Wie viele Mesh Knoten kann ich ohne Uplink hintereinander schalten?


#1

Das ist eine schwere Frage aber es gibt eine grobe Richtlinie: Mehr als 5 hintereinander machen keinen Sinn. Das hat folgende zwei Gründe.

1. Die Daten müssen mehrfach per Funk übertragen werden.
Die mehrfache Übertragung über eine Funkstrecke birgt leider eine immer weiter steigende Wahrscheinlichkeit für Paketverlust mit sich. Dies liegt daran, dass bei jeder Übertragung ein Paket durch eine Störung verloren gehen oder fehlerhaft empfangen werden kann. Das für entweder dazu, dass das Paket erneut übertragen werden muss (TCP) oder einfach ganz Fehlt (UDP). Insbesondere bei dem am meisten genutzten TCP Protokoll sorgt ein solcher Paketverlust sofort zu einer deutlich geringeren Bandbreite. Weiter Infos dazu findet man hier: Congestion Avoidance

2. Die Bandbreite halbiert sich mit jedem WLAN Knoten zwischen sich und Uplink
Hier liegt das Problem darin, wie die Übertragung im WLAN funktioniert. Wenn ich jetzt zum Beispiel mit meinem Smartphone Daten übertragen will, sende ich diese zu einem Mesh-Knoten ohne Uplink, dieser hat wiederum einen Nachbarn ohne Uplink und der einen mit Uplink.
Das führt zu folgendem Verhalten: Der erste Knoten empfängt meine Daten und speichert sie zwischen. Während er Daten empfängt, kann er aber keine Daten senden. Wenn ich dann eine bestimmte Menge an Daten gesendet habe, unterbricht der Knoten den Empfang und beginnt zu Senden, ohne weitere Daten zu empfangen. Während dessen kann also weder mein Client noch der nächste Mesh Knoten Daten senden, da dieser ja Daten von unserem ersten Knoten empfangen muss. Wenn das Senden hier beendet ist, kann der Client zwar wieder Senden, der Knoten 1 aber nicht und Knoten zwei ist damit beschäftigt, die Daten an unseren Knoten mit Uplink weiterzuleiten. Da Knoten 1 aber die Übertragung von Knoten zwei auf der gleiche Frequenz sieht und daher nicht selbst weitere Daten vom Client empfangen kann, ist auch der Client hier blockiert. Dieser kann zwar Senden, da er von der anderen Übertragung möglicher weise nichts mitbekommt (Hidden Station Problem), die Daten werden aber nicht korrekt vom Knoten 1 verarbeitet. Letztlich kann das weitestgehend immer so weitergehen, aber mit jedem weiteren Knoten wird es schwieriger. Daher das grobe Limit von 5 Knoten.

Um das Problem zu lösen gibt es zwei Möglichkeiten: Entweder man schaft mehr Uplinks, so das die Daten weniger häufig über das Funk Mesh übertragen werden müssen. Oder man kann auf Mesh on LAN/WAN setzen und die Daten per Kabel übertragen. Dort sind die Bandbreiten dann höher und es kommt nicht zu einer so großen Beeinflussung der Datenrate wie bei einer Funkübertragung.


Heppenheim - Eine Analyse
Normale Repeater indoor sinnvoll?
Wird das Netz durch mehr Knoten langsam?