1 Gerhard Schneider Das Göttinger FunkLAN Gerhard Schneider Gesellschaft für wissenschaftliche.

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2 1 Gerhard Schneider Das Göttinger FunkLAN gerhard.schneider@gwdg.de http://www.gwdg.de/~gschnei2 Gerhard Schneider Gesellschaft für wissenschaftliche Datenverarbeitung Göttingen und Universität Göttingen

3 2 Gerhard Schneider Laptop ist die (zukünftige) Arbeitsumgebung (portabel!) Draußen wird der Internet-Zugang nach Kräften verhindert –wo ist der nächste Internetanschluss? Darf man diesen denn benutzen? man versuche dies mit dem eigenen Laptop auf einen CeBIT-Stand –Darf man innerhalb der eigenen Firma ans Internet? Im Sitzungszimmer, um Unterlagen herunterzuladen? In der anderen Abteilung, um in einer Pause die eigene Mail zu lesen? Selbst wenn es ginge, so ist doch der zuständige Administrator weit weg –„da könnte ja jeder kommen“, angebliche Sicherheitsaspekte, usw. Man „träumt“ vom Internet und seinen Möglichkeiten (Multi- media), aber selbst in 5 cm Entfernung von einem am Netz angeschlossenen Rechner ist man im Netz-Nirwana –und greift frustriert zum Handy Motivation -1- Internet ist am Arbeitsplatz, Unterlagen liegen digital vor

4 3 Gerhard Schneider Motivation -2- In Göttingen sind über 4000 Wohnheimplätze vernetzt –lt. Statistik des Deutschen Studentenwerks die Nr. 1 –sehr attraktiv für die Studierenden ??! Auch hier ist das Netz nur „am Bett“, und sonst nirgendwo –und wie steht es mit privaten Unterkünften? Beim Besuch in der Bibliothek mit dem eigenen Laptop (fast) keine Möglichkeit zur Online-Recherche –Nutzung der vorhandenen PCs zur Recherche falls Account vorhanden (Göttinger Studierendenmodell macht‘s möglich) –und Transfer der Ergebnisse auf einen Server –zu Hause download der Daten auf den Laptop den man ja dabei hatte..... Man muss auch bei schönem Wetter im Zimmer „surfen“

5 4 Gerhard Schneider Motivation -3- Persönliche „Zielvorstellung“: immer online –auch wegen des PDAs (personal digital assistants) die derzeitigen Kunstgriffe zur Synchronisation der Daten sind völlig unbefriedigend Frage: was passiert eigentlich, wenn man immer online ist und die mühsame Suche nach dem Internet entfällt???? –Vergleichbar mit dem dauernden Suche nach Nahrung im Gegensatz zum gedeckten Tisch –US-Film (Woody Allen), in dem eine Figur dauernd im Sekretariat anruft, um seine neue Telefonnummer zu hinterlassen oder eben Handy.... Erste Experimente 1995 mit proprietärer Breezecom-Technik Nun ein Standard 802.11b - neuer sportlicher Ehrgeiz

6 5 Gerhard Schneider 20.4.2000 Testzelle „Göttinger FunkLAN“

7 6 Gerhard Schneider Testbetrieb - Erkenntnisse Ähnlich wie ein LAN macht auch ein FunkLAN nur Sinn, wenn es flächendeckend nutzbar ist –nicht nur in einem Gebäude, sondern „überall“ In Göttingen ist die Wissenschaft fast überall –weit verstreute Gebäude sind ein Albtraum für Netzwerker, ein Traum für Funker viele Standorte für Sender –Schulen sind „online“ via Glasfaser oder ADSL Statt 100%iger Abdeckung eines Teilgebiets also lieber eine flächige Grundversorgung –Funk „strahlt“ in alle Richtungen, damit gleichzeitig Versorgung der angrenzenden Bezirke

8 7 Gerhard Schneider Das Göttinger Wissenschaftsnetz GöNet Universität Göttingen –URL: http://www.uni-goettingen.de Max Planck Institut für Aeronomie (in Katlenburg-Lindau, etwa 30km außerhalb Göttingen) – URL: http://www.mpae.gwdg.de Max Planck Institut für Biophysikalische Chemie –URL: http://www.mpibpc.gwdg.de Max Planck Institut für Strömungsforschung –URL: http://www.gwdg.de/mpisf Institut für den Wissenschaftl. Film –URL: http://www.iwf.de Max Planck Institut für Geschichte –URL: http://www.geschichte.mpg.de Max Planck Institut für Experimentelle Medizin –URL: http://www.mpiem.gwdg.de GWDG – URL: http://www.gwdg.de Stadt Göttingen (seit 3/99 - mit den Schulen) –URL: http://www.goettingen.de –URL: http://www.goe.ni.schule.de Primatenzentrum –URL: http://www.dpz.de Das GöNet, begonnen 1991, ist ein Hochgeschwindigkeits-Back- bone, der in Göttingen die folgenden Einrichtungen verbindet:

9 8 Gerhard Schneider Datennetze in Göttingen Die erste Datenautobahn der Welt: Gauss-Weber 1833: 1 bit/Sek Backbone 1 Gbit/s Heutiger Glasfaser-Backbone: 1.000.000.000 mal schneller Universität 1734/37 gegründet Zwei Hauptkomplexe und viele kleine Gebäude, die über die Stadt verstreut sind. –Sternwarte von C. F. Gauss –ältestes geophysikalisches Institut der Welt –älteste Datenleitung der Welt (Gauss-Weber-Telegraph, 1 bit/s) FunkLAN: derzeit 11.000.000 mal schneller

10 9 Gerhard Schneider Zur Technik (Leistungsdaten) WAVELAN 802.11b –genehmigungsfreier 2,4 GHz-Bereich –Jedermann-Netz ohne Garantie auf exklusive Nutzung (wie CB-Funk) –gesetzlich begrenzte Sendeleistung: short range: 100 mW Sendeleistung long range: 30mW Sendeleistung 1/20 bis 1/60 der Leistung eines Handy (900 MHz bzw. 1.800 GHz) –Reichweite bis zu 300m bei normalen Antennen Antennen sehr unaufdringlich (verglichen mit GSM) bis zu 4 km schon erreicht (Spezialantennen) in Gebäuden teilweise deutlich weniger –LAN-Anschluss für die Sender unverzichtbar –bis zu 11 Mbit/s in einer Zelle mehrere Zellen können einen Bereich abdecken, bis 128 Nutzer pro Zelle

11 10 Gerhard Schneider Access Point (Übergang zum LAN) Zur Technik Einschubkarte für den Notebook AntenneAntenne

12 11 Gerhard Schneider Zur Technik 12 dBi Omni OMN-120-01 6 dBi Patch DIR-060-01 5.2 dBi Omni (outdoor) OMN-052-02 21 dBi Solid Dish DIR-210-01 13.5 dBi Yagi DIR-135-01

13 12 Gerhard Schneider geeignete Antennen Durch Einsatz besserer Antennen vergrößerte Reichweite bei direkter, ungehinderter Sichtverbindung –11 Mbit/s bis 3,5 km –Blauer Turm als zentraler Standort, Rathaus folgt

14 13 Gerhard Schneider CZ, 8.2.2001 Sicherheitskonzepte Es können nur Karten einbuchen, die eine gültige Kennung haben –MAC-Adresse wird gegen Datenbank abgeprüft Kommunikation zwischen Karte und Basisstation wird verschlüsselt abgewickelt –Herstellerübergreifender Standard WEP Das erschien uns nicht sicher genug, daher: –kein Übergang zwischen FunkLAN und dem restlichen GöNET –Erst nach Anmeldung auf einem Gateway Zugang zum Internet (VPN-Technik) –Verbindung zwischen Nutzer und Gateway nur per Software verschlüsselt nach wissenschaftlich gesicherten Methoden

15 14 Gerhard Schneider Zugang um FunkLAN Ein Engpass? Nein! –Es können mehrere Gateways aufgestellt werden –Backbone ist leistungsfähig genug, ob über Funk oder über Festnetz –Evtl. getrennte Nutzerverwaltung denkbar Fakultätsgateways :-(( (aber besser als ein eigenes Netz) Vorteil: Integration anderer Nutzergruppen in die Infrastruktur –und neue Finanzmittel als Infrastruktur-Beitrag –Beispiel: Firmen in Göttingen könnten dann auch ein ziemlich flächendeckendes Netz nutzen Measurement Valley lokale Internet-Provider Stadtradio - Einspeisen von Übertragungen

16 15 Gerhard Schneider FunkLAN-Betriebskonzept Wichtigste Prämisse für uns: ein FunkLAN darf nicht nur lokal funktionieren –keine Erweiterung des alten Festnetzgedankens, sondern Roaming wie auch beim Handy –hier geschehen die Design-Fehler! kein zentralistisches Konzept, sondern skalierbar für mehrere Betreiber –GWDG-user (L&F), studentische User (Hotline), Fakultäten Endziel: ein FunkLAN für alle Göttinger Wissenschaftler und Studierenden –das Internet steht überall zur Verfügung: „Internet always on“ –Einbuchen ist „überall“ möglich

17 16 Gerhard Schneider FunkLAN-Betriebskonzept Router Gateway GöNET G-WiN Shared 11 Mbit/s

18 17 Gerhard Schneider Förderung durch nds. MWK und BMBF... kam uns wie gerufen, da ein schnellerer und größerer Ausbau nun möglich ca. 150 Access-Points finanzierbar –teilweise mit dual card, d.h. mit einem Gerät ist Innen- und Außenversorgung möglich ca. 250 WaveLAN-Karten zur Ausleihe an Studierende –Ausleihe gegen eurocheque Laptops zur Ausleihe –steigert die Akzeptanz von Laptops gegenüber „richtigen“ Rechnern. –Laptops werden nun ja auch erschwinglich, ca. 3500,-- bei ALDI –Unterstützung durch Siemens-Fujitsu bisherige Erfahrungen lassen auf gute Akzeptanz schließen.

19 18 Gerhard Schneider Arbeitsplatz der Zukunft Voice over IP? Endlich aufgeräumt

20 19 Gerhard Schneider Datenübertragung per Funk ganz allgemein Digitalisierte Sprache ist „Daten“! –Auch wenn dies in der Gesellschaft noch nicht verinnerlicht ist! GWDG experimentiert mit Voice over IP –Siemens-Lösung: Software-Lösung auf PCs –VoIP-Gateway zur Telefonanlage bereits installiert –(richtiges!) Telefonieren mit dem PC... Handy selber bauen??? Nein, denn: –www.spectralink.com (VoIP-Handy auf 802.11b-Basis) Damit stellen sich aber Fragen: –wozu DECT? Mittel aus dem Telefonetat für das Datennetz.... –Wozu UMTS???? Angesichts der 100 Mrd. DM ist WaveLAN echt billig

21 20 Gerhard Schneider Daten und Sprache über ein Funknetz WAN PSTN ) ) Sprache ist kein teuerer (und künstlicher) Sonderfall mehr! Übergang in die alte Welt

22 21 Gerhard Schneider Funk versus traditionelle LAN-Technik Funk ist schnell zu „verlegen“ –Verzicht auf die Kabeltechnik, insbesondere beim Denkmalschutz Funk ist ein „shared“ medium –802.11b liefert max. 11 Mbit/s für alle eingebuchten Teilnehmer –also das „gute alte“ Ethernet in neuer Verpackung mit all den bekannten Nachteilen In Göttingen ist das FunkLAN ein Zusatzangebot für den „roaming user“ –Kabelstruktur wird unvermindert ausgebaut –schnelles Heranführen einzelner Gebäude –Erschließung großer Räume Bibliothek, Café, –Kein Ersatz für multimedia-taugliche richtige Verkabelung Bibliothek in der Paulinerkirche

23 22 Gerhard Schneider Forschung Nicht nur der Notebook will ans FunkLAN –auch mein PDA –und viele andere (kleine) Geräte Informationen sind dank des Internet „beweglich“ geworden –weg vom schweren Trägermedium (Papier, CD) mit der gesamten damit verbundenen (teueren!) Logistik Bibliotheken, Druckereien, Musik, etc Durch die Funktechnik ist der Nutzer nun auch beweglich geworden –weg vom starren Arbeitsplatz Wie ändert sich das Nutzerverhalten? Welche neuen Möglichkeiten ergeben sich? Letzte Herausforderung: noch immer muss man an die Strom-Tankstelle

24 23 Gerhard Schneider Wearable Computer nur tragbar - nein - anziehbar 900g an Gürtel oder Unterarm, 233 MHz, 128 MB RAM, 4,3 GB HDD, 2x PCMCIA, Audio I/O, USB, ext. Scanner, ext. Tastatur, ext. Minikamera

25 24 Gerhard Schneider Einkaufen in der Zukunft Barcodes werden durch Transponder abgelöst

26 25 Gerhard Schneider Dank An MWK und BMBF für die erhaltene Förderung an die beteiligten Studenten –Christian Boye –Christopher Intemann –Michael Klusmeier –Michael Menge –Marc Scheede –Daniel Zeiss an die beteiligten Mitarbeiter von Universität und GWDG –P. van der Grinten, H. Genzel, A. Hartmann, A. Ißleiber, N. Weisser, H. Witt und allen anderen, die Spaß an diesem Projekt haben und daher die Mannschaft vor Ort (moralisch) unterstützen