Wi-Fi Mesh: Was Sie über Mesh-Netzwerke in Unternehmen wissen sollten

Sogenannte Wi-Fi Mesh-Netzwerke können vor allem für Unternehmen nützlich sein, die in bestimmten Umgebungen eine höhere Konnektivität erzielen wollen, wo eine ausreichende Verkabelung für traditionelle Wi-Fi-Verbindungen nicht gegeben ist. Dies ist beispielsweise in alten Gebäuden, bei gemieteten oder temporären Standorten oder in Außenbereichen der Fall. [...]

Wi-Fi Mesh gibt es eigentlich schon lange – genau genommen, bereits seit den frühen Zeiten des Wi-Fi –, doch gerade in jüngster Zeit ist die Alternative zum klassischen Wi-Fi zunehmend ins Zentrum der Aufmerksamkeit gerückt. Eigene Mesh-Systeme gibt es inzwischen von Google, Eero, Linksys, Netgear und fast jeder anderen Netzwerkmarke, die sich hauptsächlich auf Wohnhäuser und kleine Büros spezialisiert; doch auch im Bereich größerer Unternehmen und Enterprises gibt es passende Lösungen zum Wi-Fi-Mesh. Fortschritte in der Funktechnologie haben dabei den Einsatz von Enterprise-Mesh-Netzwerken, insbesondere in Umgebungen, in denen allzu viele Verkabelungen einfach nicht praktikabel sind, zu einer weit höheren Realisierbarkeit gebracht.

Die Idee hinter Wi-Fi-Mesh-Netzwerken ist, dass längst nicht alle Netzwerk-Zugangspunkte (Access Points bzw. AP) in die kabelgebundene Infrastruktur integriert werden müssen. Access Points, die bei einem Mesh nicht direkt an das Kabelnetz angeschlossen werden, erhalten ihre Netzwerkverbindung drahtlos von einem anderen sich in der Nähe befindlichen Mesh-AP. Für kleinere Mesh-Netzwerke ist in der Regel dafür nur ein einzelner Mesh-AP ausreichend, der direkt mit dem bestehenden Netzwerk verkabelt wird; bei größeren Netzwerken müssen gleich mehrere Mesh-APs an dasselbe Netzwerk angeschlossen werden, um die anderen, drahtlos verbundenen Access Points zu unterstützen.

WLAN-Mesh unterscheidet sich von WDS

Die Wi-Fi-Mesh-Technologie unterscheidet sich in ihrer Funktion vom Wireless Distribution System (WDS), das als solches von den meisten Routern und Access Points unterstützt wird. Obwohl beide ein WLAN–Netzwerk erweitern können, ohne dass Ethernet für den Betrieb von Access Points notwendig wäre, gibt es doch einige Unterschiede zwischen beiden Technologien. So ist Mesh im Grunde als eine intelligentere Version von WDS zu verstehen, die einfacher zu konfigurieren und einzusetzen ist.

Mit WDS können Sie Access Points normalerweise nur konfigurieren, um eine drahtlose Verbindung zu einem anderen AP herzustellen, der wiederum über eine kabelgebundene Netzwerkverbindung verfügt. Diese drahtlosen Verbindungen zu den Host-APs sind im Allgemeinen statisch und erfordern eine manuelle Konfiguration der MAC-Adressen. Darüber hinaus ist die Anzahl der drahtlosen Verbindungen zwischen den Access Points begrenzt und die Sicherheit bzw. Verschlüsselung der drahtlosen APs kann durchaus ein Problem sein. Darüber hinaus nutzen WDS-Links in der Regel das gleiche Funksystem und den gleichen Kanal wie der normale WLAN-Verkehr, was die WLAN-Leistung deutlich beeinträchtigen kann.

Mesh-APs können sich drahtlos mit Mesh-APs verbinden, die entweder über eine mit dem Kabel verbundene oder eine drahtlose Verbindung zum Netzwerk verfügen. Viele Mesh-APs verfügen über ein dediziertes Funksystem für die drahtlose Verbindung zwischen Mesh-APs, die es den regulären Dualband-Funksystemen ermöglicht, auch Wi-Fi-Nutzer zu bedienen.

Diese drahtlosen Verbindungen zwischen Access Points sind automatisiert und bieten selbstheilende Multi-Path-Links oder -Hops, die das Setup erleichtern für eine bessere Redundanz sorgen. Wenn also ein Mesh-AP ausfällt oder sich die Umgebung derart ändert, dass eine Drahtlosverbindung dadurch negativ beeinflusst wird, sind ebendiese drahtlos verbundenen Mesh-APs darauf ausgelegt, dass sie automatisch einen anderen Mesh-AP oder einen besseren Pfad zu einem Host-AP ausfindig machen.

Wann ist Wi-Fi-Mesh besser als herkömmliche Access Points?

In bestimmten Fällen ist es sinnvoll, statt traditioneller Access Points in einem Unternehmen Mesh einzusetzen. Die Installation von Mesh-Netzwerken kann besonders in Umgebungen, in denen (noch) keine der benötigten Kabel vorhanden sind, schneller und kostengünstiger sein. Mesh ist außerdem besonders dann nützlich, wenn es schwierig gar unmöglich ist, diese Kabel manuell nachzuziehen; was zum Beispiel bei alten oder historischen Gebäuden bzw. in Parks oder Außenanlagen der Fall sein kann.

Mesh-Netzwerke sind außerdem ideal für temporäre Netzwerke in Innenräumen oder im Freien, z. B. für Veranstaltungen und Konferenzen an öffentlichen Orten. Es eignet sich auch hervorragend für gemietete Räume, wie z. B. ein Büro, in dem es keine brauchbare Verkabelung gibt.

Auch wenn das Ziehen von Kabeln heutzutage längst kein großes Problem mehr darstellt, sollten Sie die Mesh-Option für Netzwerke dann in Betracht ziehen, wenn zukünftig drastische Änderungen in den Gebäude- oder den Umgebungsverhältnissen zu erwarten sind. Gleiches gilt, wenn sich der gewünschte Abdeckungsbereich oder die gewünschte Signalstärke erheblich ändert. Mesh ermöglicht das Flicken von Kapazitätslöchern und eine Anpassung der Wi-Fi-Abdeckung an sich.

Herausforderungen bei der Bereitstellung von Wi-Fi-Mesh

Durchsatzleistung ist einer der wichtigsten Faktoren, die zu berücksichtigen sind, bevor Sie sich für ein Wi-Fi Mesh-Netzwerk entscheiden. In Situationen, in denen der höchste Datendurchsatz und die schnellsten Wi-Fi-Geschwindigkeiten erforderlich sind, sind herkömmliche Access Points wahrscheinlich besser geeignet. In einer Mesh-WiFi-Konfiguration müssen Sie mit erheblichen Bandbreitenverlusten von einem Repeater zum nächsten rechnen. Bei jeder drahtlosen Verbindung zwischen Mesh-APs sinkt der Durchsatz im Vergleich zum vorherigen AP um etwa 50%.

In einigen Fällen könnte das Durchsatzproblem bei Mesh-APs durchaus akzeptabel sein, insbesondere angesichts der von 802.11ac angebotenen Datenraten. Der Durchsatzabfall stellt wahrscheinlich kein großes Problem dar und fällt auch nicht weiter au, wenn die Wi-Fi-Nutzer damit nur allgemeine Webarbeit oder Netzwerk-Browsing durchführen. Besonders auffällig wird es jedoch dann, wenn viele Benutzer Anwendungen mit hoher Bandbreite wie HD-Videostreams oder das Hochladen von Fotos verwenden müssen.

Die Verwendung von Mesh führt auch mehr Variablen ein, wenn es um WLAN-Vermessung und Design geht. Unternehmen müssen bei der Platzierung von Mesh-APs wachsam sein und die Menge, Länge und Signalqualität drahtloser Verbindungen zwischen Mesh-APs berücksichtigen. Im Allgemeinen wollen Sie in Ihrem Netzwerk nicht mehr als drei Hops zurück zu einem Host-AP, der über eine Kabelverbindung zum Netzwerk verfügt. Beim Entwerfen müssen Sie natürlich auch die Stromquelle für den jeweiligen Access Point berücksichtigen, die dessen Platzierung durchaus einschränken könnte.

Beachten Sie, dass Sie in den meisten Fällen mehr Mesh-APs benötigen, um einen bestimmten Bereich abzudecken, als wenn Sie traditionelle Access Points verwenden würden. Mesh-APs müssen enger zusammen platziert werden, damit sie effektiv miteinander kommunizieren können. Wenn Sie eine größere Anzahl von Mesh-APs auf einmal kaufen müssen, kann dies zu Einsparungen führen, wenn Sie keine Kabel verwenden.

Kompatibilität kann auch ein Problem sein. Trotz des langjährigen 802.11s-Standards von IEEE und des neueren Wi-Fi-EasyMesh-Standards von Wi-Fi Alliance sind die meisten Mesh-APs unter den verschiedenen Anbietern nicht kompatibel. Daher ist es sinnvoll, bei einer Marke und vielleicht demselben Modell zu bleiben, nur um sicher zu gehen. Halten Sie ein paar zusätzliche Mesh-APs für Ersatzgeräte oder Netzwerkerweiterungen bereit, nur für den Fall, dass Sie dieses gewählte Modell zukünftig nicht mehr erwerben können.

Wer bietet Mesh-APs an?

Viele Unternehmens-APs verfügen über eine integrierte Mesh-Funktionalität, obwohl die meisten IT-Experten für gewöhnlich nur den traditionellen AP-Bereitstellungsmodus verwenden. Access Points, die als Mesh-APs vermarktet werden, verfügen allerdings im Allgemeinen über erweiterte Mesh-Funktionen. Die genauen Merkmale, Einschränkungen und Leistungen können bei den jeweiligen AP-Anbietern jedoch stark variieren.

Ubiquiti Networks bietet beispielsweise eine Mesh-Leitung mit UAP-AC-M und UAP-AC-M-PRO an, aber es gibt kein drittes Funksystem für die Mesh-Verbindungen. Ubiquiti nennt seine Mesh-Funktionalität Wireless Uplink und wird von den meisten modernen, traditionellen APs des Herstellers unterstützt. Selbst die älteren APs von Ubiquiti unterstützen Mesh, aber die Technologie ist auf einen Wireless-Hop beschränkt. Ihre moderne AP-Produktlinie dagegen unterstützt Multi-Hop oder eine Daisy-Chain von Wireless-Mesh-APs.

Bei OpenMesh dreht sich alles um Mesh-Networking. Die meisten ihrer Mesh-APs umfassen nur zwei Funksysteme, doch der A62 bietet drei Funksysteme. Seit dem Zusammenschluss mit Datto bezieht der Anbieter nun auch Router und Switches in seine Vernetzungsangebote mit ein.

Samsung und Cambium Networks vermarkten ebenfalls spezifische Mesh-APs. Andere Anbieter wie Cisco und Aruba Networks bieten Mesh-Funktionen integriert in viele ihrer traditionellen AP-Modelle.

*Eric Geier ist freischaffender Tech-Journalist und schreibt u. A. Artikel für NetworkWorld.com