É um framework que integra SDN, mais precisamente Openflow, em redes mesh sem fio, com sinalização in-band, e que permite experimentar diversas técnicas de engenharia de trafego para melhorar a utilização da rede. Exemplos de aplicações implementadas e avaliadas com emulação demonstram a viabilidade e potencial de uso do framework.
Visão geral
A Figura abaixo sintetiza os principais componentes do OpenWiMesh e seus relacionamentos. O framework é composto por dois tipos de nós, a saber: Roteadores Mesh (MR) e Controlador (CTL).
Os principais componentes (estruturais e funcionais) do framework são:
- Comutador SDN: software de encaminhamento de pacotes no MR com suporte a OpenFlow. Consiste da tabela de fluxos, que executa o casamento e encaminhamento de pacotes e do canal de comunicação com o controlador;
- Mecanismo de controle in-band: conjunto de estratégias necessárias para viabilizar um canal de sinalização entre o nó controlador central e os roteadores mesh no mesmo datapath do tráfego de dados da rede;
- Regras iniciais de encaminhamento: definem como os MRs encaminham o tráfego inicialmente na WMN para que o canal de sinalização in-band possa ser estabelecido;
- GraphClient: componente instalado no MR que coleta informações de topologia da infraestrutura mesh e estatísticas de rede. O GraphClient é usado para estender as funcionalidades do OpenFlow, fornecendo estatísticas específicas da rede Wi-Fi, manuseando APIs padrões do kernel Linux (e.g. nl80211);
Abaixo é possível visualizar uma imagem do funcionamento do framework em ambiente emulado:
Casos de Uso
- Engenharia de Tráfego - O OpenWiMesh foi originalmente desenvolvido para viabilizar técnicas de Engenharia de Tráfego na rede mesh sem fio. Engenharia de Tráfego é um método de melhorar o desempenho da rede a partir de análises dinâmicas de suas características, predição de tendências e auto ajustes no encaminhamento do tráfego de dados na rede. No OpenWiMesh, a Engenharia de Tráfego foi utilizada principalmente para balancear o tráfego na WMN, o que pode melhorar o consumo de energia agregado dos nós mesh e diminuir efeitos de interferência e contenção. Em (BRITO et al, 2014) é possível obter mais detalhes;
- Roteamento multi-caminho - Em (FERREIRA, 2013) foi realizado um trabalho de conclusão de graduação com tema "Esquema de roteamento multi-caminho em redes MESH sem fio com OpenFlow para suporte a aplicações VoIP";
- Distribuição e replicação de controladores SDN - Em (ARAUJO, 2015) foi realizado um trabalho de conclusão de graduação com tema "Distributed-OpenWiMesh: Uma arquitetura de múltiplos controladores SDN para redes mesh sem fio";
- Distribuição de conteúdo multimídia - Em (SANTOS, 2016) está sendo realizado um trabalho de mestrado com tema "Distribuição de conteúdo multimídia em redes em malha sem fio"
- Monitoramento adaptativo em WMN - Em (SILVA, 2016) foi realizado um trabalho de conclusão de graduação com tema "Gerenciamento em redes definidas por software"
- Roteamento em redes mesh sensível a algoritmos de rastreamento com câmeras 4D: Entre 2011 e 2013 a UFBA participou do projeto "SPACES-4D: Sistema PArticipativo de Gestão e Monitoramento de Cidades E Serviços Públicos usando rastreamento com câmeras 4D" (Edital RNP/CTIC - Cidades Inteligentes), em conjunto com a UFSC e UNICAMP. Nesse projeto, foi construída uma rede mesh sem fio 802.11 com suporte à OpenFlow (testbed) no Departamento de Computação da UFBA, a fim de avaliar diferentes estratégias de roteamento sensíveis às particularidades do algoritmo de rastreamento;
Código-fonte e Licenciamento
Veja o
repositório oficial do projeto, onde encontrará distribuição do framework e módulos relacionados.
O OpenWiMesh é software livre; você pode redistribuí-lo e/ou modificá-lo sob os termos da Licença Pública Geral GNU Affero (AGPL), conforme publicada pela Free Software Foundation; tanto a versão 3 da Licença como (a seu critério) qualquer versão posterior.
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Tutoriais e Manuais de uso
Documentações obsoletas:
Referências
- BRITO, I.V.S. Suporte a mobilidade em redes mesh sem fio definidas por software. Dissertação (Mestrado) -- Departamento de Ciência da Computação, Instituto de Matemática, Universidade Federal da Bahia, Salvador, Bahia, 2016.
- SILVA, B. R. Monitoramento adaptativo em redes mesh sem fio. Monografia (Graduação) -- Departamento de Ciência da Computação, Instituto de Matemática, Universidade Federal da Bahia, Salvador, Bahia, 2016.
- ARAUJO, M. R. Distributed-OpenWiMesh: Uma arquitetura de múltiplos controladores SDN para redes mesh sem fio. Monografia (Graduação) -- Departamento de Ciência da Computação, Instituto de Matemática, Universidade Federal da Bahia, Salvador, Bahia, 2015.
- SANTOS, J. S. Distribuição de conteúdo multimídia em redes em malha sem fio (provisório). Dissertação (Mestrado) -- Departamento de Ciência da Computação, Instituto de Matemática, Universidade Federal da Bahia, Salvador, Bahia, 2016. Trabalho em Andamento.
- BRITO, I. et al. Openwimesh: um framework para redes mesh sem fio definidas por software. In: 32th Simpósio Brasileiro de Redes de Computadores e Sistemas Distribuídos (SBRC). [S.l.: s.n.], 2014. p. 413–426. (pdf)
- FERREIRA, I. F. Esquema de roteamento multicaminho em redes MESH sem fio com OpenFlow para suporte a aplicações VoIP. Monografia (Graduação) -- Departamento de Ciência da Computação, Instituto de Matemática, Universidade Federal da Bahia, Salvador, Bahia, 2013.
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