Freifunk Wiesbaden

Umstellung von IBSS auf 802.11s

TL;DR

Wir stellen den WLAN-Modus, der für die automatische WLAN-Verbindung zwischen Knoten, die in WLAN-Reichweite zueinander stehen zuständig ist, auf eine neue Technologie um. Alle Knotenbereiber werden gebeten ihre Freifunk-Knoten während des Update-Zeitraums in Betrieb zu nehmen, damit diese mit der aktuellen Firmware versorgt werden können. Andernfalls ist manuelle Arbeit im Nachhinein erforderlich.

Update-Zeitraum: 06.06.2017 - 11.06.2017

WLAN-Mesh

Habt ihr euch schon einmal gefragt was dieses “Meshing” eigentlich bedeutet und wofür das gebraucht wird? Das “Meshing” ist eine besondere Funktion in Freifunk Netzwerken und dafür verantwortlich, dass sich eure Freifunk-Knoten automatisch über WLAN untereinander verbinden. In WLAN-Meshes, die aus mehreren Freifunk-Knoten bestehen existieren immer mehrere, mögliche Verbindungen zum Ziel, um die Daten von Endgeräten weiter zu transportieren. Von diesen wird immer die mit der besten Qualität für das Weiterleiten von Daten verwendet. Fällt ein Knoten aus, wird automatisch eine andere Verbindung über einen anderen Knoten verwendet. Dadurch wird ein dezentrales, selbstverwaltetes WLAN-Netzwerk erst möglich. Es können Knoten ausfallen und dazugekommen, ohne weitere Konfiguration.

Genau genommen sind beim “Meshing” zwei Technologien im Einsatz. Freifunk-Knoten verwenden neben dem Client-WLAN (AP-Modus) ein zweites WLAN im sogenannten IBSS-Modus (auch als Ad-hoc-Modus bekannt). Dieses wird auch auf Endgeräten mit so einem komischen Namen wie z.B. “64:32:16:08:04:02” (SSID) angezeigt. Wenn zwei WLAN Geräte, in unserem Fall die Freifunk-Knoten, im IBSS-Modus dieselbe SSID verwenden, wird automatisch eine WLAN Punkt-zu-Punkt Verbindung aufgebaut. In WLAN-Meshes mit mehreren Knoten findet hierdurch eine Vollvermaschung statt. Ohne Weiteres bringen uns diese Punkt-zu-Punkt Verbindungen aber nicht viel. Jede dieser Punkt-zu-Punk Verbindungen kann man sich wie ein LAN-Kabel zwischen zwei PCs vorstellen, die man ohne weitere Konfiguration (IP-Adressen) nur bedingt nutzen kann. Hier kommt das Mesh-Protokoll B.A.T.M.A.N Advanced zum Einsatz, dass unsere Freifunk-Knoten über die WLAN IBSS-Verbindung für die oben angesprochenen Funktionen der automatischen Wegewahl sowie dynamisches Umrouting verwenden.

Umstellung auf 802.11s

Die IBSS-Technologie hat leider verschiedene Nachteile, weswegen die IEEE einen neuen Standard für WLAN Mesh Verbindungen geschaffen hat. Dieser ist sowohl effizienter, als auch stabiler als der häufig nur schlecht implementierte IBSS-Modus. Dieser Standard heißt IEEE 802.11s und ist bereits seit einiger Zeit in Gluon verfügbar. Da auch wir von diesen Vorteilen und der neueren Technik profitieren möchten, wechseln wir in einem zweistufigen Verfahren mit den Firmware Updates 2016.2.5+mwu2 und 2016.2.5+mwu3 von IBSS auf 802.11s.

Bei der Umstellung gehen wir wie folgt vor: In Version 2016.2.5+mwu2 aktivieren wir zusätzlich zum bestehenden IBSS-Modus 802.11s. Das führt dazu, dass die Knoten dann beide Modi parallel benutzen. In Version 2016.2.5+mwu3 deaktivieren wir dann den IBSS-Modus. Dieser zweistufige Prozess ist notwendig, um auch alle Mesh-Only Knoten mit zu nehmen, die wir sonst bei einer harten Umstellung eventuell vom Netz abtrennen würden. Mesh-Only Knoten können Firmware-Updates nur über die Mesh-Verbindung erhalten.

Zeitplan

Phase 1: Verteilung der Firmware 2016.2.5+mwu2 (IBSS+802.11s) per Autoupdater im Zeitraum 06.06.2017 - 09.06.2017
Phase 2: Verteilung der Firmware 2016.2.5+mwu3 (802.11s) per Autoupdater ab 09.06.2017

Sehr wichtig: Bitte sorgt dafür, dass eure Freifunk-Knoten (vor allem Mesh-Only Knoten) während des Update-Zeitraum angeschlossen und mit dem Freifunk-Netz verbunden sind! Sobald die Phase 2 abgeschlossen ist, können Knoten, die mit einer Firmware-Version 2016.2.5+mwu1 oder älter laufen, nicht mehr mi aktuellen Knoten meshen. Mesh-Only Knoten, die während des Update-Zeitraums offline waren, müssen manuell mit der neuen Firmware versorgt werden.

Wir bitten daher alle Knotenbetreiber darum, ihren Knoten online zu nehmen, damit diese das Firmware-Update erhalten können und später keine manuelle Arbeit notwendig wird. Für Knoten die während oder nach dem Update in Probleme laufen, stehen wir natürlich via Maschinenraum-Liste mit Rat und Tat zur Seite.

ACHTUNG: Bei Geräten mit ath10k Treiber ist diese Art der Migration leider nicht sicher und das Gelingen hängt von der Reihenfolge ab, in der sich die Knoten aktualisieren. Aufgrund einer Limitierung in der Firmware können IBSS und 802.11s nicht gleichzeitig aktiviert werden. Wenn ihr TP-Link Archer C5 oder C7 betreibt bitten wir euch, diese Geräte und ihre Nachbarknoten manuell auf 2016.2.5+mwu3 zu aktualiseren.
geschrieben von kokel