implementação ad hoc
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Relatório de Atividade prática
Felipe César Costa1 | Paulo Roberto
1 | Victor Hugo
1 | Odmar Gomes
1
1Departamento de Informática – Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia do
estado de Mato Grosso (IFMT)
felcca@gmail.com paulinhu@xms.com.br odmargomes@hotmail.com v.h.s@outlook.com
Resumo. Este relatório irá apresentar descrição e resultados de experimento
prático de atividade Bimestral da disciplina de Redes de comunicação sem fio.
Será demonstrado as diversas características de configuração utilizadas na
elaboração de uma rede ad-hoc. Os equipamentos físicos utilizados foram 4
dispositivos móveis com diferentes sistemas operacionais e um Access Point.
As características específicas de cada componente desta rede serão
apresentados neste relatório. Além deles as configurações das
implementações também serão descritas bem como todos procedimentos e
resultados dos testes realizados.
1. Introdução
As redes móveis ad-hoc (Mobile Ad Hoc Network – MANET) são caracterizadas
pelo baixo nível estrutural, já que é composto por enlaces sem fio comunicando entre si
em distâncias reduzidas. Sua aplicação geralmente é empregada em situações que exista
necessidade de uma comunicação cooperativa temporária. Nesta rede ponto-a-ponto
todos nós formam dinamicamente a comunicação de modo descentralizado não
existindo um elemento central de comunicação como um router. Cada componente atua
como roteador transferindo pacotes para os vizinhos.
O Protocolo OLSR (Optimized Link State Routing Protocol) é um padrão
presente nas redes Ad Hoc. É tido como um protocolo reativo, ou seja, é capaz de troca
informações com vizinhos frequentemente quando algum componente entra ou deixa de
fazer parte de rede. Esta característica é fundamental em uma MANET. Além disso,
funciona com cálculo de manutenção de rotas de todos os nós da topologia em malha.
Isso ocorre com execução de um loop em cada nó. Assim cada nó preenche uma tabela
de roteamento indicando como chegar a um nó destino.
Para este experimento será utilizado uma rede ad-hoc funcionando com
protocolo OLSR. Estes conceitos apresentados poderão ser observados nas
apresentações práticas e nos resultados obtidos. Ao final espera-se obter comunicação
entre todos componentes da rede.
2. Metodologia
Com objetivo de realizar estruturação da MANET projeto 5 possui os requisitos
apresentados na tabela 1. Estas 5 características apresentadas são consideradas parciais.
Ao término deste relatório será apresentado as dificuldades encontradas que fizeram
com que esta estrutura prevista não fosse efetivamente concretizada. A figura 1
demostra a topologia parcial solicitada.
Característica 1 Contar com no mínimo 4 dispositivos móveis, sendo 1 Linux,
1 Windows e 2 Smartphone Android;
Característica 2 Rodar o protocolo de roteamento OLSR;
Característica 3 Usar o protocolo de segurança WPA;
Característica 4 Uma das máquinas baseadas no Android deve prover o
roteamento para a Internet;
Característica 5 Um das máquinas Windows deve prover o serviço de DHCP.
Outras informações As configurações dos dispositivos rodando o sistema
operacional Linux devem ser feitas na linha de comando, e
pelo menos uma máquina Linux deve ser implementada em
roteador sem fio.
Tabela 1- Descrição Inicial da Topologia
Figura 1- Topologia Inicial
Para desenvolvimento deste experimento foi necessário aquisição dos
equipamentos iniciais para execução das características da tabela 2. Os hosts presente
nesta estrutura estão descritos na Figura 1. As modificações metodológicas será
descritas em seguida após apresentação das dificuldades encontradas.
Componente Descrição técnica Função desempenhada
Smartphone Motorola Fire
X340
800 Mhz 512 RAM
150 Mb memoria interna.
Android Versão 2.3
Host da rede ad-hoc
Tablet Phaser 1Ghz 512 RAM
256 Mb memoria interna.
Android Versão 4.0
Roteamento da rede ad-hoc
Notebook HP Proobok 3421 Sistema Operacional
Windows Seven com
software para DHCP
Servidor DHCP
Notebook LG T480 Sistema Operacional
Back Track R3 baseado
em Debian
Implementação em rede sem
fio
Roteador Acess Point TP
LINK TL-WR941ND
Criptografia WPA
habilitada
Comunicação com host
Linux para
Tabela 2- Equipamentos utilizados no experimento
3. Principais dificuldades encontradas
Ao longo das implementações deste experimento diversas dificuldades fizeram
com que a topologia inicial descrita no Tópico 2 sofressem algumas modificações
estruturais. O curto prazo para elaboração deste projeto fez com que as soluções para
estes problemas não fossem realizadas buscando não apenas substituição de
equipamentos e sim exclusão de algum deles do escopo inicial do projeto. Os tópicos
dos problemas encontrados para a topologia inicial serão descritos nas seções 3.1 3.2 e
3.3.
3.1 Roteador
Dentro do projeto inicial o host Linux deveria se conectar ao Ponto de acesso e
comunicar-se com rede ad-hoc provendo conectividade para internet através do
protocolo OLSR e utilizando criptografia WPA (Wi-Fi Protected Access).
Inicialmente foi necessário realizar atualização do firmware do equipamento
para implementação de outros protocolos que atendam requisições deste experimento.
Entre eles o OLSR e a criptografia WPA.
O primeiro entrave foi fazer com que este equipamento ao instalar DD-WRT fosse
configurado para funcionamento em modo ad-hoc e protocolo OLSR. Após diversas
tentativas este apenas era criado em modo infraestrutura. Além disso quando
configurado a criptografia WPA e OLSR existia falha nas configurações estabelecidas
entre os dispositivos da ad-hoc. Sendo assim desabilitamos segurança e excluímos o
Access point da topologia.
3.2 Dispositivos com sistema Android
Inicialmente teríamos entre os equipamentos disponíveis apenas o dispositivo
Smartphone Motorola. Posteriormente adquirimos Tablet Phazer e Smartphone
Samsung Galaxy Y. O dispositivo Motorola por padrão não possuía compatibilidade
com software utilizado para ad-hoc MANET Managed (disponível na plataforma
GOOGLE PLAY). Mesmo ciente foi realizado configurações para trabalhar em modo
ROOT e permitir funcionamento do software. Após funcionamento no modo SuperUser
o MANET MANAGED passou a abrir a interface inicial mas não passou desta opção.
Diversas configurações distintas foram estabelecidas. Após varias de tentativas este
equipamento foi excluído do projeto.
Nas configurações de Super Usuário é realizado a
permissão de execução do software MANET
Manager.
Nesta imagem é apresentado a interface padrão do
software.
Após realizada a configuração é necessário Start
no modo Ad-hoc com toque no ícone central da
imagem anterior. Nesta imagem é verificado “Start
Ad-Hoc Mode”. No entanto este equipamento
após iniciar por vezes o Smartphone desligava.
Com isso foi necessário optar pela utilização de
outros equipamentos.
Tabela 3- Tentativa de utilização do Manet Menager no smartphone Motorola Fire
4. Novos dispositivos e topologia
Após esclarecimento dos problemas encontrados, foi necessário reestruturação
da rede com novas configurações, topologia e implementações. Foi excluído do
experimento o equipamento Roteador e Access Point Tp-Link e para funcionamento
como Gateway foi utilizado o outro dispositivo Android. Além disso, foi acrescentado
um novo notebook com sistema operacional Back Track R3. A nova topologia e relação
de dispositivos são descritos na tabela 3 e figura X.
Componente Descrição técnica Função desempenhada
Smartphone Samsung
Galaxy Y
800 Mhz 512 RAM
150 Mb memoria interna.
Android Versão 2.4
Host da rede ad-hoc e saída
para internet
Tablet Phaser 1Ghz 512 RAM
256 Mb memoria interna.
Android Versão 4.0
Roteamento da rede ad-hoc
Notebook HP Proobok 3421 Sistema Operacional
Windows Seven com
software para DHCP
Servidor DHCP
Notebook LG T480 Sistema Operacional
Back Track R3 baseado
em Debian
Host da rede ad-hoc
Notebook HP Sistema Operacional
Back Track R3 baseado
em Debian
Host da rede ad-hoc
Tabela 4- Relação final de equipamentos utilizados no experimento
NOVA TOPOLOGIA
Figura 2- Topologia Definitiva
5. Implementações
A tabela a seguir demonstra as 3 etapas de implementação, separando-as por
funções semelhantes.
Etapas do
experimento
Descrição resumida das implementações
Inicial Criação da rede ad-hoc. Aquisição e configuração dos dispositivos
móveis. Nos smartphones verificação das versões do sistema
Android e configuração do Root e MANET Maneger.
Intermediária Instalação e configuração dos pacotes OLSRD nos dispositivos
Linux e OLSRSwitch no notebook Windows.
Final Teste de conectividade e verificação de saltos da rede ad-hoc
Tabela 5- Etapas da implementação
5.1. Etapa Inicial
5.1. Criação e configuração da rede ad-hoc
Com a plataforma Windows Seven o modo mais rápido em Iniciar, digitar na barra de
pesquisa Ad-hoc e selecionar a aba. Em seguida apenas seguindo as etapas
autoexplicativas até finalização do com nome da rede e segurança.
Figura 3- Configuração da Ad-hoc
Criamos uma rede com SSID projeto05 e este mesmo será criado nos dispositivos
Android. Não foi estabelecido segurança.
Figura 4- Configuração da Ad-hoc
5.2. Configuração dos dispositivos móveis Android
Estas imagens demonstram a interface inicial do software MANET. Ao clicar em
qualquer local da tela inicial serão abertas as opções do segundo quadro. Em Settings
podemos realizar as configurações disponíveis. Quando realizada comunicação em
Routing info veremos as informações do roteamento ad-hoc em OLSR
Figura 5- Interface do MANET
Em seguida a entrada de configuração do software. Em User Identifiel entramos com
mesmo SSID da rede ad-hoc já criada. Com isso o Smartphone reconhecerá a rede e irá
realizar associação. Mais abaixo há outras opções de configurações. Para este
experimento foi alterado apenas endereço IP, protocolo de Roteamento e Interface.
Figura 6.- Interface de configurações
O endereço IP da mesma faixa já disponível no ad-hoc é configurada. Posteriormente
escolhido o protocolo OLSR.
Figura 7- Interface de configurações
Escolhemos a interface, e confirmamos as configurações em Commit no canto superior
esquerdo. Por fim Clicamos no centro do símbolo de rede wireless.
Figura 8- Interface de configurações
Após todas finalização das configurações é realizado confirmação e o ícone da rede
ficará de cor verde.
Figura 9- Modo Ad-hoc estabelecido
5.3 Servidor DHCP
Nesta topologia optamos pela utilização do servidor de DHCP no próprio Windows
Seven. Com isso houve um ganho de tempo para configuração do protocolo OLSR.
Utilizamos o software livre Open DHCP Server. O servidor DHCP foi o mesmo host
utilizado para criação da rede ad-hoc.
Figura 10- Criação do servidor DHCP
Figura 11- Seleção da interface
Figura 12- Configuração da faixa de ip
Figura 13- DHCP Server
6. Etapa Intermediária
6.1 Configuração do OLSR no Linux
Aqui são tratadas as informações mais importantes para configuração do OLSR em ad-
hoc. A distribuição utilizada foi Back Track R3. Nenhuma de suas ferramentas de
análise forense possuiu importância neste experimento. A opção pela escolha desta
distribuição foi baseada na disponibilidade e este sistema esteve mais acessivel.
Faremos instalação do pacote OLSRD e em seguida alterar parâmetros no arquivo
olsrd.conf.
Figura 13- Instalação do pacote OLSRD
Após realizar a instalação é necessário acessar o arquivo olsrd.conf para alteração de
dois parâmetros. Nesta Figura é realizado copia de segurança.
Figura 14- Copia de segurança do arquivo de configuração
Já no arquivo de configuração é alterada a interface e escolhida Wlan0 . Em seguida
salvamos e saímos do editor.
Figura 15-alteração da interface no OLSRD
Figura 16- OLSRD em funcionamento
Agora é realizado acesso ao ad-hoc já criado anteriormente. As próximas figuras
apresentam sequencia de comandos para máquina Linux associar-se com a ad-hoc criada
pelo notebook Windows. Iremos desabilitar a interface Wlan0, estabelecer
configurações e em seguida confirmar e “levantar” novamente a interface.
Figura 17- Desabilitar a interface WLAN0
Figura 18- Configuração do modo, SSID da rede e canal
Figura 19- Captura das configurações de DHCP
Figura 20- Habilitar novamente interface Wlan0
6.2 Configuração do OLSR no Windows
Realizamos o download do software OLSR Switch e configuramos com IP da rede ad-
hoc.
Figura 21- Configuração do OLSR Switch
Figura 22- Configuração do OLSR Switch
7. Testes e resultados
O teste de conectividade contou com a participação dos alunos que compõe este
grupo. Cada membro do grupo responsabilizou-se pela administração de um
dispositivo da rede ad-hoc. Perceberam-se diversas falhas na composição dos
saltos. Um dos problemas observados foi à exclusão de elementos centrais da
rede. Uma das possíveis respostas para este problema é o alcance da placa de rede
do notebook que era maior que de outros dispositivos. Este poderia alcançar um
nó localizado na ponta e ignorava a ponte realizada pelo vizinho na rede. Além
disso, o Tablet apresentada comunicação fraca e por vezes “caia” e não era visto
por outros equipamentos. Quando solicitado os dispositivos das pontas deveriam
acessar internet através do Gateway Smartphone que estava localizado dentro do
laboratório. Além disso foi realizado teste ping e tracerout entre todos os
elementos da rede. Constatou-se que apesar da baixa qualidade de conexão dos
equipamentos obtiveram sucesso na comunicação entre a rede ad-hoc.
Mapa da realização dos testes
Figura 23- Mapa da rede
8. Considerações finais
Após diversas dificuldades enfrentadas, especialmente o curto prazo e os recursos
de hardware e incompatibilidade, foram realizados os testes necessários para
implementação da rede ad-hoc. Com isso várias informações podem ser extraídas
deste processo. Inicialmente tivemos dificuldades com a implementação da
criptografia WPA em modo ad-hoc. Não se sabe ao certo se este erro foi
originado pelo o tipo de rede, do protocolo OLSR ou outra configuração.
Podemos concluir que a presença deste tipo de criptografia trará dificuldades para
futuras implementações que envolvam estas especificações. Além disso, com
roteador Tp-Link não obtivemos sucesso na atualização de firmware com
DDWRT para funcionamento do OLSR. E por fim ao término deste experimento
sabemos que apesar da recomendação dos desenvolvedores é possível realizar
utilização do software MANET Manage com sucesso em hardware inferior aos
disponíveis no site oficial.
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