Links Internet via Radioamador

Joao Fabio de Oliveira <jfabio@pop-pr.rnp.br>

Rede Nacional de Ensino e Pesquisa (RNP)

Introdução
TCP/IP sobre AX25
Funcionamento do Gateway AmprNet
Ética Operacional
Recursos Disponíveis
Referencias Bibliográficas
Sites Relacionados

O radioamadorismo é um hobby praticado no mundo todo e, cada vez mais, absorve adeptos pela característica e espírito humanitário que tem.A transmissão de dados faz parte desse hobby através da especificação do protocolo AX25 (Amateur X25), que junto com o TCP/IP, os gateways de amadores usufruem da internet como meio de transporte para vencer distancias elimitações do meio radio.

Introdução

Experiências com transmissões digitais nas bandas de radioamador coincidem com as transmissões remotas nas origens da própria Internet.Os canadenses foram os pioneiros nos testes de transmissão de dados, utilizando freqüências mais altas (220 MHz-UHF) para troca de dados ponto-a-ponto.

O protocolo X25 utilizado comercialmente, e' a base do protocolo especificado e homologado mundialmente para uso nas freqüências de amador, que e' o AX25 (amateur X25). O AX25 mantêm as mesmas características do já conhecido X25, possuindo algumas diferenças no aspecto de adaptação ao novo meio de transmissão. A principal diferença e' a identificação do frame AX25 em relação ao X25. No X25, e' utilizado o padrão CCITT X.121, que diferencia universalmente cada frame, enquanto que no AX25 essa identificação é feita pelo indicativo de chamada da estação de radio, que também o diferencia universalmente.

As redes de amadores são formadas por estações de radio (radio+antena) e nos roteadores baseados no AX25. Esses nos' são conectados adjacentemente uns aos outros através da estação radio, formando a "nuvem" AX25. Isto da' uma certa "inteligência" a rede a nível de roteamento, de forma que uma estação possa conectar uma outra, utilizando a infra-estrutura da rede de pacotes, comumente chamada de Amateur Packet Radio Network (AmprNet). O meio de transmissão radio oferece muitas limitações em relação à conectividade e trafego dentro do contexto dos equipamentos para radioamadorismo, sendo as grandes redes baseadas em velocidades de transmissão de 300 bps, com enlaces radio em freqüências mais baixas (30 KHz - 30 MHz/HF), 1.200 bps, 9.600 bps, 19.200 bps e, recentemente, 56 Kbps, com enlaces radio nas freqüências mais altas (144 MHz - 148 MHz/VHF, 430 MHz - 440 MHz/UHF), com conexões multiponto para os usuários do sistema nos nós de acesso.

TCP/IP sobre AX25

Com o atrativo das redes TCP/IP Internet, Phil Karn, inglês, com indicativo KA9Q, desenvolveu um sofware que implementa o protocolo TCP/IP sobre o protocolo AX25, ou seja, dentro da "nuvem" AX25 de amadores, tem-se o TCP/IP sendo "encapsulado" nos frames AX25, possibilitando ter os recursos do TCP/IP a nível de usuários radio.

O caminho inverso também acontece, pacotes AX25 podem ser "encapsulados" em frames IP. Nesse momento, nascem os gateways Internet de amadores, que hoje configuram-se milhares espalhados pelo mundo todo, interligando redes amprnet através da Internet, vencendo a barreira da distancia e da velocidade imposta pelo links radio a longa distancia.

O software KA9Q foi batizado como NOS (Network Operating System) e distribuido gratuitamente na Internet. Desenvolvido para plataforma MS-DOS, seu uso e popularidade cresceu tanto que outras pessoas assumiram sua manutenção e evolução, dando origem aos seus sucessores, WNOS, JNOS, TNOS, havendo suporte para AX25 ate' mesmo em plataformas Linux e Sun-OS.

Funcionamento do Gateway AmprNet

Os gateways *NOS (* denomina qualquer variação do NOS) são plugados numa rede local conectada a Internet, de forma a ser configurado como uma estação dessa rede, com numero IP valido, domínio valido, e acesso completo a Internet. Nesse mesmo gateway, conecta-se uma estação de radio (radio+antena) e um modem (especifico para o AX25) para ser a porta de entrada/saida para a "nuvem" AX25 (amprnet), com freqüência de radio e velocidades de acesso pre-definidos, configuando-se como um elo de ligação entre a rede de pacotes de amadores e a Internet.

Dentro das classes de IPs reservados na Internet, tem-se uma classe A reservada para os radioamadores a nível mundial, que e' a classe 44/8 (conhecida como Net-44). Essa classe é usada exclusivamente por radioamadores e é destinada a estações radio da amprnet, ou seja, ela não e' "roteavel" na Internet, e sim usada apenas nas "nuvens" AX25.

Os gateways de amadores "espetados" na Internet enxergam, de um lado a Internet global com IPs validos, e, do outro, a amprnet com IPs da Net-44 sobre AX25. Os gateways conectam entre si, através da Internet, pelo recurso do "encapsulamento" de pacotes, de forma a ligar uma certa subrede da Net-44 a outras que estão fisicamente isoladas. A priori, cada gateway conhece os demais existentes no mundo através de um arquivo local que possui todas as rotas encapsuladas de todos os gateways (entenda-se rota encapsulada o IP valido na Internet associado ao IP da Net-44 a que o referido gateway representa).

Para a internet global, existe um único ponto de entrada na Net-44 que esta' na Universidade da Califórnia (UCSD.EDU). Desta forma, todo o roteamento de dentro da Internet para a Net-44 e' direcionado para lá', onde existe um gateway com "conhecimento" de todas as subredes da Net-44, fazendo dai' o redirecionamento do pacote através do encapsulamento. Isto quer dizer que qualquer pacote originado dentro da Internet e' roteado ate' a ucsd.edu e depois entra no encapsulamento atingindo seu destino. Por exemplo:

$ traceroute 44.174.13.1
traceroute to 44.174.13.1 (44.174.13.1), 30 hops max, 40 byte packets
1  bb2.pop-pr.rnp.br (200.19.74.20)  11 ms  2 ms  4 ms
2  bb2.pop-sp.rnp.br (200.136.30.1)  16 ms  11 ms  24 ms
3  delta.cora.br (143.108.13.3)  63 ms  53 ms  82 ms
4  border2-serial4-7.Boston.mci.net (204.70.21.101)  243 ms  377 ms  263 ms
5  core-fddi-1.Boston.mci.net (204.70.3.33)  433 ms  469 ms
6  core3.WestOrange.mci.net (204.70.4.1)  389 ms  244 ms *
7  sprint-nap.WestOrange.mci.net (204.70.1.210)  383 ms  242 ms  244 ms
8  fddi1-0-0.nynap.ny.cerf.net (134.24.46.66)  416 ms *  238 ms
9  atm9-0-3.svnode.sd.cerf.net (134.24.29.45)  302 ms  344 ms
10  atm8-0-155M.moby.sd.cerf.net (134.24.32.5)  323 ms  317 ms
11  fddi1-0.riptide.sd.cerf.net (134.24.252.10)  364 ms *
12  bigmama-e0.ucsd.edu (134.24.70.200)  525 ms * *
13  muir-gw-fddi.ucsd.edu (132.239.254.238)  451 ms *  324 ms
14  ampr.org (44.0.0.1)  326 ms  315 ms  710 ms       <-- entrada para a 
                                                          amprnet
15  200.17.209.102 (200.17.209.102)  344 ms  327 ms   <-- encapsulamento da
                                                       subrede 44.174.13/24 
                                                       no 200.17.209.102

Ja' para a AmprNet isto não acontece, pois, a priori, as "nuvens" AX25 devem apenas enxergar a própria Net-44, ou seja, de uma subrede Net-44, o usuário chega à outra subrede Net-44 através do encapsulamento do seu gateway, utilizando a Internet como elo de ligação entre as mesmas.

Para o Brasil, foi reservado a subrede 44.174/16, onde existe uma coordenação nacional e coordenações regionais que administram o uso das demais subredes (veja http://www.amprnet.org.br).

Ética Operacional

O uso da AmprNet e' exclusiva aos radioamadores, sendo necessário o usuário estar em dia com suas licenças perante o Minicom. Isto implica em que usuários da Internet não podem usufruir do meio radio para troca de dados com estações de amadores, ou seja, pacotes originados na internet não podem ultrapassar os gateways. Isto ainda e' uma questão muito discutida, pois não existe uma regulamentação oficial a respeito. A proposta inicial era para que os usuários da AmprNet "enxergassem" apenas usuários da Net-44 (dai' o recurso do encapsulamento) e não tivessem acesso à internet via os gateways, mas a polemica em torno desse assunto ainda e' grande (maiores detalhes no http://www.fuller.net).

Recursos Disponíveis

O gateway *NOS abre as portas dos recursos TCP/IP para a AmprNet dos amadores que ate' então usufruíam apenas de acessos em AX25 a estações de usuários e BBS dedicadas. Os softwares *NOS, bem como as implementações AX25 nas plataformas Linux e Sun-OS, implementam os serviços mais comuns a nível de rede TCP/IP, sendo que cada estação de radio pode ter:

E-mail; (cada estação de radio e' registrado sob o domínio mundial "ampr.org")
FTP;
Telnet;
WWW.

Além dos serviços básicos, outros recursos também estão disponíveis a nível de TCP/IP. O fato e' que o usuário radioamador com uma simples estação de radio e seu velho 386 (ou menor!) tem conectividade global `a rede Internet.

Referencias Bibliográficas

NOSIntro - TCPIP over Packet Radio

An Introduction to the KA9Q Network Operating System

by Ian Wade, G3NRW, 1992, ARRL Publications

Packet: Speed, More Speed and Applications -- 2nd Edition

1997, ARRL Publications

Your Gateway to Packet Radio

by Stan Horzepa, WA1LOU, 1989, ARRL Publications

Sites Relacionados

http://www.amprnet.org.br

http://www.fuller.net

http://www.iaru.org

http://www.arrl.org

http://www.tapr.org

http://hydra.carleton.ca

ftp://ftp.ucsd.edu/hamradio