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Foto di Cannara

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Adsl utilizzando rete Mesh a Cannara..
Scritto da Fabrizio Ortolani   

Dopo il flop (almeno a mio personalissimo giudizio) del Wi-Max a Cannara, spunta una nuova tipologia di rete disponibile a Cannara. In realtà l'idea da cui nasce non è di oggi, ma l'implementazione a bassi costi è degli ultimi mesi. Iniamo a descrivere come funziona per poter spiegare il perchè potrebbe (io la proverò venerdì p.v.) essere mgliore. Wireless mesh networking è una rete a maglie implementata tramite una wireless local area network. Mentre Internet è fondamentalmente una infrastruttura di comunicazione elettronica, cooperativa, che si serve per la trasmissione dei segnali di mezzi fisici quali fili, fibre ottiche, ecc.., una rete a maglie è una rete di comunicazione senza fili cooperativa costituita da un gran numero di nodi che fungono da ricevitori, trasmettitori e ripetitori. Il concetto di rete senza fili cooperativa.

L'offerta del servizio Adsl tamite questa tecnologa sembra essere molto allettante: 6Mb simmetrica a 20€/mese. Per intenderci la Wi-Max di Aria costa 18€/mese (usando il modem non wi-fi) ed è una 4Mb (ahaha.... diciamo 1,5Mb reali se va bene) asimmetrici (cioè in download si hanno 4Mb in upload molto meno).

Facciamo subito un esempio di implementazione per capire meglio questa tipologia di rete.

 

Uno dei principali progetti realizzati con una rete wireless del tipo mesh, è il Taipei's Mobile Project che aveva come obbiettivo la diffusione di Internet e la fornitura di servizi di pubblica utilità in alcune zone residenziali della città. Questa rete è stata realizzata con apparati di tecnologia proprietaria di una nota casa costruttrice impiegando interfacce standard di comunicazione 802.11.b e 802.11.g.La rete mesh presa in esame è stata realizzata utilizzando una nuova concezione di apparati wireless access point caratterizzati da un architettura di rete peer-to-peer con funzionalità di routing. Questi apparati si differenziano dei comuni access point in quanto sono dotati di una tecnologia superiore ed innovativa in grado di funzionare in modo simultaneo con interfacce standard 802.11b e 802.11.g. su frequenze di trasmissione differenti. Le caratteristiche tecniche riportate fanno riferimento allo specifico prodotto utilizzato. L'accesso per gli utenti terminali (computer portatili, apparati palmari ecc.) viene realizzato con lo standard 802.11b garantendo una banda dati condivisa di 11 Mbps. La frequenza di lavoro rientra nella banda a 2,4 GHz. In questo caso vengono utilizzate antenne omnidirezionali al fine di garantire una copertura radio omogenea. L'area operativa del singolo access point viene generalmente definita hot spot. Il collegamento di core o di dorsale viene realizzato tra i singoli access point in modalità magliata con lo standard 802.11g garantendo una banda di collegamento di 54 Mbps. Questa caratteristica permette una migliore efficienza della rete garantendo una ridondanza fisica (inteso come supporto trasmissivo) dei collegamenti. La frequenza di lavoro rientra nella banda a 5 GHz. In questo caso vengono utilizzate antenne direttive o con angoli di irradiamento sufficientemente stretti al fine di collegare uno o più access point. Dal punto di vista applicativo, la funzionalità di routing implementata in ogni singolo access point permette di inoltrare il traffico dati (pacchetti TCP/IP) secondo tabelle statiche o dinamiche configurate negli apparati di rete. Questa caratteristica permette una migliore efficienza della rete garantendo una ridondanza dei collegamenti dal punto di vista logico (inteso come instradamento dei pacchetti TCP/IP) ed una migliore gestione del traffico di rete. Un altro aspetto molto importante di queste reti è la possibilità di espandere l'area di copertura del servizio evitando l'utilizzo di cavi o fibre ottiche per i collegamenti di core.

In conclusione possiamo identificare le Mesh Network Wireless come un estensione della rete Internet in ambito radio in quanto adottano la medesima tipologia di architettura. Questo tipo di infrastruttura è decentralizzata (non ci sono server centrali), relativamente economica, molto adattabile e resistente, dal momento che ogni nodo deve solamente trasmettere un segnale al massimo fino al nodo successivo. I nodi fungono da ripetitori per trasmettere il segnale dai nodi più vicini ai peers (nodi equivalenti) che sono troppo distanti per essere raggiunti; in questo modo abbiamo una rete capace di coprire grandi distanze, specialmente su terreni accidentati o comunque "difficili". Le reti a maglie sono inoltre estremamente affidabili, poiché ogni nodo è connesso a molti altri nodi. Se un nodo viene meno alla rete, a causa di problemi hardware o qualunque altro motivo, i nodi vicini semplicemente cercano altri percorsi per trasmettere il segnale (si rivolgono ad altri nodi). Le capacità della rete possono essere incrementate semplicemente installando altri nodi. Le reti a maglie possono includere dispositivi sia fissi che mobili

Tanto per essere franchi non sono tutte rose e fiori.

Le reti mesh si stanno diffondendo soprattutto perché risolvono il problema di portare connettività wireless là dove non si riuscirebbe ad arrivare a ogni access point con un collegamento cablato. In queste reti, infatti, gli access point dialogano fra loro e si scambiano pacchetti dati un po' come i router fanno nelle reti cablate: da un AP a un altro il singolo pacchetto arriva all'access point che in quel momento copre il client a cui è destinato, oppure al nodo che fa da gateway verso la rete cablata quando si tratta di uscire dalla rete mesh. Secondo alcuni osservatori, però, la scalabilità delle reti mesh asincrone è inferiore a quello che spesso ci si aspetta. Il problema è legato al protocollo asincrono di Media Access Control (MAC) che viene usato nelle reti mesh: CSMA (Carrier Sense Multiple Access) non sarebbe in grado di gestire la contention fra i nodi in reti particolarmente grandi, portando tutta la rete wireless tramata a cadere sotto il peso di collisioni e auto-interferenze che ne abbassano progressivamente il thrughput. L'alternativa proposta è la creazione di reti mesh sincrone che impieghino antenne direzionali e il protocollo TDD (Time Division Duplex) per coordinare trasmissioni simultanee in tutta la topologia della rete: una rete sincrona - secondo i sostenitori di questo approccio - può garantire una scalabilità superiore all'approccio asincrono perché è in grado di portare ai massimi livelli il riutilizzo spaziale e spettrale.Il primo requisito di una rete mesh sincrona è l'uso di antenne direzionali invece di antenne onnidirezionali: in questo modo si creano connessioni dedicate punto-punto tra i nodi della rete, il che riduce l'interferenza e le collisioni tra nodi stessi. Il fatto di poter usare livelli più elevati di potenza in questi collegamenti - che sono attivati e disattivati secondo le necessità e non sono necessariamente sempre in funzione - porta poi altri vantaggi, tra cui in primo luogo l'uso di modulazioni più efficienti e la capacità di raggiungere distanze più elevate in ricetrasmissione.Il secondo elemento giudicato utile per la creazione di reti mesh scalabili è la sincronizzazione di tutte le trasmissioni nei vari link punto-punto. Questo richiede un segnale di sincronizzazione comune per tutti i nodi, che può essere quello fornito dai satelliti GPS. Un clock comune per tutti i nodi permette al protocollo MAC TDD di coordinare in modo preciso i processi di trasmissione e ricezione dei segnali in rete. Il fatto di avere trasmissioni che avvengono nello stesso momento ma in porzioni diverse della rete mesh porta al massimo riutilizzo spaziale e spettrale. L'unione delle comunicazioni direzionali e dinamiche con la sincronizzazione dei flussi di traffico viene giudicato da diversi osservatori come un modo efficace di superare i limiti di CSMA nelle reti mesh WiFi. Un effetto collaterale positivo della sincronizzazione è che la rete mesh diventa in questo modo deterministica: si possono prevedere throughput, latenza e jitter perché il flusso del traffico non è più soggetto a condizioni variabili che possono causare congestione di rete e collisioni. Questo fattore è ovviamente importante quando si parla di Quality of Service e si pensa a reti wireless mesh che debbano supportare comunicazioni in tempo reale come quelle voce e video.
Come altri tipi di reti mesh, anche quelle sincrone possono avere funzioni di rilevamento automatico dei nodi e il failover dei collegamenti per 'aggirare' gli access point non funzionanti.

Si dice che il nuovo opertore abia implementato un proprio agoritmo per evitare queste ultime problematiche.

Verificherò venerdì. A presto!