Wi-Fi mesh en OpenWrt: configuración y topología

Configuración de Redes Wi-Fi Mesh en OpenWrt: Desde la Topología hasta la Configuración

Las redes Wi-Fi mesh en OpenWrt utilizan el protocolo 802.11s para crear estructuras auto-organizativas. Cada nodo actúa como repetidor, enrutando el tráfico a través de las rutas óptimas. Esto difiere de los repetidores: en una malla, los datos se transmiten solo por la ruta necesaria, minimizando la carga.

La topología física determina la ubicación de los dispositivos, mientras que la topología lógica define las rutas de los paquetes. Tipos clave:

• Bus: Conexión secuencial, ahorra cable, pero una rotura segmenta la red.
• Anillo: Bus cerrado, resistente a fallos individuales.
• Estrella: Cada nodo se conecta a un concentrador central, aislando fallos pero requiriendo más cable.
• Malla: Múltiples conexiones, autoreparación mediante rutas alternativas.

En la malla inalámbrica, la malla a nivel L2 se combina con una topología en estrella para los clientes. El backhaul es la columna vertebral inalámbrica entre routers.

Diseño de la Ubicación de los Nodos

La geometría importa más que la potencia del transmisor. Si todos los nodos se ven entre sí, se produce interferencia: los nodos compiten por el tiempo de aire mediante CSMA/CA, reduciendo el rendimiento al mínimo (efecto "Malla de la Muerte").

Reglas de ubicación óptima:

• Cada router ve exactamente dos vecinos—maximiza el tiempo de aire, topología de bus.
• Cerrar en un anillo para tolerancia a fallos y balanceo de carga.
• Añadir un tercer vecino en puntos clave para redundancia.

Ejemplos:

• 2 nodos: Cualquier ubicación.
• 3 nodos: Router WAN en el centro.
• 4 nodos: En espacios alargados—linealmente con WAN en el 2º/3º; de lo contrario, el primero ve al 2º y 3º, ellos ven al 4º.

Dibuja un diagrama antes de la instalación, considerando paredes e interferencias.

Teoría del 802.11s y Diferencias con Multi-AP

La malla (802.11s) no es solo un SSID en múltiples puntos de acceso. Los nodos intercambian tramas de gestión para descubrimiento, enrutamiento (HWMP) y métricas. Soporta tráfico multi-salto.

Diferencias con sistemas basados en controlador (ej., CAPWAP):

• Auto-organización sin un nodo central.
• Reconfiguración automática durante fallos.
• Enrutamiento de tráfico local.

En OpenWrt, la malla se configura en /etc/config/wireless mediante secciones wifi-device y wifi-iface con la opción mesh_id.

Configuración Básica de Malla en OpenWrt

En el nodo principal (puerta de enlace):

config wifi-device 'radio0'
    option type 'mac80211'
    option channel '36'
    option hwmode '11a'
    option path 'pci0000:00/0000:00:00.0'
    option htmode 'HT80'
    option country 'RU'

config wifi-iface 'mesh_backhaul'
    option device 'radio0'
    option network 'lan'
    option mode 'mesh'
    option mesh_id 'my_mesh_net'
    option encryption 'sae'
    option key 'mesh_password'
    option mesh_fwding '1'

En nodos hoja de manera similar, pero sin WAN. Todos los nodos comparten el mismo mesh_id.

Para clientes:

config wifi-iface 'ap_client'
    option device 'radio1'
    option mode 'ap'
    option ssid 'ClientSSID'
    option encryption 'psk2'
    option key 'clientpass'
    option network 'lan'

Radios separados: uno para backhaul (5 GHz), otro para clientes (2.4 GHz).

Roaming y Optimización de Parámetros

El roaming sin interrupciones requiere 802.11r/k/v. En OpenWrt:

• option ft_psk_generate_local 1 para FT.
• option ieee80211r '1'.
• option mobility_domain 'abcd' en todos los AP.

Parámetros clave:

• option max_neightbours 32—límite de vecinos.
• option mesh_rssi_threshold 0—umbral de descubrimiento.
• option metric_mode 'default'—selección de ruta (tiempo de aire).

Prueba RSSI: apunta a -20 a -60 dBm para backhaul.

Escalado y Monitorización

Redes >10 nodos requieren VLAN para backhaul, QoS (cake/sqm). Monitorización: batman-adv sobre malla o estadísticas de LuCI.

Problemas y soluciones:

• Baja velocidad—reduce vecinos, optimiza canales.
• Fallos—verifica topología de anillo.
• Sobrecalentamiento—doble radio, ventilación.

Conclusiones clave:

• Ubica nodos por la regla de "2 vecinos" para eficiencia de tiempo de aire.
• Usa topología de anillo para tolerancia a fallos.
• Separa radios: backhaul 5 GHz, clientes 2.4 GHz.
• Habilita 802.11r para roaming sin interrupciones.
• Monitoriza RSSI y tiempo de aire para optimización.

— Editorial Team