Resumo: Redes Ad Hoc podem ser empregadas em uma grande quantidade de situações, como por exemplo, em ambientes onde uma infraestrutura de rede é precária ou mesmo inexistente. Neste cenário, uma rede Ad Hoc pode ser criada entre dispositivos de comunicação pessoais, como smartphones, para que os usuários possam interagir e trocar informações. A Radnet (Rede Ad Hoc Centrada em Interesses) é uma rede Ad hoc no qual as mensagens são roteadas entre os dispositivos com base em características e interesses dos usuários. Este trabalho tem como principais objetivos propor e implementar a Radnet em nível de kernel do sistema operacional, sendo uma versão simplificada com foco na redução do consumo de recursos computacionais e com suporte à criptografia durante a troca de mensagens. Duas versões do protocolo REPA foram implementadas no kernel do sistema operacional FreeBSD e são utilizadas por meio da API de sockets. A redução do consumo de recursos se dá a partir de um cabeçalho simplificado no qual os interesses dos usuários são enviados em formato numérico ao invés de cadeia de caracteres. A implementação em nível de kernel também oferece um menor overhead durante o processamento de mensagens, o que pode significar uma redução no consumo de energia em dispositivos embarcados. Os experimentos mostraram que com o novo cabeçalho foi possível: i) reduzir consideravelmente a utilização de CPU, sendo obtidos ganhos de até 42% em relação à quantidade de instruções executadas por segundo; ii) aumentar a taxa de processamento de mensagens por minuto em aproximadamente 10%; e iii) reduzir o tempo de processamento de cada mensagem em até 22%.
Abstract: Ad Hoc networks can be used in a lot of situations, for example in environments where there is a precarious network infrastructure or even an inexistent infrastructure. In this scenario, an Ad Hoc network can be created amongst personal communication devices, as smartphones, so that users can interact and share information. The Radnet (Interest-centric Ad Hoc Network) is an Ad hoc network in which the messages are routed between devices based on characteristics and interests of the users. This work has as main objectives the propose and the implementation of the Radnet in the operating system's kernel level, with a simplified version with focus on the computational resources reduction and encryption support during the messages exchange. Two versions of the REPA protocol have been implemented in the core of the FreeBSD operating system and are used through the sockets API. The resources comsumption reduction is based on a simplified header version in which the interests are sent in a numeric format instead of a string. The kernel level implementation also enable messages processing with less overhead, which could drive to less energy consumption in embedded systems. The experiments showed that with the new header is possible: i)to reduce the CPU consumption, obtaining gains up to 42% on the amount of instructions performed per second; ii) to increase the message processing rate per minute in about 10%; and iii) to reduce the per message processing time in about 22%. |