Wi-Fi mesh sur OpenWrt : configuration et topologie

Configuration de réseaux Wi-Fi maillés sur OpenWrt : de la topologie à la mise en œuvre

Les réseaux Wi-Fi maillés sur OpenWrt utilisent le protocole 802.11s pour créer des structures auto-organisées. Chaque nœud agit comme un répéteur, acheminant le trafic par les chemins optimaux. Cela diffère des répéteurs classiques : dans un maillage, les données sont transmises uniquement le long de la route nécessaire, minimisant la charge.

La topologie physique détermine le placement des appareils, tandis que la topologie logique définit les routes des paquets. Principaux types :

• Bus : Connexion séquentielle, économise les câbles, mais une rupture segmente le réseau.
• Anneau : Bus fermé, résilient aux pannes uniques.
• Étoile : Chaque nœud se connecte à un concentrateur central, isolant les pannes mais nécessitant plus de câbles.
• Maillé : Connexions multiples, auto-réparation par des chemins alternatifs.

Dans un maillage sans fil, le maillage au niveau L2 se combine avec une topologie en étoile pour les clients. Le backhaul est l'épine dorsale sans fil entre les routeurs.

Conception du placement des nœuds

La géométrie compte plus que la puissance de l'émetteur. Si tous les nœuds se voient, des interférences se produisent : les nœuds se disputent le temps d'antenne via CSMA/CA, réduisant le débit au minimum (effet « Mesh of Death »).

Règles de placement optimal :

• Chaque routeur voit exactement deux voisins — maximise le temps d'antenne, topologie en bus.
• Fermer en anneau pour la tolérance aux pannes et l'équilibrage de charge.
• Ajouter un troisième voisin aux points clés pour la redondance.

Exemples :

• 2 nœuds : Placement quelconque.
• 3 nœuds : Routeur WAN au centre.
• 4 nœuds : Dans les espaces allongés — linéairement avec WAN au 2e/3e ; sinon, le premier voit le 2e et 3e, ils voient le 4e.

Dessinez un schéma avant l'installation, en tenant compte des murs et des interférences.

Théorie du 802.11s et différences avec le Multi-AP

Le maillage (802.11s) n'est pas juste un SSID sur plusieurs points d'accès. Les nœuds échangent des trames de gestion pour la découverte, le routage (HWMP) et les métriques. Prend en charge le trafic multi-sauts.

Différences avec les systèmes basés sur contrôleur (ex. CAPWAP) :

• Auto-organisation sans nœud central.
• Reconfiguration automatique lors des pannes.
• Routage du trafic local.

Dans OpenWrt, le maillage est configuré dans /etc/config/wireless via les sections wifi-device et wifi-iface avec l'option mesh_id.

Configuration de base du maillage dans OpenWrt

Sur le nœud principal (passerelle) :

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 'FR'

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

Sur les nœuds feuilles de même, mais sans WAN. Tous les nœuds partagent le même mesh_id.

Pour les clients :

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

Radios séparées : une pour le backhaul (5 GHz), une autre pour les clients (2,4 GHz).

Itinérance et optimisation des paramètres

L'itinérance transparente nécessite 802.11r/k/v. Dans OpenWrt :

• option ft_psk_generate_local 1 pour FT.
• option ieee80211r '1'.
• option mobility_domain 'abcd' sur tous les AP.

Paramètres clés :

• option max_neightbours 32 — limite de voisins.
• option mesh_rssi_threshold 0 — seuil de découverte.
• option metric_mode 'default' — sélection de chemin (temps d'antenne).

Testez le RSSI : visez -20 à -60 dBm pour le backhaul.

Mise à l'échelle et surveillance

Les réseaux >10 nœuds nécessitent un VLAN pour le backhaul, QoS (cake/sqm). Surveillance : batman-adv sur le maillage ou statistiques LuCI.

Problèmes et solutions :

• Faible vitesse — réduisez les voisins, optimisez les canaux.
• Pannes — vérifiez la topologie en anneau.
• Surchauffe — double radio, ventilation.

Points clés à retenir :

• Placez les nœuds selon la règle des « 2 voisins » pour l'efficacité du temps d'antenne.
• Utilisez la topologie en anneau pour la tolérance aux pannes.
• Séparez les radios : backhaul 5 GHz, clients 2,4 GHz.
• Activez 802.11r pour une itinérance transparente.
• Surveillez le RSSI et le temps d'antenne pour l'optimisation.

— Editorial Team