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Grundlagen moderner Netzwerktechnologien im Überblick – Teil 70

Konzeption und Anwendungsbereiche von Wireless MESH-Networks

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Die initiale Bildung eines Mesh-Networks

Die initiale Bildung eines Mesh Netzes ist ganz einfach. Die Stationen (in der Regel die Endbenutzer) assoziieren sich an den Mesh-APs. Mesh-Knoten broadcasten ihre Identität und suchen so Nachbarn. Mesh-Knoten, die als Nachbarn in Frage kommen, geben Antwort. Nachbarn bauen bidirektionale Verbindungen auf und füllen ihre „Nachbarschaftstafeln“. Diese sind nachher Grundlage für das Layer-2-Routing, das so genannte Path-Selection-Verfahren. Pakete können nun geforwardet werden.

Damit ergeben sich auch schon die ersten Vorzüge von Mesh Networks:

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  • ein Wireless-Mesh-Network ist aufgrund der „Selbstkonfigurierung“ ausgesprochen simpel aufzubauen
  • ein Wireless-Mesh-Network ist sehr leicht zu erweitern, indem man neue Mesh-Knoten aufstellt und ihnen ein bisschen Strom gibt – den Rest erledigt das Mesh-Network von selbst
  • ein Wireless-Mesh-Network ist unempfindlich gegenüber dem Ausfall einzelner Mesh-Knoten, weil es durch Anpassung der Routen Fehlstellen automatisch überbrücken kann. Eine Grenze ergibt sich nur dann, wenn der Ausfall von Knoten bestimmte andere Knoten in die funktechnische Isolation treibt. Je nach Konstruktion entstehen dann zwei disjunkte, aber in sich funktionsfähige Mesh-Networks
  • ein Wireless-Mesh-Network ist portabel, das heißt es ist das erste und einzige Netz, das man, wenn man die Distanzen zwischen den Knoten nicht übertreibt, einfach abbauen und an einer anderen Stelle wieder aufbauen kann, ohne irgendwelche Kabel zu bemühen
  • Ein Wireless-Mesh Network kann die Nachrichtenströme unter gewissen Voraussetzungen hinsichtlich der Verteilung von Quellen und Zielen parallelisiert abarbeiten, weil die Anzahl von gleichzeitig aktiven Routen nicht durch die Konstruktion beschränkt wird

Durch die aktuelle Produktlage wird dem Interessenten irgendwie suggeriert, dass Mesh-Networks nichts weiter als eine andere Ausprägung gewohnter WLANs nach IEEE 802.11 sind. Dies ist in erheblicher Weise unrichtig:

Ein Mesh Network wird durch eine spezielle Software definiert, die die Mesh-Fähigkeiten, wie Finden von Nachbarn, Aufbau einer Nachbarschaftsstruktur, Routing und Forwarding von Paketen, Finden eines Ersatzweges bei Ausfall eines bestehenden Weges usw. realisiert und sich dabei vorhandener Funkschnittstellen bedient.

Diese Software an und für sich ist in ihrer Grundfunktionalität unabhängig von der Implementierung der Funkschnittstellen. Man kann Mesh-Networks daher mit allen bekannten Funkschnittstellen wie die nach IEEE 802.11a, b, g, h, n und IEEE 802.16 sowie diversen weiteren aufbauen.

In einem Mesh-Network können unterschiedliche Funkschnittstellen existieren, kooperieren und sich mit der Zeit auch ändern, um z.B. durch höhere Leistung höheren Anforderungen gerecht werden.

Wir befinden uns heute in einer Frühphase dieser Technologie, etwa vergleichbar mit dem Ethernet auf dem gelben Kabel. Hätten Sie vor 30 Jahren gedacht, dass wir heute über skalierbares, hochredundantes 100 Gigabit Ethernet sprechen würden? Sicher nicht. Und so ist es auch mit den Mesh-Networks. Zu Beginn sind sie nur eine Evolutionsstufe der bestehenden WLANs.

Sofort sichtbare Vorzüge und Fähigkeiten von Mesh-Networks sind Robustheit, hohe aggregate Bandbreite und gute Ausnutzung der Frequenzbänder. Dadurch werden Mesh-Networks ideale Infrastruktur-Netze. In Zukunft erreichbare weitere Möglichkeiten könnten zur Revolution und damit zu einer völlig neuen Netzstruktur führen. Aber freuen wir uns zunächst über die Möglichkeiten der aktuellen Generation.

weiter mit: Vorteil Störungs- und Ausfallsicherheit

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