ОБЗОР РЕАЛИЗАЦИИ MULTIPEER CONNECTIVITY FRAMEWORK

Multipeer Connectivity Framework (MCF) является протоколом, который осуществлет передачу текстовых сообщений, потоков и файлов между устройствами без доступа к Интернету. MCF в переводе означает «Система для соединения нескольких равноправных участников». MCF позволяет создать комфортное соединение между привычными смартфонами и даже дотянуть до таких мест полноценный выход во Всемирную сеть.

В Apple был добавлен Multipeer Connectivity Framework, который позволяет приложениям создавать peer-to-peer соединения, что в будущем может изменить очень многое в попадании в сеть устройств. По принципу такого соединения и работает Fire Chat.

Используемые повсеместно AppStore и Google Play имеют огромное количество популярных приложений для общения, таких как Viber, WatsApp и менее используемых, например, Snapchat. Все они безусловно полезны и хороши, но есть одна проблема – необходимость соединения с Internet по средствам WiFi или сотовой сети. Особенность Fire Chat в том, что он позволяет вести переписку с людьми в тех местах, где нет покрытия сотовой сети, сеть перегружена или нет доступа к интернету. Единственное, что требуется для соединения – это включенный Bluetooth. Причем данная реализация фреймворка работает и в смешанном режиме, т.е. один пользователь подключен к WiFi, у другого работает Bluetooth, а третий использует и то, и другое, при этом все три пользователя могут общаться между собой[1].

Рисунок 1 – Описание смешанного режима

Основным достоинством MCF является простота настройки. Вы просто запускаете AirDrop, FireChat или любое аналогичное приложение. Для обмена сообщениями достаточно пройти простую регистрацию. При регистрации не требуется указывать почту, логин может быть не уникальным. Вся личная переписка между абонентами шифруется, история не сохраняется, входящие и исходящие сообщения могут прочитать только отправитель и получатель. Новая технология позволяет создавать частные сети мобильных устройств. Она не требует каких-либо вложений, так как устройства с установленным FireChat – это самостоятельные серверы-передатчики, каждый из который соединяется друг с другом.

Рисунок 2 – Окно чата FireChat

Раздел «Найти» позволяет искать интересующих вас пользователей, подписаться на них. В группе «Все» находятся сообщения пользователей одного региона. Эти сообщения передаются через интернет.

Приложение работает очень быстро. Стоит только запустить приложение, как в течение нескольких секунд находятся соседи, которые отображаются во вкладке «Рядом».

При отсутствии соединения с Internet в разделе «Рядом» можно общаться с приятелями на расстоянии до 25-30 метров. Такой радиус охвата можно считать недостатком. Если расстояние между пользователями чата будет больше, то они не смогут обмениваться сообщениями, но если между ними окажется ещё один человек, использующий приложение, то вести переписку будут иметь возможность все три абонента.

Самоорганизующиеся сети подобного типа обычно называют ячеистыми (mesh network). В них отсутствует иерархия, т.е. в их ячейках нет разделения на серверы и потребителей. Они равноправны и вместе отвечают за доставку информации адресату. Такая архитектура, при тщательной разработке и анализе, может обеспечить высокую пропускную способность, спектральную эффективность и экономическое преимущество в зоне покрытия.

Особенности ячеистой сети:

• "Интеллектуальность" сети.

Это одна из ключевых особенностей беспроводной mash-сети. "Интеллектуальность" означает, что при подключении каждая точка автоматически получает данные о всех других точках доступа в сети и "вычисляет" свою роль. Подобное поведение убирает необходимость постоянного администрирования и содействует оперативному развертыванию.

• Самовосстановление и самоадаптация.

Как понятно из ранее идущего пункта — как только сеть включена и начала функционировать, то все устройства автоматически определяют состояние соседей и собственную роль в общей топологии. Поэтому, при выходе из строя одного из узлов, сеть способна перенаправить данные — то есть автоматически перераспределить маршруты.

•  Недорогое, а также быстрое развертывание.

Развертывание ячеистой сети не требует дорогостоящей инфраструктуры и прокладки кабелей. Кроме того, в силу способностей к самовосстановлению и самоадаптации — данная сеть экономна в эксплуатации.

Недостатки mesh-сетей перед проводными сетями:

•  Изменения топологии, связанные с экологическими колебаниями:

- Узлы могут покинуть сеть;

- Ссылка качества может изменяться с течением времени (при движении);

- Динамика может предотвратить сходимость алгоритма маршрутизации.

• Частично однонаправленные ссылки:

- Вычисленные маршруты могут не работать.

• Множество избыточных связей.
• Дополнительные факторы, которые необходимо рассмотреть для выбора пути:

- Качество связи (стабильность, пропускная способность, ...);

- Помехи.

Топология беспроводной ячеистой сети относительно постоянна. Только в случаях внезапного отключения или добавления новых узлов могут быть вызваны процессы изменения структуры сети. Маршрут движения трафика, будучи сформированным большим числом конечных пользователей - редко меняется. Почти весь трафик в топологии mash-сети или направлен через шлюз, или исходит из него, в то время как в беспроводных ad-hoc сетях трафик течет между произвольной парой узлов[2].

Разработчики Firechat утверждают, что если приложение, которое работает по такому принципу, будет установлено хотя бы у 7–8% жителей города, то практически всегда рядом будет располагаться хотя бы одно устройство, к которому существует возможность быть подключенным. После наличие интернета или сотовой сети перестанет иметь значение. В 95% случаев можно будет отправлять сообщения игнорируя их[1].

Отсутствие централизации означает огромную устойчивость к посторонним манипуляциям. Ячеистую сеть практически не представляется возможным отключить, заблокировать или перехватить под полный контроль. Исключение одного или нескольких узлов, наиболее вероятно, не причинит ей никакого вреда (сравните с простой сотовой сетью, в которой выключение единственной базовой станции оставит без связи огромное количество абонентов).

Функциональные возможности FireChat пока только базовые, но разработчики приложения обещают, что будут слушать пользователей и постепенно наращивать способности мессенджера.

Возможно FireChat не пригодится в повседневной жизни, наполненной Интернетом, но скачать и установить приложение имеет смысл на те случаи, когда Интернет отсутствует: в метро, в салоне самолета, при перегрузке сети и т.п. Но данный протокол окажется полезным для жителей бедных стран и регионов, у которых нет возможности оплачивать беспроводной интернет, а также данная технология может пригодиться как средство коммуникации в зонах бедствия при выходе из строя сотовых вышек. С другой стороны, это всего первый массовый пример использования Multipeer Connectivity Framework, возможности которого ещё не раскрыты даже частично.

Список литературы:

1. Фролов А. В «мессенджере без интернета» Firechat появилась функция передачи личных сообщений: [электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: https://vc.ru/n/firechat-dialogs (дата обращения 23.06.2016)

2. How Wireless Mesh Networks Work: [электронный ресурс] – Режим доступа. – URL: http://www.rbc.ru/technology_and_media (дата обращения 27.06.2016)