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Technik hinter Mesh-WLAN-Netzen

Hallo an alle,

kennt sich jemand von Euch etwas genauer mit der Technik von Mesh-WLAN-Netzen aus?

Die Bezeichnung "Mesh" wird ja bei WLAN-Produkten schnell in den Raum geworfen,
nur aus meiner Sicht sind die konkreten Mesh-Funktionalitäten des betreffenden Produkts nicht immer
eindeutig ersichtlich. Bitte korrigiert mich, wenn ich da falsch liegen sollte.

Bei "Ubiquiti" zum Beispiel gibt es den Access Point "Ubiquiti UniFi AC MESH" (UAP-AC-M).
Nach meinen Infos bietet dieser Access Point, im Gegensatz zu anderen Ubiquiti-APs, die Möglichkeit
des Uplinks über eine WLAN-Verbindung (anstatt über eine LAN- / Kabelverbindung).
Bezieht sich bei diesem AP-Modell die Bezeichnung "Mesh" ausschließlich auf die Funktion des WLAN-Uplinks?

Wie sieht es ansonsten mit der Mesh-Thematik bei "Ubiquiti" aus? Bezieht sich die Bezeichnung "Mesh" bei "Ubiquiti"
neben oben erwähnter Möglichkeit des WLAN-Uplinks auch auf das WLAN-Roaming? Durch den Kauf von Mesh-Produkten
erhofft man sich häufig ja den Komfort, dass man sich in WLAN-Umgebungen mit einem Endgerät ohne Abbrüche der WLAN-Verbindung bewegen kann, wenn durch das Endgerät auf einen AP gewechselt wird, der ein stärkeres WLAN-Signal liefert.

Bieten APs + WLAN-Controller von "Ubiquiti" explizit Mesh-Funktionen, die sich auf das WLAN-Roaming beziehen?
Tauschen sich die APs untereinander aus, um auszumachen, welcher AP welches Endgerät "bedient"?
Werden die WLAN-Protokolle 802.11r, 802.11v und 802.11k unterstützt?

Gibt es Unterschiede zwischen verschiedenen Herstellern, was Mesh-Funktionalitäten betrifft?

Freue mich über Eure Rückmeldungen.

Besten Dank vorab!

LG

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Ausgedruckt am: 22.11.2024 um 07:11 Uhr

aqui
Lösung aqui 19.11.2022 aktualisiert um 13:44:21 Uhr
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mit einem Endgerät ohne Abbrüche der WLAN-Verbindung bewegen kann
Das ist Unsinn, denn das betrifft ja nur die Endgeräte. Ein "Mesh" bezieht sich ja immer nur auf die AP Infrastrutur an sich. Also rein nur auf die Verbindung der APs nicht aber der WLAN Endgeräte. Das ist vermutlich dein Denkfehler?!
Auch 3 oder mehr APs an einem Switch zusammengesteckt wäre ein Mesh. Meshing bei APs bedeutet in der Regel ganz einfach das die Backbone Struktur statt über Kupfer über einen Funklink passiert.
Meist wird dafür bei Dualradio APs ein Radio geopfert. Single Radio APs sind prinzip bedingt nicht Meshing fähig wenn man mal vom Kupfer mesh absieht.
In der Regel wird das 5GHz Radio geopfert, das dann quasi die AP Verbindung untereinander als Backbone nutzt. Die Clients bedient dann nur noch das übrig gebliebene 2,4 Ghz Radio. Analog zum obigen Beispiel wo es eben der Switch und die Kupferlinks machen.
Nachteil ist das man dann das Dual Radio Konzept zu den WLAN Endgeräten aufgeben muss weil das 5 Ghz Radio ausschliesslich nur die Backbone Verbindung bedient. Im Gegensatz zu dummen WLAN Repating funktioniert so ein "Mesh" dann ohne Halbierung der Bandbreite (Halfduplex) was bei einfachem Repeating immer der Fall ist. Von der Hidden Station Problematik beim Repeating mal nicht zu sprechen.
Mittlerweile gibt es aber Triple Radio APs mit 2mal 5Ghz und 1mal 2,4Ghz die das Problem lösen. Diese teureren Triple Radio APs vermeiden dann die Aufgabe des einen Radios bei Dual Radio APs. Ein 5 Ghz Radio realisiert dann den Backbone Link und dennoch kann man die WLAN Endgeräte dann mit den beiden verbliebenen anderen Radios auch in beiden Bändern bedienen.

Der generelle Nachteil von Meshing ist das weiter unzuverlässige und in der Bandbreite deutlich eingeschränkte Funkverbindungen zur Kopplung der APs ohne Kupfer verwendet werden. Gerade bei den teuren Triple Radio APs ist eine saubere Frequenz und Kanalplanung dort essentiell damit es im 5 Ghz Bereich bei entsprechender Bandbreite nicht zu Störungen kommt.
Es bleibt weiter der gravierende Nachteil deutlich eingeschränkter und oft unzuverlässiger Backbone Kommunikation in Bezug auf die Bandbreite. Funk Meshing ist im Gegensatz zu Kupfer nicht skalierbar. Deshalb ist und bleibt eine Kupfer Verkabelung immer der Königsweg bei einem strukturierten WLAN. Meshing ist und bleibt immer eine Krücke wie es auch das dumme Repeating immer schon war.

Mit der Connectivität zu den Endgeräten hat das alles rein gar nichts zu tun. Da bist du auf dem Irrweg wenn du das zusammenwirfst. Hier zählt weiterhin der Roaming Support mit 802.11r !
802.11r kommt immer im Tandem mit 802.11k und sollte in guten WLANs immer aktiviert sein um ein schnelles und unterbrechungsfreies Client Roaming zwischen den Zellen zu ermöglichen. Dies Standards supporten aber nicht alle APs. Besonders die der Billigheimer wie die von dir oben genannten häufig nicht oder nur sehr unvollständig.
Wenn es nicht supportet ist oder im WLAN Setup gar nicht aktiviert ist, dann bleibt es weiterhin beim "dummen" Client basierten Roaming, sprich der WLAN Client entscheidet was dann zu deutlich schlechterem Roaming Verhalten bei den Clients führt wie dem "Kleben" an APs bis Datenraten runter auf 1 Mbit/s bevor, mit Unterbrechung, dann neu mit anderem AP assoziiert wird.
Dies kann man ohne .11r/.11k Support in Teilen verbessern wenn man beim Beaconing der Datenraten auf den APs das Announcement der niederen Datenraten unter 9 Mbit/s (besser unter 12 Mbit/s) deaktiviert und APs in den .11n only Modus setzt. Dadurch wird dann auch das Client Roaming meist deutlich verbessert und ist weit agiler. Es kommt aber niemals an ein aktives, dynamisches Roaming mit .11r / .11k ran.

All das hat aber mit der Mesh Funktion per se nicht das Geringste zu tun. 2 völlig unterschiedliche Baustellen, egal welcher Hersteller.
Hersteller nutzen auf solchen o.a. Meshlinks häufig proprietäre Autodetection Verfahren und andere Dinge die nicht standartisiert und damit nicht kompatibel sind. So ist es dann nicht weiter verwunderlich das solch Meshing meist nie mit Komponenten anderer Hersteller funktioniert. Klar, denn Dual Vendor usw. ist bei solchen billigen Massenherstellern nicht gewünscht weil ökonomisch für die sinnfrei. Die machen mit ihrem Kundenklientel, das rein nur preisorientiert beschafft aber NIE Technik orientiert, nur Marge über die Masse. Schlechte Antennen Wirkungsgrade und MTBF Zeiten bei der AP Hardware ist dort also immer gleich mit eingebaut.
Weiss man aber auch alles wenn man sich an solche Hersteller bindet. Bei dem oben genannten mit dem Zwangscontroller und damit verbundenem Vendor Lock sowieso.
Auch das würde bei einem Kupfer "Meshing" nie der Fall sein wenn man einmal vom Management absieht.
Geroso
Lösung Geroso 19.11.2022 um 13:30:36 Uhr
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Die Mesh-Funktionalität können alle aktuellen Ubiquiti APs. Du musst die Option nur in den Site-Settings aktivieren. Siehe auch: help.ui.com/hc/en-us/articles/115002262328-UniFi-Feature-Guide-Wireless-Uplink
Visucius
Lösung Visucius 19.11.2022 aktualisiert um 13:49:15 Uhr
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Durch den Kauf von Mesh-Produkten erhofft man sich häufig ja den Komfort, dass man sich in WLAN-Umgebungen mit einem Endgerät ohne Abbrüche der WLAN-Verbindung bewegen kann, wenn durch das Endgerät auf einen AP gewechselt wird, der ein stärkeres WLAN-Signal liefert.

Tut "man" das?! Beim "vermaschen" gehts doch in erster Linie um eine deutlich bessere Abdeckung und schnellere Signalwege.

Infos zu 802.11s z.B. hier:
https://www.elektronik-kompendium.de/sites/net/1408051.htm
https://www.ip-insider.de/was-ist-ein-wireless-mesh-network-wmn-80211s-a ...
Datax87
Datax87 20.11.2022 um 19:38:08 Uhr
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Zitat von @Visucius:
Tut "man" das?! Beim "vermaschen" gehts doch in erster Linie um eine deutlich bessere Abdeckung und schnellere Signalwege.

Mich persönlich hat die Vermarktung von Mesh-WLAN-Produkten schon ein Stückweit verwirrt.
Es wurde zum Beispiel (für mich persönlich) nicht klar herausgestellt, dass das Besondere an Mesh-WLAN-Produkten die Anbindung der APs an das Netzwerk über WLAN-Verbindungen ist.

Was (für mich persönlich) klar herausstach bei den Werbungen, war die Möglichkeit mit den Endgeräten durch das Haus zu laufen, ohne Abbruch der WLAN-Verbindung. Mir selbst ist
also bisher einfach "nur" das bessere WLAN-Roaming deutlich geworden.

Dank Kollege @aqui ist mir jetzt die klare Abtrennung zwischen Mesh-WLAN (Anbindung der Access Points per WLAN-Uplink) sowie des WLAN-Roaming (Wechsel des APs durch die Endgeräte) klar geworden. Mesh-WLAN-Netze mit per WLAN-Verbindung angebundenen APs UND per Kabelverbindung angebundenen APs sind (als Mischform so zusagen) auch möglich.

Außerdem ist mir nun klar geworden, dass bei aktuellen Mesh-WLAN-Lösungen es wohl üblich ist,
dass die Möglichkeit der Anbindung der APs per WLAN-Uplink im Duo mit Protokollen für besseres WLAN-Roaming angeboten wird (802.11k, 802.11r, 802.11v). Die Hersteller entscheiden selbst, welche dieser Protokolle unterstützt werden.
Datax87
Datax87 20.11.2022 um 19:44:45 Uhr
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@aqui
Vielen Dank für deine Erläuterung.

Die Abtrennung zwischen der Möglichkeit des WLAN-Uplinks sowie des WLAN-Roamings ist mir nun klar geworden.

Und dass es auch Mesh-WLAN-Netze gibt, wo die Kommunikation zwischen den APs
über dedizierte (WLAN)-Funkmodule läuft, habe ich nun auch auf dem Schirm.

APs mit 3 WLAN-Modulen, wo man also die Möglichkeit hat den Endgeräten 2,4 GHz UND 5 GHz anzubieten, sind sicherlich ordentlich teuer, oder!?
aqui
aqui 21.11.2022 aktualisiert um 11:10:47 Uhr
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Vermarktung von Mesh-WLAN-Produkten schon ein Stückweit verwirrt.
Das ist auch wenig verwunderlich weil da sehr viel Marketing Bullcrap verwendet wird... face-sad
sind sicherlich ordentlich teuer, oder!?
Ja, das sind sie! Preise der einschlägigen Hersteller sprechen da eine deutlich Sprache und es ist und bleibt immer eine Krücke. Besonders weil die Einrichtung alles andere als trivial ist. Laien die wenig von Funkfrequenzen, Bandbreiten und Funkkanälen verstehen erweisen sich damit meist einen Bärendienst im WLAN.
Kupfer Verbindungen oder im Zweifel sogar D-LAN sind da deutlich überlegen! Sollte man sich also sehr gut überlegen ob man das investiert oder eine bessere Alternative wählt.
Datax87
Datax87 23.11.2022 um 21:46:09 Uhr
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Zitat von @aqui:

Vermarktung von Mesh-WLAN-Produkten schon ein Stückweit verwirrt.
Das ist auch wenig verwunderlich weil da sehr viel Marketing Bullcrap verwendet wird... face-sad
sind sicherlich ordentlich teuer, oder!?
Ja, das sind sie! Preise der einschlägigen Hersteller sprechen da eine deutlich Sprache und es ist und bleibt immer eine Krücke. Besonders weil die Einrichtung alles andere als trivial ist. Laien die wenig von Funkfrequenzen, Bandbreiten und Funkkanälen verstehen erweisen sich damit meist einen Bärendienst im WLAN.
Kupfer Verbindungen oder im Zweifel sogar D-LAN sind da deutlich überlegen! Sollte man sich also sehr gut überlegen ob man das investiert oder eine bessere Alternative wählt.

Persönlich würde ich immer zusehen, dass die APs allesamt per Kabel ans Netzwerk angeschlossen werden.

Mit D-LAN- bzw. Powerline-Adaptern habe ich bisher viele Misserfolge und nur wenige erfolgreiche Installationen gehabt (also Installationen, wo die D-LAN-Verbindung stabil war).
In den meisten Fällen gab es immer wieder Verbindungsabbrüche, manchmal auch erst Tage nach der Installation der Adapter (wo dann vielleicht die berühmte IKEA-Lampe eingeschaltet wurde, die ein schlecht abgeschirmtes Netzteil hat :P).

Einen AP per WLAN-Uplink an das Netzwerk anbinden würde ich nur im Notfall. Ein Beispiel, wo ich die Entscheidung verstehen konnte und wo die Geschwindigkeit der WLAN-Verbindung auch nebensächlich war, war in einer KiTa.

In dieser KiTa wurde ein AP per WLAN-Uplink an das Netzwerk angeschlossen. Die 50 MBit/s im Downstream der Internetleitung vor Ort konnte man am Endgerät problemlos nutzen. Mehr als ein wenig Internetseiten aufrufen und E-Mails abrufen, wäre nicht notwendig wurde mir damals gesagt. Es hätte ein Netzwerkkabel von einem Elektriker verlegt sowie eine Netzwerkdose montiert und angeschlossen werden müssen. Die Kosten wollte man sich damals sparen. War meiner Meinung nach eine schlechte Entscheidung, weil irgendwann in der Zukunft oft mehr Geschwindigkeit benötigt wird.

Mich würde interessieren, ob in dieser KiTa nicht inzwischen auch ein Upgrade der Internetleitung vorgenommen wurde und über diesen AP inzwischen auch Meetings per MS-Teams oder Zoom gemacht werden und die Installation mit diesem AP aktuell weiterhin so besteht wie ich sie mal vorgefunden habe :P.
aqui
aqui 24.11.2022 um 09:02:30 Uhr
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Persönlich würde ich immer zusehen, dass die APs allesamt per Kabel ans Netzwerk angeschlossen werden.
Richtig. Das würde jeder Netzwerk Admin so machen zumindestens immer in einem Firmennetz. Funk Meshing ist eher was für Heimnetze. Deine oben geschilderten Erfahrungen unterstreichen das ja auch.