Когато още живеех в апартамент, се сблъсквах с проблема с ниската скорост в стаите, далеч от рутера. Много често рутерът е разположен в антрето, където доставчикът е прекарал оптика или UTP, и там е поставено стандартно устройство. Добре е, когато собственикът замени маршрутизатора с личен, но стандартните устройства от доставчика обикновено са най-евтини или прости модели. Няма как да очаквате висока производителност от тях — просто работят. Но аз инсталирах рутер с гигабитни портове, с радиомодул, поддържащ 2,4ГГц и 5ГГц. Скоростта на интернет свързването в рамките на апартамента, особено в по-отдалечените стаи, беше наистина разочароваща. Част от проблема е в шумния диапазон 2,4 ГГц, а друга част в отслабването и многократното отразяване на сигнала при преминаване през железобетонни конструкции. Така реших да разширя мрежата с допълнителни устройства. Възникна въпросът: Wi-Fi мрежа или Mesh система? Реших да проуча, да направя тестове и да споделя опит. Добре дошли.
Теория за Wi-Fi и Mesh
За обикновения потребител, който се свързва по Wi-Fi към мрежата и гледа видеа в Youtube, няма да има никаква разлика каква система да използва. Но от гледна точка на организацията на нормално Wi-Fi покритие, тези системи са принципно различни и всяка има своите плюсове и минуси. Нека започнем с Wi-Fi системата.
Wi-Fi система
Това е мрежа от обикновени рутери, които могат да работят независимо. В такава система се отделя един водещ маршрутизатор, а останалите стават подчинени. Преминаването между рутерите остава незабележимо за клиента, а от гледна точка на самите рутери, клиентът се мести от една клетка в друга. Тази система може да се сравни с мобилната връзка, тъй като образува единна локална мрежа с транслатори. Плюсовете на системата са очевидни: мрежата може да се разширява постепенно, добавяйки нови устройства при необходимост. И е достатъчно да купувате евтини рутери, поддържащи тази технология. Един недостатък, но съществени: към всеки рутер трябва да бъде прекаран Ethernet кабел и захранване. Тоест, ако вече сте направили ремонт и не сте прокарали UTP кабел, ще трябва или да го протегнете по перваза, където е възможно, или да обмислите друга система.
Mesh система
Това е мрежа от специализирано оборудване, което също създава мрежа от няколко устройства, осигурявайки непрекъснато покритие с Wi-Fi сигнал. Тези точки обикновено са двуканални, така че могат да работят в мрежи от 2,4 GHz и 5 GHz. Голямо предимство е, че не е необходимо да се влачи кабел за свързване на всяко ново устройство – те се свързват чрез отделен предавател, създавайки своя мрежа, през която се предават данни. Впоследствие тези данни се предават на обикновен Wi-Fi адаптер, достигащ до потребителя. Предимството е очевидно: не са необходими допълнителни кабели – просто включваш адаптера на новата точка в контакта, свързваш го с главния маршрутизатор и ползваш. Но има и недостатъци. Например, цената. Цената на главния маршрутизатор многократно надвишава цената на обикновения рутер, а цената на допълнителния адаптер също е значителна. Затова не е нужно да се преработва ремонт, да се влачат кабели и да се мисли за проводниците.
Да преминем към практиката
Вече се преместих от железобетонен апартамент в собствена къща и също така се сблъсках с проблема с намаляването на скоростта в безжичната мрежа. Ако преди това силно влияеше шумът от съседните Wi-Fi рутери (всеки се опитва да увеличи мощността до максимум, за да „поглуши“ съседите и да увеличи своята скорост), сега започнаха да влияят разстоянията и преградите. Вместо апартамент от 45 квадратни метра, се преместих в двуетажна къща с площ от 200 квадратни метра. Много може да се каже за живота в къща, а дори и фактът, че Wi-Fi точката у съседите се появява само понякога в менюто на смартфона, а повече безжични мрежи не се откриват, вече говори много. Както и да е, опитах се да разположа рутера в географския център на дома, и на честотите от 2,4 GHz осигурява връзка навсякъде, а на терена покритието вече куца. Но когато гледаш филм от домашното кино... сървър В стаята с лаптопа, далеч от рутера, понякога се случват забавяния. Оказа се, че 5GHz мрежата е нестабилна при наличието на няколко стени и прегради, и лаптопът предпочита да се прехвърли на 2.4GHz мрежа, която има по-добра стабилност, но по-ниска скорост на предаване. "Трябва ми повече скорост!" — както обича да казва Джереми Кларксън. И тръгнах да търся начин да разширя и увелича безжичната свързаност. Реших да направя директно сравнение между две системи: Wi-Fi системата от Keenetic и Mesh системата от Zyxel.
От страна на Keenetic участваха рутерите Keenetic Giga и Keenetic Viva. Един от тях беше организатор на мрежата, а другият — ведомата точка. И двата рутера имат гигабитен Ethernet и двуканален радиомодул. Освен това разполагаят с USB портове и много широк обхват от настройки на фърмуера. По време на теста беше инсталиран последният наличен фърмуер, а водещият беше Keenetic Giga. Свързани бяха чрез гигабитен проводен Ethernet кабел.
От страна на Zyxel беше Mesh системата, състояща се от Multy X и Multi mini. Старшата точка, Multy X, беше свързана с Интернет, а «по-младата» Multi mini беше инсталирана в далечния ъгъл на дома. Главната точка беше свързана с мрежата, а допълнителната изпълняваше функцията на разпространение на мрежата както по безжичен, така и по проводен канал. Тоест допълнително свързаната точка може да служи и като безжичен адаптер за техника, която няма Wi-Fi модул, но има Ethernet порт.
Функционални възможности
Производителят често заявява в прессъобщенията си за необикновено широкото покритие на безжичната мрежа на своите устройства. Но това важи на открито, без стени, отражателни повърхности и радио смущения. В действителност много хора са изправени пред намаляване на скоростта и загуба на пакети в апартаменти, където на смартфона се виждат една или две дузини безжични мрежи. Поради това е по-ефективно да се използва още не толкова шумният 5GHz диапазон.
За улеснение, ще наричам Wi-Fi устройствата и Mesh системите рутери. Всеки от рутерите може да бъде просто безжично устройство. Но мен ме интересува колко устройства и с каква скорост рутерът може да осигури достъп до мрежата. По първия въпрос ситуацията изглежда по следния начин. Броят на поддържаните устройства зависи от Wi-Fi модула. При Zyxel Multy X и Multy mini това ще бъде 64+64 устройства за всеки диапазон (2,4+5 GHz), т.е. при наличие на две точки могат да се свържат 128 устройства по 2.4 GHz и 128 устройства по 5 GHz.
Създаването на Mesh мрежа е направено максимално просто и ясно: за работа е достатъчно да имате смартфон и да инсталирате приложението Zyxel Multi на него. Няма значение дали устройството ви е iOS или Android. Следвайки инструкциите на инсталатора, се създава мрежа и се свързват всички последващи устройства. Учудващо е, че за първоначалното създаване на мрежата трябва да е включена геолокация и да имате интернет връзка. Така че поне ще трябва да имате достъп до мрежата чрез смартфона си.
При рутерите Keenetic ситуацията изглежда малко по-различно. Броят на свързаните клиентски устройства зависи от модела. По-долу ще изброя имената на рутерите и възможностите за свързване на клиенти в диапазоните 2,4 и 5 GHz.
Giga III и Ultra II: 99+99
Giga KN-1010 и Viva KN-1910: 84 на двата диапазона
Ultra KN-1810: 90+90
Air, Extra II, Air KN-1610, Extra KN-1710: 50+99
City KN-1510: 50+32
Duo KN-2110: 58+99
DSL KN-2010: 58
Lite KN-1310, Omni KN-1410, Start KN-1110, 4G KN-1210: 50
Рутерите могат да се конфигурират както от компютър, така и от смартфон. И ако в локалната мрежа това лесно се реализира чрез уеб-интерфейса, то за смартфона съществува специално приложение, което в последствие позволява използването на допълнителни функции, като торент сваляне или достъп до файлове на свързано USB устройство. Keenetic предлага отлична функция – KeenDNS, която позволява, когато имате сив IP адрес, да се свързвате с уеб услуги на публикувани сервизи от външната мрежа. Тоест, може да се свържете с интерфейса на рутера зад NAT, може да се свържете с интерфейса на видеорегистратора или уеб сървъра зад NAT. Но тъй като този материал все пак става дума за мрежата, трябва да се отбележи, че организирането на Wi-Fi мрежа също е много просто: главният рутер става водещо устройство, а на останалите рутери се включва режим на ведомствени адаптери. При това ведомствените рутери могат да създават VLAN, да работят в единна адресна площ, а мощността на всеки безжичен адаптер може да бъде зададена с разлика от 10%. Така мрежата може да бъде многократно разширена. Но има и едно "но": за организиране на Wi-Fi мрежата всички рутери трябва да бъдат свързани чрез Ethernet.
Методология на тестването
Тъй като безжичната мрежа от страна на клиента не е различна, а от техническа гледна точка организациите на мрежата са принципно различни, беше избрана методика в полза на потребителя. Тестването беше проведено с отделни устройства Zyxel Multy X+ Multiy mini и Keenetic Giga+Keenetic Viva. За да избегнем влиянието на доставчика, в локалната мрежа беше разположен сървър преди главното устройство. А на потребителското устройство беше организиран клиент. В края на краищата, топологията беше следната: сървър-водещ рутер-точка за достъп-клиент.
Всички тестове бяха проведени с помощта на утилита Iperf, която емулира непрекъсната предаване на данни. Всеки път тестовете се провеждаха за 1, 10 и 100 потока, което позволява оценка на производителността на безжичната мрежа при различна натовареност. Беше емулирана както еднопотокова пренос на данни, подобно на гледане на клип в Youtube, така и многопотокова, подобно на работа с торент сваляч. Тестовете бяха проведени отделно при свързване по мрежа от 2,4 и 5 GHz.
Освен това, тъй като устройствата Zyxel Multy и Zyxel mini могат да функционират като адаптери, те бяха свързани чрез Ethernet интерфейс към потребителския компютър със скорост 1000 Мбит/с и бяха проведени три теста за скорост. В аналогичен тест рутерът Keenetic Vivo участва като Wi-Fi адаптер, свързан чрез патч кабел към лаптопа.
Разстоянията между точките са около 10 метра, с железобетонни преходи и две стени. Разстоянието от лаптопа до крайната точка на достъп е 1 метър.
Всички данни са въведени в таблица и построени графики на скоростта.
Резултати
А сега е време да погледнем числата и графиките. Графиката е по-очевидна, така че ще я представя веднага.
На графиците веригата на свързване е следната:
Zyxel mini: сървър — кабел — Zyxel Multy X — безжично — Zyxel Multy mini — лаптоп (адаптер Intel Dual Band Wireless-AC 7265)
Zyxel Multy: сървър — кабел — Zyxel Multy X — безжично — Zyxel Multy X — лаптоп (адаптер Intel Dual Band Wireless-AC 7265)
Keenetic Wi-Fi: сървър — кабел — Keenetic Giga — кабел — Keenetic Viva — лаптоп (адаптер Intel Dual Band Wireless-AC 7265)
Усилвател Keenetic: сървър — кабел — Keenetic Giga — безжично — Keenetic Viva (в режим на репитер) — лаптоп (адаптер Intel Dual Band Wireless-AC 7265)
Адаптер Keenetic: сървър — кабел — Keenetic Giga — безжично — Keenetic Viva (в режим на адаптер) — кабел — лаптоп
Адаптер Zyxel mini: сървър — кабел — Zyxel Multy X — безжично — Zyxel Multy mini — кабел — лаптоп
Адаптер Zyxel Multy: сървър — кабел — Zyxel Multy X — безжично — Zyxel Multy X — кабел — лаптоп
От изображението е видно, че всички устройства на честота 2,4 GHz са по-малко производителни от тези на честота 5 GHz. И това при положение, че около тях нямаше шум от конкурентни мрежи, тъй като в случай на шум на 2,4 GHz резултатът би бил значително по-лош. Въпреки това, ясно е, че скоростта на трансфер на данни на 5 GHz е почти два пъти по-висока, отколкото на 2,4 GHz. Освен това, е видно, че броят на активните потоци също оказва влияние, тъй като с увеличаването на броя на потоките каналът за предаване на данни се използва по-плътно, макар разликата да не е толкова значителна.
Много ясно се вижда, когато рутерът Keenetic е функционирал като репитер, че скоростта на трансфер се дели наполовина, така че това трябва да се вземе предвид, ако искате да предавате големи обеми информация с висока скорост, а не просто да разширите обхвата на Wi-Fi мрежата.
На последния тест, на който Zyxel Multy X и Zyxel Multy mini служат като адаптер за жично свързване на отдалечено устройство (връзката между основния Zyxel Multy X и приемното устройство беше безжична), Multy X показа предимствата си, особено при предаване на данни с многопоточност. По-голямото количество антени на Zyxel Multy X: 9 спрямо 6 при Zyxel Multy mini, оказа влияние.
Заключение
Така че е очевидно, че дори при неспокойна ефирна среда на честота 2,4 GHz има смисъл да се премине на 5 GHz, когато трябва да се предават големи обеми информация достатъчно бързо. В същото време, дори на честота 2,4 GHz е напълно възможно да се гледат филми в FullHD качество, използвайки рутера като репитер. Обаче филм в 4K с нормален битрейт вече ще започне да заеква, затова рутера и устройството за възпроизвеждане трябва да могат да работят на честота 5 GHz. В допълнение, най-голямата скорост се постига, ако се използва комплект от два Zyxel Multy X или Zyxel Multi X + Multy mini като безжичен адаптер.
А сега за цените. Тестовата двойка рутери Keenetic Giga+ Keenetic Viva струва 14800 рубли. А комплектът Zyxel Multy X + Multy mini е 21900 рубли.
Mesh системата Zyxel може да осигури широко покритие на много прилична скорост без необходимост от прокарване на допълнителни кабели. Това е особено актуално, когато ремонтът вече е направен, а допълнителна усукана двойка не е предвидена. Освен това организацията на такава мрежа е максимално проста чрез приложение на смартфон. Трябва да добавим, че Mesh мрежата може да се състои от 6 устройства и да има както звезда, така и дървовидна топология. Тоест крайното устройство може да бъде много далеч от стартовия рутер, който е свързан към интернет.
В същото време Wi-Fi системата на базата на рутерите Keenetic е много по-функционална и осигурява по-евтина организация на мрежата. Но за това е необходимо жично свързване. Разстоянието между рутерите може да бъде до 100 метра, а скоростта няма да намалее заради предаването по гигабитна жично свързване. В същото време в такава мрежа могат да бъдат повече от 6 устройства, а роумингът на Wi-Fi устройствата при движение ще бъде безшевен.
Така че всеки сам решава какво да избере: функционалност и необходимост от прокарване на мрежов кабел или простота при разширяване на безжичната мрежа за няколко повече пари.
Източник: habr.com
