Παροχή ποιότητας υπηρεσιών σε ασύρματα δίκτυα

Abstract

Η επανάσταση των ασύρματων επικοινωνιών έφερε θεμελιώδεις αλλαγές στα δίκτυα δεδομένων. Απελευθερώνοντας τον χρήστη από την χρήση του καλωδίου, στα προσωπικά δίκτυα επικοινωνιών, στα δίκτυα κινητής τηλεφωνίας και στα κυψελοειδή δίκτυα, δίνεται η δυνατότητα των πλήρως κατανεμημένων κινητών επικοινωνιών, κάθε στιγμή και σε κάθε μέρος. Αυτός είναι ο βασικός λόγος που οδήγησε στην μεγάλη ανάπτυξη των ασύρματων δικτύων. Η σημαντική χρήση των ασύρματων δικτύων είναι ένας ανέξοδος και γρήγορος τρόπος σύνδεσης με το Διαδίκτυο στις χώρες και τις περιοχές όπου η υποδομή τηλεπικοινωνιών είναι φτωχή ή υπάρχει έλλειψη πόρων, όπως άλλωστε συμβαίνει στις περισσότερες αναπτυσσόμενες χώρες. Σε αυτό το σημείο, πρέπει να εξετάσουμε τα προβλήματα που προκύπτουν στην τεχνολογία των ασύρματων δικτύων. Καταρχήν, πρέπει να υπερνικηθούν τα ζητήματα συμβατότητας των ασύρματων δικτύων. Τα διαφορετικά «κομμάτια» των ασύρματων δικτύων που δεν γίνονται από την ίδια επιχείρηση μπορεί να μην λειτουργήσουν μαζί, ή να απαιτήσουν πρόσθετη εργασία για να επικοινωνήσουν . Τα ασύρματα δίκτυα είναι χαρακτηριστικά πιο αργά από εκείνα τα δίκτυα που συνδέονται άμεσα μέσω ενός καλωδίου Ethernet. Επίσης, ένα ασύρματο δίκτυο είναι πιο τρωτό, επειδή καθένας μπορεί να προσπαθήσει να «σπάσει» την ασφάλεια του δικτύου για να μεταδώσει ένα σήμα. Πολλά δίκτυα προσφέρουν WEP - Wired Equivalent Privacy - συστήματα ασφαλείας που όμως είναι επιρρεπή στην αποκρυπτογράφηση. Αν και το WEP εμποδίζει μερικούς εισβολείς, τα προβλήματα ασφαλείας έχουν αναγκάσει μερικές επιχειρήσεις να επιμένουν στην χρήση των καλωδίων έως ότου βελτιωθεί η ασφάλεια στα ασύρματα δίκτυα. Ένας άλλος τύπος ασφάλειας των ασύρματων δικτύων είναι η WPA - Wi-Fi Protected Access και επίσης η χρήση firewalls. Αφ' ενός, υπάρχουν μερικά προβλήματα που δεν μπορούν να λυθούν πολύ εύκολα. Καθώς, η χρήση των ασύρματων δικτύων αυξάνεται, οι άνθρωποι που τα χρησιμοποιούν έχουν μερικές ιδιαίτερες προσδοκίες και απαιτούν μια αυξημένη ποιότητα εξυπηρέτησης. Αναμένουν ποιότητα εξυπηρέτησης και ταχύτητα όπως στα δίκτυα Ethernet. Προκειμένου να λυθεί αυτό το πρόβλημα, πρέπει να αλλάξουμε και να βελτιώσουμε τις διαδικασίες της μετάδοσης και της παραλαβής πακέτων με τις ασύρματες κάρτες. Η διπλωματική μου εργασία προτείνει έναν μηχανισμό για τη ποιότητα των υπηρεσιών με την αλλαγή του πρωτοκόλλου MAC. Επιλέξαμε τις αλλαγές να γίνουν στο πρωτόκολλο MAC επειδή το επίπεδο MAC είναι αρμόδιο για τις διαδικασίες που συσχετίζονται με την πρόσβαση των χρηστών στο ασύρματο μέσο. Αυτές οι αλλαγές, που υλοποιήσαμε προσθέτουν νέες λειτουργίες στο ρόλο του access point και των σταθμών βάσης. Η βασική ιδέα ήταν ότι οποιοσδήποτε σταθμός έχει τα περισσότερα πακέτα να στείλει, τότε αυτός είναι ο σταθμός που πρέπει να έχει τη μεγαλύτερη προτεραιότητα. Δεδομένου ότι στα ασύρματα δίκτυα, η μετάδοση ενός πακέτου μεταξύ δύο σταθμών απαιτεί έναν μεσάζοντα, έναν ενδιάμεσο σταθμό, το access point, αλλάξαμε το πρωτόκολλο MAC τόσο για την λειτουργία του access point, όσο και για την λειτουργία των σταθμών. Από τα πειράματα, καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι ο μηχανισμός μας μπορεί να παρέχει την επιθυμητή ποιότητα υπηρεσιών και υπόσχεται περαιτέρω πιθανές βελτιώσεις και περαιτέρω εργασία.