Progetto Neco

Neco

Network Comunity

Neco (Network Comunity) è un progetto nato nel luglio del 2008 a Vietri di Potenza, il mio paese di origine, da una comunissima esigenza che affliggeva e affligge tutt’ora molte piccole (?) realtà territoriali d’Italia, sud in primis: la banda larga e l’always on.

Ad oggi, un anno dopo, se escludiamo lo “sciacallaggio” di qualche WISP, non siamo ancora coperti da alcunché e, a quanto pare, non lo saremo fino al 2010.

Un po’ di storia

Per quanto nobile, l’idea di appagare la nostra fame di connettività non era uno stimolo sufficiente per due ragioni: la prima è che a tirare su un link Wi-Fi di qualche Km con un paio di fonere son bravi tutti, la seconda è che una volta arrivata questa fantomatica ADSL il progetto avrebbe esaurito il suo scopo, dunque occoreva qualcosa di più ambizioso e duraturo….
Così, in un caldo pomeriggio d’estate, 4 visionari (tra cui io) decisero di creare una rete comunitaria, naturalmente in Wi-Fi, che coprisse vaste aree del paese, ovvero una MAN (Metropolitan Area Network) sulla quale far transitare diversi servizi, tra cui anche Internet, ovviamente.Gianni
Dopo i primi test positivi e qualche imprudente ”arrampicata”, capimmo che l’impresa era fattibile, almeno sotto il profilo tecnico. Purtroppo c’erano altri aspetti di natura finanziaria e legale che non avevamo ancora valutato. Per farla breve, mancavano la grana e le concessioni ministeriali. Il problema dei fondi si risolse molto semplicemente:  i visionari da 4 divennero 6 e tirammo fuori, direttamente dalle nostre tasche, qualche migliaio di euro. Restava da risolvere il problema più noioso, ovvero quello delle concessioni, così, dopo qualche nottata passata a leggere quelle fumose normative e una sbirciata sui siti del settore, trovammo una “falla” (spiegata più avanti) e ci fiondammo dentro!

L’infrastruttura

Superata la fase sperimentale e risolte le questioni burocratiche,  si era giunti in un momento cruciale del progetto, ovvero bisognava decidere quale topologia di rete adottare per la MAN.
Scartate le idee “bizzarre” e quelle impraticabili dal punto di vista umano, restavano 2 sole soluzioni:

  • Point to Multi-Point
  • Point to Point

La prima è la soluzione “classica”, adottata dalla stragrande maggioranza dei WISP: si tratta di individuare una vetta con una buona visuale e irradiare tutta la zona da servire con un unico segnale. Questo tipo di infrastruttura ha 2 enormi vantaggi: è sufficiente gestire un unico punto di accesso e  i client (o meglio clienti) necessitano di semplici apparati CPE dal costo irrisorio, detta in soldoni, è il modo più economico per tirar su una rete. Ovviamente quando si “economizza” quasi sempre si scende a compromessi, nella fattispecie si tratta di rinunciare alle prestazioni, infatti quel poco di banda che offrirebbe il punto d’accesso verrebbe sistematicamente “cannibalizzata” col crescere dei client. Non si tratta di una naturale ed equa suddivisione delle risorse, che avverrebbe comunque alla fine dei giochi, ma di una progressiva erosione del troughput a seguito del fisiologico incremento delle interferenze radio e del traffico di controllo per le collisioni. In conclusione, per un WISP a cui interessa fornire qualche centinaio di Kbps di traffico Internet, questa soluzione sembra essere accettabile, non lo è sicuramente per una rete “cittadina” che genera tanto traffico interno, oltre a quello esterno.

Naturalmente alla fine abbiamo optato per la soluzione alternativa, ovvero quella Point to Point. In un infrastruttura di questo tipo, a differenza della prima, non ci sono particolari gerarchie, ogni nodo NecoInfraè dotato di almeno 2 interfacce radio, una per agganciarsi alla rete e l’altra per estenderla ad eventuali nuovi nodi. E’ facile intuire che il vantaggio principale è costituito dall’alta capacità della rete, infatti ogni coppia di nodi comunicherebbe mendiante un link dedicato e potrebbe quindi sfruttare tutta la banda senza compromessi. Esiste però un’altro vantaggio che potrebbe sembrare superfluo ma, almeno sul territorio italiano, non lo è: grazie alla direzionalità delle antenne, un orientamento e posizionamento maniacale, è sufficiente usare ridottissime potenze di trasmissione che, come vedremo in seguito, è una delle condizioni necessarie per operare in piena legalità (anche se in Italia non va molto di moda). Purtroppo questa soluzione è molto gravosa in termini economici, non solo a causa del costo non trascurabile delle apparecchiature, ma anche per le risorse umane necessarie all’installazione e, sopratutto, alla successiva manutenzione. Infatti, un nodo che smette di funzionare vuol dire downtime per tutti i suoi successivi e la probabilità che questo accada è direttamente proporzionale al numero di nodi. Per farla breve, non è immaginabile aumentare indiscriminatamente l’ampiezza senza prevedere un minimo di fault tolerance che, nel nostro caso, vuol dire tratte ridondate. Certamente ridondare ogni link o installare nodi a 3 o 4 vie (archi) ovunque non è economicamente sostenibile, per cui abbiamo scelto, almeno per il momento, una topologia di tipo circolare che , oltre ad avere un impatto economico pari a zero, ci garantisce un minimo di ridondanza e, allo stesso tempo, un bilanciamento sulle tratte o addirittura un raddoppio della capacità.

I nodi

E’ arrivato il momento di definire in maniera più dettagliata cosa è un “Neco-nodo”. Come ho spiegato poc’anzi, ogni nodo è collegato con almeno un altro mediante un link dedicato, pertanto, ci saranno almeno 2 antenne direzionali e le rispettive interfacce radio.NecoNode Il modo migliore di assemblare un sistema simile è usare una piattaforma embedded con un numero sufficiente (>=2) di slot mini-PCI e una discreta potenza di calcolo. Se fino a qualche anno si poteva scegliere all’incirca tra le Routerboard della Mikrotik, leader del settore, e le “care” Wrap/Alix board della PC Engines, oggi, per fortuna, sono disponibili altri prodotti a prezzi decisamente contenuti, come ad esempio la “macchina dei sogni” della Ubiquiti, ovvero la RouterStation. Naturalmente esistono altri produttori come Compex, Gateworks e OpenRB che si occupano di sistemi embedded adatti al nostro scopo ma, con la sola eccezione di Gateworks che fa ottimi prodotti a prezzi stratosferici, non mi ispirano tanta fiducia. Solitamente questi apparati finiscono per essere installati sui tetti, per cui bisogna prestare particolare attenzione alla scatola stagna e ai connettori, non sono rari, infatti, problemi di condensa o di infiltrazioni di acqua piovana. Per quel che ci riguarda, i nostri nodi sono costituiti prevalentemente da Alix 3D2 e RouterStation, le prime con scatole stagne in alluminio consigliate dalla casa produttrice e le seconde con comunissime scatole stagne in pvc opportunamente “trapanate”. Come potete intuire dallo schema, ogni board è connessa ad un router Wi-Fi “domestico” tramite cavo CAT5, dal quale, oltre ad estendere la rete, trae anche l’alimentazione mediante PoE. Anche se poco rilevante a livello infrastrutturale, nella scelta dei router ”domestici” abbiamo tenuto conto della compatibilità con “firmware” (direi sistemi operativi) di terze parti, come DD-WRT o OpenWRT. Infine, per proteggere queste preziose apparecchiature e ridurre al minimo i downtime, abbiamo unito al tutto un UPS di potenza medio-piccola che, grazie al modestissimo consumo degli apparati in gioco, ci garantisce una discreta autonomia in caso di black-out.

Le normative

L’uso privato di reti wireless che attraversano il suolo pubblico è soggetto al pagamento di contributi (non ancora stabiliti) e ad un’autorizzazione generale da richiedere al Ministero delle Comunicazioni mediante apposita domanda (vedasi l’allegato 19). Non è richiesta, invnormativeece, alcuna autorizzazione nè alcun pagamento se si attraversano fondi di proprietà o una serie di fondi di proprietà.
Un discorso a parte va fatto per gli apparati wireless non specifici che operano nelle frequenze dei 5.8 Ghz per i quali non è necessario presentare alcuna domanda nè pagare alcun contributo, ossia ne è consentito il “libero uso” (art. 105, comma 1, lettera o). Va però precisato che, a causa delle pesanti restrizioni sulla potenza di trasmissione (massimo 25mW, pari a 14 dBm), non è possibile percorrere più di qualche centinaio metri.
I nodi di Neco, essendo quasi tutti disposti all’interno dell’abitato, distano tra di loro poche centinaia di metri, per tanto, 25 mW (in antenna) sono più che sufficienti per instaurare un link di ottima qualità, tutto questo grazie al cospicuo guadagno delle antenne direzionali e alla crescente sensibilità delle nuove interfacce radio. Ormai le frequenze che fin ora erano appannaggio dei soli Short Range Device, grazie allo sviluppo tecnologico, possono essere usate anche per costruire piccole reti in piena legalità e senza paranoie burocratiche. Qualcuno si chiederà fin  dove sia possibile spingersi con queste limitazioni di potenza, la risposta è che la legge impone restrizioni solamente sulla trasmissione, quindi nessuno vi vieta di usare 2 antenne diverse, una con basso guadagno (<=14dBm) per trasmettere e l’altra ad alto guadagno (>30 dBm) in ricezione, in questo modo è possibile percorrere sicuramente qualche Km. Potete trovare una sintesi delle normative qui.

4 commenti su “Progetto Neco
  1. paolo scrive:

    Neco = Network Community e non Neco Comunity, spero caldamente che nessuno metta il becco sul wi-fi, tantomeno nel crescere degli WISP’s.

    la normativa è anticostituzionale ! cozza con l’art.21 della Costituzione Italiana.

    Nessuna comunicazione può esser soggetta a restrizioni, perchè limita la libertà d’espressione, dunque vincolare il wi-fi dentro le mura domestiche, vorrebbe dire che non si può esternare il libero pensiero mediante connessioni wireless.

    Se è costituzionale il Decreto Gasparri è anticostituzionale l’art.21 della Costituzione Italiana, se è cosostituzionale l’art.21 della Costituzione Italiana, allora è incostistituzionale il Decreto Gasparri e dunque intendo fare un esempio con gli inceneritori/termovalorizzatori.

    Provate ad immaginare come si possano fermare le nano particelle :-) un vigile si mette a fare il controllo e chiede alle nano particelle se sono portatrici di diossine ?

    E le nano particelle sono li belle e pronte a farsi identificare ?

    Allo stesso ed identico modo come si può pensare di arrestare un campo elettromagnetico emesso da un access point ? tutti dovrebbero schermarsi casa con lastre di piombo ?

    allo stesso ed identico tempo le disposizioni ministeriali, prevedono che è vietato proteggersi da disturbi ed è vietato arrecare disturbi, nonchè usare strumenti crittografici.

  2. Darkman scrive:

    Ciao Paolo,
    teoricamente di cose _potenzialmente_ incostituzionali ce ne sarebbero molte, il problema è che, finché qualcuno “in alto” non le dichiara tali, bisogna adeguarsi… almeno sulla carta :)
    Io credo che in un ambito non-profit, assumersi dei rischi, seppur minimi, è da irresponsabili….

  3. gino f angella scrive:

    i am comint to Vietri di potensa to visit my aunt and uncle. do you know if there is wifi in the town that i will be able to access with my computer. i will also want to employee a person who speaks english that may assist us in translation if you know someone, that would be very helpful.thank you gino angella
    angella@kingskamp.com
    sono comint a Vietri di potensa per visitare la mia zia e zio. sapere se ci è wifi nella città che potrò accedere a con il mio calcolatore. inoltre vorrò all’impiegato una persona che parla inglese che può aiutarlo nella traduzione se conoscete qualcuno, quello sarebbe molto helpful.thank voi angella di Gino angella@kingskamp.com

  4. Darkman scrive:

    Hi Gino,
    yes, you can use one of the our hotspots (14) in the village for free.
    Please note that, due to the law (@@), you need to be identified to access Internet, a temporary username/password will be created for this purpose.
    About the translator, let me the time to do some calls and I’ll email you as soon as I receive their responses.
    When do you plan to be there?

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