access Point (AP) la copertura di queste reti può essere inferiore rispetto alle esigenze di mobilità degli utenti. Attualmente è possibile collegare più AP tra loro al fine di fornire la copertura ad un’area maggiore. Gli AP in questa configurazione formano un Extended Service Set (ESS), affidandosi per la comunicazione tra i vari AP al Distribution System Medium (DSM), il collegamento viene effettuato tramite un portale ad una rete wired del tipo 802.3 LAN. Il cablaggio di un mezzo DSM, necessario per permettere la comunicazione degli AP, può rivelarsi molto costoso o impraticabile a seconda delle condizioni ambientali. In questo contesto si inserisce lo standard 802.11s per le reti mesh. Questo standard definisce un nuovo tipo di stazione chiamata Mesh Point (MP): la differenza tra un Mesh Point e gli altri tipi di dispositivi esistenti (client e AP) è che può scambiare frame su un collegamento wireless multihop.
Il MP potrà comunicare non solo con gli altri MP immediatamente visibili, ma anche con tutti MP che sono connessi alla stessa rete.
Leonardo (22/10/2014)
