Die aktuellen Wireless-Mesh-Standards im Überblick

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Verdecktes Routing

Nach wie vor ist es aber von grundsätzlicher Bedeutung, dass das Routing „nach außen“ komplett verdeckt wird, um die Illusion eines unstrukturierten Layer-2-Netzes für die Verbindung mit anderen Netzen zu erhalten. Spannender Punkt: die ersten Netze werden wohl nicht wirklich groß sein und die Implementierung der Verfahren für die Steuerprozessoren der Mesh-Knoten geschieht vollständig in Software. Also kann man diese Software auch von Zeit zu Zeit upgraden. Dennoch: wenn der Standard nicht wenigstens die Voraussetzungen für die Implementierung herstellerspezifischer strukturierter Routing-Verfahren als Alternative zu linearen Verfahren anbietet, kann man ihn knicken.

Es lässt sich nachweisen, dass das alte und vielfach bewährte Source Routing, wie es im Zusammenhang mit Token Ring benutzt wurde, mit linearer Komplexität auskommt. Wie bereits erwähnt ist dies für ein Mesh Network entscheidend, denn man möchte die Mesh Nodes nicht mit allzu leistungsfähigen Prozessoren ausstatten müssen, nur um das Routing berechnen zu können.

In der Praxis werden die Stationen zudem nicht beliebig miteinander kommunizieren, sondern es ist vielmehr so, dass eine Station einen oder mehrere Server sucht, mit denen sie anschließend arbeitet. Das Routing ist also nur „früh morgens“ und bei Änderungen der Netztopologie sowie bei Fehlern nötig. Das Überfluten des Netzes mit unnutzen Source Routing Messages kann durch bekannte Maßnahmen, wie z.B. eine Beschränkung der maximalen Weglänge, begrenzt werden. Um auch andere Mechanismen der Verkehrsleitung vornehmen zu können, ist eine Kombination von Source Routing und einem baumgestüzten Verfahren eigentlich optimal.

Performance

Hinsichtlich der Performance gibt es verschieden starke Einflussfaktoren. Sehr hohen Einfluss haben der Anteil der nicht-maschenfähigen Knoten/Stationen und die funktechnische Ausführung hinsichtlich der Anzahl der Radioteile und der Anzahl nutzbarer überlappungsfreier Kanäle. Hohen Einfluss hat die Rechen- und Speicherfähigkeit der Prozessoren. Das eigentliche Routing- und Forwardingverfahren hat dagegen nur geringen Einfluss. Es kann nämlich nicht viel retten, wenn der Rest nicht stimmt.

Der eigentliche Bereich, der über die Performance entscheidet, ist die Struktur. Mesh-Knoten mit nur einem Radioteil sind Unfug. Gibt es an einem Maschenknoten C gleichberechtigte Kandidaten, die er (via DCF) als Access Point versorgen muss, stehen für jeden Kandidaten 1/C Bandbreite zur Verfügung. Bei einer Versorgung via DCF ist das schon sehr wenig. Bleibt alles auf einem Kanal, so muss sich der nächste Maschen-Knoten mit 1/C für seinen gesamten aggregierten Verkehr begnügen. In letzter Konsequenz bedeutet dies, dass für eine Station, die „weiter weg“ ist, letztlich im Extremfall nur noch 1/NC an Bandbreite zur Verfügung steht, wobei N die Anzahl der zu durchlaufenden Maschenknoten ist.

Zwei Radioteile sind ein annehmbarer Kompromiss für die erste Generation, haben aber Grenzen. Drei Radioteile wie z.B. bei Colubris sind das Minimum für Linearität hinsichtlich der verfügbaren Kapazität in Abhängigkeit von der Größe des Mesh-Networks. Das Optimum der Radios liegt bei der Zahl der zu erwartenden Vollduplex-Verbindungen zu den Nachbarn.

Fazit

Die Mesh-Networks stellen ein so attraktives Designkonzept dar, dass sie ihren Platz in der unternehmensweiten Datenverarbeitung, bei Providern, in privaten Haushalten und an noch vielen anderen Stellen finden werden. In einer ersten Welle werden sie bestehende Strukturen jedoch nicht ersetzen, sondern um eine wesentlich flexiblere Anbindungsmöglichkeit für Endgeräte erweitern.

Jeder verantwortliche Betreiber ist aufgefordert, sich angesichts der schnellen und vielfältigen Änderungen in den Anwendungen und Anwendungsprofilen nach Strukturen umzusehen, die wirklich zukunftsfähig sind. Und hier gehören die Mesh-Networks, auch wenn sie derzeit noch in den Kinderschuhen stecken, absolut zu den wichtigsten tragfähigen Konzepten.

Über den Autor

Dr. Franz-Joachim Kauffels ist seit über 25 Jahren als unabhängiger Unternehmensberater, Autor und Referent im Bereich Netzwerke selbständig tätig. Mit über 15 Fachbüchern in ca. 60 Auflagen und Ausgaben, über 1.200 Fachartikeln sowie unzähligen Vorträgen ist er ein fester und oftmals unbequemer Bestandteil der deutschsprachigen Netzwerkszene, immer auf der Suche nach dem größten Nutzen neuer Technologien für die Anwender.

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