"Tragbares" Netzwerk - Welche Hardware?

[#Alex]

Liebe Forengemeinde,

ich habe einen etwas seltsamklingenden Use-Case für ein ortsunabhängiges Netzwerk. Das für die Dauer von 2-4 Wochen an einem Standort aufgebaut und danach wieder abgebaut und woanders aufgebaut werden kann.

Konkret geht es darum an einem bestimmten Ort größere Datenmengen über einen Zeitraum von 10-20 Tagen durch eine Vielzahl von (Umwelt)-Sensoren erfassen zu lassen und an einen MQTT Broker zu schicken, um sie verschiedenen Einrichtungen zur Verfügungstellen zu können. Wetterschutz ist gegeben.

Momentan haben wir uns das folgendermaßen vorgestellt:

• LTE/5G Modem sorgt für die Internetverbindung über einen Datentarif von der Telekom
• Opnsense Gateway/Firewall für die Netzwerkverwaltung
• PoE Switches
• Access Points
• Sensoren, Messgeräte, etc. senden ihre Daten entweder zuerst an einen Computer für eine Vorverarbeitung oder die Rohdaten direkt an den MQTT Broker.

Hat denn jemand Erfahrung mit einem solchen Netzwerk bzw. funktioniert sowas denn wie gedacht?

Hardware:

• Modem: noch unbekannt
• Gateway: Opnsense auf HP Z400 mit Xeon Prozessor mit Intel I350 T2v2 Netzwerkkarte (Alternative: Dell Optiplex 780)
• PoE Switch und Access Points von Ubiquiti und Controller im Docker auf dem Gateway (falls möglich), sonst auf Rechner im Netzwerk bzw. NUC

Vielen Dank für eure Hilfe und beste Grüße

 

[Tornhoof]

Das ist alles Consumer HW die du auflistet, also ist es alles Indoor und mit stabiler Stromversorgung und so?
Der Einfachheit würde ich wohl trotzdem keinen HP Z400 nehmen oder anderen Desktoprechner sondern irgendwas fertiges (sei es von Ubiquiti oder von Mikrotek oder ähnliches).
PCs rumschleppen führt halt immer dazu, dass irgendein Kabel sich löst und man dann wie doof sucht.

 

[Tzk]

Sensoren, Messgeräte, etc. senden ihre Daten entweder zuerst an einen Computer für eine Vorverarbeitung oder die Rohdaten direkt an den MQTT Broker.

Ich würde wohl eine Möglichkeit schaffen, das die Daten sowohl lokal aufgezeichnet als auch verschickt werden. Hinterher gibts aus "Gründen" einen Ausfall des Netzes und du hast Lücken in den Daten. Ein lokaler PC ist für mich daher absolut sinnig und notwendig.

 

[spcqike]

Spricht etwas gegen einen einfachen Router mit WireGuard unterstützung? gibt viele OpenWRT fähige Modelle.

 

[nitech]

Oder direkt "nur" eine Fritzbox LTE? Sollte doch auch genug sein das Netzwerk zu verwalten? Dann brauchts eben keinen extra PC (würde da nicht auch ein rasperry mit 1-2 usb Netzwerkkarten genügen?).
Oder aber direkt einen Dreammachine wenn man eh auf Ubiquiti setzen möchte.
mfg

 

[Loopman]

Die Frage ist erst einmal: Wie viele Leute sollen dann da dran hängen? Nur 1-3, oder 20+?

 

[Atkatla]

Alternative: Dell Optiplex 780

What? Sind die 780 nicht schon 13 Jahre alt?

 

[snaxilian]

@Atkatla Selbst wenn: Wenn die Hardware vorhanden ist und für den Zweck ausreichend Leistung liefert warum dann Geld verbrennen für etwas neues? Es gibt eine Welt außerhalb von Gaming, HPC und Benchmark-Vergleichen.

@#Alex Kommt drauf an was ihr bzw. die Kunden wollen. Wenn Aufzeichnung der Daten ohne Verluste wichtig sind dann mit lokalem PC der die Messdaten erfasst und diese dann gesammelt weiter schickt. Die opnSense würde ich so konfigurieren, dass sich dieser per VPN mit dir/euch verbindet. Gleichzeitig spielt die opnSense für die Sensoren etc. DHCP und DNS Forwarder und jeglicher Traffic wird durch den VPN Tunnel geschickt. Steht der Tunnel nicht, gehen keine Daten an potentiell unerwünschte. Steht der Tunnel oder Internetverbindung nicht, gehen keine Daten verloren da lokal vorgehalten.

Controller im Docker auf dem Gateway (falls möglich), sonst auf Rechner im Netzwerk bzw. NUC

Ersteres wird afaik nicht gehen außer du installierst einen Hypervisor auf der Hardware und betreibst die opnSense dann selbst auch virtualisiert. Dann kannst weitere Dienste da parallel laufen lassen. Kann funktionieren, ist aber komplexer und Komplexität möchte man wenn möglich vermeiden. Ich würde daher im besten Fall ein Stück Hardware mit 2 NICs als Gateway/Router/Firewall nutzen und ein Stück Hardware als Datensammler und Controller für die Switches und APs. Wobei... Wofür genau brauchst du den Controller? Einmal eingerichtet braucht's den Controller doch afaik nur für Statistiken, bunte Graphen und roaming im WLAN. Wenn du das alles nicht brauchst, dann spare dir den lokalen Controller.

 

[beni_fs]

ich habe einen etwas seltsamklingenden Use-Case für ein ortsunabhängiges Netzwerk. Das für die Dauer von 2-4 Wochen an einem Standort aufgebaut und danach wieder abgebaut und woanders aufgebaut werden kann.

Definiere ortsunabhängig. Ich glaube du gehst in die Richtung temporärer Installation und hier wäre auch die Frage wie aufwändig der Um/Abbau sein darf/soll.

Konkret geht es darum an einem bestimmten Ort größere Datenmengen über einen Zeitraum von 10-20 Tagen durch eine Vielzahl von (Umwelt)-Sensoren erfassen zu lassen [...] Wetterschutz ist gegeben.

Hört sich eigentlich nach dem Use-Case von Niedrig-Energie-Funksystemen wie ZigBee oder LoRaWan an. Sicher das es große Datenmengen sind und nicht nur eine große Anzahl? z.B. ein Sensor der 31 Tage, jede Minute 4 Werte sammelt, macht in Summe (Testdatei in Excel) bloß 1,5 MB.

• PoE Switches
• Access Points
• Sensoren, Messgeräte, etc.

Hast du einen Anhänger den du irgendwo parkst, sprechen wir über eine große Rollkiste, in dem alles eingebaut ist oder trägst du tatsächlich jede Komponente vom Transporter in einen Raum der dir zur Verfügung steht?

Ich stell mir ja das irgendwie so vor, dass du einen großen Koffer hast, in dem die Sammel-Hardware samt großem Akku steckt und nebenher noch einen mobilen Antennenmast, wo die Sektorantennen der WLAN-Access Points dran hängen. Vielleicht noch einen Transportkoffer, wo die ganzen Sensoren mitgenommen werden können.

Quelle Koffer
Quelle Mast

Sind die Sensoren denn auch alle wetterfest?

 

[Atkatla]

@Atkatla Selbst wenn: Wenn die Hardware vorhanden ist und für den Zweck ausreichend Leistung liefert warum dann Geld verbrennen für etwas neues? Es gibt eine Welt außerhalb von Gaming, HPC und Benchmark-Vergleichen.

Was haben nachlassende Zuverlässigkeit und fehlende Ersatzteilversorgung bitte mit Gaming, HPC und Benchmarks zu tun? Es gibt auch moderne kleine günstige Rechner mit moderater Leistung. Die Optiplex 7xx-Serie ist gnadenlos veraltet. Die Lösung hier soll funktionieren und keine unnötigen Probleme aufwerfen.

 

[snaxilian]

Ich kenne weder Budget noch die Ansprüche des TE und wenn die Optiplex von der Leistung noch ausreichen, warum nicht verwenden? Ich lese nix von höherer Verfügbarkeit, das Ganze kann auch ein Hobbyprojekt sein oder es stehen noch x Stück der alten PCs herum, dann hat man auch gleich das Ersatzteillager.
Du und ich und andere können hier aber nur spekulieren. Warten wir dich einfach ab ob sich der TE nochmals meldet und ggf dazu äußert.

 

[Raijin]

Konkret geht es darum an einem bestimmten Ort größere Datenmengen über einen Zeitraum von 10-20 Tagen durch eine Vielzahl von (Umwelt)-Sensoren erfassen zu lassen und an einen MQTT Broker zu schicken, um sie verschiedenen Einrichtungen zur Verfügungstellen zu können.

Was genau meinst mit "größere Datenmengen"? Sensordaten erfordern je nach Abtastrate nur sehr wenig Bandbreite und die anfallenden Daten werden in der Regel ja sowieso erstmal lokal vorgehalten, also auf einem PC oder dergleichen. Dort findet die Aufbereitung und ggfs Auswertung statt. Die Internetverbindung wird also erst dann belastet, wenn ein Upload der Daten ins Internet stattfindet, sei es in eine Cloud oder auch ein gezielter Abruf der Daten via VPN-Zugang, o.ä. Andererseits kann man die Sensordaten natürlich auch direkt und live in eine Cloud schicken, aber auch da sollte keine übermäßig hohe Bandbreite erforderlich sein.

Natürlich hängt das nicht zuletzt von der Anzahl der Sensoren und der gewünschten Abtastrate ab. Bei Umwelt-Sensoren im weitesten Sinne denke ich an Temperatur, Feuchtigkeit, Luftdruck und dergleichen, aber da sich diese nicht in Bruchteilen von Sekunden ändern, wird die Abtastrate mutmaßlich sehr moderat sein können, beispielsweise 1 Messung pro Minute.

Die Frage nach der Mobilität hast du leider auch noch nicht beantwortet. Es macht schon einen Unterschied ob das System an einem Ort mit ausreichend Stromversorgung eingesetzt wird oder ggfs irgendwo in der Natur unter einem Zelt oder dergleichen. Ebenso ist es eine Frage wie transportabel das sein soll/muss.

Beispiel: Ein Reise-Router wie zB die Geräte von gli.Net sind mit den Abmessungen im Bereich einer Zigarettenschachtel sehr handlich und transportabel. USB-LTE-Surfstick dran, fertig ist der mobile Router, der in den meisten Fällen zudem sogar über ein handelsübliches USB-Ladegerät betrieben werden kann. Es gibt auch kleine Switches, die via USB versorgt werden können. Ich habe beides auf meinen Geschäftsreisen immer dabei und kann so mit meinem USB-Multi-Lader Router und Switch betreiben, um mein kleines Netzwerk im Zimmer aufzubauen, und kann gleichzeitig noch Smartphone(s) und Tablet laden.

Dementgegen steht eine vollwertige Fritzbox mit LTE und allem drum und dran, Mehrfachsteckdose und dergleichen.

• LTE/5G Modem sorgt für die Internetverbindung über einen Datentarif von der Telekom
• Opnsense Gateway/Firewall für die Netzwerkverwaltung
• PoE Switches

[..]

PoE Switch und Access Points von Ubiquiti und Controller im Docker auf dem Gateway (falls möglich), sonst auf Rechner im Netzwerk bzw. NUC

PoE-Switches und offenbar mehrere APs? Von was für einer Fläche sprechen wir denn da? Wenn du mehrere APs benötigst und du diese via PoE betreiben willst, musst du zwangsläufig einen dicken Stapel Kabel dabei haben und quer durch die Gegend verlegen. Ist das wirklich erforderlich? Ohne das Einsatzgebiet und den Zweck hinter dem Ganzen zu kennen, hätte ich eigentlich gedacht, dass ein zentraler AP (ob mit oder ohne PoE) ausreicht und bei Bedarf durch Repeater ergänzt wird. Wie gesagt, es sind keine hohen Anforderungen an die Bandbreite zu erwarten.

Bezüglich Controller: In meinen Augen verkompliziert ein Controller das System an dieser Stelle nur unnötig. Sofern du keine VLANs verwendest und ggfs nicht nur die APs, sondern auch die Switches aus der Unifi-Serie nimmst, sehe ich keinen Vorteil in einem controllerbasierten WLAN. Tendenziell hätte ich eher zu standalone APs geraten, die man einmal konfiguriert und im Zweifelsfalle vor Ort direkt per WebGUI konfiguriert. Es ist ja eher nicht davon auszugehen, dass du zwei Dutzend APs einsetzen wirst, sondern mutmaßlich <3? Der Nutzen eines Controllers ist damit nahezu hinfällig.