Mesh-Netzwerke und Mesh-WLAN

Ob kleines Unternehmen oder Großraumbüro eines Konzerns: Mesh-Netzwerke können die WLAN-Abdeckung erweitern, die WLAN-Leistung verbessern und die Verwaltung des lokalen Internetzugangs ermöglichen.

Administratoren können ein Netzwerk mit strategisch platzierten Hubs installieren und konfigurieren, um die physische Reichweite des Netzwerks über einen speziellen Mesh-Router zu maximieren. Ohne Kabel durch die Büroräume verlegen zu müssen, nutzen Mesh-WLAN-Netzwerke Satellitenknoten, um Konnektivität und Geschwindigkeit zu erhöhen und Funklöcher zu beseitigen.

Was ist ein Mesh-Netzwerk?

Mesh-Netzwerke verbinden nahegelegene Hubs, um die Abdeckung eines lokalen Netzwerks (LAN) über einen speziellen Mesh-Router und die zugehörigen Knoten zu erweitern. Netzwerkadministratoren können bestimmte WLAN-Abdeckungsbereiche über den Mesh-Router erweitern, konfigurieren und optimieren.

Mesh-Netzwerke bieten Administratoren eine zentrale Konsole zur Verwaltung einer Reihe von Knoten, die für Netzwerkbenutzer über einen physischen Bereich verteilt sind. Jeder Hub kann als separates WLAN-Netzwerk dienen und Arbeitslasten über den zentralen Mesh-Router weiterleiten.

Funktionen von Mesh-Netzwerken

• Erweitert die physische Reichweite eines lokalen WLAN-Netzwerks
• Unterstützung für mehrere Knoten, eine festgelegte physische Reichweite und kabelgebundene LAN-Ports
• Dynamische Verteilung von Arbeitslasten und Lastenausgleich
• Sicherheitsmechanismen wie WPA, Kindersicherung und Anti-Malware-Tools
• Knotenkonfiguration und Kapazität zur Unterstützung zahlreicher Client-Geräte

Herkömmliches WLAN-Netzwerk vs. Mesh-WLAN-Netzwerk

Herkömmliche WLAN-Netzwerke übertragen ein Signal über ein Modem und einen Router (oder einen Hybrid aus Modem und Router), um Geräten in der Umgebung Zugang zum Internet zu bieten. Die Geräte verbinden sich direkt mit dem Heim- oder Bürorouter, der am Ethernet-Port (Internet-Gateway) angeschlossen ist.

Bei Mesh-Netzwerken verbindet sich das Modem-Gateway mit einem Mesh-Router, der die Signale an Satelliten-Hubs weiterleitet. Statt sich mit dem zentralen Router zu verbinden, stellen Geräte in Mesh-Netzwerken typischerweise eine Verbindung zu den Zugangspunkten der Knoten her.

WLAN-Zugangspunkte vs. Mesh-WLAN-Hubs

Um die Abdeckung zu erweitern, sind erfahrene Netzwerkadministratoren mit dem Einsatz von Zugangspunkten (APs) vertraut, die über ein Ethernet-Kabel mit dem Haupt-WLAN-Router verbunden sind. Obwohl die Installation anspruchsvoller ist, sind APs eine beliebte Option für Business- und Unternehmensnetzwerke, die Reichweite und Geschwindigkeit innerhalb von Büroräumen erweitern möchten.

Mesh-WLAN-Netzwerke benötigen dagegen keine Ethernet-Verbindung. Dank integrierter Antennen verbinden sich Mesh-Router und Knoten über das lokale WLAN-Signal. Mesh-Netzwerke lassen sich zwar einfacher bereitstellen, doch die direkte Ethernet-Verbindung eines APs bietet in der Regel die beste Leistung.

WLAN-Repeater und -Verstärker vs. Mesh-WLAN-Netzwerke

Ein WLAN-Repeater oder -Verstärker ist eine weitere Methode, um die Abdeckung kleinerer Netzwerke kostengünstig zu erhöhen. Repeater können zwar die physische Reichweite eines LANs erweitern, doch die WLAN-Geschwindigkeit außerhalb des ursprünglichen Abdeckungsbereichs nimmt stark ab.

Mesh-WLAN- und AP-Netzwerke erweitern die Netzwerkreichweite und bieten im Vergleich zu Repeatern und Verstärkern mehr Kontrolle über Netzwerksegmente.

Was ist eine Mesh-Topologie?

Eine Mesh-Topologie ist eine Netzwerkkonfiguration, bei der sich Knoten untereinander im Netzwerk verbinden, um Daten und Aufgaben zwischen Geräten weiterzuleiten. Zu den gängigen Topologien gehören:

• Punkt-zu-Punkt: zur Verbindung zweier einzelner Knoten
• Punkt-zu-Mehrpunkt: zur Verbindung eines einzelnen Knotens (Routers) mit mehreren Knoten
• Mesh: Vernetzung von Knoten für Zuverlässigkeit und Redundanz

Im Gegensatz zu Punkt-zu-Punkt-Verbindungen, die zwei einzelne Knoten verbinden, und Punkt-zu-Mehrpunkt-Verbindungen, die einen einzelnen Knoten mit mehreren Knoten verbinden, eignet sich eine Mesh-Topologie ideal für moderne Netzwerkanforderungen, die Zuverlässigkeit und Redundanz erfordern.

In P2P-, Punkt-zu-Mehrpunkt- und Sternnetzwerken kommunizieren alle Knoten direkt mit einem zentralen Router, während Knoten in Mesh-Netzwerken als Router fungieren und die Reichweite eines WLAN-Netzwerks skalieren können.

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Vollständige vs. partielle Mesh-Topologie

Die Platzierung und der Zugriff zwischen den Knoten eines Mesh-Netzwerks unterscheiden vollständige und partielle Mesh-Topologien.

Vollständige Mesh-Topologien sind Netzwerke, in denen jeder Knoten auf alle anderen Knoten zugreifen kann. Da die Antennen der Knoten nur eine begrenzte Reichweite haben, sind vollständige Mesh-Netzwerke physisch enger angelegt, damit jeder Knoten mit den anderen verbunden ist.

Partielle Mesh-Topologien sind Netzwerke, in denen einige Knoten keinen direkten Zugriff auf andere haben. Partielle Mesh-Netzwerke bestehen häufig aus einer Mischung vollständiger Mesh-Komponenten und separater Knotenstränge, die von einem primären, mit dem Mesh-Router verbundenen Knoten aus erreichbar sind.

Wie oben zu sehen ist, können die Komponenten des vollständigen Mesh (blau) in einem partiellen Mesh-Netzwerk frei kommunizieren, während die Knoten des partiellen Mesh (rot) eine Verbindung zu einem bestimmten primären Knoten herstellen. Im Vergleich zu einem vollständigen Mesh bieten partielle Mesh-Verteilungen mehr Flexibilität bei der Erweiterung der physischen Reichweite über eine Reihe von Mesh-Knoten.

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Einsatzbereiche von Mesh-Netzwerken

Die Einsatzmöglichkeiten von Mesh-WLAN-Netzwerken in IT-Umgebungen sind vielfältig. Moderne Mesh-Router ermöglichen es Hubs, die Abdeckung um Tausende Fuß und auf Hunderte Geräte zu erweitern. Administratoren können für Smart Homes und Smart Cities, Microgrids und IoT-Netzwerke internetfähige Zugangspunkte bereitstellen und konfigurieren.

Weitere Einsatzbereiche für Mesh-Netzwerke umfassen Überwachungssysteme für Sicherheit, Umweltmesswerte, medizinische Geräte und industrielle IoT-Geräte. Mesh-Netzwerke bieten Administratoren in zahlreichen Einsatzbereichen die Flexibilität, die Abdeckung zu erweitern und Netzwerksegmente sowie Zugangspunkte zentral zu verwalten.

Vor- und Nachteile von Mesh-Netzwerken

Vorteile von Mesh-Netzwerken

• Redundanz: Ausfallsicherung bietet Schutz durch mehrere Knoten, die den Betrieb aufrechterhalten können.
• Kapazität: Mehr Geräte und Rechenleistung für eine zuverlässige Performance.
• Konfiguration: Administratoren können die Netzwerkfunktionalität konfigurieren und optimieren.

Nachteile von Mesh-Netzwerken

• Kosten: Implementierung, Konfiguration und Wartung sind teurer als bei einer herkömmlichen Netzwerkkonfiguration.
• Fachkenntnisse: Für Unternehmensnetzwerke sind Kenntnisse im Management der IT-Infrastruktur erforderlich.
• Interoperabilität: Zwischen einigen Lösungen verschiedener Anbieter bestehen nur wenige Integrationsmöglichkeiten.

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Die besten Mesh-WLAN-Netzwerklösungen für Unternehmen

So bauen Sie ein Mesh-WLAN-Netzwerk auf

1. Ziele für Mesh-Netzwerke bewerten

Der erste Schritt beim Aufbau eines Mesh-WLAN-Netzwerks besteht darin, die physische Reichweite zu bewerten, die abgedeckt werden muss. Der Administrator kann anhand des Ethernet-Ports im Büro den aktuellen Abdeckungsstatus und Möglichkeiten zur Erweiterung ermitteln, bevor er die entsprechende Mesh-Netzwerk-Hardware auswählt.

Wie zu erwarten, bieten teurere Mesh-Lösungen die größte physische Reichweite, die umfangreichsten Verbindungsmöglichkeiten und fortschrittliche Funktionen für die Netzwerkverwaltung. Für Unternehmen sind ein Budget und ein Implementierungsplan unerlässlich, um die höheren Kosten im Vergleich zu herkömmlichen Modem-Router-Anschaffungen optimal zu nutzen. 

2. Mesh-Netzwerk-Hardwarelösungen berücksichtigen

Anbieter von Mesh-Netzwerken bieten angesichts der großen Bandbreite an Lösungsfunktionen und Preisen für Privathaushalte, kleine Unternehmen und Großunternehmen zahlreiche Optionen.

Anhand der physischen Reichweite, einiger Knoten und einer Checkliste der administrativen Funktionen verfügen die meisten Marken über eine Modellpalette mit Spezifikationen, die genau den jeweiligen Anforderungen entspricht. Für Unternehmensumgebungen können die meisten Anbieter die Abdeckung zudem durch zusätzliche Knoten erweitern.

3. Verbinden, installieren und konfigurieren

Mit dem Mesh-Netzwerk-Router und den Hubs können Administratoren den Router mit der lokalen Ethernet-Quelle und der Stromversorgung verbinden und anschließend die Mesh-Hubs platzieren. Über die Softwareanwendung des Mesh-Routers können Benutzer das Netzwerk nach Bedarf konfigurieren und es mit laufender Überwachung sowie Fernzugriff steuern.

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