Berlin:Standorte:Samariterkirche

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Koordinaten: 52° 31' 4.98" N, 13° 27' 58.28" E
Karten: OSM, GMaps
Knoten: (unbekannt, OWM offline)
über NN: 77
Adresse: Samariterstraße/Bänschstraße, Berlin
Homepage: http://www.gsfn.de/
Ansprechpartner: Simon, Nick (Freifunk)
Community: Berlin
Die Samariterkirche

Allgemein

Die Installation auf der Kirche bildet den zentralen Standort im nördlichen Friedrichshain und südlich der Frankfurter Allee für den Samariter-Kiez. Ziel der Aufrüstung war die Wiederherstellung der ursprünglichen Funktion, u.a. mit Verbindung zur Zwinkli Kirche und einem neuen Link Segenskirche, sowie die Versorgung der Menschen im Umfeld der Kirche mit freiem WLAN und Internet. Witterungsbedingt mussten die Arbeiten 2013 abgebrochen werden, da die Kirchengemeinde einige Zeit brauchte, um die Nutzungserlaubnis aus dem Alt-Vertrag zu erneuern.

Im Jahr 2019/2020 wurde der Standort von Nick und Simon wiederbelebt, nachdem das WLAN um die Kirche unbrauchbar war und die BBB Links eher schlecht als Recht funktionierten und der Standort nicht mehr zur Priorität der bisherigen Maintainer Bastian und Faustus gehörte.


Installation (aktuell / in Planung)

Vernetzungskonzept

BBB

Die Samariterkirche stellt für den Friedrichshainer Nord- und Südkiez einer der Hauptstandorte da. In jede Himmelsrichtung existiert ein Fenster, jeweils mit ein Rocket 5AC Prism und Sektorantenne 60° abdeckt. Die Ausnahme stellt das Nordfenster dar, wo mangels Gegenstellen zunächst ein LiteAP-120 eingesetzt wird.

Da TDMA für brauchbare Wifi-basierte Vernetzung absolut wünschenwert ist, kommen wir um den Einsatz von propritären Technologien nicht rum. AirMax AC hardware erlaubt eine Backward Kompatibilität mit AirMax M. Daher fiel die Wahl auf AirMax mit AC. AC erlaubt höhere Modulation -> gleichen Durchsatz bei geringer Kanalbreite.

Sollten wir High-Throughput Links benötigen, können zu ausgewählten Standorten Point-To-Point Links gebaut werden. Hierbei ist auf zumindest im 5GHz Band auf RF Isolation zu achten, um Noise Einstrahlung in benachbarte Hardware zu minimieren.

Nahfeld

In jede Himmelsrichtung, ausgerichtet auf den Platz/Straßen vor der Kirche wird ein 5GHz SXTsq Sektor eingesetzt, welcher mit etwa 21° Abstrahlung daherkommt. Dank Sidelobes sind im Nahbereich weit mehr als 21° abdeckt, dank des hohen Antennengewinns ist das Singal aber auch aus weiterer Distanz brauchbar.

Das 2.4 GHz Band wird noch durch Nanostations abgedeckt, aufgrund der eingeschränkten Nutzbarkeit wird aber lediglich das DHCP Netz ausgestrahlt. Meshing erfolgt ausschließlich auf 5GHz.

Geräteübersicht

BBB Nodes

  • Firmware: vendor firmware - latest
    Ausrichtung der BBB Nodes
Name Standort Hardware Mgmt IP Patchpanel Port Switch Mesh VLAN SSID
sama-nord-5ghz Nordfenster LiteAP-120 + RF Shield Kit 10.81.1.20/27 10 sama-nord-5ghz (AP)
sama-ost-5ghz Ostfenster Rocket Prism 5AC Gen2 + AM-5AC21-60 10.81.1.21/27 11 sama-ost-5ghz (AP)
sama-sued-5ghz Südfenster Rocket Prism 5AC Gen2 + AM-5AC21-60 10.81.1.22/27 12 sama-sued-5ghz (AP)
sama-west-5ghz Westfenster Rocket Prism 5AC Gen2 + AM-5AC21-60 10.81.1.23/27 13 sama-west-5ghz (AP)

5GHz-Nahfeld

  • Firmware: OpenWRT latest stable (no stable as of 22-01-21 / use self-build imagebuilder)
    Westfenster
Name Standort Hardware Mgmt IP Patchpanel Port Switch
sama-nord-nf-5ghz Nordfenster SXTsq 5 ac + RF Shield Kit 10.31.81.10/27
sama-ost-nf-5ghz Ostfenster SXTsq 5 ac + RF Shield Kit 10.31.81.11/27
sama-sued-nf-5ghz Südfenster SXTsq 5 ac + RF Shield Kit 10.31.81.12/27
sama-west-nf-5ghz Westfenster SXTsq 5 ac + RF Shield Kit 10.31.81.13/27


Core Router and Switches

  • Core Router: OpenWRT latest stable
Name Hardware Mgmt IP
sama-core Fritz!Box 4040 10.31.81.1/27
sama-poe1 Netgear 10 Port POE 10.31.81.2/27
sama-poe2 Netgear 10 Port POE 10.31.81.3/27

Mesh

Am Standort Samariterkirche mesht ausschließlich der Core-Router über die Protokolle OLSRD (ipv4 only) und babel (ipv6 only).


Vernetzung innerhalb des Standortes

Auf der Samariterkirche läuft ein klassisches Core-Router Setup, da wir nur damit die größtmögliche Performance erreichen können. Es gibt einen Core-Router, welcher alle Clients und Mesh-Links zentral served. Um das Spektrum aller Clientnetze möglichst frei zu halten wird auf allen APs die Clients bedienen eine nftables bridge ACL ausgerollt, welche Multicast in Unicast umschreibt. Gleichzeitig wird damit eine Client Isolation untereinander über alle APs hinweg erreicht.

Auf allen Devices sind alle VLANs tagged. Damit haben wir den praktischen Vorteil, dass die Switches ihre Konfiguration verlieren dürfen und dennoch alles entspannt weiterläuft, wenn sie als Dumbswitch agieren.

Weiterhin wird auf allen Client-Servenden Accesspoints mittels nftables jeglicher Broadcast zu Unicast verwandelt und gleichzeitig eine Client Isolation zum Core-Router hin enforced. Damit können die Clients sich nicht untereinander sehen und es wird Airtime gespart, was bei großer Anzahl eingeloggter Clients hilfreich sein kann.

Config Management und Updating

Alle OpenWRT Geräte, das heißt Nahfeld Access Points und Core-Router, werden ausschließlich über Ansible konfiguriert. Hierbei wird die Konfiguration durch Templates anhand von abstrakter Standort Beschreibung in den group_vars generiert und anschließend ein image mit der Config embedded generiert.

Dieses kann anschließend (und nur mit) sysupgrade -n geflasht werden.

IP Plan

  • 2001:bf7:860::/56 - IPv6 Standort Prefix
  • 10.31.81.0/27 - Management
  • 10.31.80.128/25 - Clients
  • 10.31.79.176/28 - Mesh

VLAN Plan

  • VLAN 10 - mesh north
  • VLAN 11 - mesh east
  • VLAN 12 - mesh south
  • VLAN 13 - mesh west
  • VLAN 14 - mesh north nf
  • VLAN 15 - mesh east nf
  • VLAN 16 - mesh south nf
  • VLAN 17 - mesh west nf
  • VLAN 40 - clients
  • VLAN 42 - mgmt

Bilder

Panoramas

Vorab nur mit ziemlich mieser Sicht, demnächst gibts vielleicht bessere.

Panorama in Richtung:

Weitere Fotos

Weitere Bilder von der Kirche (teilweise off-topic)

Installation (alt)

IP Plan

Das Gesamtnetz:

  • 10.31.4.0/24
    • 10.31.4.0/25 (Assignment)
    • 10.31.4.128/25 (Reserved for Future Use)
  • 10.36.4.0/24 (Reserved for Future Use)

In Benutzung:

  • 10.31.4.0/25
    • 10.31.4.0/29 (Core-Router)
    • 10.31.4.8/29 (Switches / HNA)
    • 10.31.4.16/28 (weitere Router)
    • 10.31.4.32/27 (OpenWrt Devices)
    • 10.31.4.64/27 (AirOS Devices / HNA)
    • 10.31.4.96/27 (Reserved for Future Use)
      • 10.31.4.96/29 (Temporär für sama-{sued,west,nord,ost}-5ghz APs

Vernetzung

Die Samariterkirche ist derzeit mit vier NanoStation M5 an den BBB angebunden. Es besteht aktuell eine direkte Verbindung zur K9, Finow2A, Zwinglikirche und der Segenskirche. Für die lokale Vernetzung wurden desweiteren vier NanoStation M5 Loco (5-GHz-Band) und vier NanoStation M2 (2,4-GHz-Band) in die Richtung Süden, Westen, Norden und Osten installiert welche sowohl einen Accesspoint mit DHCP Server als auch Mesh mit OLSR anbieten.

Update vom 22.12.2014: Die Samariterkirche spricht nun auch B.A.T.M.A.N. - hierüber kann DHCP zentral abgewickelt werden. Derzeit ist die Finow2A der B.A.T.M.A.N.-Server auf welchem ein DHCP-Server mit der IP-Range 10.36.7.0/24 läuft. In Kürze will die K9 einen zusätzlichen DHCP Server (failover) anbieten.

Süd-Fenster
West-Fenster
Nord-Fenster
Ost-Fenster

BBB Nodes

  • Hardware: NanoStation M5
  • Firmware: AirOS v6.0
  • IP-Subnet: 10.31.4.64/27 (wird als HNA announced)
  • Die AirOS Devices beziehen ihre Management IP-Adresse per DHCP vom Core-Router
Name Standort OLSR IP Mgmt IP Patchpanel Switch Mode ESSID Channel HT Mode
sama-f2a-5ghz Südfenster 10.31.4.65/32 10.31.4.66/27 23 SW1-P5 master (AP) f2a-bbb-nnw 156/5780 MHz (DFS) HT40+
freifunk-zwingli-sama Südfenster 10.31.4.69/32 10.31.4.70/27 22 SW1-P6 station freifunk-bbb-zwingli-sama 112/5560 MHz (DFS) HT20
sama-west-5ghz Westfenster 10.31.4.73/32 10.31.4.74/27 17 SW1-P7 master (AP) segen-top-sued-ost 132/5660 MHz (DFS) HT40+
sama-stasi-5ghz Ostfenster 10.31.4.77/32 10.31.4.78/27 16 SW1-P8 master (AP) freifunk-sama-afra 164/5820 MHz (DFS) HT40-

Lokale Nodes

  • IP-Subnetz: 10.31.4.32/27

im 2,4-GHz-Band

Allgemein:

  • Hardware: NanoStation M2
  • Firmware: Kathleen Booth v0.0.0
  • ESSID Accesspoints für Endgeräte
    • berlin.freifunk.net (DHCP only)
  • ESSID Ad-Hoc für OpenWrt Devices / Mesh
    • intern-ch13.freifunk.net (OLSR + B.A.T.M.A.N.)
Name OLSR IP Ethernet OLSR IP Wifi Patchpanel Switch Channel HT Mode BSSID
sama-sued-2ghz.olsr
(config)
10.31.4.33/32
fe80::de9f:dbff:fe3d:e96a/64
10.31.4.34/32
fe80::de9f:dbff:fe3c:e96a/64
13 SW2-P4 13/2472 MHz HT20 D2:CA:FF:EE:BA:BE
sama-west-2ghz.olsr
(config)
10.31.4.37/32
fe80::de9f:dbff:fe3d:e9fb/64
10.31.4.37/32
fe80::de9f:dbff:fe3c:e9fb/64
19 SW2-P6 13/2472 MHz HT20 D2:CA:FF:EE:BA:BE
sama-nord-2ghz.olsr
(config)
10.31.4.41/32
fe80::de9f:dbff:fe3d:e906/64
10.31.4.42/32
fe80::de9f:dbff:fe3c:e906/64
20 SW2-P7 13/2472 MHz HT20 D2:CA:FF:EE:BA:BE
sama-ost-2ghz.olsr
(config)
10.31.4.45/32
fe80::de9f:dbff:fe3d:e978/64
10.31.4.46/32
fe80::de9f:dbff:fe3c:e978/64
14 SW1-P4 13/2472 MHz HT20 D2:CA:FF:EE:BA:BE

im 5-GHz-Band

Allgemein:

  • Hardware: NanoStation M5
  • Firmware: Kathleen Booth v0.0.0
  • ESSID Accesspoints für Endgeräte
    • berlin.freifunk.net (DHCP only)
  • ESSID Ad-Hoc für OpenWrt Devices / Mesh
    • intern-ch36.freifunk.net (OLSR + B.A.T.M.A.N.)
  • ESSID Accesspoints für AirOS Devices (Temporär!)
    • sama-sued-5ghz (OLSR + B.A.T.M.A.N.)
    • sama-west-5ghz (OLSR + B.A.T.M.A.N.)
    • sama-nord-5ghz (OLSR + B.A.T.M.A.N.)
    • sama-ost-5ghz (OLSR + B.A.T.M.A.N.)
Name OLSR IP Ethernet OLSR IP Wifi Patchpanel Switch Channel HT Mode BSSID
sama-sued-5ghz.olsr
(config)
10.31.4.49/32
fe80::de9f:dbff:fe65:14dd/64
10.31.4.50/32
fe80::de9f:dbff:fe64:14dd/64
23 SW2-P7 36/5180 MHz HT40+ 02:36:CA:FF:EE:EE
sama-west-5ghz.olsr
(config)
10.31.4.53/32
fe80::de9f:dbff:fe65:1514/64
10.31.4.54/32
fe80::de9f:dbff:fe64:1514/64
22 SW2-P6 36/5180 MHz HT40+ 02:36:CA:FF:EE:EE
sama-nord-5ghz.olsr
(config)
10.31.4.57/32
fe80::de9f:dbff:fe65:1289/64
10.31.4.58/32
fe80::de9f:dbff:fe64:1289/64
17 SW1-P3 36/5180 MHz HT40+ 02:36:CA:FF:EE:EE
sama-ost-5ghz.olsr
(config)
10.31.4.61/32
fe80::de9f:dbff:fe65:14db/64
10.31.4.62/32
fe80::de9f:dbff:fe64:14db/64
16 SW2-P8 36/5180 MHz HT40+ 02:36:CA:FF:EE:EE

Router (sama-core.olsr)

Core-Router im Schaltschrank
  • IP-Subnet: 10.31.4.0/29
  • Hardware: TP-Link WDR4900
  • Firmware: Kathleen Booth v0.0.0
  • Ein ausführliches How-To zum Erstellen dieses Core-Routers findet sich unter sama-core-rt (veraltet!)
  • Die Config liegt auch auf github
  • Aktuelle Statistiken

Für Wartungsarbeiten läuft auf dem Core-Router auch das Wifi:

  • ESSID Accesspoints für Endgeräte
    • berlin.freifunk.net (2,4 GHz + 5 GHz / DHCP only)
  • ESSID Ad-Hoc für OpenWrt Devices / Mesh
    • intern-ch13.freifunk.net (2,4 GHz / OLSR + B.A.T.M.A.N.)
    • intern-ch36.freifunk.net (5 GHz / OLSR + B.A.T.M.A.N.)
VLAN Remote-Gerät IP-Subnet Link Local IPv6
1t OpenWRT-Nodes 10.31.4.1/32 (br-fflan) fe80::c24a:ff:fe50:f08e/64
50t K9 10.31.4.65/30 fe80::c24a:ff:fe50:f050/64
60t Zwingli 10.31.4.69/30 fe80::c24a:ff:fe50:f060/64
70t Segen 10.31.4.73/30 fe80::c24a:ff:fe50:f070/64
80t Afra 10.31.4.77/30 fe80::c24a:ff:fe50:f080/64
2u WAN-Port (Mgmt) 192.168.42.1/24 fe80::c24a:ff:fe50:f08f/64

Switches

Switches im Schaltschrank
Einbau der af-Adapter
Abgeschlossene Installation
  • IP-Subnet: 10.31.4.8/29 (wird als HNA announced)
  • Die Switches beziehen ihre Management IP-Adresse per DHCP vom Core-Router
  • Management Interface
Switch 1 Switch 2
Port Remote VLANs Port Remote VLANs
1 Switch 2 1u 1 Switch 1 1u
2 sama-core 1t,50t,60t,70t,80t 2 sama-*-2ghz 1u
3 sama-nord-5ghz 1u 3 1u
4 sama-*-2ghz 1u 4 sama-*-2ghz 1u
5 k9 50u 5 sama-*-2ghz 1u
6 segen 60u 6 sama-west-5ghz 1u
7 zwingli 70u 7 sama-sued-5ghz 1u
8 afra 80u 8 sama-ost-5ghz 1u

Inventar

MABB gefördert

Anzahl Hardware Verwendung/Ort
4 NanoStation M5 BBB Nodes
4 NanoStation M5 loco Lokale Vernetzung
4 NanoStation M2 Lokale Vernetzung
12 NanoBrackets Halterung für NanoStations
2 Netgear GS110TP Switch Schaltschrank
1 24-Port Patchfeld Schaltschrank
12 PoE af-Adapter Schaltschrank
150m Draka UC300 Cat5e Verlegekabel
4 195cm-Alumast Süd-, West-, Nord-, Ost-Fenster
1 6-fach Brennenstuhl Steckdose Überspannungsschutz, Schaltschrank
6m Bauholz, 3000x200x40mm Masthalterungen
4m M14-Gewindestangen Masthalterungen
8m M10-Gewindestangen Masthalterungen
50 M14-Muttern und Beilagscheiben Masthalterungen
100 M10-Muttern und Beilagscheiben Masthalterungen
16 Mastgegenschellen Masthalterungen
~10m Titanex H07RN-F (3x 1,5mm²) Steigleitung

Log

  • 16.11.2013
    • Erste Begehung, Bestandsaufnahme
    • Erfolgreicher OLSR-Test mit Laptop zur Zwingli-Kirche
  • 30.11.2013
  • 14.12.2013
    • Stromleitung verlegt
    • alten Schaltschrank abmontiert
    • Decken-Durchbruch mit Plastikrohr versehen
  • 21.12.2013
    • 3/4 Masthalterungen montiert
    • 2/4 Masten testweise montiert
  • 08.02.2014
    • 4/4 Masthalterungen montiert
    • 4/4 Masten montiert und schwarz lackiert
    • Link zu Segen-Top-Sued-Ost mit ~6.5MB/s
    • Schaltschrank angebracht
  • 15.02.2014
    • Alle NanoStations montiert
    • Alle Kabel verlegt und im Schaltschrank aufgelegt.
  • 21.02.2014
    • Router installiert und Switchconfig überarbeitet
    • NanoStations (BBB) renumbered und auf AirOS 5.5.8 aktualisiert
    • Kabelmanagement verbessert
    • Testbetrieb aufgenommen
  • 22.12.2014
    • IP-Setup komplett überarbeitet und auf das neue 10er-Subnet gewechselt
    • Core-Router ausgetauscht (131B5402138 -> 13B64800487)
    • sämtliche Geräte auf Kathleen Booth migriert (inkl. sama-kirchenschiff)
    • die NSM5 für lokale 5-GHz Versorgung laufen jetzt unter OpenWrt
    • alle OpenWrt Geräte sprechen nun auch B.A.T.M.A.N.
    • Mgmt Interfaces der AirOS- und Switch-Devices werden nun per DHCP geconft

Ehemalige Installationen

Die Dokumentation früherer Installationen auf der Samariterkirche findet sich hier.