Las bases del encaminamiento MANET: en caso de emergencia avisar a BATMAN

Imaginaos que un tsunami o un huracán se lleva por medio todas las antenas y estaciones base del operador móvil (Movistar, Vodafone, Orange…) dejando toda tu ciudad incomunicada, sumida en el caos, a merced de los malos y dificultando las operaciones de rescate. ¿A quién hemos de llamar? A Batman, por ejemplo.

No, no me refiero al superhéroe murciélago, sino a B.A.T.M.A.N (Best Approach To Mobile Adhoc Networks), un reciente protocolo de enrutamiento móvil empleado en las denominadas redes MANET (Mobile ad hoc Networks).

¿Y qué es una red MANET?

En pocas palabras, son redes móviles cuyos nodos se conectan entre sí mediante tecnología Wi-Fi ad hoc y que poseen completa libertad para desplazarse geográficamente, por lo que se trata de una topología de red muy dinámica, cambiante y descentralizada. Por esta razón, cada nodo (o smartphone) debe realizar por sí mismo tareas de router como localizar a sus móviles vecinos, mantener tablas de rutas, decidir cuál es el mejor camino, etc.

Ello nos permitiría realizar llamadas gratis (como VoIP) o enviar mensajes de texto sin necesidad de operador móvil, por lo que es una implementación muy útil para situaciones de emergencia o desastres naturales. ¿Significa esto «bye-bye Movistar»? Esa es otra historia que ya discutiremos en otra ocasión.

Vale, ¿pero cómo funcionan?

Durante los últimos 30 años se han desarrollado decenas (¿cientos?) de protocolos para prácticamente todos los escenarios. BATMAN entre ellos. No entraremos en detalles escabrosos, así que aquí va una explicación un tanto burda de qué es un protocolo de routing:

Es el mecanismo que permite a cada nodo conocer «dónde» se encuentra dentro de la red en relación a sus vecinos para así poder encaminar (o «enrutar») de forma eficiente un mensaje o llamada saltando de nodo a nodo hasta llegar a un destinatario.

En una red local o LAN como la que tenemos en nuestra casa no hay muchos cambios en la topología, sin embargo en una red móvil constantemente aparecen y desaparecen nodos que no contentos con ello cambian de ubicación a cada segundo

¿Entonces cómo puede conocer un móvil la topología de la red, si está en constante cambio?

En redes ad-hoc los nodos no conocen a priori la topología de su red, por lo que primero tienen que descubrirla. En este concepto reside la complejidad del encaminamiento en redes MANET:

La idea es que los nodos móviles anuncian su presencia periódicamente con un paquete broadcast de saludo. Los vecinos escuchan estos saludos y poco a poco van aprendiendo y actualizando nuevas rutas: «le paso mi mensaje al nodo A, que dice que conoce a un nodo B, que a su vez conoce al destinatario C«. Para lograr esto, las tablas de encaminamiento deben ser propagadas o intercambiadas periódicamente.

Para terminar, ¿cuántos protocolos de enrutamiento MANET existen?

Muchos. Pero se pueden clasificar en unos pocos grupos:

1. Proactivos. Estos protocolos mantienen una lista actualizada de destinos y rutas que redistribuyen periódicamente a través de la red con las desventajas que ello conlleva en términos de mantenimiento y velocidad de reacción ante cambios o fallos. Algunos ejemplos: el mencionado BATMAN y OLSR (Optimized Link State Routing Protocol).
2. Reactivos o bajo demanda («on-demand»). Como su nombre indica, estos protocolos «inundan» la red con peticiones de ruta (paquetes «Route Request») con los problemas de latencia y congestión que pueden provocar. Algunos ejemplos son AODV (Ad hoc On-Demand Distance Vector) o su sucesor: DYMO.
3. Híbridos. Estos protocolos tratan de superar las desventajas de los anteriores de la siguiente forma: en una primera etapa se comporta como un protocolo proactivo y más tarde, cuando ya ha descubierto algunas rutas, empieza a actuar como uno reactivo. Un ejemplo: ZRP (Zone Routing Protocol).
4. Jerárquicos. Son protocolos híbridos, pero en otro sentido. Pueden enrutar proactiva o reactivamente en función del nivel jerárquico en que se encuentren dentro de la red. Ejemplo: CBRP (Cluster Based Routing Protocol).

En próximos artículos veremos que no todo el monte es orégano y profundizaremos en este interesante y novedoso campo de las telecomunicaciones aplicado a smartphones Android.