Die freifunk-firmware Von der Idee zum Netzwerk - Mit OLSR endlich Wirklichkeit

Die Antwort auf all diese Wünsche hieß auch damals schon MESHING. Computer verbinden sich per WLAN zu einer Wireless-Wolke in die sich neue Knotenpunkte automatisch einfügen - in ein Netz, das aus Konsumenten Teilnehmer macht - in dem jeder Empfänger aber auch zum Sender von Informationen wird.

Die ersten Schritte waren schwierig - die technischen Hürden hoch. Das verfügbare Equipment war zunächst viel zu teuer, und die ersten meshing-Protokolle liefen noch nicht ausreichend stabil. Das änderte sich erst, als Andreas Tønnesen im Vorfeld der Wizards of Open Source (WOS) 2004 sein OLSR-Protokoll vorstellte. Sven-Ola - Entwickler der freifunk-firmware - erinnert sich:

"Es ging los im Spätsommer 2004 beim Waveloeten auf der c-base. Das Netz hatten wir auf der WOS im Feldversuch in Betrieb genommen. Im Anschluss wurde es probeweise weiterbetrieben.

Das OLSR-Netz bestand damals aus Meshcubes, die uns die Firma 4G Systeme aus Hamburg zur Verfügung gestellt hatte, und einigen Linksys WRT54G-Routern. Die Linksys Router wurden von den Besitzern selbst mit OpenWRT geflasht, um eine offene Linux-Plattform für das meshing-Protokoll zur Verfügung zu haben.“

Erst durch die Kombination eines preiswerten Routers wie dem Linksys WRT54G mit dem OLSR-Protokoll rückte ein flächendeckendes mesh-Netzwerk in greifbare Nähe. Das Problem: Das ganze war immer noch viel zu kompliziert. Selbst für erfahrene Linux-Anwender war es schwierig die notwendigen Schritte zum Einrichten schnell und fehlerfrei zu beherrschen. Sven-Ola:

„Um einen Linksys mit Open-WRT zum Laufen zu bringen, waren folgende Schritte notwendig:

• Einrichten eines OpenWRT-Quellverzeichnisses auf einem Linux-Rechner.
• Die fehlenden Compiler- und Buildtools identifizieren und korrekt nachinstallieren.
• Über einen Webseiten-Ping-Hack die TFTP-Übertragung aktivieren.
• Die fertige Firmware-Datei mit einem TFTP-Programm einspielen.
• Die verschiedenen Zusatzkomponenten installieren und einrichten (alles auf der SSH-Kommandozeile.)
• Die Konfiguration so optimieren, dass Firewall und OLSR-Netzwerk aufeinander abgestimmt sind.

Die Angelegenheit war recht eindeutig: Wenn es stark von den Linux-Fähigkeiten des Betreibers abhängt, werden wir niemals ein größeres funktionierendes Funknetz aufbauen können. Allein die vielen möglichen Konfigurationsfehler verhindern ganz schnell, dass die Daten von Gerät zu Gerät wirklich weitergereicht werden.“

Es gibt nichts Gutes außer man tut es

Es dauert ungefähr 2 Monate bis Sven-Ola im Oktober 2004 eine erste Vorversion der freifunk-firmware fertig stellt. Der enorme Vorteil: Unter einer einfach zu bedienenden Weboberfläche können alle wesentlichen Einstellungen vorgenommen werden. Mit der firmware sind alle für den Betrieb notwendigen Softwarekomponenten in einer Installation verfügbar. Diese erste Version war in erster Linie für den BerlinBackBone (BBB) gedacht.

Etwa zur selben Zeit hatte Cornelius Keller die Website http://olsrexperiment.de ins Netz gestellt, um die bereits vorhandenen Netzwerkknoten in einer Karte grafisch darzustellen. Der Clou dabei: Die Verbindungs-Informationen zwischen den Netzwerkknoten sollten live in der Karte erkennbar sein.

Die TeilnehmerInnen mussten sich auf der Seite registrieren und sich aus einer Datenbank eine eindeutige IP-Adresse auswählen, die sie dann von Hand in den Accesspoint eintrugen. Cornelius Keller wollte die serverseitige Implementierung für eine Funktion "Firmware-Download mit eingebrannter IP-Konfiguration" übernehmen. Für Sven-Ola ein wichtiges Signal:

„Dieser erste Anfangserfolg war für mich recht wichtig. Ohne das begeisterte Echo hätte ich wohl nicht weitergemacht. Aber es dauerte dann noch weitere 2 Monate bevor ich das ganze Projekt als "einigermaßen stabil" bezeichnen konnte.“

In der Zwischenzeit hatten auch die OLSR-Entwickler ganze Arbeit geleistet. Mit den so genannten ETX/LQ-Funktionen hatten sie einen Weg gefunden, wie Accespoints im meshnetzwerk selbstständig die für sie stabilste Route zu einem entfernten Netzwerkknoten finden. Bei diesem Verfahren wurden nicht mehr die Pingzeiten gemessen, sondern die Routen nach ihrer tatsächlich verfügbaren Bandbreite analysiert. Das Netz lief nun stabiler und immer mehr neue Teilnehmer kamen hinzu.

„Die vielen Fragen auf der Mailing-Liste und während der Mittwochs-Veranstaltungen auf der c-base bewogen mich, wichtige Tipps und Hinweise zur Firmware und zum OLSR in das Freifunk-Wiki zu schreiben. Das ist immerhin mein Job: Bedienungsanleitungen und Online-Hilfen schreiben. Möglicherweise merkt man das auch an der Web-Oberfläche der Freifunk-Firmware: Ich habe nämlich Wert darauf gelegt jedes Eingabefeld mit einem F1-Hilfetext zu versehen.“

Weiterentwicklung

Um die Entwicklungsarbeit auf mehrere Schultern zu verteilen, suchte Sven-Ola Kontakte zu anderen Entwicklern. Zwar sind bis heute kaum weitere Mitstreiter dazugekommen, aber die vielen verschiedenen Nachfragen und Ankündigungen haben mehrere Dinge möglich gemacht:

• Es gibt nun nicht nur eine deutsche Weboberfläche, sondern auch Übersetzungen in Englisch, Französisch und Spanisch.
• Es existiert ein Plugin-Konzept, um OpenWRT-Zusatzpakete mit einer Freifunk-kompatiblen Verwaltungsseite auszustatten. Damit sollen in Zukunft alle weiteren Funktionen realisiert werden. Das spart Platz und macht es möglich, das OpenWRT-Mini-Linux-Konzept weitgehend beizubehalten.
• Als "Abfallprodukt" der Plugins für den Linksys WRT54G entstand auch eine Oberfläche für die zentralen 4G-Meshcubes im BerlinBackBone.
• Aus den Kontakten zu anderen Communities entstanden mehrere angepasste Varianten für ein regionales Look-and-Feel der firmware. Darum gibt es heute Varianten für Wien (funkfeuer.at), Paris-Sans-Fil und für London-Wireless.info.
• Darüber hinaus gibt es ein "Kit", mit dem man recht einfach Anpassungen vornehmen und eigene Freifunk-Firmware-Varianten herstellen kann.

In Zusammenarbeit mit Cornelius Keller und Marek Lindner wurde auch die Konfiguration der Accesspoints für die Berliner Community wesentlich vereinfacht. Es ist jetzt möglich, sich nach der Registrierung auf http://www.olsrexperiment.de/freifunk/ eine firmware-Version herunterzuladen, in der alle benötigten Funktionseinstellungen bereits vorkonfiguriert sind. Das Vorgehen ist damit so einfach wie nie: Kaufe einen WRT54G, registriere eine IP-Adresse und lade die dazu passende Firmware herunter. Diese Firmare wird über die Web-Oberfläche des Gerätes aufgespielt. Am Schluss noch Administrator-Kennwort und Kontaktinformationen eintragen. FERTIG!

Schlussbetrachtung

Menschen in Berlin, Paris,London, Wien und vielen anderen Regionen innerhalb und außerhalb Europas sind mit der freifunk-firmware ihrem gemeinsamen Ziel freier Netze und freier Kommunikation ein großes Stück näher gekommen.

Trotz des großen Erfolgs: Das Softwarekonzept der freifunk-firmware und die Art des Netzwerk-Aufbaus ist nicht für jede Community die passende Lösung - technisch wie ideell. Die Pflege der Freifunk-Firmware ist bis heute im Wesentlichen eine "One-Man-Show" geblieben. Hier einige Zusammenfassungen, was andere Leute zu diesem Thema denken:

• Stimme1: Es gibt viel zu viele Einstellungsmöglichkeiten für Betreiber eines Netzknotens. Damit werden zu viele Fehler gemacht, was wiederum auf die Funktion des Netzwerkes als ganzes eine Rückwirkung hat. Leider ist keine zentrale Verwaltungsfunktion vorgesehen.

Sven-Ola: Das ist richtig. Ich persönlich bevorzuge ein selbstbestimmtes und von den Mitgliedern getragenes Netzwerk-Modell. Das findet man dann auch in der Firmware wieder.

• Stimme2: Du baust immer noch auf OpenWRT/stable auf. Das OpenWRT-Entwicklerteam hat seit 3 Wochen (!) kundgetan, das es die Migration auf OpenWRT/experimental wünscht. Ich baue mir jetzt eine eigene Firmware nach meinen Wünschen.

Sven-Ola: Ich denke nicht, dass ich die Zeit finde, so schnell umzustellen. Es gibt auch Gegenargumente. Z.B. verbraucht das neue OpenWRT erheblich mehr Flash-Speicher und den muss ich für die 2-MB-Geräte erst wieder "zusammensparen". Außerdem möchte ich möglichst nur funktionierende Software benutzen, die schon länger läuft.

• Stimme3: Ich habe schon ein selbstgebautes OpenWRT mit meinen Anpassungen. Da wäre ja die ganze Arbeit umsonst gewesen. Außerdem hat meine Version ein Extra-Feature, das ich bei der Freifunk-Firmware vermisse.

Sven-Ola: Das ist schade. Ich bin eigentlich mehr an einem funktionierendem Netz als an der Herstellung einer Firmware interessiert. Ich habe z.B. mal vor längerer Zeit meinen Job als Programmierer an den Nagel gehängt. Vielleicht findet man ja doch mal zusammen (z.B. beim Thema "Plugin für Traffic-Shaping").

Wie es weitergeht mit der freifunk-firmware ist noch nicht ganz klar. Eventuell gibt es einen „Umzug“ auf eine andere Software-Plattform als Betriebssystem (z.B. OpenEmbedded)oder die Web-Oberfläche wird für ein anderes gut laufendes Firmware-Projekt zur Verfügung gestellt. In jedem Fall hat Sven-Ola bereits den wichtigsten Schritt getan und seine Arbeit als OpenSource und GPL auf http://ff-firmware.sourceforge.net/ veröffentlicht.

Häppi Networking!