Mesh Networking

802.11s: Mesh networking

 
Introducción
¿Qué son las mesh networks, y por qué era necesaria una enmienda?

Con la rápida adopción de las redes inalámbricas llegó también una necesidad de proveer acceso inalámbrico a lugares en los cuales conectar un AP (Access Point) no era posible. La longitud de un cable Ethernet está limitada a 100 metros, lo que hace dificultoso posicionar algunos APsen el centro de ambientes interiores de grandes dimensiones. El problema se hace aún más complicado con la necesidad de proveer cobertura inalámbrica en exteriores.
La idea de usar un enlace inalámbrico para reemplazar algunos cables Ethernet es tan antigua como 802.11. En 2003, el grupo de trabajo de 802.11 definió el concepto de Wireless Distribution System (WDS) como un mecanismo para lacomunicación inalámbrica entre access points utilizando un formato de frame de 4 direcciones. Pero el grupo de trabajo no fue más allá de esta simple definición, e indicó que el estándar describe tal formato, pero no como dicho mecanismo o formato sería usado.
Reemplazar un cable Ethernet con un enlace inalámbrico brinda muchos beneficios:
- El primer beneficio es obviamente la mayor flexibilidad deun enlace inalámbrico al compararlo con uno cableado. Cuando todos los access points se conectan a un switch, necesitamos al menos tantos puertos como access points, y todos deben estar a un rango de 100 metros del switch. Con enlaces inalámbricos, es posible necesitar un primer access point para conectar a un switch y a la red cableada, pero luego muchos otros APs pueden conectarse a través delprimero, a pesar de encontrarse a gran distancia del switch, o incluso si están ubicados sobre objetos móviles (trenes, grúas, etc.). El beneficio de la flexibilidad también yace en las rutas tomadas por el enlace inalámbrico. Con un cable Ethernet, existe un único camino posible entre el AP y el switch. Con un enlace inalámbrico, cualquier AP puede estar dentro del rango de uno o varios APs, ypuede utilizar el camino con el mejor radio. Esta posibilidad de conectar APs entre sí, y la posibilidad de conexiones redundantes, es la definición básica de una wireless mesh network.
- El segundo beneficio radica en que una red inalámbrica como la descripta hasta ahora se auto-forma. Si se embebe un algoritmo en un mesh AP para detectar el mejor camino a la red cableada, construir o expandir unamesh network puede ser tan simple como añadir nuevos access points y cerciorarse de que estén en el rango de otros access points.
- El tercer beneficio es que este tipo de red es self-healing (se cura/repara automáticamente). Si un access point tiene múltiples posibles caminos hacia la red cableada, y si el AP es capaz de automáticamente elegir el mejor camino, remover un access point en lamalla podría simplemente forzar a los otros access points a encontrar el nuevo camino hacia la red cableada, sin la necesidad de reemplazar el access point faltante.

Figura 1 - Topología básica
Estos beneficios impulsaron a varios fabricantes a comenzar a diseñar e implementar soluciones de malla tan temprano como en 2003. Sin embargo, junto con estos beneficios surgieron varias preguntasdelicadas:
- ¿Cómo otros APs son descubiertos por un mesh AP?
- ¿Cómo hace un AP para determinar el “mejor camino a la red cableada”?
- ¿Qué mecanismo debería utilizarse para que un access point permita a otro AP utilizar su enlace para transmitir datos a otro lugar?
- ¿Cómo prevenir el acceso no deseado de otros APs a la mesh cloud?
- ¿Cómo garantizar seguridad en la comunicación entre mesh accesspoint?
Todas estas preguntas fueron no encontraron respuesta en el estándar 802.11, incluso en la versión de 2007. El concepto mismo de una wireless mesh cloud no se encuentra en el estándar. Tal nube no es un IBSS (Independent Basic Service Set). Un IBSS implica estaciones formando una red sin conectividad a un sistema de distribución (distribution system – DS). Tampoco califica como una red...