アジェンダアドホックネットワークとは何か経路制御名前解決センサーネットワーク運用における現実的課題 2003, Skyley Networks,Inc. 本資料の著作権は株式会社スカイリーネットワークスに帰属します無断複製および引用は損害賠償著作権法の罰則の対象となります 2

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つづるかりこめ
7 years ago
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4 無線アドホックネットワーク複数の無線端末が自律的かつ最小限の設定でネットワークを構成しなくてはならない ( アドホック ) アドレス解決名前解決各端末は他の端末のデータを適切に中継しなくてはならない ( マルチホップ ) 経路制御端末は常に移動または消滅する可能性があるがそれでもネットワークは維持されなくてはならない 2003, Skyley Networks,Inc. 本資料の著作権は株式会社スカイリーネットワークスに帰属します無断複製および引用は損害賠償著作権法の罰則の対象となります 4

5 課題マルチホップの難しさ移動体を含めたアドホックネットワークでマルチホップを実現するためには経路制御が必要端末の流動性が高く経路が不安定で有線 ( インターネット ) の経路制御がそのまま利用できない MANET(Mobile Ad hoc NETwork) で提案されているいくつかのルーティングプロトコルを研究 , Skyley Networks,Inc. 本資料の著作権は株式会社スカイリーネットワークスに帰属します無断複製および引用は損害賠償著作権法の罰則の対象となります 5

6 課題アドホックの難しさ未知の端末がネットワークの一部を形成するかもしれない例えば IP を例にとると... あらかじめ IP が適切に設定されているとは限らない HCP NS のような解決機構が利用できるとは限らない通信相手のアドレスがあらかじめ分かっているとは限らない ZeroConf IP Auto Configuration 分散名前解決 2003, Skyley Networks,Inc. 本資料の著作権は株式会社スカイリーネットワークスに帰属します無断複製および引用は損害賠償著作権法の罰則の対象となります 6

7 MANET Reactive Type SR (The ynamic Source Routing Protocol) AOV (Ad Hoc On emand istance Vector Protocol) Proactive Type OLSR (Optimized Link State Routing Protocol) TBRPF (Topology Broadcast based on Reverse-Path Forwarding) Hybrid Type ZRP (Zone Routing Protocol ) JPPP, ECENTRA 2003, Skyley Networks,Inc. 本資料の著作権は株式会社スカイリーネットワークスに帰属します無断複製および引用は損害賠償著作権法の罰則の対象となります 7

8 Reactive Type SR (The ynamic Source Routing Protocol) AOV (Ad Hoc On emand istance Vector Protocol) 大規模低密度移動速度が早いネットワークに向いているルート発見ルート応答 2003, Skyley Networks,Inc. 本資料の著作権は株式会社スカイリーネットワークスに帰属します無断複製および引用は損害賠償著作権法の罰則の対象となります 8

9 Proactive Type OLSR (Optimized Link State Routing Protocol) TBRPF (Topology Broadcast based on Reverse-Path Forwarding) 高密度移動速度が低いネットワークに向いている 2003, Skyley Networks,Inc. 本資料の著作権は株式会社スカイリーネットワークスに帰属します無断複製および引用は損害賠償著作権法の罰則の対象となります 9

12 ECENTRA とは? 無線アドホック通信を可能にする商用のプロトコルスタックですアプリケーション作成を容易にするミドルウェアで経路制御だけでなくデータ送受信暗号化ピア発見など多くの API を提供します原則としてすべての無線端末に搭載されることを動作の前提にしています 2003, Skyley Networks,Inc. 本資料の著作権は株式会社スカイリーネットワークスに帰属します無断複製および引用は損害賠償著作権法の罰則の対象となります 12

13 ECENTRA の詳細 Jnutella Routing Protocol 基本は隣同士でリンク状態を交換する Proactive 型自分が誰と繋がっているか隣同士で常に情報交換スコープによって更新サイクルを変化させることで通信量を減らす 2003, Skyley Networks,Inc. 本資料の著作権は株式会社スカイリーネットワークスに帰属します無断複製および引用は損害賠償著作権法の罰則の対象となります 13

16 ECENTRA の詳細アドレスの代わりに 128bit の乱数を利用これによってアドレスを競合なく付与する問題を解決アドレス解決には Napster Gnutella Freenet といったファイル交換ソフトから分散検索の原理を利用これによって NS HCP に頼ることなくアドレス解決が可能通信相手のアドレスが不明な場合もその場で動的検索 2003, Skyley Networks,Inc. 本資料の著作権は株式会社スカイリーネットワークスに帰属します無断複製および引用は損害賠償著作権法の罰則の対象となります 16

17 ワイヤレス P2P の重要性無線アドホックネットワークは経路制御を考えただけでは足りない. アドレス配布名前解決マルチホップ向け TCP マルチキャスト端末検索応用アプリケーション経路制御 (MANET) を含む上位概念としてのワイヤレス P2P 2003, Skyley Networks,Inc. 本資料の著作権は株式会社スカイリーネットワークスに帰属します無断複製および引用は損害賠償著作権法の罰則の対象となります 17

19 センサーネットワーク * RF: EPSON 微弱無線モジュール * CPU: Hitachi H8 * メモリ :H8 内蔵メモリ (RAM 2kb, Rom 32kb) RF 微弱無線 Mod EPSON 社の微弱無線モジュールのスペック見通し通信距離 50m 双方向半二重通信使用周波数 :316.74MHz, MHz H8 Thermo Sensor Battery Power Switch 変調方式 :FSK 通信速度 : 512bps 電源電圧 : 2.8V~3.3V 消費電流データ : - 送信時 : 約 20.0mA - データ受信時 : 約 10.0mA - 受信待機時 : 約 1.0mA センサー無線機 ( 試作機 ) 2003, Skyley Networks,Inc. 本資料の著作権は株式会社スカイリーネットワークスに帰属します無断複製および引用は損害賠償著作権法の罰則の対象となります 19

20 MicroECENTRA の必要性センサーネットワークのような用途では無線が非常に低速で低機能 CPU もメモリーも限られた量しかないこのため PC と無線 LAN を対象にしたこれまでのプロトコルよりもさらに小型省電力な通信ソフトウェアが必要 MicroECENTRA 2003, Skyley Networks,Inc. 本資料の著作権は株式会社スカイリーネットワークスに帰属します無断複製および引用は損害賠償著作権法の罰則の対象となります 20

21 MicroECENTRA の想定スペック実行メモリ 4KB 以下コードサイズ 4KB 以下 MicroECENTRA 単体で一つの自律型プロトコルとして動作 ( パケット方式リンク状態型経路制御機構 ) CRCによるデータ欠損チェック転送エコーによる送信確認純粋 Peer to Peer 形式 ( 任意の端末から任意の端末に経路制御 ) 2003, Skyley Networks,Inc. 本資料の著作権は株式会社スカイリーネットワークスに帰属します無断複製および引用は損害賠償著作権法の罰則の対象となります 21

25 テーブル交換方式 A-B B A A-B B B A-B B A-B B A-B B A-C-B B-C C C A--B B- A-B-C B-C C A B A-B-C B-C C A-C-B B-C C A-C-B B-C C A-C-B B-C C C A-C-B B-C C A--B-C B--C C- 2003, Skyley Networks,Inc. 本資料の著作権は株式会社スカイリーネットワークスに帰属します無断複製および引用は損害賠償著作権法の罰則の対象となります 25

26 2003, Skyley Networks,Inc. 本資料の著作権は株式会社スカイリーネットワークスに帰属します無断複製および引用は損害賠償著作権法の罰則の対象となります 26 テーブル交換方式 A B C A-B-C- B-C- C- A-C-B- B-C- C- A--B-C B--C C- A-B-C- B-C- C- A--B-C B--C C- A--B-C B--C C- A--B-C B--C C- A B C A-B-C- B-C- C- A-C-B- B-C- C- A--B-C B--C C- A-B-C- B-C- C- A-B-C- B-C- C- A-B-C- B-C- C- A-B-C- B-C- C- A

28 テーブル交換方式ルール起動時には必ず自端末をアドバタイズする受信した経路表と自分の表を結合もし表に変化があれば自分の経路表をブロードキャスト収束条件送られてくる経路表による更新が発生しない保持する経路表が対称である各端末がネットワークトポロジを正確に把握 2003, Skyley Networks,Inc. 本資料の著作権は株式会社スカイリーネットワークスに帰属します無断複製および引用は損害賠償著作権法の罰則の対象となります 28

31 スカイリー : 非常時通信網 J-SAT Client PC 被災地エリア 600m 四方 Hitachi Prius PC as a Gateway NET: / Local: / 災害救助車 Client PA ipaq 10BASE BASE-T Cisco Router Client PC Client PC 実験内容 : 1) 被災地エリア内でのインスタントメッセージングテキスト通信 2) デジカメ画像連続自動送信 Client PA ipaq (10kb 程度 x 回数 ) 2003, Skyley Networks,Inc. 本資料の著作権は株式会社スカイリーネットワークスに帰属します無断複製および引用は損害賠償著作権法の罰則の対象となります 31

32 応用例 : コインコレクター売上データ売上データ売上データ既存ゲーム機に後付マルチホップ通信ケーブル工事不要売上をリアルタイムで確認既存のコインコレクターに後付で無線モジュールを取り付けコインコレクターの配線にジャックコネクターを噛ませてデータ収集 -> 無線モジュールが集金データを送信集金データは直接集計サーバ ( パソコン ) に飛ぶ通信距離が遠すぎるゲーム機の場合データはリレーされてとどく = 各ゲーム機が無線中継器として働く配線がないので自由自在なレイアウト集金データは無線で飛んでくるのでどこに持ち運んでもよいマルチホップなので通信半径は格段に広い 2003, Skyley Networks,Inc. 本資料の著作権は株式会社スカイリーネットワークスに帰属します無断複製および引用は損害賠償著作権法の罰則の対象となります 32

33 機械の状態監視工作機械の稼動状態監視 30~40 台程度の機械がレイアウトフリーでネットワークを組む動作休止異状の 3 状態を取得したい AC 電源は利用できる機械の状態変化を 3~5 秒程度以内に検知したいパチンコ機の故障監視データセンター内のサーバマシンの温度監視 2003, Skyley Networks,Inc. 本資料の著作権は株式会社スカイリーネットワークスに帰属します無断複製および引用は損害賠償著作権法の罰則の対象となります 33

34 ネットワーク管理の必要性アクセスコントロールネットワークを形成する端末を特定のものだけに限定したいパケットフィルタリング特定のパケットだけ中継しそれ以外のものは扱いたくないトポロジー管理無線の状態や端末の接続関係をモニタリングし場合によっては迂回ルートなどを手動設定したい 2003, Skyley Networks,Inc. 本資料の著作権は株式会社スカイリーネットワークスに帰属します無断複製および引用は損害賠償著作権法の罰則の対象となります 34

35 ネットワーク管理の難しさアクセスコントロールすべての端末がエントリーポイントでありうるため単純に認証を一元化できない自律的な認証認証の連鎖パケットフィルタリングアプリケーションとしては必要ないがネットワークとしては転送する必要がある ( ルータがクライアントを兼ねていることの難しさ ) 隣接ベースかソースベースかトポロジー管理 Proactive Reactive にかかわらずトポロジー管理ができない経路制御機構は現実には使い物にならないホスト優先度リンク品質を扱う必要性 2003, Skyley Networks,Inc. 本資料の著作権は株式会社スカイリーネットワークスに帰属します無断複製および引用は損害賠償著作権法の罰則の対象となります 35

InternetWeek 2002 P2P の無線への応用ワイヤレス P2P GMO 総合研究所主席研究員株式会社スカイリーネットワークス代表取締役梅田英和 2002, Skyley Networks,Inc. 本資料の著作権は株式会社スカイリーネットワークスに帰属します無断複製および引用

InternetWeek 2002 P2P の無線への応用ワイヤレス P2P GMO 総合研究所主席研究員株式会社スカイリーネットワークス代表取締役梅田英和 2002, Skyley Networks,Inc. 本資料の著作権は株式会社スカイリーネットワークスに帰属します無断複製および引用 InternetWeek 2002 P2P の無線への応用ワイヤレス P2P GMO 総合研究所主席研究員株式会社スカイリーネットワークス代表取締役梅田英和 2002, Skyley Networks,Inc. 本資料の著作権は株式会社スカイリーネットワークスに帰属します無断複製および引用は損害賠償著作権法の罰則の対象となります 1 アジェンダワイヤレス P2P とは実証実験のレポート