شبكة الجوال المخصصة (MANET) [+3 Learning Resources]
MANET هي نوع من الشبكات اللاسلكية التي لا تعتمد على بنية تحتية ثابتة مثل جهاز التوجيه أو نقطة الوصول.
يمكن إرجاع أصل MANETs إلى السبعينيات عندما بدأ الباحثون في استكشاف استخدام شبكات الراديو الحزمة. تم إنشاء هذه الشبكات لتوفير اتصال مباشر بين الأجهزة دون استخدام بنية تحتية ثابتة.
نظرًا لأن الحوسبة المتنقلة والابتكارات في التكنولوجيا اللاسلكية سمحت بإنشاء شبكات معقدة وديناميكية ، بدأت فكرة الشبكة المخصصة كما نعرفها اليوم في التبلور.
منذ ذلك الحين ، استمر البحث في مجال MANET في التطور ، مع بروتوكولات وخوارزميات وتطبيقات جديدة يجري تطويرها لمواجهة التحديات الفريدة لهذه الشبكات.
دعونا نرى ما هو كل شيء عن مانيت وأين يتم استخدامه.
ما هو مانيت؟
MANET تعني شبكة Mobile Ad-hoc. إنه نوع من الشبكات اللاسلكية حيث يمكن للهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة والأجهزة اللوحية الاتصال ببعضها البعض دون الحاجة إلى بنية تحتية مركزية أو شبكة اتصالات موجودة مسبقًا.
مصدر الصورة: networkimulationtools
في MANET ، تتواصل الأجهزة مع بعضها البعض عن طريق تكوين شبكة مؤقتة. يعمل كل جهاز كمرسل ومتلقي للبيانات.
عندما يريد أحد الأجهزة الاتصال بجهاز آخر ، فإنه يبث إشارة أو رسالة إلى جميع الأجهزة الأخرى ضمن نطاق الاتصال الخاص به. يتلقى جهاز المستلم المقصود الرسالة ويستجيب وفقًا لذلك.
إذا لم يكن الجهاز المستهدف ضمن نطاق الاتصال المباشر الخاص به ، فإنه يرسل الرسالة إلى جهاز قريب ثم يعيد توجيهها إلى الجهاز التالي وما إلى ذلك ، حتى تصل الرسالة إلى وجهتها.
تستخدم الأجهزة في MANET بروتوكول توجيه لإنشاء وصيانة اتصالات الشبكة ديناميكيًا أثناء انتقالها داخل وخارج نطاق اتصالات بعضها البعض. يساعد بروتوكول التوجيه الأجهزة في تحديد أفضل مسار لإعادة توجيه حزم البيانات إلى وجهتها بناءً على هيكل الشبكة وجودة الارتباط وعوامل أخرى.
أحد بروتوكولات التوجيه الشائعة المستخدمة في MANETs هو بروتوكول متجه المسافة حسب الطلب (AODV). يسمح بروتوكول AODV للأجهزة بإنشاء مسارات عند الطلب ويدعم كلاً من الاتصالات أحادية البث والبث المتعدد.
بروتوكول التوجيه الآخر المستخدم في MANET هو بروتوكول توجيه المصدر الديناميكي (DSR) ، والذي يعتمد على توجيه المصدر ويسمح للأجهزة بالحفاظ على ذاكرة التخزين المؤقت للتوجيه للطرق المستخدمة مؤخرًا.
لماذا يحتاج المرء إلى مانيت؟
فيما يلي بعض الميزات لوصف كيفية استخدام MANET.
نقص البنية التحتية
في الحالات التي لا توجد فيها بنية تحتية للشبكة ، كما هو الحال في المواقع البعيدة أو العمليات العسكرية ، يمكن إنشاء MANET بسرعة دون الاعتماد على البنية التحتية الموجودة مسبقًا.
المرونة والتنقل
يمكن إعداد MANET ونقله بسهولة حسب الحاجة ، مما يجعلها مثالية للمواقف التي تحتاج فيها الشبكة إلى إعادة تكوينها بسرعة.
على سبيل المثال ، في عملية عسكرية ، يمكن إنشاء MANET وإعادة تشكيله بينما تتحرك القوات عبر مواقع مختلفة.
فعاله من حيث التكلفه
قد يكون نشر البنية التحتية للشبكة التقليدية مكلفًا للغاية في بعض الأحيان ، خاصة في المواقع المعزولة أو الريفية. ومع ذلك ، يمكن إعداد MANET بسهولة باستخدام الأجهزة المملوكة بالفعل ، مما يجعله خيارًا ميسور التكلفة.
التكوين التلقائي
لا تتطلب أي تكوين أو إعداد يدوي. عندما تنضم الأجهزة إلى الشبكة أو تغادرها ، يتم ضبط بروتوكول التوجيه ديناميكيًا لضمان إمكانية اتصال جميع الأجهزة ببعضها البعض.
قابلية التوسع
يمكن زيادة حجم MANET أو تصغيره حسب الحاجة ، اعتمادًا على حجم الشبكة وعدد الأجهزة المعنية. وهذا يجعلها مثالية للمواقف التي قد يتغير فيها حجم الشبكة والطوبولوجيا باستمرار ، كما هو الحال في منطقة كوارث أو حدث خارجي.
خصائص مانيت
تشمل الخصائص الرئيسية لـ MANET ما يلي:
الهيكل الديناميكي
يتغير هيكل الشبكة باستمرار عندما تتحرك العقد داخل وخارج النطاق أو تنضم العقد الجديدة إلى الشبكة أو تغادرها. هذا يجعل من الصعب الحفاظ على شبكة مستقرة وموثوقة.
اللامركزية
لا توجد سيطرة مركزية أو بنية تحتية ثابتة في MANET ، مما يعني أن جميع العقد في الشبكة يجب أن تتعاون مع بعضها البعض لضمان الأداء السليم للشبكة.
موارد محدودة
تتمتع الأجهزة المحمولة بقدرة بطارية وقوة معالجة وسعة تخزين محدودة ، مما قد يؤثر على أداء وكفاءة الشبكة.
تحديات أمنية
تكون أجهزة MANET عرضة للتهديدات الأمنية المختلفة ، مثل التنصت والاعتراض وهجمات رفض الخدمة. إن الافتقار إلى البنية التحتية الثابتة والطبيعة اللامركزية للشبكة يجعل من الصعب تنفيذ تدابير أمنية فعالة.
التنظيم الذاتي
يجب أن تنظم العقد في الشبكة ذاتيًا لتشكيل هيكل الشبكة وصيانته ، الأمر الذي يتطلب استخدام البروتوكولات والخوارزميات الموزعة.
قيود النطاق الترددي
عادةً ما يكون النطاق الترددي المتاح في MANET محدودًا ومشتركًا بين جميع العقد في الشبكة ، مما قد يؤثر على سرعة وموثوقية عمليات نقل البيانات.
إمكانية التنقل
قد يتأثر استقرار الشبكة وموثوقيتها بالحركة غير المقيدة لعقدها. من الصعب الحفاظ على جداول التوجيه وضمان إعادة توجيه البيانات المناسبة بسبب التنقل.
تطبيقات مانيت
تمتلك MANET مجموعة متنوعة من التطبيقات ، خاصة في المواقف التي لا تتوفر فيها شبكة سلكية أو لاسلكية تقليدية. بعض التطبيقات الشائعة لـ MANETs هي:
الاتصالات العسكرية
تستخدم في العمليات العسكرية لتوفير اتصال آمن وموثوق بين القوات والمركبات ، حتى في البيئات المعادية أو البعيدة.
الشبكات الاجتماعية
يمكن استخدام MANETs لتشكيل شبكات اتصال عفوية في المواقف الاجتماعية مثل الحفلات الموسيقية أو المهرجانات ، حيث قد تكون الشبكات التقليدية مزدحمة أو غير متوفرة.
خدمات الطوارئ
قد تتعرض البنية التحتية للاتصالات التقليدية للضرر أو الدمار في حالة الكوارث الطبيعية مثل الزلازل أو الأعاصير. هنا ، يمكن استخدام MANET لنشر شبكات الاتصال بسرعة للمساعدة في جهود الإنقاذ والإغاثة.
شبكات الاستشعار
يمكن استخدام MANET لتوصيل أجهزة الاستشعار اللاسلكية في بيئات مثل الزراعة أو المراقبة البيئية أو الرعاية الصحية. يمكن لأجهزة الاستشعار بعد ذلك التواصل مع بعضها البعض ، ويمكن جمع البيانات وتحليلها لأغراض مختلفة.
شبكات النقل
في تحسين سلامة وكفاءة أنظمة النقل ، مثل تواصل المركبات مع بعضها لتلافي الاصطدامات أو توفير تحديثات مرورية.
شبكات المنطقة الشخصية
يمكن استخدامه أيضًا للاتصال بين الأجهزة الشخصية مثل الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية والأجهزة القابلة للارتداء في المواقف التي لا تتوفر فيها الشبكات التقليدية.
مصادر التعلم
هناك العديد من الكتب المتوفرة في السوق والتي تقدم نظرة عامة شاملة عن MANET ، بما في ذلك تاريخها ومفاهيمها الرئيسية واتجاهات البحث الحالية. هنا ، قمنا بإدراج بعض منهم.
# 1. تطبيقات شبكة المحمول المخصصة
يوفر هذا الكتاب للقراء فهمًا واسعًا لحالات الاستخدام العملي لـ MANET وتأثيرها المحتمل على المجالات المختلفة.
علاوة على ذلك ، يصف الكتاب استخدام حزمة محاكاة NS2 للتنفيذ والعمل التجريبي ، والتي يمكن أن تكون مفيدة للباحثين الذين يرغبون في اختبار وتقييم بروتوكولات التوجيه المختلفة في MANETs.
# 2. شبكات الجوال المخصصة: الوضع الحالي والاتجاهات المستقبلية
تم تنظيم هذا الكتاب في 18 فصلاً كتب كل منها خبراء بارزون في مجال الشبكات المخصصة. تغطي الفصول مجموعة واسعة من الموضوعات المتعلقة بـ MANET ، بما في ذلك بروتوكولات التوجيه وآليات الأمان وجودة الخدمة وتطبيقات الوسائط المتعددة.
# 3. بروتوكول تأمين العقدة للتوجيه الفعال في شبكة الهاتف المحمول المخصصة
أولاً ، يقدم هذا الكتاب نظرة عامة مفصلة عن التحديات التي تواجهها الشبكات المخصصة ، مثل الافتقار إلى بنية تحتية مركزية ومحدودية الموارد وحساسيتها للهجمات.
ثم يقترح حلاً لهذه التحديات من خلال تطوير بروتوكول NSP.
يتضمن أيضًا مخططات وأمثلة مفصلة لمساعدة القراء على فهم المفاهيم المقدمة.
مفكرة
مع استمرار تزايد الطلب على الاتصال اللاسلكي ، من المرجح أن تزداد أهمية أنظمة MANET أيضًا.
سيكون الهدف من البحث المستقبلي في هذا المجال هو إيجاد مناهج مبتكرة لحل تحديات مانيت ، بما في ذلك تخصيص الموارد وإدارة الطاقة وتوفير جودة الخدمة.
بشكل عام ، يعد مجال MANETs مجال بحث سريع التطور مع العديد من الفرص المثيرة للابتكار والتطوير.
آمل أن تكون قد وجدت هذه المقالة مفيدة في التعرف على شبكات Mobile Ad hoc واستخدامها. قد تكون مهتمًا أيضًا بالتعرف على تحسين الشبكة والطرق التي يمكنك تنفيذها لتحسين أداء الشبكة.
