Technische Information

Technische Informationen liefern Antworten für den Aufbau eigner Knoten.

Allgemeines

Falls ein Knoten nicht die Kriterien erfüllt, kann dieser das Freifunk-Netz erheblich stören.
Da das Netz möglichst offen bleiben soll, ist ein Knotenausschluss nicht so leicht möglich. Ansonsten wären wir gezwungen Registrierungsmaßnahmen vorzusehen, sodass kein Knoten unerlaubt teilnehmen kann. Das wollen wir nicht einführen, denn es würde aber den Ausbau des Netzes erheblich behindern.

• Kanalwahl
• Knoten Spezifikation Soll ein eigener Knoten aufgebaut werden, so muss dieser die Knoten Spezifikation erfüllen, um ihn im Freifunk-Dresden-Netzwerk einbinden zu dürfen.

Knotennummer durch Registrierung eines Knotens anfordern

Im Freifunknetz Dresden muss sich ein Knoten automatisch und regelmäßig beim Registrierungsservice melden.
Die Knotennummern sind in Nutzungsbereiche unterteilt:

(siehe ddmesh-ipcalc.sh)

Start	End	Nutzungsbereich
0	256	VServer, Nummer fest vergeben
900	999	spezial: temporäre Knotennummer für Freifunkrouter im Autosetup
1000		spezial: Startpunkterkennung für Registration-Service
1001	50999	Knotennummer für offizielle Firmware: Vergeben durch Registration-Service
51000		spezial: Startpunkterkennung für Registration-Service
51001	59999	Knotennummer für alternative Knoten oder eigengebaute Firmware
60000	65278	Reserviert
65279		broadcast (10.200.255.255)

• Temporäre Knoten

Die Firmware verwendet temporäre Knoten, die sich die Firmware nach dem erstmaligem Start selber zufällig erzeugt. Damit kann diese am Freifunknetz teilnehmen und eine Registrierung über das Netz selber durch führen.
Diese Knotennummer sollte aber die Zeiten der Registrierungspflicht nicht überschreiten.

• Erstmalige Knotennummer

Nach der Registrierung erhält der Freifunk-Knoten eine freie Knotennummer. Abhängig davon, ob die Registrierung durch die Original-Firmware oder einem alternativen Aufbau erfolgt, wird eine Knotennummer aus unterschiedlichen Bereichen vergeben. Dieses dient zur Verbesserung der Störanfälligkeit. Alternative Knoten (oder selbst erzeugte Firmware aus dem GitHub-Repository) dürfen nur Nummern ab 51000 verwenden.

• Automatische Neuzuweisung

Knotennummern können jederzeit neu zugewiesen werden. In diesem Fall ist es absolut notwendig, dass die daraus resultierende Neuberechnung der IP-Bereiche (Adressen) sofort erfolgt und angewendet wird.
Bei Verschiebungen von Knotenbereichen kann somit das Netz ohne Nutzereingriff umgeordnet werden. Dies war bereits notwendig.
Daraus ergibt sich die Notwendigkeit der regelmäßigen Registrierung eines Freifunk-Knotens.

• Regelmäßige Registrierungsplicht

Jeder Freifunk-Knoten, ob Original-Firmware oder Alternativknoten muss, sich regelmäßig registrieren.
Die Registrierung sorgt für die Reservierung der Knotennummer aktuell für die nächsten 4 Wochen. Nach dieser Zeit wird diese Knotennummer wieder frei und kann an andere Knoten vergeben werden.
Das Intervall für eine Registrierung ist 1h-5h zur vorhergehenden Registration.
Ein Knoten, der somit eine bereits vergebene Knotennummer verwendet, erlangt keinen Zugang zum Netz, da ein IP-Konflikt eintreten würde. In diesem Fall muss der Knoten über das eigene Internet (nicht über das Freifunknetz) auf den Registrierungsservice zugreifen.

Sysinfo

Der aktuelle Zustand eines Routers kann über die folgende URL abgefragt werden.

http://<router-ip>/sysinfo-json.cgi
http://<router-ip>/sysinfo.json (ab Firmware 4.2.18)

Diese json Datenstruktur wird unter anderem vom Freifunkserver (freifunk-dresden.de) abgefragt, um die Hotspot-Liste und Kartendaten zu generieren.

Diese API kann ebenso verwendet werden, um eigene Anwendungen zu entwickeln. Zur Unterscheidung verschiedener Versionen dieser Datenstruktur dient das Versions-Feld.

Detailierte Informationen sind in sysinfo-json zu finden.

Übertragungsgeschwindigkeiten

Backbone (fastd)

fastd ist ein VPN Dienst, welcher für die Backbone-Verbindung zwischen Router-Server, Server-Server oder Router-Router verwendet wird. Die folgenden Werte (vom Fastd-Projekt entnommen) wurden auf Routern mit Openwrt ermittelt, wobei ausschließlich fastd lief, um die maximale Geschwindigkeit zu ermitteln. Da die Freifunk-Firmware weitere Komponenten (Firewall,Routing,...) beinhaltet, sind die Werte auf einem Freifunkrouter niedriger. Bei einer schmalen Internetanbindung wird die Geschwindigkeit weiter beschränkt.

• Router (nur als fastd Dienst)

TL-WR841N/ND v9	TL-WR1043ND v1	TL-WDR3600 v1	TL-WR1043ND v2	Netcup-Server
35.5 Mbits/sec	42.1 Mbits/sec	50.3 Mbits/sec	62.0 Mbits/sec	14.2 Mbits/sec

• Freifunk Server-Server fastd - Verbindungen (Werte in Klammern sind direkte Verbindungen zwischen Servern)

	Rx	Tx
VPN7(OVH) / VPN1(MyLoc)	45 (98) Mbits/sec	93 (96) Mbits/sec
VPN7(OVH) / VPN5(Netcup-Server)	18 (65) Mbits/sec	20 (66) Mbits/sec
VPN5(Netcup-Server) / VPN1(MyLoc)	21 (65) Mbits/sec	22 (66) Mbits/sec
VPN1/VPN1 (Linux Container)	531 Mbits/sec	528 Mbits/sec

Infrastruktur

• Infrastruktur aktuell ist es eine lose Sammlung von Stichpunkten, welche nach und nach in eine Dokumentation der Firmware/Server Infrastruktur verwandelt wird. Diese Dokumentation beschreibt die externen Abhängigkeiten, das Zusammenspiel der Freifunkkomponenten (Server,Router,Dienste...).

Registrierung

URL: http://register.freifunk-dresden.de/bot.php?registerkey=

registerkey ist wiefolgt definiert: ([0-9a-f][0-9a-f]:){32}
(Beispiel: 00:11:22:33:44:55:66:77:88:99:aa:bb:cc:dd:ee:ff:00:11:22:33:44:55:66:77:88:99:aa:bb:cc:dd:ee:ff)

Dieser Key MUSS im gesamten Freifunknetz von Dresden eindeutig sein. In der Firmware wird dieser aus einem Zufallswert und der md5sum der Netzwerk Informationen erzeugt. Die Netzwerkinformationen enthalten unter anderem die MAC Adresse, welche eindeutig ist.

key1=$(dd if=/dev/urandom bs=16 count=1 2>/dev/null | hexdump -e '16/1 "%02x:"' | sed 's#:$##')
key2=$(ip link | grep ether | md5sum | cut -d' ' -f1 | sed 's#\(..\)#\1:#g;s#:$##')
key="$key1:$key2"

Hinweis: Die Registrierung eines Knotens (Router oder Server) muss wenigstens 1 mal pro Stunde erfolgen.

Der Registrator kann unter umständen eine neue Knotennummer zurück liefern, welche unmittelbar zu einer neuen IP Adresse für den Knoten führen muss.

In der Firmware wird die neue Knotennummer gespeichert und der Router wird neu gestartet.
Gleiches MUSS beim Server beachtet und implementiert sein.

Berechnung IP Adressen

Jeder Knoten erhält eine IP Adresse aus dem 10.200er IP Bereich. Diese leitet sich von der Knotennummer ab, die vom Registrator zurückgegeben wird.
Es darf niemals eine eigen ausgedachte Knotennummer verwendet werden, da es sonst zu Dopplungen im Netz und damit zu IP-Konflikten kommt.
Die Folge wäre eine Nichterreichbarkeit von einzelnen oder sogar mehreren Routern.

ACHTUNG: Bitte nutzt NIEMALS eine eigene Knotennummer !!!