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Le Wi-Fi maillé cherche un marché

Technologie récente, le réseau Wi-Fi maillé (ou mesh) tente certaines collectivités, mais n'a toujours pas conquis l'entreprise. Car la qualité de service n'est pas encore au rendez-vous.

Jean-Pierre Soulès

01 Informatique

le 13/11/2008 à 00h00

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Un réseau informatique a besoin de courant pour alimenter les équipements (commutateurs, terminaux, point d'accès Wi-Fi…) qui traitent les données et d'un média (câble Ethernet le plus souvent) pour les transporter. Lorsque le premier fait défaut, comme lorsque le nombre de prises est insuffisant, le câble Ethernet se substitue au réseau électrique et apporte l'énergie à certains matériels : postes téléphoniques IP ou point d'accès Wi-Fi, par exemple. C'est le PoE (Power over Ethernet) normalisé 802.11af. Lorsque le second est absent, deux solutions sont possibles. L'une consiste à utiliser les fils électriques comme réseau de transport des données : c'est le CPL (courant porteur en ligne). En pratique, il est à réserver plutôt aux réseaux domestiques et aux petits réseaux d'entreprise.

L'autre voie est le Wi-Fi maillé ou Wi-Fi mesh. Dans cette architecture, seuls quelques points d'accès sont reliés au réseau filaire. Ils sont dénommés racines chez certains constructeurs (tel Cisco) ou portails (comme Aruba). Les autres points d'accès communiquent avec eux (et entre eux) par radio en Wi-Fi : ce sont les nœuds mesh. Ils peuvent donc être disposés loin du réseau informatique câblé. Racines ou nœuds mesh gardent leur traditionnelle fonction de point d'accès pour les terminaux Wi-Fi. Ce type de réseau convient pour couvrir de vastes espaces publics (parcs, zones piétonnes, campus) où le câble Ethernet est rare, mais le réseau électrique présent, pour alimenter les lampadaires, les panneaux de signalisation ou publicitaires… Différentes zones – portuaires ou aéroportuaires, entrepôts et autres zones de stockage d'entreprise – présentent les mêmes caractéristiques. Pour amener le réseau dans ces endroits dépourvus d'infrastructure informatique, le Wi-Fi maillé est une solution. Chez la plupart des constructeurs (Cisco, Aruba, Trapeze), les points d'accès classiques peuvent se transformer par voie logicielle en nœud mesh.

La méthode est à peu près la même chez tous. Une première connexion à un contrôleur sert au téléchargement du firmware nécessaire. L'administrateur choisit alors le profil adéquat. Si le nœud est racine (ou portail), il s'accroche au contrôleur auquel il est relié. Sinon, il cherche à découvrir ses voisins par voie radio. Par échange d'informations de service – la qualité du signal ou le nombre de sauts jusqu'au point d'accès portail – le réseau se tisse. Chaque nœud mesh sélectionne un nœud parent (vers le réseau filaire) et un ou plusieurs nœuds fils (vers l'extrémité du réseau). Cela n'empêche pas les nœuds mesh de garder un œil sur les autres afin de pouvoir instantanément établir un chemin de secours au cas où la route principale serait coupée.

Des protocoles encore propriétaires

Pour le moment, ces dialogues de service s'effectuent selon un protocole propriétaire (l'AWPP ou Adaptive Wireless Path Protocol, chez Cisco, par exemple). L'IEEE (Institute Of Electrical and Electronic Engineers) planche sur le sujet : la norme 802.11s est en cours d'élaboration. Un point d'accès communique donc avec un point d'accès parent, des points d'accès fils et les clients Wi-Fi. Lorsqu'il ne possède qu'une radio (souvent 11g), celle-ci doit être partagée entre les trois catégories d'interlocuteurs, et la répartition des canaux évite les interférences. Mais le rendement, donc le débit, est faible, surtout pour les utilisateurs situés à l'extrémité du réseau. La double radio convient mieux : l'une est utilisée pour la connexion aux autres nœuds mesh ; l'autre communique avec les clients. Les deux radios peuvent être 802.11 b/g : g pour la dorsale mesh et b pour les clients.

L'idéal est d'avoir une double radio 802.11 a/g. Dans ce cas, 802.11a, qui opère dans une autre bande de fréquences (5 GHz au lieu de 2,4 GHz pour b et g), offre beaucoup plus de canaux, ce qui facilite la création du maillage. 802.11g est alors réservé aux clients. Certains constructeurs, comme Trapeze, envisagent des points d'accès à triple radio, ce qui améliore le rendement, donc la bande passante.

Jouer la carte de la mobilité

Le constructeur Firetide a une autre approche. Ses points d'accès possèdent uniquement la fonction mesh. Mais ils disposent de plusieurs ports Ethernet. Pour y connecter un ou plusieurs points d'accès classiques et desservir ainsi des clients Wi-Fi. Mais aussi pour y brancher d'autres équipements réseau : imprimante, caméra, PC non Wi-Fi. Le réseau mesh se substitue alors totalement au réseau filaire. Firetide joue ainsi la carte de la mobilité. Dans une ville couverte par un tel réseau, les véhicules de secours (pompiers, ambulances…) peuvent être équipés de nœuds mesh. Dans un sens, l'hôpital peut alors envoyer au chauffeur et au personnel médical embarqué les informations de prise en charge du malade. Dans l'autre, une fois le malade installé dans l'ambulance, les données enregistrées par les appareils médicaux reliés au nœud sont transmises au service des urgences, ainsi préparé à recevoir le malade. Selon le constructeur, le véhicule peut atteindre une vitesse de 160 km/h sans coupure de la session.

Le Wi-Fi mesh a séduit quelques collectivités, pour les besoins du personnel municipal, mais également pour les citoyens et les touristes. Les entreprises se montrent, elles, plus réservées. Sauf pour des besoins temporaires (expositions, par exemple), elles préfèrent s'en tenir au réseau dorsal filaire avec, le cas échéant, des points d'accès classiques. Il est vrai qu'aux questions de sécurité traditionnelles s'ajoute celle de la bande passante, utilisée à la fois par les clients et le réseau maillé. Et plus on s'éloigne des points d'accès racines, plus elle devient ténue. Dès lors, l'usage du Wi-Fi mesh serait réservé à des besoins logistiques comme la saisie des codes-barres ou des relevés de compteurs nécessitant peu de débit. A moins que le 802.11n n'apporte l'oxygène nécessaire et fasse de cette technologie une sérieuse concurrence à la solution filaire là où la pose de câble n'est pas facile.

Une architecture encore jeune

Facilité de déploiement (pas de câble).
Coût plus faible qu'une infrastructure filaire.
Points d'accès classiques se transformant en nœuds par mise à jour logicielle depuis le contrôleur.

Qualité de service non garantie.
Solutions encore propriétaires.
Incompatibilité avec certaines applications comme la voix sur IP.

Un débit non garanti à l'extrémité du réseau

Mobilité. La topologie maillée (mesh) se déploie aussi bien en intérieur (hangars, entrepôts) qu'à l'extérieur (campus, parcs, zones portuaires). L'architecture est la même, centrée autour du contrôleur, pièce maîtresse du dispositif.

Christophe Vauclin (Villers-sur-Mer) : “ un réseau Wi-Fi principalement destiné aux touristes ”

“ Villers-sur-Mer est une station balnéaire dont la population passe de 2 500 habitants l'hiver à 25 000 l'été. Pour satisfaire les visiteurs, nous avons déployé, l'été passé, un réseau sans fil couvrant les principales zones touristiques. L'usage est gratuit : il suffit de demander un identifiant à l'office du tourisme. Nous avons choisi une infrastructure sans fil Firetide, sur recommandation de Transnuméric. Sur ces nœuds se connectent des points d'accès Colubris. Une borne est installée sur l'espace devant l'office du tourisme, une autre sur le toit de la mairie et trois autres dans la zone piétonne. Pour le moment, le service est à la disposition des touristes. Nous nous en servons également pour sonoriser le centre-ville. Plus tard, nous envisageons son utilisation par les services municipaux. Le projet a coûté 30 000 euros, la moitié en main-d'œuvre et l'autre moitié en matériel. Le bilan est favorable. En fait, les riverains voudraient maintenant que le service arrive jusque chez eux… ”

Le ad hoc renvoyé dans ses filets

Une alternative pour les lieux isolés. Les réseaux Wi-Fi mesh fonctionnent en mode infrastructure, avec des points d'accès. A la fin des années 1990, l'IETF (Internet Engineering Task Force) a cherché à tirer parti du mode ad hoc (sans point d'accès fédérateur) pour créer des réseaux maillés dans lesquels les PC sont à la fois terminaux et nœuds de routage : ce sont les réseaux Manet (Mobile Ad-hoc Networks). Ces réseaux devaient être déployés là où il n'y a ni câble ni alimentation électrique (rase campagne, hangars isolés…). Ils n'ont pas encore rencontré le succès notamment à cause de leurs problèmes de configuration.
Une table de routage trop changeante. Dans un réseau mesh, les points d'accès sont fixes et le réseau ne change presque plus de configuration. Dans un réseau Manet, les terminaux, mobiles, se déplacent les uns par rapport aux autres ; certains entrent dans le réseau, d'autres en sortent. Il faut donc maintenir la table de routage à jour en permanence. Les protocoles de routage constituent le gros morceau du projet et fonctionnent au niveau IP.
Peu de synergie au niveau des protocololes : d'un côté, les proactifs, complexes, maintiennent leurs routes périodiquement (tel OLSR, Optimized Link State Routing Protocol) ; de l'autre, les réactifs, plus simples et moins performants, calculent leurs routes à la demande (comme AODV, Ad hoc On Demand Distance Vector). Il existe aussi des protocoles hybrides, hiérarchiques ou géographiques.

L'avis de l'intégrateur : Yann Chavière, consultant chez Nextira One

“ Le Wi-Fi mesh ne perce pas encore en entreprise ”

“ Cette technologie, qui n'a qu'un an et demi, comporte encore pas mal de côtés propriétaires. Les collectivités semblent les plus volontaires pour couvrir un parc, un campus, une zone piétonne, là où l'alimentation électrique est présente grâce aux lampadaires, aux panneaux de signalisation ou publicitaires. De plus, le service proposé aux citoyens ou aux touristes n'impose pas la même qualité de service que celle dont a besoin une entreprise. ”

“ Les sociétés préfèrent tirer du câble et utiliser le Wi-Fi classique ”

“ Elles choisissent le Wi-Fi maillé pour des occasions temporaires, comme des expositions ou lors d'un déménagement, en attendant que l'infrastructure filaire soit prête. En effet, dans une infrastructure maillée, la qualité de service, la bande passante, la latence dépendent fortement de la distance avec le client Wi-Fi. Des applications sensibles, comme la voix sur IP, demeurent pour le moment incompatibles avec le Wi-Fi mesh. ”