Red Mesh

De r00tHouse
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Estado del proyecto: En desarrollo

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Documentacion Generica

Objetivos

  • Crear una red de tipo descentralizado
  • Tener el control sobre nuestras comunicaciones
  • Ofrecer / Mantener servicios de libre (además de gratis) acceso a estos a través de Wi-Fi

Infraestructura de red

Red Mesh - Idea básica

R00thouse-mesh1.png

La infraestructura de la red que estamos proponiendo se basa en algo muy cercano a una red distribuida, los nodos son routers y se encargan de conectar a varios clientes a través de wifi en modo AP.

Estos routers se interconectan en modo ad-hoc usando protocolos de enrutamiento como B.A.T.M.A.N.. Estos protocolos aseguran la adaptación automática de la tabla de enrutamiento de cada router a medida que se adhieren otros nodos (routers) a la red, y así tomarlos en cuenta como parte de la red.

Con esto se consigue que no exista un nodo central, así si uno o varios nodos dejan de funcionar la conectividad en la red no se perderá mientras exista una ruta disponible entre nodos que requieren comunicación. Así se forma una red mallada o red mesh que no depende de puntos centrales.

Red Mesh - Interconexiones

Nodos fuertes

Dentro de la red pueden existir nodos muy concurridos, para los cuales puede opcionalmente no usarse un protocolo de enrutamiento dinámico para redes mesh, ya que los protocolos de enrutamiento dinámicos introducen tráfico extra en la red informando a los otros nodos de su presencia y si existen muchos nodos el tráfico para este cometido causa congestión en la red. La congestión depende de la implementación propia del protocolo.

Una idea es usar enrutamiento estático entre estos nodos fuertes (backbones). Actualmente nuestra red aún no ha implementado esto, pero puede surgir la necesidad de hacerlo en el futuro para cuyo caso hemos de publicar la tabla de enrutamiento de cada nodo fuerte para mantener así la transparencia de la red.

Modo ad-hoc

La mayor parte de la conexión entre los nodos de la red está pensada para funcionar en modo ad-hoc para garantizar la descentralización al máximo. La siguiente configuración muestra los parámetros básicos para estar dentro este enlace ad-hoc y crear una zona Wi-Fi para aparatos clientes (smartphones, laptops).

  • Canal: 7
  • Red adhoc (con ssid r00thouse-mesh para la comunicación entre nodos)
    • ssid: r00thouse-mesh
    • bssid: CA:FE:BA:BE:06:DF
  • Red wifi mesh publica (los que se conecten a esa red tendrán una ip publica en la red mesh).
    • ssid: r00thouse-{nro_nodo}


Configuración completa -> r00thouse-mesh

Asignación de direcciones IP

(completar)

Software y protocolos

Inicialmente se necesita probar routers que soporten el firmware OpenWRT, en La Paz podemos encontrar esta lista de routers Luego probar el protocolo de comunicación de la siguiente lista:

En este caso usaremos el protocolo B.A.T.M.A.N.

Nodos

Lista de Nodos

Se tienen algunos nodos en la carrera de informática de la UMSA enlazados al nodo del r00thouse

mapa r00thouse

Nodos-6-8-2015.png

Tabla de precios

Nodo Fuerte

Un nodo fuerte es un punto que, aunque podría permitir la conexión de varios dispositivos, este debe tener enlaces muy estables y poder trabajar con una gran carga de tráfico. Es necesario equipamiento especial.

Routers

Modelo de router Precio aproximado
agregar router1 -
agregar router2 -
- -

Accesorios

Un estimado de los accesorios que se necesitan para el armado de un nodo fuerte

Articulo/objeto precio unitario/metro BS
cable utp (5e) 3.5
cable utp (5e exteriores) 4.5
conectores RJ-45 1.5
conectores RJ-45 reforzados 3.5
Cable coaxial 1 mt 0.5
- -

Antenas

De no ser posible el enlace con cable y si existe linea de vista con otro nodo de la red se pueden usar antenas para hacer el enlace:

Tipo de antena alcance estimado (m) costo aproximado (BS)
Sectorial 120 grad - -
Direccional - -
Sectorial 180 grad - -
- - -

Nodo medio

Un nodo medio es adecuado para conectar hasta 40 clientes. Debe soportar una carga media de tráfico.

Routers

Se pueden usar routers en desuso. Las únicas condiciones son que funcionen y soporten un sistema operativo libre como OpenWRT o LibreCMC.

http://wiki.openwrt.org/toh/start --> lista de routers soportados por OpenWRT

Modelo costo aproximado (BS)
WR741ND 220
WR841ND 240
WR941ND 290
MR3220 250
MR3420 290
WDR3500 420
- -
- -

Accesorios

Articulo/objeto precio unitario/metro BS
cable utp (categoria?) 3.5
cable utp (categoria?) -
conectores RJ-45 1.5

Nodo pequeño

Un nodo chico es un enlace que soportaría hasta un estimado de 20 clientes. Se pueden usar routers de medianas prestaciones que soporten OpenWRT ( http://wiki.openwrt.org/toh/start ) Algunos ejemplos:

Modelo costo aproximado (BS)
TP-LINK TL-MR3020 195
TP-LINK TL-WR703N Prod. descontinuado

Construccion de Antenas

Trabajamos con antenas que soporten la frecuencia 2.4Ghz y 5Ghz. Puedes ayudar a construir antenas o construirlas tú mismo, para así usarlas para tener conexion con la red.

https://notodoeswindows.files.wordpress.com/2009/11/antenas-caseras.pdf -- > Tutorial

Servicios

Los siguientes servicios son los que se tiene funcionando en la red:

Planeamos brindar a futuro:

  • Pod de diaspora (red social libre)
  • VoIP (llamadas gratis por wifi)
  • Servidor de dominios locales (para que cualquiera pueda brindar servicios)
  • etherpad
  • kamailio
  • Otros

Configuraciones realizadas

Routers usados

Lista de routers con sus respectivas configuraciones:

Tareas útiles en OpenWRT

Casos de éxito en otros países

Otros

La banda ISM

Desde la aprobación y puesta en regla del Plan Nacional de Frecuencias en noviembre del 2012 por la ATT, siguiendo la recomendación internacional, el uso de las bandas de frecuencia 2.4 GHz y 5 GHz en la actualidad es ya de uso libre para aficionados (ver documento, pág 108 - bol20) ver más.

Cabe aclarar que existen bandas de frecuencia dentro de la banda ISM que aún no son de uso libre, pero que no utilizaremos en el proyecto.

Una gran variedad de dispositivos funciona ya en la banda de frecuencia 2.4 GHz, aunque puede que se halle algo saturada y se presenten interferencias electromagnéticas