OpenWrt에서 Wi-Fi mesh: 설정 및 토폴로지

OpenWrt에서 Wi-Fi 메시 네트워크 설정하기: 토폴로지부터 구성까지

OpenWrt의 Wi-Fi 메시 네트워크는 802.11s 프로토콜을 사용해 자가 구성 구조를 만듭니다. 각 노드는 리피터 역할을 하며 최적 경로를 통해 트래픽을 라우팅합니다. 이는 리피터와 다릅니다: 메시에서는 데이터가 필요한 경로만 따라 전송되어 부하를 최소화합니다.

물리적 토폴로지는 장치 배치를 결정하고, 논리적 토폴로지는 패킷 경로를 정의합니다. 주요 유형:

• 버스: 순차적 연결, 케이블을 절약하지만 단선 시 네트워크가 분리됩니다.
• 링: 닫힌 버스, 단일 장애에 강합니다.
• 스타: 각 노드가 중앙 허브에 연결, 장애를 격리하지만 더 많은 케이블이 필요합니다.
• 메시: 다중 연결, 대체 경로를 통한 자가 복구.

무선 메시에서는 L2 수준의 메시가 클라이언트용 스타 토폴로지와 결합됩니다. 백홀은 라우터 간 무선 백본입니다.

노드 배치 설계

송신기 출력보다 기하학이 더 중요합니다. 모든 노드가 서로 보이면 간섭이 발생합니다: 노드가 CSMA/CA를 통해 공중 시간을 경쟁하여 처리량을 최소로 떨어뜨립니다("메시 오브 데스" 효과).

최적 배치 규칙:

• 각 라우터가 정확히 두 이웃을 보도록—공중 시간 극대화, 버스 토폴로지.
• 장애 허용 및 부하 분산을 위해 링으로 닫습니다.
• 핵심 지점에 세 번째 이웃을 추가해 중복성을 확보합니다.

예시:

• 2 노드: 어떤 배치든 가능.
• 3 노드: WAN 라우터를 중앙에.
• 4 노드: 긴 공간에서는—선형으로 WAN을 2번째/3번째에; 그렇지 않으면 첫 번째가 2번째와 3번째를 보고, 그들이 4번째를 보도록.

설치 전 벽과 간섭을 고려해 다이어그램을 그리세요.

802.11s 이론 및 멀티 AP와의 차이

메시(802.11s)는 단순히 여러 액세스 포인트에 SSID를 설정하는 것이 아닙니다. 노드는 발견, 라우팅(HWMP), 메트릭을 위해 관리 프레임을 교환합니다. 멀티 홉 트래픽을 지원합니다.

컨트롤러 기반 시스템(예: CAPWAP)과의 차이:

• 중앙 노드 없이 자가 구성.
• 장애 시 자동 재구성.
• 로컬 트래픽 라우팅.

OpenWrt에서 메시는 /etc/config/wireless에서 mesh_id 옵션과 함께 wifi-device 및 wifi-iface 섹션을 통해 구성됩니다.

OpenWrt에서 기본 메시 설정

메인 노드(게이트웨이)에서:

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'

리프 노드도 비슷하지만 WAN 없이. 모든 노드는 동일한 mesh_id를 공유합니다.

클라이언트용:

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

별도 라디오: 백홀용(5 GHz), 클라이언트용(2.4 GHz).

로밍 및 매개변수 최적화

원활한 로밍에는 802.11r/k/v가 필요합니다. OpenWrt에서:

• FT용 option ft_psk_generate_local 1.
• option ieee80211r '1'.
• 모든 AP에서 option mobility_domain 'abcd'.

주요 매개변수:

• option max_neightbours 32—이웃 제한.
• option mesh_rssi_threshold 0—발견 임계값.
• option metric_mode 'default'—경로 선택(공중 시간).

RSSI 테스트: 백홀용 -20에서 -60 dBm을 목표로.

확장 및 모니터링

10개 이상 노드 네트워크는 백홀용 VLAN, QoS(cake/sqm)가 필요합니다. 모니터링: 메시 위의 batman-adv 또는 LuCI 통계.

문제 및 해결책:

• 낮은 속도—이웃 줄이기, 채널 최적화.
• 장애—링 토폴로지 확인.
• 과열—듀얼 라디오, 환기.

핵심 요점:

• 공중 시간 효율을 위해 "2 이웃" 규칙으로 노드 배치.
• 장애 허용을 위해 링 토폴로지 사용.
• 별도 라디오: 5 GHz 백홀, 2.4 GHz 클라이언트.
• 원활한 로밍을 위해 802.11r 활성화.
• 최적화를 위해 RSSI와 공중 시간 모니터링.

— Editorial Team