MeshNetzwerk

Ein MeshNetzwerk, auch als Mesh-Netzwerk bezeichnet, ist eine Netzwerktopologie, bei der jeder Knoten Daten weiterleiten kann und so ein dezentral aufgebautes, redundantes Kommunikationssystem entsteht. Typischerweise handelt es sich um drahtlose Mesh-Netzwerke, bei denen Geräte wie Router, Zugangspunkte oder Sensoren als gleichberechtigte Knoten fungieren. Neue Knoten können flexibel hinzugefügt oder entfernt werden, wodurch sich Reichweite und Kapazität dynamisch anpassen.

Funktionsweise: In einem Mesh-Netzwerk arbeiten die Knoten zusammen, um Daten über Mehrfachsprünge zum Ziel zu transportieren. Die Routen werden durch Routingprotokolle bestimmt, die selbstorganisiert arbeiten und bei Ausfällen alternative Wege finden. Dadurch bleibt das Netz auch bei Ausfall einzelner Knoten funktionsfähig, was eine hohe Fehlertoleranz bietet. Gateways oder Brücken verbinden das Mesh mit anderen Netzwerken oder dem Internet.

Standards und Technologien: Ein bekannter Standard für drahtlose Mesh-Netzwerke ist IEEE 802.11s. In der Praxis kommen verschiedene Protokolle zum Einsatz, darunter OLSR, AODV, BATMAN und Babel. In IoT-Anwendungen werden oft 802.15.4-basierte Mesh-Systeme genutzt, beispielsweise mit 6LoWPAN. Mesh kann sowohl privat als auch kommerziell betrieben werden, wobei Kosten für Hardware, Betrieb und Sicherheit zu berücksichtigen sind.

Vorteile und Herausforderungen: Vorteile sind Ausfallsicherheit, Skalierbarkeit und flexible Reichweitenerweiterung ohne zentrale Infrastruktur. Herausforderungen umfassen komplexe Routing-Algorithmen, erhöhte Latenz, Störanfälligkeit durch Funkfrequenzen, Sicherheitsaspekte und den Managementaufwand bei großen Netzen.

Anwendungen: Mesh-Netzwerke finden Einsatz in Gemeinde- oder Campus-Netzen, städtischen Infrastrukturprojekten, Notfall- und Katastrophenreaktion, Sensor- und Automatisierungsnetzen sowie in IoT-Umgebungen. Bekannte Beispiele zeigen, wie dezentrale Netzwerke die Konnektivität auch ohne zentrale Betreiber sichern können.