عندما كنت لا أزال أعيش في مبنى سكني، واجهت مشكلة السرعة المنخفضة في غرفة بعيدة عن جهاز التوجيه. بعد كل شيء، لدى العديد من الأشخاص جهاز توجيه في الردهة، حيث قام المزود بتوفير البصريات أو UTP، وتم تثبيت جهاز قياسي هناك. من الجيد أيضًا أن يستبدل المالك جهاز التوجيه بجهازه الخاص، وتكون الأجهزة القياسية من الموفر، كقاعدة عامة، هي النماذج الأكثر ميزانية أو بسيطة. لا ينبغي أن تتوقع منهم أداءً عاليًا - فهو يعمل وهذا جيد. لكنني قمت بتثبيت جهاز توجيه بمنافذ جيجابت، مع وحدة راديو تدعم التشغيل بترددات 2,4 جيجا هرتز و5 جيجا هرتز. وكانت سرعة الاتصال بالإنترنت داخل الشقة وخاصة في الغرف البعيدة محبطة تمامًا. ويرجع ذلك جزئيًا إلى نطاق 2,4 جيجا هرتز الصاخب، وجزئيًا إلى التلاشي والانعكاسات المتعددة للإشارة عند المرور عبر الهياكل الخرسانية المسلحة. وبعد ذلك قررت توسيع الشبكة بأجهزة إضافية. طرح السؤال: شبكة Wi-Fi أم نظام Mesh؟ قررت معرفة ذلك وإجراء الاختبارات ومشاركة تجربتي. مرحباً.
نظرية حول شبكة Wi-Fi والشبكة
بالنسبة للمستخدم العادي الذي يتصل بالشبكة عبر شبكة Wi-Fi ويشاهد مقاطع الفيديو على YouTube، فلن يحدث أي فرق في النظام الذي سيستخدمه. ولكن من وجهة نظر تنظيم تغطية Wi-Fi عادية، تختلف هذه الأنظمة بشكل أساسي ولكل منها إيجابيات وسلبيات. لنبدأ مع نظام Wi-Fi.
نظام واي فاي
هذه شبكة من أجهزة التوجيه العادية التي يمكنها العمل بشكل مستقل. في مثل هذا النظام، يتم تخصيص جهاز توجيه رئيسي واحد ويصبح الآخرون عبيدًا. في هذه الحالة، يظل الانتقال بين أجهزة التوجيه غير مرئي للعميل، ومن وجهة نظر أجهزة التوجيه نفسها، سينتقل العميل من خلية إلى أخرى. يمكن مقارنة هذا النظام بالاتصالات الخلوية، لأنه يتم تشكيل شبكة محلية واحدة مع مترجمين أجهزة التوجيه. مزايا النظام واضحة: يمكن توسيع الشبكة تدريجياً وإضافة أجهزة جديدة حسب الحاجة. علاوة على ذلك، سيكون كافيا شراء أجهزة توجيه غير مكلفة تدعم هذه التكنولوجيا. هناك عيب واحد، ولكنه مهم: يجب أن يكون كل جهاز توجيه متصلا بكابل Ethernet والطاقة. وهذا هو، إذا كنت قد أجريت بالفعل إصلاحات ولم تقم بتثبيت كابل UTP، فسيتعين عليك إما تمديده على طول اللوحة الأساسية، حيثما كان ذلك ممكنا، أو النظر في نظام آخر.
نظام شبكي
هذه شبكة من المعدات المتخصصة، والتي تشكل أيضًا شبكة من عدة أجهزة، مما يؤدي إلى إنشاء تغطية مستمرة لإشارة Wi-Fi. عادة ما تكون هذه النقاط مزدوجة النطاق، لذا يمكنك العمل في كل من شبكات 2,4 جيجا هرتز و5 جيجا هرتز. الميزة الكبرى هي أنه لتوصيل كل جهاز جديد ليست هناك حاجة لسحب كابل - فهم يتواصلون عبر جهاز إرسال منفصل، وينشئون شبكتهم الخاصة ويتم نقل البيانات من خلاله. وبعد ذلك، يتم نقل هذه البيانات إلى محول Wi-Fi عادي، للوصول إلى المستخدم. الميزة واضحة: ليست هناك حاجة إلى أسلاك إضافية - ما عليك سوى توصيل محول النقطة الجديدة بالمقبس، وتوصيله بجهاز التوجيه الرئيسي واستخدامه. ولكن هناك أيضا عيوب. على سبيل المثال، السعر. تكلفة جهاز التوجيه الرئيسي أعلى بعدة مرات من تكلفة جهاز التوجيه العادي، كما أن تكلفة المحول الإضافي مهمة أيضًا. لكن ليس عليك إعادة الإصلاحات وسحب الكابلات والتفكير في الأسلاك.
دعنا ننتقل إلى الممارسة
لقد انتقلت بالفعل من شقة من الخرسانة المسلحة إلى منزلي وواجهت أيضًا مشكلة انخفاض سرعة الشبكة اللاسلكية. إذا كان مستوى ضوضاء موجات الأثير من أجهزة توجيه Wi-Fi المجاورة قد تأثر بشكل كبير في السابق (ويسعى الجميع إلى رفع الطاقة إلى الحد الأقصى من أجل "إغراق" جيرانهم وزيادة سرعتهم)، فقد بدأت الآن المسافات والتداخلات ليؤثر. وبدلا من شقة مساحتها 45 مترا مربعا، انتقلت إلى منزل من طابقين بمساحة 200 متر مربع. يمكننا أن نتحدث كثيرًا عن الحياة في المنزل، وحتى حقيقة أن نقطة Wi-Fi الخاصة بالجار تظهر أحيانًا فقط في قائمة الهاتف الذكي، ولم يتم اكتشاف أي شبكات لاسلكية أخرى، تتحدث بالفعل عن الكثير. مهما كان الأمر، حاولت وضع جهاز التوجيه في المركز الجغرافي للمنزل وعلى ترددات 2,4 جيجا هرتز، فإنه يوفر الاتصال في كل مكان، ولكن في المنطقة التغطية سيئة بالفعل. ولكن عند مشاهدة فيلم من خادم منزلي على جهاز كمبيوتر محمول في غرفة بعيدة عن جهاز التوجيه، يحدث أحيانًا تجميد. وتبين أن شبكة 5 جيجا هرتز غير مستقرة مع وجود عدة جدران وأسقف، ويفضل الكمبيوتر المحمول التحول إلى شبكة 2,4 جيجا هرتز، والتي تتمتع باستقرار أعلى وسرعات نقل بيانات أقل. "نحن بحاجة إلى المزيد من السرعة!"، كما يحب جيريمي كلاركسون أن يقول. لذلك ذهبت للبحث عن طريقة لتوسيع الاتصالات اللاسلكية وتسريعها. قررت مقارنة نظامين وجهاً لوجه: نظام Wi-Fi من Keenetic ونظام Mesh من Zyxel.
شاركت أجهزة التوجيه Keenetic Keenetic Giga و Keenetic Viva من جانب Keenetic. واحد منهم بمثابة منظم الشبكة، والثاني - نقطة الرقيق. يحتوي كلا الموجهين على شبكة جيجابت إيثرنت وراديو ثنائي النطاق. بالإضافة إلى ذلك، لديهم منافذ USB ومجموعة واسعة جدًا من إعدادات البرامج الثابتة. في وقت الاختبار، تم تثبيت أحدث البرامج الثابتة المتاحة وكان المضيف Keenetic Giga. تم توصيلهم ببعضهم البعض عبر كابل إيثرنت سلكي جيجابت.
على جانب Zyxel سيكون هناك نظام شبكي يتكون من Multy X وMulti mini. تم توصيل النقطة العليا، Multy X، بالإنترنت، وتم تركيب Multi mini في الزاوية البعيدة من المنزل. تم توصيل النقطة الرئيسية بالشبكة، وكانت النقطة الإضافية تؤدي وظيفة توزيع الشبكة عبر القنوات اللاسلكية والسلكية. أي أن النقطة المتصلة الإضافية يمكن أن تكون أيضًا بمثابة محول لاسلكي للمعدات التي لا تحتوي على وحدة Wi-Fi، ولكنها تحتوي على منفذ Ethernet.
وظائف
غالبًا ما تذكر الشركة المصنعة في البيانات الصحفية تغطية الشبكة اللاسلكية الواسعة بشكل غير عادي لأجهزتها. لكن هذا يعمل في منطقة مفتوحة بدون جدران أو أسطح عاكسة أو تداخل لاسلكي. في الواقع، شهد الكثيرون سرعات أبطأ وفقدان الحزم في الشقق حيث يمكن رؤية ما بين واحد ونصف إلى عشرين شبكة لاسلكية على الهاتف الذكي. وهذا هو السبب أيضًا في أنه من الأكثر كفاءة استخدام نطاق 5 جيجا هرتز غير الصاخب.
من أجل البساطة، سأستدعي وحدات Wi-Fi الرئيسية وأجهزة توجيه أنظمة Mesh. يمكن أن يكون كل جهاز توجيه مجرد جهاز لاسلكي. لكنني أتساءل عن عدد الأجهزة وبأي سرعة يمكن لجهاز التوجيه توفير الوصول إلى الشبكة. فيما يتعلق بالسؤال الأول، يبدو الوضع هكذا. يعتمد عدد الأجهزة المدعومة على وحدة Wi-Fi. بالنسبة إلى Zyxel Multy X وMulty mini، سيكون هذا 64+64 جهازًا لكل نطاق (2,4+5 جيجا هرتز)، أي إذا كان لديك نقطتان، فيمكنك توصيل 128 جهازًا بتردد 2.4 جيجا هرتز و128 جهازًا بتردد 5 جيجا هرتز.
أصبح إنشاء شبكة Mesh أمرًا بسيطًا وواضحًا قدر الإمكان: كل ما عليك فعله هو أن يكون لديك هاتف ذكي وتثبيت تطبيق Zyxel Multi هناك. لا يهم ما إذا كان لديك جهاز iOS أو Android. باتباع تعليمات معالج التثبيت، يتم إنشاء شبكة ويتم توصيل جميع الأجهزة اللاحقة. من المثير للدهشة، أنه لإنشاء شبكة في البداية، تحتاج إلى تمكين تحديد الموقع الجغرافي والاتصال بالإنترنت. لذلك سيتعين عليك، على الأقل، الوصول إلى الشبكة من هاتفك الذكي.
بالنسبة لأجهزة التوجيه Keenetic، يبدو الوضع مختلفًا بعض الشيء. يعتمد عدد أجهزة العميل المتصلة على الطراز. سأقدم أدناه اسم أجهزة التوجيه وإمكانيات توصيل العملاء في نطاقي 2,4 و5 جيجا هرتز.
جيجا III وUltra II: 99+99
Giga KN-1010 وViva KN-1910: 84 لكلا النطاقين
الترا KN-1810: 90+90
هواء، إضافي II، هواء KN-1610، إضافي KN-1710: 50+99
المدينة KN-1510: 50+32
الثنائي KN-2110: 58+99
دي اس ال KN-2010: 58
لايت KN-1310، أومني KN-1410، بداية KN-1110، 4G KN-1210: 50
يمكنك تكوين أجهزة التوجيه من جهاز كمبيوتر ومن هاتف ذكي. وإذا كان من السهل تنفيذ ذلك على شبكة محلية من خلال واجهة ويب، فهناك تطبيق خاص للهاتف الذكي، والذي سيتيح في المستقبل استخدام وظائف إضافية، مثل أداة تنزيل التورنت أو الوصول إلى الملفات على جهاز متصل القيادة عبر USB. تتمتع Keenetic بميزة ممتازة - KeenDNS، والتي تتيح لك، إذا كان لديك عنوان IP رمادي، الاتصال بخدمات الويب الخاصة بالخدمات المنشورة من شبكة خارجية. أي أنه يمكنك الاتصال بواجهة جهاز التوجيه خلف NAT، أو يمكنك الاتصال بواجهة DVR أو خادم الويب خلف NAT. ولكن نظرًا لأن هذه المادة لا تزال تتعلق بالشبكة، تجدر الإشارة إلى أن تنظيم شبكة Wi-Fi هو أيضًا أمر بسيط للغاية: يصبح جهاز التوجيه الرئيسي هو الجهاز الرئيسي، ويتم تمكين وضع المحول التابع على أجهزة التوجيه المتبقية. وفي الوقت نفسه، يمكن لأجهزة التوجيه التابعة إنشاء شبكات محلية ظاهرية (VLAN)، ويمكن أن تعمل في مساحة عنوان واحدة، ويمكن ضبط طاقة التشغيل لكل محول لاسلكي عليها بزيادات قدرها 10%. وبالتالي، يمكن توسيع الشبكة عدة مرات. ولكن هناك شيء واحد: لتنظيم شبكة Wi-Fi، يجب أن تكون جميع أجهزة التوجيه متصلة باستخدام Ethernet.
منهجية الاختبار
نظرًا لأن الشبكة اللاسلكية من جانب العميل لا تحدث فرقًا، ومن وجهة نظر التنظيم الفني للشبكات مختلفة بشكل أساسي، فقد تم اختيار تقنية مواجهة المستخدم. تم اختبار أجهزة Zyxel Multy X+ Multiy mini وKeenetic Giga+Keenetic Viva بشكل منفصل. لتجنب تأثير الموفر، تم تثبيت خادم على الشبكة المحلية أمام الوحدة الرئيسية. وتم تنظيم العميل على جهاز المستخدم. ونتيجة لذلك، كانت الطوبولوجيا على النحو التالي: الخادم-المضيف-جهاز التوجيه-نقطة الوصول-العميل.
تم إجراء كافة الاختبارات باستخدام الأداة المساعدة Iperf، التي تحاكي النقل المستمر للبيانات. في كل مرة تم إجراء الاختبارات على 1 و10 و100 موضوع، مما يسمح لنا بتقييم أداء الشبكة اللاسلكية تحت أحمال مختلفة. تمت محاكاة كل من نقل البيانات أحادي الدفق، مثل مشاهدة مقطع فيديو على Youtube، والبث المتعدد، مثل العمل كمحمل تورنت. تم إجراء الاختبارات بشكل منفصل عند الاتصال عبر شبكة 2,4 و5 جيجا هرتز.
بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لأن أجهزة Zyxel Multy وZyxel mini يمكن أن تعمل كمحول، فقد تم توصيلها عبر واجهة Ethernet بكمبيوتر المستخدم بسرعة 1000 ميجابت في الثانية وتم أيضًا إجراء ثلاثة اختبارات للسرعة. وفي اختبار مماثل، شارك جهاز التوجيه Keenetic Vivo كمحول Wi-Fi، متصل بسلك توصيل بجهاز كمبيوتر محمول.
تبلغ المسافات بين النقاط حوالي 10 أمتار ويوجد أرضية خرسانية مسلحة وجدارين. المسافة من الكمبيوتر المحمول إلى نقطة الوصول النهائية هي 1 متر.
يتم إدخال جميع البيانات في جدول ويتم رسم الرسوم البيانية للسرعة.
النتائج
حان الوقت الآن لإلقاء نظرة على الأرقام والرسوم البيانية. الرسم البياني أكثر وضوحًا، لذا سأقدمه على الفور.
سلاسل الاتصال في الرسوم البيانية هي كما يلي:
Zyxel mini: خادم - سلكي - Zyxel Multy X - لاسلكي - Zyxel Multy mini - كمبيوتر محمول (محول Intel Dual Band Wireless-AC 7265)
Zyxel Multy: خادم - سلك - Zyxel Multy X - لاسلكي - Zyxel Multy X - كمبيوتر محمول (محول Intel Dual Band Wireless-AC 7265)
Keenetic Wi-Fi: خادم - سلك - Keenetic Giga - سلك - Keenetic Viva - كمبيوتر محمول (محول Intel Dual Band Wireless-AC 7265)
مضخم الصوت الحركي: الخادم - السلك - Keenetic Giga - اللاسلكي - Keenetic Viva (كمكرر) - الكمبيوتر المحمول (محول Intel Dual Band Wireless-AC 7265)
المحول الحركي: خادم - سلك - Keenetic Giga - لاسلكي - Keenetic Viva (في وضع المحول) - سلك - كمبيوتر محمول
محول Zyxel الصغير: خادم - سلك - Zyxel Multy X - لاسلكي - Zyxel Multy mini - سلك - كمبيوتر محمول
محول Zyxel Multy: خادم - سلك - Zyxel Multy X - لاسلكي - Zyxel Multy X - سلك - كمبيوتر محمول
توضح الصورة أن جميع الأجهزة التي تعمل بتردد 2,4 جيجا هرتز أقل إنتاجية من الأجهزة التي تعمل بتردد 5 جيجا هرتز. وهذا على الرغم من عدم وجود ضوضاء من الشبكات المتداخلة المجاورة، لأنه لو كان هناك ضوضاء عند تردد 2,4 جيجا هرتز، لكانت النتيجة أسوأ بشكل ملحوظ. ومع ذلك، يمكنك أن ترى بوضوح أن سرعة نقل البيانات عند 5 جيجا هرتز هي ضعف سرعة 2,4 جيجا هرتز تقريبًا. بالإضافة إلى ذلك، من الملاحظ أن عدد سلاسل التنزيل المتزامنة له أيضًا بعض التأثير، أي أنه مع زيادة عدد سلاسل الرسائل، يتم استخدام قناة نقل البيانات بشكل أكثر كثافة، على الرغم من أن الاختلاف ليس مهمًا جدًا.
من الواضح جدًا أنه عندما يعمل جهاز التوجيه Keenetic كمكرر، يتم تقسيم سرعة النقل إلى قسمين، لذلك يجدر أخذ ذلك في الاعتبار إذا كنت ترغب في نقل كميات كبيرة من المعلومات بسرعة عالية، وليس فقط توسيع التغطية شبكة الواي فاي.
أظهر الاختبار الأخير، حيث كان Zyxel Multy X وZyxel Multy mini بمثابة محول للاتصال السلكي لجهاز بعيد (كان الاتصال بين قاعدة Zyxel Multy X وجهاز الاستقبال لاسلكيًا)، أظهر مزايا Multy X، خاصة مع الأجهزة المتعددة - تيار نقل البيانات. كان للعدد الأكبر من الهوائيات في Zyxel Multy X تأثير: 9 قطع مقابل 6 في Zyxel Multy mini.
اختتام
وبالتالي، فمن الواضح أنه حتى مع وجود موجة هوائية غير محملة بتردد 2,4 جيجا هرتز، فمن المنطقي التبديل إلى 5 جيجا هرتز عندما يلزم نقل كميات كبيرة من المعلومات بسرعة كافية. في الوقت نفسه، حتى عند تردد 2,4 جيجا هرتز، من الممكن تمامًا مشاهدة الأفلام بجودة FullHD باستخدام جهاز التوجيه كمكرر. لكن فيلم 4K بمعدل بت عادي سيبدأ بالفعل في التلعثم، لذلك يجب أن يكون جهاز التوجيه وجهاز التشغيل قادرًا على العمل بتردد 5 جيجا هرتز. في هذه الحالة، يتم تحقيق أعلى سرعة إذا تم استخدام مجموعة من اثنين Zyxel Multy X أو Zyxel Multi X+ Multy mini كمحول لاسلكي.
والآن عن الأسعار. يكلف الزوج الذي تم اختباره من أجهزة التوجيه Keenetic Giga + Keenetic Viva 14800 روبل. وتبلغ تكلفة مجموعة Zyxel Multy X + Multy الصغيرة 21900 روبل.
يمكن لنظام Zyxel الشبكي توفير تغطية واسعة بسرعات مناسبة جدًا دون تشغيل أسلاك إضافية. هذا صحيح بشكل خاص عندما يتم الإصلاح بالفعل، ولم يتم تثبيت أي زوج ملتوي إضافي. بالإضافة إلى ذلك، يعد تنظيم مثل هذه الشبكة أمرًا بسيطًا قدر الإمكان من خلال تطبيق على الهاتف الذكي. يجب أن نضيف إلى ذلك أن الشبكة المعشقة يمكن أن تتكون من 6 أجهزة ولها طوبولوجيا نجمة وشجرة. أي أن الجهاز النهائي قد يكون بعيدًا جدًا عن جهاز توجيه البداية المتصل بالإنترنت.
في الوقت نفسه، يعد نظام Wi-Fi المعتمد على أجهزة التوجيه Keenetic أكثر وظيفية ويوفر تنظيمًا أرخص للشبكة. ولكن هذا يتطلب اتصال كابل. يمكن أن تصل المسافة بين أجهزة التوجيه إلى 100 متر، ولن تنخفض السرعة على الإطلاق بسبب الإرسال عبر اتصال سلكي جيجابت. علاوة على ذلك، يمكن أن يكون هناك أكثر من 6 أجهزة في مثل هذه الشبكة، وسيكون تجوال أجهزة Wi-Fi عند التنقل سلسًا.
وبالتالي، يقرر الجميع أنفسهم ما يختارونه: الوظيفة والحاجة إلى وضع كابل الشبكة، أو سهولة توسيع الشبكة اللاسلكية مقابل المزيد من المال.
المصدر: www.habr.com