Mobile Ad hoc Network (MANET): Protokol dan Aplikasinya

Posted in Jaringan Komputer on June 21, 2024 by Roberto Kaban ‐ 9 min read

Mobile Ad hoc Network (MANET) #

Mobile Ad hoc Network (MANET) adalah jenis jaringan nirkabel yang terdiri dari sekelompok perangkat mobile yang dapat berkomunikasi satu sama lain tanpa perlu infrastruktur jaringan tetap, seperti router atau access point. Perangkat dalam MANET dapat bergerak bebas dan secara dinamis membentuk jaringan sementara. Manet memiliki karakteristik seperti Infrastruktur yang otonom, Skalabilitas jaringan dan kemampuan node dan variasi tautan.

Karakterisitik Manet #

• Tanpa infrastruktur dan otonom
  • MANET tidak bergantung pada infrastruktur terpusat atau mapan.
  • Setiap node dapat berperan sebagai router atau menghasilkan data untuk transmisi
• Skalabilitas Jaringan
  • Algoritma umum untuk manajemen jaringan ditujukan untuk beroperasi pada jaringan Wi-Fi tetap atau kecil.
  • Jaringan besar menimbulkan banyak tantangan seperti skalabilitas, pengalamatan, manajemen lokasi, perutean, keamanan, interoperabilitas, dan bandwidth yang tinggi
• Kemampuan Node dan Variasi Tautan
  • Setiap node lebih antarmuka radio, bekerja pada pita frekuensi berbeda dan memiliki kemampuan transmisi/penerimaan berbeda mengakibatkan hubungan asimetris dalam kemampuan node
  • Masalah utama dalam MANET adalah setiap node berfungsi sebagai router dan perangkat akhir

Tantangan dalam Manet #

• Topologi yang fleksibel
  • Node dapat berpindah secara acak
  • Topologi jaringan yang biasanya memiliki banyak hop dapat berpindah secara spontan dan cepat pada waktu yang tidak terduga, dan dapat terdiri dari koneksi dua arah dan satu arah
• Route
  • Sulit untuk merutekan paket antar node.
  • Mayoritas protokol menggunakan perutean reaktif.
  • Pergerakan acak dari node pada jaringan berarti perutean multi-cast menjadi masalah lain karena Multi Casting Tree tidak lagi statis.
  • Ada beberapa rute hop antar node yang lebih kompleks daripada komunikasi satu hop.

Jenis-jenis Manet #

• Vehicular Ad hoc Network (VANET)

  VANET merupakan jenis jaringan MANET yang memungkinkan komunikasi antar kendaraan atau perangkat keselamatan yang ada di pinggir jalan. VANET bertujuan agar memastikan semua kendaraan menjadi lancar dan aman di jalan.

• Smart Phone Ad hoc Network (SPAN)

  Digunakan di seluruh perangkat telepon seluler dengan membuat jaringan peer-to-peer melalui bantuan Teknologi Wi-Fi dan Bluetooth

• Internet based Mobile Ad hoc Network (iMANET)

  Menghubungkan node seluler dan menetapkan rute yang didistribusikan secara otomatis berdasarkan konsep protokol jaringan seperti User Datagram Protocol (UDP), Transmission Control Protocol (TCP), Internet Protocol (IP) dan Routing Information Protocol.

• Hub-Spoke MANET

  Jaringan yang dibentuk dari beberapa sub MANET yang dihubungkan dalam VPN hub-spoke agar jaringan terdistribusi secara geografis.

• Military MANET

  Menekankan pada kecepatan data, request secara realtime, routing yang cepat selama perangkat bergerak, keamanan yang tinggi, dan adanya jangkauan radio yang digunakan pada perangkat militer

• Flying Ad hoc Network (FANET)

  digunakan pada kendaraan udara tak berawak (umumnya dikenal sebagai drone)

Isu Keamanan dalam Manet #

• Tidak ada Batasan yg ditentukan sebelumnya

  Tidak memiliki batas fisik tetap dan node beroperasi dalam lingkungan yang dinamis. Serangan seperti peniruan identitas dan DoS sulit dideteksi karena koneksi nirkabel bisa terputus secara acak.

• Tidak ada sistem operasi pusat

  Tanpa sistem kendali terpusat, masalah keamanan meningkat. Serangan sulit dideteksi karena kendali didistribusikan ke setiap node, dan sulit mengidentifikasi node yang dipercaya karena kurangnya perlindungan.

• Penyusup di dalam jaringan

  Node seluler rentan terhadap serangan karena sulit mendeteksi node yang tidak diinginkan dan memantau aktivitas yang mencurigakan. Akibatnya berupa pencurian informasi dan serangan berbahaya, terutama pada transfer data sensitif antar node. Serangan seperti man-in-the-middle mudah diatur karena banyaknya titik akses dalam jaringan.

• Keterbatasan sumber energi

  Node di MANET rentan terhadap serangan DoS yang menyebabkan pengurasan daya baterai dengan membanjiri node target dengan lalu lintas atau meminta layanan komputasi berat.

Perbandingan Protokol Routing #

Aplikasi Manet #

• Jaringan Sensor

  • Jaringan sensor terdiri dari sensor-sensor kecil yang mengumpulkan informasi lingkungan seperti tekanan, suhu, dan emisi gas. Contohnya adalah penggunaan sensor-sensor ini dalam aplikasi pemantauan cuaca atau kualitas udara di kota-kota.
  • Setiap sensor memiliki keterbatasan kapasitas dan harus saling bergantung untuk mengirimkan data ke pusat pengolahan informasi. Sebagai contoh, dalam pemantauan lingkungan, sensor-sensor ini dapat digunakan untuk memantau polusi udara di area perkotaan.
  • Dukungan teknologi Internet of Things (IoT) dan kecerdasan buatan (AI) semakin meningkatkan popularitas jaringan sensor dalam berbagai aplikasi, termasuk pertanian pintar.
  • Topologi jaringan sensor dapat berubah secara dinamis dengan bergabungnya sensor-sensor baru, memungkinkan adaptasi terhadap perubahan lingkungan secara real-time.

• Manajemen Bencana

  • MANET digunakan dalam operasi penyelamatan darurat, seperti saat tim penyelamat merespons gempa bumi atau banjir.
  • Penyelamat dapat membentuk jaringan ad-hoc dengan menggunakan peralatan sederhana, seperti smartphone atau radio komunikasi portabel.
  • Contohnya, ketika terjadi gempa bumi, tim penyelamat dapat menggunakan MANET untuk berkoordinasi dan memberikan bantuan kepada korban di area terdampak.
  • Selain itu, jaringan sosial seperti Facebook dan Twitter juga dapat digunakan untuk menyebarkan informasi penting kepada masyarakat luas selama keadaan darurat.
  • Dengan bantuan MANET, penyelamat dapat dengan cepat mengirimkan informasi vital kepada pusat komando dan mendapatkan bantuan tambahan dari sumber daya eksternal.
  • Melalui penggunaan teknologi komunikasi modern seperti MANET, upaya penyelamatan dapat ditingkatkan efisiensinya dalam situasi darurat.

• Militer

  • Jaringan ad-hoc memungkinkan militer untuk membentuk jaringan informasi antara kendaraan, prajurit, dan markas menggunakan infrastruktur jaringan yang ada di lokasi.
  • Di masa depan, militer akan menuju model Network-Centric Warfare (NCW), di mana kekuatan komunikasi jaringan dan pertukaran pengetahuan menjadi fokus utama.
  • Contoh dari hal ini adalah penggunaan jaringan ad-hoc oleh pasukan militer di medan perang untuk berbagi informasi secara real-time dan memperkuat koordinasi antarunit.
  • Model NCW memungkinkan akses ke jaringan yang mirip dengan akses internet, untuk mendukung komunikasi yang efektif kapan pun dan di mana pun.

• Bluetooth dan Jaringan Area Personal (PAN)

  • Bluetooth dan Jaringan Area Personal (PAN) adalah jaringan lokal kecil di mana node-node terhubung ke perangkat tertentu, seperti laptop atau ponsel. Contoh: Sebuah kantor yang menggunakan PAN untuk menghubungkan komputer-komputer di sekitar area kerja.
  • MANET jarak pendek, seperti Bluetooth, dapat menyederhanakan koneksi dengan perangkat bergerak. Contoh: Menghubungkan headset Bluetooth dengan ponsel saat berjalan-jalan.
  • Operasi daya rendah sangat penting terutama dalam populasi yang padat dan besar. Contoh: Headset Bluetooth yang dirancang untuk menghemat daya agar tahan lama dalam penggunaan sehari-hari.
  • Penting untuk mengoptimalkan ukuran perangkat, jumlah siklus CPU, bandwidth nirkabel, dan kapasitas baterai. Contoh: Ponsel cerdas yang menggunakan teknologi Bluetooth Low Energy (BLE) untuk menghemat daya dan memperpanjang masa pakai baterai.

• Pendidikan

  • MANET memperkuat interaksi dalam pendidikan dengan jaringan Ad-Hoc untuk pertukaran informasi antara siswa dan guru.
  • Digunakan di kelas, ruang rapat virtual, dan sinyal nirkabel di kampus universitas.
  • Memungkinkan berbagi materi pelajaran secara real-time di dalam ruang kuliah.
  • Cakupan jaringan dapat diperluas tanpa perlu menambah titik akses baru.
  • Koneksi perangkat seluler meningkatkan akses ke sumber daya pendidikan, seperti perpustakaan universitas.

  Kesimpulan #

• Paper ini menjelaskan protokol routing MANET yang dibagi menjadi proaktif, reaktif, hibrida, dan terinspirasi alam.

• Protokol proaktif berusaha mengelola rute terus-menerus, namun dapat menghasilkan overhead yang tidak perlu.

• Protokol reaktif menemukan rute hanya saat diperlukan, tetapi dapat menyebabkan lalu lintas yang besar jika jaringan berubah sering.

• Protokol hibrida menggabungkan fitur terbaik dari proaktif dan reaktif, sering menjadi pilihan terbaik untuk MANET.

• Masalah utama dalam MANET meliputi kesulitan dalam transmisi yang aman dan perluasan bandwidth untuk komunikasi nirkabel. Protokol multicast telah diusulkan sebagai solusi untuk beberapa masalah tersebut.

Referensi #

D. Ramphull, A. Mungur, S. Armoogum and S. Pudaruth, “A Review of Mobile Ad hoc NETwork (MANET) Protocols and their Applications,” 2021 5th International Conference on Intelligent Computing and Control Systems (ICICCS), Madurai, India, 2021, pp. 204-211, doi: 10.1109/ICICCS51141.2021.9432258.