Der letzte Firmware-Post ist zwar schon einige Zeit her, trotzdem stand die Entwicklung nicht still. Hier ein kurzer Überblick über den Fortschritt der letzten Monate inklusive Änderungen in den einzelnen Versionen und ihren Veröffentlichungen auf Testing und Stable:
Die testing-Firmware, die wir in unserem letzten Post erwähnten, wurde am 09.04.2018 als stable freigegeben. Die Änderungen waren wie folgt:
Veröffentlicht für testing-Geräte am 28.04.2018, brachte diese Version ausschließlich Fehlerbehebungen. Ungewollte Geräte-Neustarts beim Neustarten eines Gateways wurden behoben und interne Netzkomponenten wurden verbessert.
Der zuvor aktivierte DNS-Cache wurde wegen einiger Probleme wieder deaktiviert.
Unsere aktuelle stable-Version.
Auch diese Version bringt ausschließlich Fehlerbehebungen. Zum Beispiel wurde ein Problem mit dem Booten von Ubiquiti-Geräten behoben.
Veröffentlicht wurde sie für testing am 31.05.2018 und für stable am 18.06.2018.
Dies ist unsere aktuelle testing-Firmware. Sie wurde am 18.06.2018 veröffentlicht.
Dies ist die letzte Version der Gluon 2017.x Reihe. Version 2018.1 steht in den Startlöchern.
Für detaillierte Änderungen und Fehlerbehebungen lohnt sich wie immer ein Blick in unser Firmware-Changelog.
– layout: post title: Mesh-Technik der Firmware author: Joda Stößer date: 2018-07-18 17:57:58 +0200 — Wir schrieben über den Status Quo der Firmware, hier wollen wir kurz auf die dahinter liegende Mesh-Technik eingehen.
Aktuell basiert das Bremer Freifunk Netz auf dem Mesh-Protokoll b.a.t.m.a.n und nutzt für Kommunikation zwischen den Knoten die Ad-hoc oder IBSS-Technik. Beide waren als sie bei uns eingeführt wurden, aus unserer Sicht die besten Optionen zu der Zeit.
b.a.t.m.a.nDieses Mesh-Protokoll baut ein Layer2-Netzwerk auf. Dies bedeutet, alle Geräte im Bremer Freifunk Netz sind so mit einander verbunden, als würden sie alle an dem gleichen Netzwerkswitch hängen.
Dies hat den Vorteil, dass die eigenen Geräte ihre IP-Adressen behalten, wenn sie sich mit einem anderen Freifunk-Gerät verbinden. Dadurch werden Verbindungen zu Servern und Diensten nicht unterbrochen. Das inkludiert zum Beispiel SSH, andere Fernwartungssoftware und manchmal auch Videos. Davon profitieren vor allem Fußgänger die sich durch ihre Bewegung ständig mit einem neuen Freifunk-Gerät verbinden.
Jedoch war b.a.t.m.a.n nie für große Mengen an Geräten und Knoten ausgelegt. Um seine Funktion aufrecht zu erhalten, muss jedes Gerät mit allen anderen Geräten im Netzwerk dauerhaft Informationen austauschen. Dies sorgt für ein erhebliches Grundrauschen, verringert die nutzbare Bandbreite sowie Geschwindigkeit im Freifunk und macht besonders an sehr langsamen Anschlüssen Probleme.
Auch sind einige der internen Metriken zum Unterscheiden einer guten, stabilen und durchsatzstarken Verbindung von einer instabilen nicht genügend.
Ad-hoc/IBSS
Typischerweise gibt es bei der WLAN-Nutzung eine Station, den Router, und einen Client, das Nutzgerät. Der Client wählt sich bei der Station ein und eine Verbindung kommt zu Stande.
Zwischen Freifunk-Knoten ist dies jedoch unbrauchbar. Alle Geräte sind gleichbereichtig, keiner ist Station, keiner Client. Dafür gibt es die Ad-hoc/IBSS-Technik. Diese ermöglicht zwei Computern sich trotz Gleichberechtigung miteinander zu verbinden.
Jedoch unterstützen nicht alle Geräte diese Technik wenn sie gleichzeitig auch ein Stations-Netz ausstrahlen. Manche Geräte unterstützen sie sogar komplett nicht.
Schon seit einigen Jahren wird in der Gluon-Gemeinschaft an Nachfolgetechnologien gearbeitet, jedoch haben sie erst kürzlich einen benutzbaren Zustand erreicht.
Als Mesh-Protokoll geht es um babel in Zusammenspiel mit l3roamd und als Verbindungstechnik 11s.
babelAls eines der jüngeren Mesh-Protokolle, baut babel ein Layer3 Netz auf. Im Gegensatz zu b.a.t.m.a.n benötigt es massiv weniger Hintergrundkommunikation mit den anderen Knoten des Netzes. Das deutlich geringere Grundrauschen verbesserte die Performance im ganzen Netz.
Auch die gewählten Routen und Wege für Pakete durch das Netz, sollen besser sein. Darüber gibt es aber jedoch keine eindeutigen Studien, vor allem nicht mit größeren Netzen.
l3roamdDamit auch beim Einsatz von babel, Geräte, welche sich von einem Freifunk-Knoten zum nächsten bewegen, ihre IP-Adresse behalten können und somit keine Verbindungsabbrüche erfahren, muss eine zusätzliche Software eingesetzt werden: l3roamd
Wie der Name schon sagt, sorgt diese dafür, dass Geräte auch im Layer3-Netz “roamen”, sich also frei bewegen können, und von neuen Freifunk-Knoten wiedererkannt werden.
Die Kommunikation zwischen den Freifunk-Knoten für diese Funktion, wird erneut für etwas Grundrauschen sorgen, jedoch sind wir der Hoffnung, dass sich dies in Grenzen halten wird.
11sEigentlich 802.11s genannt, ist 11s ein WLAN-Standard welcher speziell für Mesh-Netzwerke geschaffen wurde und aus zwei Teilen besteht:
Da wir unsere eigenen Mesh-Protokolle einsetzen, interessiert uns der erste Punkt nicht. Die Kommunikationstechnik hat jedoch immense Vorteile für uns.
Deutlich mehr Geräte unterstützen 11s im Gegensatz zu Ad-hoc/IBSS und ermöglichen das gleichzeitige Ausstrahlen eines Stations-Netzes auf vorher komplett inkompatiblen Geräten.
Ein Wechsel von so tiefgreifender Technik ist nicht einfach umzusetzen. Nicht jeder Freifunk-Knoten hat eine direkte Verbindung zum Internet, um sich das nötige Update zu laden.
Geräte die nur über das Mesh-Netzwerk ins Internet kommen, könnten durch ein Update eines benachbarten Knotens vom Rest des Netzes abgeschnitten werden, da sie die neue Technik nicht unterstützen.
Um allen Betreibern im Bremer Freifunk Netz einen entspannten Wechsel zu bieten, haben wir uns für die Weiterentwicklung des aktuellen Autoupdaters eingesetzt und Vorschläge eingereicht.
Damit kann ein Knoten, der keinen Internetzugang hat und vom Rest des Meshes abgeschnitten wurde, über ein offenes WLAN in seiner Umgebung sich das neue Update laden. Das wäre typischerweise das WLAN eines anderen Freifunk-Routers, kann aber auch jedes andere beliebige freie Netzwerk sein.
Wir hoffen diese Version des Autoupdaters noch dieses Jahr auf unsere Geräte spielen zu können, müssen aber noch abwarten.
In der Zwischenzeit werden wir die Technologien intern und auf der Breminale 2018 als Team testen und verbessern.
Für detaillierte und aktuelle Änderungen an der Firmware lohnt sich wie immer ein Blick in unser Firmware-Changelog.
Wir schrieben über den Status Quo der Firmware sowie unsere aktuelle Mesh-Technik, nun wird es Zeit über die Zukunft der Firmware zu berichten.
Mitte 2017 berichteten wir über Gluons Wechsel der Basis von OpenWRT zu LEDE und am 23.02. dieses Jahres veröffentlichen wir unsere erste Bremer Firmware mit dieser neuen Basis. LEDE hat die ganze Entwicklungs-Community um Router-Firmware stark belebt und erfrischt, jedoch ist der neue Name deutlich weniger bekannt als OpenWRT. Aus diesem Grund hat man sich entschieden, alle Neuerungen an Software, Infrastruktur und Arbeitsweise der neuen Community wieder unter dem alten Namen zu führen. Gluon wird in absehbarer Zeit diesen Wechsel auch vollziehen und die Arbeit daran hat bereits begonnen.
Version 2017.1.8 ist die letzte Version mit der alten Jahreszahl und eine Version davon läuft bereits auf unseren Testing-Geräten.
Version 2018.1 ist bereits da und bringt einige lang überfällige Optimierungen:
VXLANs abgekapselt
dies beugt Fehlern vor und ermöglicht kompliziertere Netz-TopologienC neu geschrieben
dieser verbraucht nun wesentlich weniger PlatzEine Bremer Version auf Basis von 2018.1 wird es wahrscheinlich nach der Breminale geben.
Die nachfolgende Version wird wieder auf OpenWRT, in der neuen Version 18.06, basieren. Außerdem wird initialer und experimenteller Support für babel und l3roamd vorhanden sein.
Auch soll ein Outdoor-Modus für 5 GHz Geräte hinzugefügt werden. Dadurch dürfen diese durch neue DFS-Unterstützung auch draußen genutzt werden. Mesh wird in diesem Modus nicht möglich sein.
Funktionen, die noch keinen Zeitrahmen haben, sind der mesh-independent Autoupdater, den wir in unserem letzten Blogpost erwähnten, sowie Verbesserungen am Datenaustauschprotokoll der Knoten und deren Netzwerk-Software. Die Integration eines verbesserten Konfigurationssystems ist auch in Planung.
Ein Nachteil der Freifunk-Firmware gegenüber der Firmware einiger Hersteller, ist die fehlende Band Steering Funktion.
Sie sorgt dafür, dass Geräte die das meist schnellere 5 GHz WLAN-Netz unterstützen, dieses auch tatsächlich nutzen.
Je nach Umständen kann dies die Nutzererfahrung drastisch verbessern.
Einer unserer Bremer Freifunker, Martin aka genofire, arbeitet an einen freien Band Steering Implementierung.
Eine vorläufige Version werden wir, in Gluon intrigiert, ausgiebig auf der Breminale 2018 testen.
Außerdem entwickelt er ein Konzept für eine Funktion speziell für Freifunk: Knoten sollen untereinander Informationen zu den unterstützten Frequenzbändern der Clients im Mesh austauschen. Damit wird beim Wechsel des Clients zum nächsten Knoten direkt das richtige Frequenzband verwendet.
In jedem Fall bleibt es spannend. Frohes Freifunken!
Für detaillierte Änderungen und Fehlerbehebungen an der Firmware lohnt sich wie immer ein Blick in unser Firmware-Changelog.
Wie am 07.02.2017 angekündigt gibt es seit dem 23. September 2016 in Bremen einen Freifunk Verein namens “Förderverein Freifunk Bremen e.V.”. Dieser erweitert die bestehende Community um folgende Möglichkeiten:
Der Verein übernimmt in keiner Form die Führung oder Regelung des Bremer Freifunk Netzes noch gehört es ihm oder hat er profitorientierte Ziele. Er ist ausschließlich für die oben genannten Punkte gegründet worden und soll keine zweite oder elitäre Gruppe neben der aktuellen Community abbilden.
Alle Mitglieder sind Freifunker und ausschließlich der Vorstand von drei Leuten ist über das Jahr aktiv für die Verwaltung. Eine andere Funktion oder Macht ist den Mitgliedern nicht gegeben.
Alle Informationen zur Verein inklusive Satzung und einem Beitrittsformular, finden sich auf unserer Vereins-Seite.
Es hat so lange gedauert den Verein zu gründen, zum Laufen zu bringen und anzukündigen, da es viele organisatorische Schwierigkeiten gab wie die offizielle Eintragung, das Eröffnen eines Kontos sowie die begrenzte Zeit der ehrenamtlichen Mitglieder.
Nahezu seit der Entstehung der aktuellen Bremen Freifunk Community, gibt es Bestrebungen einen ergänzenden Verein zu gründen. Dieser sollte gemeinnützig sein, um von bestimmten Vorteilen wie Förderungen sowie das Ausstellen von Spendenbescheinigungen zu profitieren.
In zwei verschiedenen Anläufen wurden mehrere Satzungsentwürfe beim Finanzamt Bremen eingereicht, jedoch immer die Gemeinnützigkeit verwehrt. Deutschlandweit entschieden die Finanzämter von Stadt zu Stadt unterschiedlich und manche Communities hatten Glück. Wegen diesem Umstand wurde eine Angleichung des Verhaltens durch die Politik nicht angestrebt, um bestehenden gemeinnützigen Vereinen keinen Nachteil zu bescheren.
Kurz darauf wurde die Initiative “Digitales Ehrenamt” von der Community in Darmstadt gestartet. Sehr erfolgreich konnten viele Politiker, wie im letzten Post erwähnt, von der Sache überzeugt werden und eine Eintragung von Freifunk in die Liste von gemeinnützigen Zwecken stand kurz bevor.
Zu diesem Zeitpunkt endete die aktuelle Regierungsperiode und alle Anträge und Gesetzesentwürfe verfielen.
Daraufhin gründeten einige Bremer Freifunker den aktuellen, nicht gemeinnützigen Verein.
Über den “Förderverein Freifunk Bremen e.V.” besteht erstmalig die Möglichkeit finanzielle Spenden direkt an die Bremer Freifunker zu entrichten.
Für einige Zeit hat der Hackerspace Bremen netterweise für uns Spenden angenommen und uns mit Werkzeug sowie Promotionmaterial und früher auch mit Router-Verkauf unterstützt.
Finanzielle Spenden können ausschließlich per Überweisung getätigt werden. Die nötigen Informationen finden sich auf unserer Vereins-Seite unter “Spenden”.
Eingehende Gelder werden mit den Mitgliedsbeiträgen zur Deckung der laufenden Kosten sowie zur Umsetzung von Projekten verwendet. Projekte reichen von:
Da der Verein aufgrund der aktuellen gesetzlichen Lage nicht gemeinnützig ist/sein kann, können keinen Spendenbelege ausgestellt werden.
Auch materielle Spenden sind möglich, sollten vorher aber abgesprochen werden.
Freifunk Bremen ist auch immer auf der Suche nach Dachflächen für Richtfunkstandorte.
Neuaufstellung im Breminale-Team, Neuaufstellung im Freifunk-Netz. In diesem Jahr stellen wir wieder ehrenamtlich und kostenfrei WLAN auf dem gesamten Veranstaltungsgelände des eintrittsfreien Festivals im Kern von Bremen zur Verfügung.
Dieses Jahr ist dies durch unseren Sponsor TP-LINK möglich. Sie stellen uns 80 Router vom Typ Archer C7 zur Verfügung (https://www.tp-link.com/de/news-details-18008.html).
Aufgrund unserer guten Erfahrungen im Bremer Freifunk Netz mit verschiedensten TP-Link WLAN-Geräten haben wir spontan und ohne große Erwartungen eine Sponsoring-Anfrage an TP-Link gestellt. Wir sind von der bereitwilligen und unbürokratischen Kommunikation sowie Abwicklung begeistert. Auch freuen wir uns über die Bereitschaft, Consumer- statt Enterprise-Geräte zur Verfügung zu stellen, so dass wir unsere eigene Firmware verwenden können. Mit den Archer C7 haben wir eine stabile Hardware-Grundlage mit bekannter Leistungskapazität für unser Netz.
Dies erlaubt uns, einige neuartige Technologien zu testen, wie Band Steering und ein neues Mesh-Protokoll. Wir streben natürlich ein möglichst stabiles und nutzbares Netz an, falls wir dies nicht erreichen, so trägt TP-Link dafür keine Verantwortung.
Eine mögliche Übernahme der Geräte zu vorteilhaften Konditionen nach der Veranstaltung wird in Erwägung gezogen. Die Geräte könnten dann weitere Bestandteil des Bremer Freifunk Netzes bleiben. Dies hängt von den finanziellen Mitteln des Förderverein Freifunk Bremen e.V. ab.
Wir laden wieder ein!
Die Versorgung und Abdeckung des kostenlosen OpenAir-Kultur- und Musikfestivals Breminale ist in den letzten drei Jahren eine Art Klassenfahrt für uns Bremer Freifunker gewesen. Wir sind alle, selbst die inaktiven, zusammengekommen und haben mal richtig an einem Stück Netz gebaut. Mit Bier, viel Material sowie vielen Leuten die es nutzen und wertschätzen können.
Wir konnten mit unterschiedlichen Verkabelungsarten, Firmwares, Aufstellungsorten und Verwaltungstechniken rumspielen. Auch Unterschiede zwischen typischen Freifunk-Knoten und professionellen WLAN-Geräten mit Originalfirmare sind interessant zu beobachten.
Auch dieses Jahr (25. - 29.07.) werden wir wieder vor Ort sein, mit Bauwagen für zentrale Geräte und Organisation sowie 80 von TP-LINK gesponserten Archer C7.
Wir testen eine Band Steering Implementation und haben getestet, ob ein Babel-Netz sinnvoll ist. Leider war es uns nicht möglich IPv4 stabil und performant zur Verfügung zu stellen.
Wir würden gerne, dass auch andere Communities von diesem Event und dem Spaß daran profitieren und laden alle Freifunker ein vorbeizukommen, uns zu helfen und mitzuwirken. Je mehr Leute vor Ort sind, desto schneller ist auf- und abgebaut, sind Probleme behoben und desto mehr können wir ausprobieren und rumspielen.
Wer Vorschläge für Tests hat, darf diese gerne einreichen.
Wer Interesse hat vorbeizukommen, möge sich bitte per E-Mail unter info at bremen.freifunk.net oder im IRC-Chat im Channel #ffhb_events im Hackint melden.
Unterstützt werden wir auch von der Stadt Bremen, deren finanzielle Förderung für Freifunk die Anschaffung des restlichen Materials möglich macht. Es werden wieder etwa zwei Kilometer an Kupfer- und Glasfaserkabeln verlegt. Diese Arbeit wird freiwillig von Ehrenamtlichen mit Spaß an der Sache erledigt. Unterstützt werden wir von der concept bureau UG, den Breminale-Veranstaltern, mit Bauwagen und Infrastruktur. Die Firma LWLcom, ein lokaler Glasfaser-Internetanbieter, stellt wie jedes Jahr den super schnellen Internetanschluss bereit.
Die Abwicklung des Sponsoring sowie der Förderung übernimmt unser Förderverein Freifunk Bremen e.V. Dieser trägt auch alle laufenden Kosten, die für den Betrieb des Bremer Freifunk-Netzes nötig sind. Gedeckt werden diese durch Mitgliedsbeiträge und Spenden. https://bremen.freifunk.net/verein/#spenden
Wir freuen uns und frohes Freifunken!