Généralités et protocoles de routage dans les réseaux mobiles ad hoc

Un réseau mobile ad hoc, appelé généralement MANET (Mobile Ad hoc Network) [24], est un réseau composé d’unités mobiles qui se déplacent dans un territoire quelconque et dont le seul moyen de communication est l’utilisation des interfaces sans fil, sans l’aide d’une infrastructure préexistante ou d’une administration centralisée. En fait, les réseaux sans fil, les plus couramment déployés aujourd’hui s’appuient sur des infrastructures fixes : sites accueillant des stations de base, dans le cas des réseaux cellulaires ou câbles pour les infrastructures filaires [30]. La connectivité entre les différents éléments du réseau y est organisée et centralisée. Par contre, les réseaux ad hoc sont des réseaux sans fil formés par des appareils, appelés noeuds, et ont la capacité de jouer en même temps le rôle de routeur en relayant les paquets entre deux entités qui ne sont pas à portée de communication. Les appareils en question peuvent être aussi variés que des ordinateurs, des PDAs, des téléphones mobiles, etc. Chaque noeud du réseau est équipé d’une interface radio qui peut être différente d’un noeud à l’autre et reste libre d’intégrer ou de quitter le réseau. En effet, le réseau s’adapte spontanément, pour répondre à un besoin, d’où la terminologie ad hoc (en latin : pour cela) et se configure de façon complètement autonome et dynamique en fonction des possibilités de connexions existantes. Ainsi lorsque les noeuds des réseaux ad hoc sont mobiles, on parle de MANET (Mobile Ad hoc Network).

Caractéristiques des réseaux mobiles ad hoc

Les réseaux mobiles ad hoc ont les caractéristiques suivantes : • Une topologie dynamique : Les unités mobiles du réseau se déplacent de façon libre et arbitraire. Par conséquent la topologie du réseau peut changer à des instants imprévisibles, de manière rapide et aléatoire ; • Une bande passante limitée : Une des caractéristiques primordiales des réseaux basés sur la communication sans fil est l’utilisation d’un médium de communication partagé. Ce partage fait que la bande passante réservée à un hôte soit modeste ; • Des contraintes d’énergie : Les hôtes mobiles sont alimentés par des sources d’énergie autonomes comme les batteries ou autres sources consommables. Le paramètre d’énergie doit être pris en considération dans tout contrôle fait par le système ; Généralités et protocoles de routage dans les réseaux mobiles ad hoc Première partie Les réseaux mobiles ad hoc (MANETs) 5 • Une sécurité physique limitée : Les réseaux mobiles ad hoc sont plus touchés par le paramètre de sécurité que les réseaux filaires classiques. Cela se justifie par les contraintes et limitations physiques qui font que le contrôle des données transférées doit être minimisé ; • L’absence d’infrastructure : Les réseaux mobiles ad hoc se distinguent des autres réseaux mobiles par la propriété d’absence d’infrastructures. Les hôtes mobiles sont responsables d’établir et de maintenir la connectivité du réseau de façon continue. 

Le routage dans les réseaux mobiles ad hoc

Définition du routage

Le routage est une méthode d’acheminement des informations à la bonne destination à travers un réseau de connexion donné. Le problème de routage consiste à déterminer un chemin optimal des paquets à travers le réseau au sens d’un certain nombre de critères de performance. 

Le routage de paquets

Afin de comprendre les attaques sur les protocoles de routage, il est nécessaire de comprendre leur fonctionnement global [21]. Lorsqu’un nœud dans un réseau, veut émettre un message vers un autre noeud, il regarde dans sa table de routage si une route existe vers ce noeud. Si elle n’existe pas, il initie une découverte de route, route discovery, en diffusant sur le réseau, dans les airs pour les accès sans fil, un message de type route request. Le message de route request contient l’adresse du noeud émetteur, l’adresse du noeud destinataire, un marqueur permettant d’identifier la découverte de route et une liste initialement vide à remplir par les noeuds intermédiaires. Lorsqu’un noeud intermédiaire reçoit ce paquet, s’il n’en est pas le destinataire et si sa table de routage n’indique pas de chemin pour le noeud recherché, il diffuse à son tour le paquet de type route request en rajoutant son adresse à la liste de noeuds intermédiaires. Dans le cas où le noeud intermédiaire possède dans sa table de routage un chemin pour le noeud destinataire, la majorité des protocoles prévoit que le noeud intermédiaire renvoie directement un message de type route reply à l’émetteur en indiquant ce chemin. Lorsqu’un paquet de requête atteint son destinataire, ce dernier émet un paquet de réponse du type route reply. Ce paquet transite par les noeuds intermédiaires de la liste. La figure n° 1 suivante schématise l’évolution des messages lors de la découverte de route.