[Freifunk Franken] Text von Freifunk Franken fuer Varia Magazin "Wave"

[Tim Niemeyer]

Sehr geehrte Frau Weis

Inzwischen ist der Text weit genug gewachsen. Daher übersende ich Ihnen
hiermit unser Ergebnis. Bei Rückfragen bitte einfach 'Antworten-an-alle'
verwenden, dann bekommen alle die Frage und sie bekommen zeitnahe
Rückmeldungen.

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Freifunk Franken

Die Freifunk-Franken Community sieht sich selbst als dezentraler
Zusammenschluß verschiedener Menschen, die alle das gemeinsame Ziel der
freien Kommunikation in digitalen Datennetzen verfolgen. Wir verstehen
frei als öffentlich zugänglich, nicht kommerziell, im Besitz der
Gemeinschaft und unzensiert. Freie Netze werden von immer mehr Menschen
in Eigenregie aufgebaut und gewartet. Der Grundgedanke dabei ist, dass
jeder Teilnehmer anderen Teilnehmern ein offenes Peering anbietet und
auch kostenlosen Transit anbietet. Jeder Nutzer im Freifunk-Netz stellt
seinen WLAN-Router also für den Datentransfer der anderen Teilnehmer zur
Verfügung. Im Gegenzug kann er oder sie ebenfalls Daten, wie zum
Beispiel Text, Musik und Filme über das interne Freifunk-Netz übertragen
oder über von Teilnehmern eingerichtete Dienste im Netz Chatten,
Telefonieren und gemeinsam Onlinegames spielen. Freifunk Netze sind
Mitmach-Netze und der dezentrale Gedanke steht bei Freifunk Franken
stark im Vordergrund. 

Die meisten Freifunk Teilnehmer benutzen normale WLAN Router mit einer
angepassten Firmware. Diese Firmware basiert auf der bekannten OpenWrt
Firmware, welche mit einigen speziellen Komponenten ausgestattet wurde.
Diese sogenannten Nodes vermaschen sich automatisch untereinander. Für
eine intelligente und dynamische Auswahl der Route vom Client zum Router
mit Internet- bzw. VPN Anschluss verwenden wir das B.A.T.M.A.N. Advanced
Routing Protokoll (Better Approach To Mobile Adhoc Networking). Somit
wird immer sichergestellt, dass jeder Client die kürzeste, verfügbare
Route bekommt. Um größere Entfernungen zu überbrücken wird zuweilen noch
häufig auf VPN Techniken gesetzt. In diesem VPN Netz läuft auch das
Freifunk-Franken Backbone in welchem die sogenannten Gatewayserver von
verschiedenen Teilnehmern zusammengeschaltet sind. Diese Gatewayserver
sind über ein Layer 3 Netz mittels OLSR (Optimized Link State Routing)
verbunden, womit das Freifunk-Franken Netz zu einem großen Layer 3 Netz
zusammen wächst. Da viele Gateway Server den Traffic ins Internet routen
können, ist somit auch ein Zugang ins Internet möglich. Die
Gatewayserver bilden somit ein Netz mit zur Zeit 11 Netzsegmenten
(Subnetzen). Die Gatewayserver arbeiten im Schnitt bei 20Mbit bis
100Mbit Dauerlast.

In Fürth ist ein Freifunk Relay mit drei Nanostations M2 aktiv. Auf
diesen läuft die Freifunk Firmware, womit direkt das Mesh Protokoll
B.A.T.M.A.N Advanced verwendet  wird. Die Anbindung an die Relay Station
erfolgt über rund 800m Distanz, welche bald auf das 5GHz Band mit
Ubiquiti Litebeams Sektorantennen umgerüstet werden soll. [Folgende
Bilder dürfen gerne verwendet werden (sind von ChristianDr gemacht
dürfen frei für das Magazin verwendet werden):
https://wiki.freifunk-franken.de/mediawiki/images/a/a2/IMG_6540.JPG
https://wiki.freifunk-franken.de/mediawiki/images/7/7c/IMG_6542.JPG ]

In einer noch im Aufbau befindlichen Richtfunkstrecke in Nürnberg setzen
wir Mikrotik SXT 5 ac Hardware ein. Ziel soll eine Verbindung über etwa
700m mit einer Bandbreite von über 200MBit/s sein.

In der Innenstadt von Hassfurt werden ausschließlich Nanostationen Loco
M2 im 2,4 GHz Band betrieben. Alle Ubiquiti Geräte sind mit der
Freifunk-Franken Firmware versehen worden. Somit müssen die Router nur
mit Strom über POE versorgt werden da sie per Mesh miteinander verbunden
sind. Durch die angepasste Firmware können Accesspoint- und
Mesh-Szenarien gleichzeitig aufgebaut werden, so dass die Router nicht
nur eine Funkbrücke zu anderen Routern aufbauen, sondern auch
gleichzeitig viele Clients bedienen. Bis jetzt hat sich dieser Aufbau
bewährt und es können bis zu 50 Clients pro Accesspoint bedient werden.
Die Bandbreite teilen sich dabei alle Clients, aber Webseiten aufrufen
und diverse Messenger laufen stabil und sind gut nutzbar. Mehrere
Nanostations sind an den höchsten Türmen der Stadt angebracht und bauen
Funkbrücken zu weiteren Nanostations auf, welche einen Zugang zum VPN
Backbone haben. Somit steht das Signal von mehrern Uplinkroutern zur
Verfügung. Da die Innenstadt Hassfurt hauptsächlich aus einer
Haupteinkaufsstraße besteht, konnten wir die gesamte Innenstadt mit nur
einer Nanostation abdecken. Die Funkstrecken sind bei bis zu 1,5 km
recht stabil, obwohl sie teilweise über bewohntes Gebiet gehen.
[ https://wiki.freifunk-franken.de/w/Standorte/Ha%C3%9Fberge/Oberer-Turm
]

Für die optimale Nutzung des uns zur Verfüfung gestellten Turmes im
"Nachbarschaftshaus Gostenhof" in Nürnberg haben wir uns entschlossen
mit drei Nanostation M2, die mit der Freifunk Firmware bespielt wurden,
die direkte Umgebung zu versorgen. Damit ermöglichen wir den Passanten
im nahegelegenen Park die einfache Nutzung unseres Netzes und stellen
vor allem den Anwohnern unkomplizierte Peeringmöglichkeiten im 2,4GHz
Spektrum zu Verfügung. Im Gegensatz zu dieser Nahversorgung, bei der
aufgrund der Kosten und der einfachen Verfügbarkeit das 2,4GHz Band
genutzt wird, wurde bei der Anbindung des Standorts an entferntere
Freifunkstandorte konsequent auf die Nutzung des 5GHz Bandes gesetzt.
Hierfür werden 3 NSM5 loco und eine NSM5 mit der Originalfirmware von
Ubiquiti betrieben. Diese hat den Vorteil, dass die proprietären
TDMA-Protokolle von Ubiquity und die originalen Treiber für die
WLAN-Hardware genutzt werden können. Damit erhält der Turm meist 3 bis 4
Uplinks über 0,5 bis 1,5km. Dank dieser Grundinfrastruktur konnte der
Turm auch schnell verwendet werden um Flüchtligen die auf dem 1,6km
enfternten ehemaligen Quellegelände untergebracht waren mit Internt zu
versorgen. Intern sind die unterschiedlichen Nanostations durch einen
ToughSwitch verbunden, der sowohl die Trennung in VLANs durchsetzt als
auch das POE für die Endgeräte einspeist.

Um Freifunk in der Region weiter bekannt zu machen, arbeiten wir in
Erlangen mit dem City Management an einer engmaschigen Versorgung der
Erlanger Fußgängerzone. Durch die Unterstützung der Stadt Erlangen,
können wir geeignete Standorte für Freifunk-Knoten in der Innenstadt
erreichen (z.B. Rathaus, Volkshochschule, ...). Diese exponierten
Standorte stellen eine Keimzelle für eine weitere Ausdehnung des
Freifunk-Netzes in die umliegenden Straßen und Wohngebiete dar. Seit
Mitte Dezember haben wir zudem knapp 40 Router in Läden im Bereich des
Straßenzuges Nürnberger Straße / Hauptstraße in das Freifunk Netz
gebracht.

Ein wichtiger Aspekt von Freifunk ist es, dass dort Dinge ausprobiert
und erprobt werden können. Dabei sind wir natürlich immer auf Hilfe bei
der Soft- und Firmware-Entwicklung oder einfach der Dokumentation
angewiesen.
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Mit freundlichen Grüßen
Tim Niemeyer
-------------- nächster Teil --------------
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