Erkenntnisse Marktplatz Detmold im 2,4 GHz Client/Mesh Betrieb vs 2,4 GHz Client + 5GHz Mesh Betrieb

Vor 3 Wochen wurde das WLAN (Client und Mesh) mit den 3 Knoten auf dem Marktplatz ganz normal über das 2,4 GHz Band gemanagt. Am Knoten „Buchhaus am Markt“ konnte ich nach kurzer Zeit Timeouts (Abbrüche) feststellen, das ich zuerst nicht richtig deuten konnte. Ich nahm an das es an dem immer mal wieder aufsteigendem Karussell in der Kirmeszeit lag, das zwischendurch die Verbindung der Knoten „Rathaus - Unifi“ und „Buchhaus am Markt“ blockierte.
Erst viele Tage später, durch Auswertungen unseren Statistikdaten, wurde mir klar das es eine Kombination aus anderen Ursachen hatte.

Hier auf dem Marktplatz haben wir ein hoch frequentierten Platz mit teilweise sehr vielen Clients/Mesh Knoten und bekommen dann Probleme mit der „Airtime“, um so mehr Clients sich anmelden.
Um so schlechter werden dann natürlich auch die Mesh-Verbindungen.
Das kann auch gut auf der Karte und in der Legende der Karte eingesehen werden.
Leider habe ich zu diesem Zeitpunkt keine Screenshot‘s von unserer Statistikanzeige „grafana“ gemacht, denn dort kann man das noch viel detaillierter beobachten.
Link zum BaM.

Was ist Airtime?
Insbesondere in WLAN-Szenarien mit einer hohen Dichte an Endgeräten konkurrieren die Clients um die zur Verfügung stehende Bandbreite. Dabei sendet der AP reihum an die aktiven Clients – ohne Berücksichtigung der notwendigen Übertragungszeit. So kommt es, dass langsamere (Legacy) Clients während der Übertragung von Datenpaketen schnellere Clients ausbremsen, obwohl diese in sehr kurzer Zeit ihre Datenübertragung abschließen könnten. Das meshing kommt dann noch hinzu.

Hinzukommt das ein Knoten eine Mesh-Verbindung zu anderen Knoten selbstständig aufbaut auch wenn diese sonst eher eine schwache Signalstärke (oder wenig Bandbreite zur Verfügung stellen) und nur kurzzeitige Spitzenwerte hat.
Es wäre schön wenn man bestimmten Knoten, meshen per Mac Adresse ausschließen könnte, aber das ist noch ein anderes Kapitel….

Beispiel:
Station A (kein Internet) baut zur Station C (mit Internet) die oft zwar keine Verbindung hat, dann aber gelegentlich Spitzen mit 90%, zu kurzen Zeitpunkten an denen Verbindung A-B einen wesentlich schlechteren, aber stabilere Signalstärke aufweist, eine Verbindung auf.
In diesem Fall übernimmt unnötiger Weise kurzzeitig Verbindung A-C bis diese Verbindung wieder abbricht. Durch den Wechsel entsteht eine merkliche Ausfallzeit in der die Nutzer in der Luft „hängen“.

Wenn nun eh schon sehr viele Clients (Smartphones) und Knoten an diesem reinen Mesh Knoten verbunden sind, dieser seinen „Uplink Mesh-Knoten“ wechselt, wird die Luft so „dünn“ für diesen (Airtime), das er teilweise mehrere Minuten in der Luft „hängt“ und damit auch die Clients die mit ihm verbunden sind.

Die Folge davon ist, lahmende und über mehrere Minuten ausfallende Internetverbindung.

Die Lösung:
2 Geräte wurden gegen Dualband AP’s getauscht und nutzen bei den Knoten „Rathaus - Unifi“, „Buchhaus am Markt“ und „Rathaus - Tourist Information Detmold“ zur Zeit das 5GHz Band nur zum meshen und 2,4GHz nur für die Client Ausgabe.
Bisher gibt es keine Probleme und haben dadurch eine konstante Verbindung ohne Abbrüche.

Damit will ich nicht sagen das jetzt nur noch alles per 2,4 GHz Client und 5 GHz Mesh laufen soll, ein paar Knoten mit geringen Nutzerzahlen schaffen das auch weiterhin problemlos.
Das Szenario am Marktplatz hat mir allerdings gezeigt das wir an hoch frequentierten Stellen einen anderen Weg einschlagen und in Zukunft genau sondieren müssen.
Lieber ein paar mehr Dualband Geräte aufstellen um reagieren zu können.
Es gibt dann natürlich auch noch die Möglichkeit das Netz über die Kanaltrennung nicht zu groß werden zu lassen, oder einzelne 2,4 GHz AP‘s nur im Client Betrieb…etc.
Die Kombi Lösung mit 2,4/5GHz finde ich jedoch die eleganteste!

Bei „Benutzer (1 Tag)“ und „Traffic - Down“ sieht man deutlich die Lücken.
Vorher - Nacher

Wenn ihr auf diesen Link geht und ein bisschen runter scrollt, könnt ihr die Statistik vom Marktplatz bewundern :wink:

Einerseits schlecht, dass solche Effekte überhaupt auftreten, andererseits gut, dass wir mit unseren Kontrukten in solche Größenordnungen kommen, in denen wir auch die Airtime berücksichtigen müssen.

Ich werde versuchen, noch weitere Mittel zur Problembehebung in zukünftige Firmwareversionen einfließen zu lassen.