En octobre 2008, le Centre de recherches sur les communications (CRC) a accueilli le quatrième atelier sur le protocole OLSR (Optimized Link State Routing). Les participants, venus de l'Europe, de l'Amérique du Nord et de l'Asie, n'avaient qu'une seule idée en tête : examiner et éprouver la nouvelle version du logiciel qui favorisera l'instauration d'un véritable monde sans fil. Ce logiciel, conçu en partie par le CRC, permettra aux ordinateurs de communiquer, et de former des réseaux, malgré l'absence d'infrastructure.

Les réseaux mobiles ad hoc (MANET), explique Maoyu Wang, ingénieur de recherche des Systèmes de réseaux mobiles ad hoc et de capteurs du CRC, possèdent un énorme potentiel d'utilisation dans des situations où l'infrastructure a été détruite par une catastrophe naturelle ou une guerre. Mais ils comportent également une petite touche canadienne, ajoute-t-elle. En effet, les MANET peuvent relier entre eux les habitants de collectivités rurales et, dans certains cas, ils peuvent aussi connecter ces collectivités à Internet au moyen de nœuds semblables à des « pierres de gué ». On trouve déjà plusieurs prototypes de MANET en Europe, mais la version actuelle du logiciel de routage (OLSR 1) limite leur utilité dans des situations concrètes, un obstacle que Maoyu Wang et ses collègues du CRC ont entrepris d'éliminer. Lors de l'atelier d'octobre au CRC, Maoyu Wang a dévoilé les travaux du laboratoire sur l'OLSR 2, une nouvelle version du protocole de routage qui permet l'échange rapide et précis de données à l'intérieur d'un réseau mobile ad hoc sans reproduire les limites et les problèmes inhérents à la première version.

« Pour créer un réseau à l'aide d'Internet », explique Maoyu Wang, « il faut avoir une infrastructure. Il faut des routeurs et des balises de communication, c'est-à-dire des points fixes qui dirigent les paquets de données vers les différentes adresses. Avec des réseaux mobiles ad hoc, il n'y a aucun point fixe, et chaque ordinateur joue simultanément le rôle de routeur et d'hôte final. »

Il est toutefois difficile de transformer un ordinateur en routeur, mentionne Maoyu Wang. Pour devenir un routeur de réseau, chaque ordinateur doit « savoir » comment envoyer, recevoir et transmettre des paquets de données de manière à ce qu'ils parviennent au destinataire en empruntant le chemin le plus efficace, même si le nœud final se trouve à plusieurs « bonds », c'est-à-dire même si les paquets de données doivent traverser plusieurs ordinateurs du réseau pour rejoindre l'hôte final. Par conséquent, chaque ordinateur doit toujours connaître la topologie du réseau et pouvoir déterminer le meilleur chemin de transmission sans accaparer la mémoire ou la capacité de traitement puisqu'il s'agit d'une activité d'arrière-plan, invisible aux yeux de l'utilisateur. De plus, pour compliquer les choses, la topographie du réseau est souple. Par exemple, à la suite d'une catastrophe naturelle, de nouvelles équipes de sauvetage pourraient arriver rapidement sur place et se joindre à un réseau mobile ad hoc pour coordonner leurs efforts. Lors d'une mission de combat ou de maintien de la paix, un groupe de soldats pourrait prendre le contrôle d'un secteur, puis se déplacer rapidement vers le prochain village, situé à plusieurs kilomètres, tout en maintenant un nœud actif à coordonner avec ceux d'autres troupes.

La première version du protocole OLSR permet de transférer des paquets de données à l'intérieur d'un réseau mobile ad hoc, précise Maoyu Wang, mais le système n'a pas la souplesse requise pour exécuter des applications concrètes. La compatibilité constitue donc un problème.

« Avec la première version », indique-t-elle, « votre ordinateur doit comprendre la définition stricte du paquet que mon ordinateur lui envoie pour pouvoir le lire. Si une petite partie du paquet est incompréhensible, votre ordinateur rejette l'ensemble du paquet, et la communication devient impossible. »

En outre, ajoute-t-elle, la première version du logiciel est rigide. On ne peut pas modifier partiellement le logiciel, ce qui rend difficile l'ajout de fonctions jugées nécessaires par les chercheurs, comme la sécurité et les hiérarchies de réseau.

« Nous avions besoin d'un nouveau type de protocole plus souple, aisément extensible et capable de supporter un nouveau type de réseau. »

Les participants de l'atelier sur le protocole OLSR d'octobre 2008.  Rangée arrière, de gauche à droite : Pedro Villanueva-Pena, Canada; Justin Dean, États-Unis; Thomas Heide Clausen, France; Henning Rogge, Allemagne; Joakim Flathagen, Norvège.  Rangée avant, de gauche à droite : Maoyu Wang, CRC, Canada; Aaron Kaplan, Autriche; Jiazi Yi, France; Ulrich Herberg, France; Ronald in'tVelt, Norvège; Yannick Lacharité, CRC, Canada; Toru Matsuda, Japon; Dang Nguyen, CRC, Canada.

Pour développer la nouvelle version du protocole OLSR, Maoyu Wang et ses collègues ont pris des décisions délibérées dès le début du processus. Premièrement, raconte-t-elle, ils ont choisi de concevoir le nouveau logiciel à l'aide de la programmation orientée sur l'objet. Cela leur a permis de créer le protocole à l'aide de modules ou de composants, ce qui donne une version beaucoup plus souple et dans laquelle il est possible de remplacer un composant sans toucher aux autres.

« De cette manière, nous pouvons porter le logiciel d'un système d'exploitation à un autre. Tout ce qu'il faut faire, c'est de modifier le composant qui communique avec le système d'exploitation. »

Maoyu Wang a également décidé d'utiliser le langage de programmation C++ pour la nouvelle version du protocole OLSR. Cette décision complique le codage du protocole, mais elle permet d'obtenir un produit plus performant (par comparaison avec les autres langages) et plus souple.

« Lorsque votre ordinateur reçoit un paquet à l'aide de la deuxième version du protocole de routage, il ne rejette que les parties qu'il ne comprend pas et il utilise les parties qu'il saisit. Voilà le premier niveau de souplesse », explique Maoyu Wang, qui poursuit qu'en plus, on peut y ajouter des fonctions et on peut étendre les réseaux selon les besoins.

L'extensibilité facile du nouveau protocole OLSR permet de créer des hiérarchies, précise Maoyu Wang. En d'autres termes, les appareils les plus puissants deviennent nœuds de concentration ou de balise, ce qui accroît l'efficacité et le débit de transfert des données. L'ajout possible de composants permettra également aux concepteurs d'intégrer dans chaque réseau mobile ad hoc des outils de sécurité pour aider le réseau à détecter un intrus ou à signaler toute activité suspecte aux utilisateurs. La protection adéquate d'un réseau est une caractéristique essentielle demandée par la presque totalité des applications concrètes.

L'atelier d'octobre marque donc une étape importante pour Maoyu Wang et ses collègues. À l'instar de plusieurs autres groupes travaillant sur des protocoles OLSR de deuxième génération, Maoyu Wang a dévoilé les travaux en cours du CRC. Après seulement quatre mois de développement, Maoyu Wang et ses collaborateurs ont produit le seul progiciel fonctionnel et prêt pour le banc d'essai. À l'aide du nouveau logiciel, les participants de l'atelier ont créé un réseau mobile ad hoc de dix nœuds et mis à l'épreuve la nouvelle version du protocole OLSR pour la première fois.

« Nous voulions recueillir des commentaires », affirme Maoyu Wang avec fierté. « On nous a dit que notre version était la meilleure - la meilleure structure, la meilleure extensibilité, la meilleure capacité d'extension - de toutes celles présentées lors de l'atelier. »

La réussite de l'essai et les précieux commentaires des participants de l'atelier permettent à Maoyu Wang de s'attendre à utiliser concrètement la nouvelle version du protocole OLSR au cours de la prochaine année, un exploit rendu possible grâce à l'appui indéfectible du chef de son laboratoire, Louise Lamont, gestionnaire de recherche pour les Systèmes de réseaux mobiles ad hoc et de capteurs. Qui plus est, ajoute Maoyu Wang, le protocole suscite un intérêt considérable dans les secteurs militaires et civils.

« Nous sommes très fiers du nouveau protocole OLSR », souligne Louise Lamont. « Au CRC, nous envisageons un avenir prometteur pour l'utilisation du protocole OLSR 2 dans les réseaux mobiles ad hoc tactiques en raison de sa souplesse et de sa polyvalence. »

Pour de plus amples renseignements, veuillez communiquer avec Maoyu Wang, ingénieur de recherche, Systèmes de réseaux mobiles ad hoc et de capteurs, à maoyu.wang@crc.gc.ca ou au 613-991-1671.