Wird das Netz durch mehr Knoten langsam?


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  • Wird das Netz durch mehr Knoten langsam?
  • Wird das Grundrauschen nicht zuviel?
  • Wie weit kann unser Netz wachsen?

Das sind alles Fragen, die uns immer wieder gestellt werden und über die immer wieder diskutiert wird. Da es hier auch verschiedene Meinungen aus verschieden Richtungen gibt, wird es Zeit für diesen FAQ Artikel um die Fragen zu beantworten.

Eine der häufigsten Befürchtungen ist, dass ein Freifunk Netz mit vielen Knoten und Clients zwangsweise immer langsamer wird. Hier können wir euch jedoch beruhigen, das Netz wird nicht langsamer.

Zum Einen stellen wir dies durch ein ausreichend dimensioniertes Backbone Gateway Netz sicher. So versuchen wir immer ausreichend Reserven vorzuhalten und unser Netz nicht zu stark zu belasten. Zum Zeitpunkt der Entstehung dieses Artikels, belasten wir unser Netz mit etwa 20% Last zu Spitzenzeiten.
Zum Anderen beobachten wir kontinuierlich die Last und die Menge des Traffics in unserem Netzwerk, um bei Engpässen Leistung hinzufügen oder Traffic auf weniger belastete Maschinen umrouten zu können.

Somit steht einem weiteren Wachstum prinzipiell nichts im Weg, da wir unser Gateway Netz immer weiter skalieren können.

Häufig kommt auch die These auf, dass das Grundrauschen, welches in unserem großen Layer 2 Netzwerk durch das Mesh Protokoll und verschiedene Broadcast und Multicast Nachrichten erzeugt wird, zu einer stark sinkenden Performance führen würde, in dem es verschiedene Dinge tut.
Zu diesen Theorien gehört, angebliche, massive Auslastung auch schneller Internetanschlüsse, die Theorie, dass Netze mit > 200 Knoten unbenutzbar würde, dass die kleinen Knoten wie der 841er nicht mehr hinterher kommen und vieles mehr.

Aber auch hier können wir euch Entwarnung geben: Nichts davon lässt sich in der Praxis nachweisen. Das Grundrauschen auf einem normalen Knoten beträgt in etwa 150kbit/s pro Sekunde, wenn man Upload Rauschen und Download Rauschen addiert. Wenn es im Netz mal wackelt, kann es kurzzeitig auch ein bisschen mehr sein. Dies lastet nicht mal einen sehr langsamen Internetanschluss aus, von Anschlüssen > 6Mbit/s müssen wir also nicht mal in ferner Zukunft anfangen zu reden. Jedoch stimmt es, dass ab einer gewissen Zahl an Knoten, die wir bei weitem noch nicht erreicht haben (aktuell haben wir 680 Knoten online) sehr langsame DSL Anschlüsse <= DSL 2000 an ihre Grenzen kommen könnten. Aber das sollte heute zum Glück eh die Ausnahme sein. Auch hier können wir also noch weiter wachsen :)

Zuletzt zu der Theorie wie das mit den Knoten aussieht und ob diese durch das Grundrauschen langsam werden. Das kann man auch recht einfach beantworten: Auch hier gibt es in keine Probleme. Da solche Aussagen manchmal schwer zu glauben sind, habe ich extra ein paar Tests durchgeführt, die das Ergebnis unterstreichen. Die Tests wurden mehrfach in der Zeit zwischen 19 Uhr und 20 Uhr am 22.03.2016 durchführt. Dazu wurden bestimmte Messungen mit dem Tool IPerf3 gegen den IPerf3 Dienst gefahren, der auf allen Gateways verfügbar ist.

Zu diesen Messungen gehören Varianten mit:

  • Einem Knoten alleine, ohne weitere Knoten, auf einen Gateway (gw06) und ohne Mesh Traffic aus dem übrigen Netz.
  • Ein Knoten alleine, ohne weitere Knoten, auf einen Gateway (gw06) mit dem Mesh Traffic aus dem übrigen Netz.
  • Ein Knoten auf dem am meisten ausgelasteten Gateway (gw03) mit Mesh Traffic aus dem übrigen Netz.

Die Tests wurden über einen Unitymedia Anschluss mit 107Mbit/s Download und 5Mbit/s Upload durchgeführt. Der Client war ein Notebook.

Die Ergebnisse sehen wie folgt aus:

Es ist also zu erkenne, dass das Grundrauschen keinen nennenswerten Unterschied macht. Bitte beachtet bei der Interpretation dieser Ergebnisse, dass eine gewisse Schwankung von ±2Mbits/ durchaus im Rahmen des normalen liegt.

Bei einer brauchbaren Mesh Verbindung unterscheiden sich die Werte über einen Mesh Hop nicht zu den direkten WLAN Messwerten hier konnten Werte von 10Mbit/s im Download gemessen werden. Bei Langsamen oder schlechten Links (z.B. erhöhter Paketverlusst -> Niedriger TQ Wert) ist natürlich auch das Ergebniss über Mesh schlechter.

Warum sich die Durchsatz Werte bei Mesh-only Knoten etwas unterscheiden können ist in folgendem FAQ Artikel erklärt:


Heppenheim - Eine Analyse
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