Richtfunknetzwerk mit vielen Hops stabiler gestalten
Hallo,
in meinem Dorf habe ich vor ca. einem Jahr ein Backbone aufgebaut um die Nachbarschaft mit Internet zu versorgen. Derzeit sind 11 Häuser angeschlossen.
Dazu haben wir einen 100 Mbit/s LWL synchron Anschluss mit /29 Netz gebucht. Diesen mussten wir uns teuer in Haus 1 legen lassen.
Im Anhang ist ein schematischer Aufbau des Netzwerks. Leider gibt es keine Möglichkeiten es anders aufzubauen.
Falls die Frage aufkommt, ob das erlaubt ist: Ja, ist mit der EWE abgesprochen
Jeder Haushalt hat eine eigene FritzBox, angeschlossen über LAN1. Diese erstellen dann für jeden Haushalt ein privates Netz. Nach außen hat daher jede FB eine feste IP. Als Gateway ist der gemeinsame Router eingestellt, als DNS Adresse habe ich den von der EWE zugewiesenen DNS-Server eingetragen.
Bis auf die vier Switche, habe ich ausschließlich Hardware von Ubiquiti eingesetzt:
Alle Ubiquiti Geräte werden von einem, über das Internet angeschlossen, UNMS Server verwaltet.
Alle Geräte im Backbone haben eine feste IP-Adresse. Es gibt jedoch keine eingetragenen Routen, VLAN´s oder Ähnliches.
Der Router ist weitesgehend im Werkszustand, es sind lediglich Bandbreitenbegrenzungen für jeden Teilnehmer eingestellt, Portfreigaben und einige NAT-Rules.
Dieser Aufbau funktioniert jetzt seit Mai '18 ohne Ausfall und größeren Problemen.
Nun zu meinem Problem:
Es scheint mir oft, dass das Aufrufen von Websiten, Verbinden von VPN oder Verbinden zum WhatsApp Server länger dauert, als es sollte.
Ein Blick in den Router verrät mir: ca 7000 verlorene Pakete pro Tag im "lokalen Switch".
Ich weiß, dass es schlecht ist so viele Switche hintereinander zu schalten. Leider habe ich durch örtliche Bebauungen keine andere Möglichkeit.
Kann ich trotzdem versuchen es besser zu managen? Wenn ja, wie?
Zu mir: Ich bin ein SPS-Programmierer, habe Erfahrungen mit der Netzwerktechnik, jedoch zu 90% selbst beigebracht. Vertiefte Netzwerkkenntnisse fehlen mir.
Über Hilfe wären meine Nachbarn und ich sehr dankbar
in meinem Dorf habe ich vor ca. einem Jahr ein Backbone aufgebaut um die Nachbarschaft mit Internet zu versorgen. Derzeit sind 11 Häuser angeschlossen.
Dazu haben wir einen 100 Mbit/s LWL synchron Anschluss mit /29 Netz gebucht. Diesen mussten wir uns teuer in Haus 1 legen lassen.
Im Anhang ist ein schematischer Aufbau des Netzwerks. Leider gibt es keine Möglichkeiten es anders aufzubauen.
Falls die Frage aufkommt, ob das erlaubt ist: Ja, ist mit der EWE abgesprochen
Jeder Haushalt hat eine eigene FritzBox, angeschlossen über LAN1. Diese erstellen dann für jeden Haushalt ein privates Netz. Nach außen hat daher jede FB eine feste IP. Als Gateway ist der gemeinsame Router eingestellt, als DNS Adresse habe ich den von der EWE zugewiesenen DNS-Server eingetragen.
Bis auf die vier Switche, habe ich ausschließlich Hardware von Ubiquiti eingesetzt:
- Der Router ist ein EdgeRouter X SFP.
- Richtfunkstrecken werden, abhängig von der Distanz, entweder mit NanoBeam 5AC Gen2 oder NanoStation 5AC loco aufgebaut.
- An zwei Punkten sind EdgePoint Router 6-Port eingesetzt. Diese sind als Switch konfiguriert.
- Die restlichen vier Switche sind GS105Ev2 von Netgear.
Alle Ubiquiti Geräte werden von einem, über das Internet angeschlossen, UNMS Server verwaltet.
Alle Geräte im Backbone haben eine feste IP-Adresse. Es gibt jedoch keine eingetragenen Routen, VLAN´s oder Ähnliches.
Der Router ist weitesgehend im Werkszustand, es sind lediglich Bandbreitenbegrenzungen für jeden Teilnehmer eingestellt, Portfreigaben und einige NAT-Rules.
Dieser Aufbau funktioniert jetzt seit Mai '18 ohne Ausfall und größeren Problemen.
Nun zu meinem Problem:
Es scheint mir oft, dass das Aufrufen von Websiten, Verbinden von VPN oder Verbinden zum WhatsApp Server länger dauert, als es sollte.
Ein Blick in den Router verrät mir: ca 7000 verlorene Pakete pro Tag im "lokalen Switch".
Ich weiß, dass es schlecht ist so viele Switche hintereinander zu schalten. Leider habe ich durch örtliche Bebauungen keine andere Möglichkeit.
Kann ich trotzdem versuchen es besser zu managen? Wenn ja, wie?
Zu mir: Ich bin ein SPS-Programmierer, habe Erfahrungen mit der Netzwerktechnik, jedoch zu 90% selbst beigebracht. Vertiefte Netzwerkkenntnisse fehlen mir.
Über Hilfe wären meine Nachbarn und ich sehr dankbar
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26 Kommentare
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Hi
Die Frage ist ja, wohin die Pakete gehen sollten. Wenn die Richtung Internet verloren gehen, dann kann das ja irgendwo im Internet passieren. Das wäre völlig ausserhalb eurer Reichweite.
Gehen die Pakete innerhalb eures Netzes verloren, dann kann das ja sein, das hier einfach nur eine der Funkstrecken nicht völlig stabil ist.
Oder anders: Existieren die Probleme auch wenn man das vo Haus1 aus versucht? Da ist ja erst mal kein Funknetz im Spiel.
Wenn es da geschieht, ist es höchstwahrscheinlich ein Problem von EWE. Evtl. auch vom Ubiquiti Router, das der mit der Last nicht zurecht kommt. Bezweifle ich aber mal. Dazu sind das zu wenig Clients.
Wenn das Problem nur in bestimmten Häusern auftritt, dann liegt es an der Stecke bis zum LWL. Da dann einfach mal prüfen, was die Funkverbindung sagt.
Es scheint mir oft, dass das Aufrufen von Websiten, Verbinden von VPN oder Verbinden zum WhatsApp Server länger dauert, als es sollte.
Ein Blick in den Router verrät mir: ca 7000 verlorene Pakete pro Tag im "lokalen Switch".
Das ist jetzt erst mal keine schlimme Zahl. 7000 Pakete sind nichts, wenn da etwas Traffic drauf ist.Ein Blick in den Router verrät mir: ca 7000 verlorene Pakete pro Tag im "lokalen Switch".
Die Frage ist ja, wohin die Pakete gehen sollten. Wenn die Richtung Internet verloren gehen, dann kann das ja irgendwo im Internet passieren. Das wäre völlig ausserhalb eurer Reichweite.
Gehen die Pakete innerhalb eures Netzes verloren, dann kann das ja sein, das hier einfach nur eine der Funkstrecken nicht völlig stabil ist.
Oder anders: Existieren die Probleme auch wenn man das vo Haus1 aus versucht? Da ist ja erst mal kein Funknetz im Spiel.
Wenn es da geschieht, ist es höchstwahrscheinlich ein Problem von EWE. Evtl. auch vom Ubiquiti Router, das der mit der Last nicht zurecht kommt. Bezweifle ich aber mal. Dazu sind das zu wenig Clients.
Wenn das Problem nur in bestimmten Häusern auftritt, dann liegt es an der Stecke bis zum LWL. Da dann einfach mal prüfen, was die Funkverbindung sagt.
Es macht auch keinen spürbaren Unterschied, ob man sich im Haus 1 oder Haus 5 aufhält.
Damit kannst du zumindest mal halbwegs ausschliessen, das es an deinem Netzwerk liegt.Identifiziere mal die Ziele, die nicht ordentlich laufen (so wie ein paar die gut laufen) und mache eine Traceroute überwachung.
Nimm z.B Pingplotter und sieh dir an, wo die Pakete verloren gehen.
Geschieht das immer an der gleichen stelle gehäuft, dann ist das ein Problem irgendwo dort in der Strecke.
Ist es allgemein, dann wird's schwieriger. Hier musst du dann ausschliessen, das es an dir liegt, also bis zum EWE Router alles checken. Ab dann muss EWE übernehmen.
Also vlans sind grundsätzlich eine gute Idee, damit man nicht einfach den Traffic der anderen abschnüffeln kann.
An der Anzahl der switche ändert das allerdings nix...
Und nein, das ist erst Mal egal ob da ein paar Switche drin sind. Das ist deren Job, Pakete weiter zu schubbbsen.
Aber wie du gesagt hast: Haus1 hat die gleichen Probleme. Da sind ja keine switche mehr dazwischen. Das wird es also nicht sein.
An der Anzahl der switche ändert das allerdings nix...
Und nein, das ist erst Mal egal ob da ein paar Switche drin sind. Das ist deren Job, Pakete weiter zu schubbbsen.
Aber wie du gesagt hast: Haus1 hat die gleichen Probleme. Da sind ja keine switche mehr dazwischen. Das wird es also nicht sein.
Die Messung habe ich von einem über LAN angebundenen Rechner hinter der FritzBox im Haus 11 ausgeführt.
OK das erklärt die Latenz.Hast du eine Erklärung dafür. warum Hop 1 und 2 die gleiche IP hat ? Hier tritt ja auch der PL auf.
Ist die Firewall die Fritte im Haus 11? Wenn ja: Ist das eine Custom Firmware?
Oder wo ist die FW untergebracht?
ja irgendwas passt da nicht. Da sollte sich @turti83 mal die Configs der letzten paar Geräte genauer ansehen. Irgendwo hängts da.
Man sieht ja auch am Bild, das es erst läuft, dann mit unterbrechungen, und dann gar nicht mehr.
Man sieht ja auch am Bild, das es erst läuft, dann mit unterbrechungen, und dann gar nicht mehr.
Ein Blick in den Router verrät mir: ca 7000 verlorene Pakete pro Tag im "lokalen Switch".
Verglichen mit WAS ?? Wieviel Pakete laufen denn fehlerfrei durch 70.000 oder 70.000.000 ? Bei letzterem wäre das ein durchaus üblicher Wert. So können wir nur Äpfel mit Birnen vergleichen M.E. ist bei einem sonst korrekten Netz aber der grundsätzliche Fehler im IP- bzw. Netzwerk Design des Funk Backbones gemacht worden. Es sind diverse Strecken dabei die schon recht sportlich sind von der Entfernung also damit auch Gefahren bergen wenn das Feldstärke (HF) Budget nicht reicht.
Wozu also die WRT300N ?? Die Ubiquity Teile können alle routen ?!
Auch nicht ob du da das 2,4 oder 5 Ghz Netz benutzt oder gar etwas ganz anderes. 1,2 km auf 5Ghz ist schon eine kleine Herausforderung.
Desweitern ist vollkommen unklar ob du eine saubere Frequenzplanung bei den Funklinks gemacht hast so das es hier keinesfalls zu Überschneidungen und damit Störungen an den Standorten kommt die mehrere Funk Links betreiben. Alle müssen einen entsprechenden Kanalabstand haben. Auch natürlich von lokalen WLANs damit es hier nicht zu Störungen kommt.
Generell sollte man das Backbone ausschliesslich nur wegen der Störungssicherheit auf den 5Ghz Outdoor Kanälen betreiben mit entsprechenden Parabol Richtantennen um entsprechende HF Funkreserve auf den Links zu bekommen.
Letztlich wie das_hier z.B.
Parabolantennen oder Panel mit entsprechendem Gewinn sind also bei den 1km Strecken ein Muss um eine entspr. Reserve zu bekommen auch bei schlechtem Wetter. Bei beiden Frequenzen 2,4 Ghz und 5 Ghz gibt es entsprechende Freiraumdämpfung (Absorptionsspektrum Wasserdampf und Stickstoff !) Alles steht und fällt deshalb mit der Sicherheit bzw. Stabilität der Funkverbindung.
Ist also mehr oder minder bei dir auch der Fall mit den nano Beams. Das passt also...
Kontraproduktiv ist da aber zu 70% auch das du das Distributions Backbone zu den Hausern in ein flaches Layer 2 Netz gesteckt hast. Damit belastest du ALLE einzelnen Funkstrecken zusätzlich noch mit sämtlichen Broad- und Multicast Traffic aller anderen Teilnehmer. Du hast also schon eine entsprechende Grundbelastung auf den Links die dir wertvolle Bandbreite und damit Performance wegnehmen von den Teilnehmern.
Hier wäre in jedem Falle eine vermaschte, rein geroutete Lösung mit /30er Punkt zu Punkt Netzen erforderlich gewesen um das zu eliminieren.
Den goldenen Netzwerker Grundsatz: "Route wherever you can, bridge where you must !" hast du leider übergangen. Gerade bei Bandbreiten abhängigen Backbones wie deinem Funknetz ist der aber essentiell wichtig !
Warum das nicht so umgesetzt wurde verwundert ? Zumal die Ubiquity Nano Beams ebenso wie die Mikrotik SXTs ein vollständiges Routing sogar mit dynmaischen Protokollen supporten.
Sicherlich ein Geburtsfehler an dem das gesamte Netz krankt.
Diese Anfangsfehler im Backbone Design und vermutlich die etwas schwache Funkreserve und möglicherweise eine fehlende Frequenzplanung (geraten) resultieren dann in den typischen von dir geschilderten Störungen die sich in langen Antwortszeiten und Latenzen bzw. Packet Drops äußern für die Endanwender.
Fazit: Du solltest das Funk Backbone auf ein rein geroutetes verändern !
Das ist der Link Haus 10 auf Haus 11 ??
Beeinflussen kann man das nur wenn man das Link Budget erhöht. Höhere Sendeleistung oder besser bündelnde Antenne.
Ein Packet Loss ist meist die Ursache eines schwachen HF Pegels und wenig Reserve auf dem Link. Das resultiert dann so gut wie immer in Paket Verlusten.
Beeinflussen kann man das nur wenn man das Link Budget erhöht. Höhere Sendeleistung oder besser bündelnde Antenne.
Ein Packet Loss ist meist die Ursache eines schwachen HF Pegels und wenig Reserve auf dem Link. Das resultiert dann so gut wie immer in Paket Verlusten.