Optimized Link State Routing

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Begründung: Der Artikel vermischt Konzepte mit der Implementierung. Das Protokoll selbst wird nicht ausreichend erklärt, die vorgestellten Optimierungen haben teilweise nichts mit dem Protokoll selbst zu tun sondern beschreiben allgemeine Probleme im Netzwerkbereich und deren Lösung.

Optimized Link State Routing, kurz OLSR, ist ein Routingprotokoll für mobile Ad-hoc-Netze, das eine an die Anforderungen eines mobilen drahtlosen LANs angepasste Version des Link State Routing darstellt. Das Protokoll wird in dem RFC 3626 beschrieben.

Bei diesem verteilten flexiblen Routingverfahren ist allen Knoten (Routern) die vollständige Netztopologie bekannt, sodass sie von Fall zu Fall den kürzesten Weg zum Ziel festlegen können. Als proaktives Routingprotokoll hält es die dafür benötigten Informationen jederzeit bereit.

Arbeitsweise[Bearbeiten]

Die Topologieentdeckung erfolgt bei OLSR über zwei Arten von Nachrichten: HELLO- und Topology-Control (TC)-Nachrichten. HELLO-Nachrichten dienen zum Link Sensing, zur Nachbarentdeckung und zur Mitteilung der Multipoint-Relay-Wahl. Die TC-Nachrichten dienen dazu, die so gewonnenen Informationen über mögliche Verbindungen im Netz zu verteilen.

Ein im Netz teilnehmendes Gerät (Knoten) entdeckt seine 1-Hop- und 2-Hop-Nachbarn über die periodisch verschickten HELLO-Nachrichten. Diese enthalten die IP-Adressen der bereits bekannten 1-Hop-Nachbarn sowie den Status der Verbindung zu ihnen und werden nicht weitergeleitet. Aus seinen 1-Hop-Nachbarn wählt jeder Knoten Multipoint Relays (MPRs), sodass er über sie jeden seiner 2-Hop-Nachbarn erreichen kann. Die MPRs sind die Knoten, die Broadcast-Nachrichten weiterleiten, was das Fluten effizienter macht. Sie sind es auch, die die TC-Nachrichten erstellen, die eine Liste mindestens der Knoten enthalten, von denen sie als MPRs gewählt wurden, sodass für jeden Knoten mindestens eine Möglichkeit bekannt ist, wie er erreicht werden kann. Diese TC-Nachrichten werden im gesamten Netzwerk verteilt. Auf diese Weise erhält jeder Knoten eine Vorstellung des Netzwerkes und kann Routingtabellen erstellen.

Im OLSR-Protokoll wird der Dijkstra-Algorithmus eingesetzt.

Optimierungen[Bearbeiten]

OLSR ist ein optimiertes Link-State-Routingprotokoll, das auf die Anforderungen von mobilen Ad-hoc-Netzen angepasst wurde, jedoch auch in anderen Strukturen Anwendung findet. Hier gibt es folgende Hauptansätze zur weiteren Entwicklung und Optimierung:

Auto-Assignment von IP-Adressen[Bearbeiten]

Kritisch bei dem OLSR-Protocol ist derzeit, dass kein Auto-Assignment von IP-Adressen möglich ist. Um zu vermeiden, dass die IP Adressen der Wireless Clienten (z. B. Laptops) doppelt vergeben werden, werden diese in manchen Projekten bzw. der Router Firmware zentral vergeben. Damit wird auch der Internetzugang nur nach Registrierung möglich. Es wäre auch möglich, die IP-Vergabe dezentral zu organisieren und an der MAC-Adresse der Wlan-Karte zu orientieren. Dazu benötigt es noch ein Update der OLSR-Software. In einigen Freifunk-Initiativen werden an zentrale (immobile) OLSR-Knoten hierarchisch Pools von IP-Adressen vergeben, die diese wiederum per DHCP an die umliegenden (mobilen) Knoten vergeben.

Ende-zu-Ende-Verschlüsselung[Bearbeiten]

Derzeit kann jeder Knoten sehen, was die anderen Knoten im Netzwerk durchleiten beziehungsweise welche Webseiten sie anfordern oder Dateien sie laden. Ist eine Route erstmal gefunden, ist die geplante Optimierung diese mit Ende-zu-Ende-Verschlüsselung abzusichern.

Hybrider Zugang[Bearbeiten]

Vermaschte Netzwerke erfordern OLSR-Knoten. Dennoch soll den Usern, die kein OLSR auf dem Laptop oder PC installiert haben, der Wireless-Zugang durch den normalen Funkradius möglich gemacht werden. Dazu müsste ein OLSR-Knoten nicht nur Pakete von OLSR-Knoten weiterleiten, sondern auch von normal konfigurierten Wireless-Karten im definierten Umkreis des Knoten. Ein OLSR-Knoten würde dabei eine IP-Adresse aus einem ihm zentral zugeteilten Pool per DHCP an einen nicht OLSR-fähigen Knoten zuteilen und diesem als Gateway in das OLSR-Netzwerk dienen. Allerdings ist ein solchermaßen angebundener Client an das DHCP-Lease des Knotens gebunden und somit nur begrenzt zu Roaming fähig. Jede Bewegung in den Einzugsbereich eines anderen Knotens führt beim Ablaufen des DHCP-Lease zu einer anderen IP-Adresse, sodass beispielsweise Streaming-Anwendungen unterbrochen werden. Dieses Problem wäre aber lösbar, wenn ein Auto-Assignment eingeführt werden würde.

Bandbreitenmanagement[Bearbeiten]

Ziel in ferner Zukunft ist, wenn die Software sowohl für Wireless Chips im Laptop als auch im Router einsatzfähig ist, ein Bandbreitenmanagement wie zum Beispiel im Protokoll SrcRR zu implementieren à la Netlimiter, bei der die zur Verfügung stehende Bandbreite aufgeteilt und dynamisch genutzt werden kann für die drei Nutzergruppen: Owner, OLSR-Knoten ein paar Hops entfernt und schließlich den Non-OLSR-Knoten in der direkten Umgebung des Wireless Routers. Somit gäbe es ein Breitbandmanagement für den Betreiber des Knoten: Seine private, nicht geteilte Bandbreite, die weiterzuleitende Bandbreite für andere OLSR-Knoten und eine Bandbreite für normale Knoten in der direkten Umgebung des Access Points, die nicht OLSR benutzen.

Wireless-Karten als Router betreiben[Bearbeiten]

Derzeit ist für einen Router und z.B. einen Laptop mit Wireless Chip jeweils eine andere Software notwendig. Elegant wäre es, wenn die OLSR-Installierungssoftware sowohl auf einen Router wie auch auf dem Laptop mit einem Wireless Chip aufgespielt werden könnte. Es gibt erste Ansätze, die über die Software regeln wollen, dass jeder Wireless Chip einen Router simuliert, auf dem dann auch OLSR unterstützt wird.[1]

Umstellung auf IPv6[Bearbeiten]

Wird zur Zeit diskutiert.

Feinoptimierungen[Bearbeiten]

  • Nicht jeder Knoten erstellt Link State Advertisements (LSAs), sondern nur die als Multipoint Relay (MPR) markierten.
  • Es werden so wenig Kontrollmeldungen wie möglich über das Netzwerk verschickt.
  • MPRs können sich entscheiden, lediglich Informationen über die Knoten zwischen sich und den MPRs zu versenden, die sie ausgewählt haben.

Anwendung[Bearbeiten]

OLSR findet außer in der Forschung neben B.A.T.M.A.N. in Freifunk-Netzen Anwendung.

Andere Ad-hoc-Routingprotokolle[Bearbeiten]

Weblinks[Bearbeiten]

Fußnoten[Bearbeiten]

  1. http://hostap.epitest.fi/