Mesh VS WiFi: какво да избера за безжична комуникация?

Когато все още живеех в жилищна сграда, се сблъсках с проблема с ниската скорост в стая, далеч от рутера. В края на краищата много хора имат рутер в коридора, където доставчикът доставя оптика или UTP и там е инсталирано стандартно устройство. Също така е добре, когато собственикът замени рутера със собствен, а стандартните устройства от доставчика като правило са най-бюджетните или прости модели. Не трябва да очаквате висока производителност от тях - работи и това е добре. Но инсталирах рутер с гигабитови портове, с радиомодул, който поддържа работа на честоти 2,4 GHz и 5 GHz. А скоростта на интернет връзката в апартамента и особено в далечните стаи беше напълно депресираща. Това отчасти се дължи на шумния обхват от 2,4 GHz и отчасти на затихването и многократните отражения на сигнала при преминаване през стоманобетонни конструкции. И тогава реших да разширя мрежата с допълнителни устройства. Възникна въпросът: Wi-Fi мрежа или Mesh система? Реших да разбера, да проведа тестове и да споделя опита си. Добре дошли.

Теория за Wi-Fi и Mesh

За обикновен потребител, който се свързва към мрежата чрез Wi-Fi и гледа видеоклипове в YouTube, няма да има значение коя система да използва. Но от гледна точка на организиране на нормално Wi-Fi покритие, тези системи са фундаментално различни и всяка има както плюсове, така и минуси. Да започнем с Wi-Fi системата.

Wi-Fi система

Това е мрежа от обикновени рутери, които могат да работят независимо. В такава система се разпределя един главен рутер, а останалите стават подчинени. В този случай преходът между рутерите остава невидим за клиента и от гледна точка на самите рутери клиентът ще се премести от една клетка в друга. Такава система може да се сравни с клетъчните комуникации, тъй като се формира единна локална мрежа с рутери-транслатори. Предимствата на системата са очевидни: мрежата може да се разширява постепенно, като се добавят нови устройства, ако е необходимо. Освен това ще бъде достатъчно да закупите евтини рутери, които поддържат тази технология. Има един минус, но той е значителен: всеки рутер трябва да бъде свързан към Ethernet кабел и захранване. Тоест, ако вече сте правили ремонт и не сте инсталирали UTP кабел, тогава ще трябва или да го опънете по дъното, където е възможно, или да помислите за друга система.

Мрежеста система

Това е мрежа от специализирано оборудване, което също образува мрежа от няколко устройства, създаващи непрекъснато покритие на Wi-Fi сигнал. Тези точки обикновено са двулентови, така че можете да работите както в 2,4 GHz, така и в 5 GHz мрежи. Голямото предимство е, че за свързване на всяко ново устройство не е необходимо да дърпате кабел - те комуникират чрез отделен предавател, създавайки своя собствена мрежа и данните се предават през нея. Впоследствие тези данни се предават на обикновен Wi-Fi адаптер, достигайки до потребителя. Предимството е очевидно: не са необходими допълнителни кабели - просто включете адаптера на новата точка в контакта, свържете го към основния рутер и го използвайте. Но има и недостатъци. Например цена. Цената на основния рутер е няколко пъти по-висока от цената на обикновен рутер, а цената на допълнителен адаптер също е значителна. Но не е нужно да ремонтирате отново, да дърпате кабели и да мислите за кабели.

Да преминем към практиката

Вече се преместих от стоманобетонен апартамент в собствената си къща и също се сблъсках с проблема с падането на скоростта на безжичната мрежа. Ако по-рано нивото на шума на ефирните вълни от съседните Wi-Fi рутери беше силно повлияно (и всеки се стреми да увеличи мощността до максимум, за да „заглуши“ съседите си и да увеличи скоростта им), сега започнаха разстояния и припокривания Влияние. Вместо апартамент от 45 квадрата, се преместих в двуетажна къща от 200 квадрата. Можем да говорим много за живота в къщата и дори фактът, че Wi-Fi точката на съседа се появява само понякога в менюто на смартфона и не се откриват други безжични мрежи, вече говори много. Както и да е, опитах се да поставя рутера в географския център на къщата и на честоти от 2,4 GHz той осигурява комуникация навсякъде, но в района покритието вече е лошо. Но когато гледате филм от домашен сървър на лаптоп в стая, далеч от рутера, понякога има замръзване. Оказа се, че 5 GHz мрежата е нестабилна с няколко стени, тавани и лаптопът предпочита да премине към 2,4 GHz мрежа, която има по-висока стабилност и по-ниска скорост на трансфер на данни. „Имаме нужда от повече скорост!“, както обича да казва Джеръми Кларксън. Така че започнах да търся начин за разширяване и ускоряване на безжичните комуникации. Реших да сравня директно две системи: Wi-Fi система от Keenetic и Mesh система от Zyxel.

От страна на Keenetic взеха участие рутерите Keenetic Keenetic Giga и Keenetic Viva. Единият от тях действаше като организатор на мрежата, а вторият - подчинена точка. И двата рутера имат гигабитов Ethernet и двулентово радио. В допълнение, те имат USB портове и много широк набор от настройки на фърмуера. По време на теста беше инсталиран най-новият наличен фърмуер и хостът беше Keenetic Giga. Те бяха свързани помежду си чрез гигабитов жичен Ethernet кабел.

От страна на Zyxel ще има Mesh система, състояща се от Multy X и Multi mini. Старшият пункт, Multy X, беше свързан с интернет, а „младшият“, Multi mini, беше инсталиран в далечния ъгъл на къщата. Основната точка беше свързана към мрежата, а допълнителната изпълняваше функцията за разпространение на мрежата чрез безжични и кабелни канали. Тоест, допълнителна свързана точка може да служи и като безжичен адаптер за оборудване, което няма Wi-Fi модул, но има Ethernet порт.

функционалност

Производителят често заявява в прессъобщения за необичайно широкото покритие на безжичната мрежа на своите устройства. Но това работи на открито без стени, отразяващи повърхности или радиосмущения. В действителност мнозина са имали по-ниски скорости и загуба на пакети в апартаменти, където една и половина до две дузини безжични мрежи се виждат на смартфон. Ето защо е по-ефективно да се използва не толкова шумният диапазон от 5 GHz.

За простота ще наричам Wi-Fi главни устройства и Mesh системи рутери. Всеки от рутерите може просто да бъде безжично устройство. Но ми е интересно колко устройства и с каква скорост може да осигури рутера достъп до мрежата. По първия въпрос ситуацията изглежда така. Броят на поддържаните устройства зависи от Wi-Fi модула. За Zyxel Multy X и Multy mini това ще бъдат 64+64 устройства за всяка лента (2,4+5 GHz), тоест, ако имате две точки, можете да свържете 128 устройства на 2.4 GHz и 128 устройства на 5 GHz.
Създаването на Mesh мрежа е възможно най-просто и ясно: всичко, което трябва да направите, е да имате смартфон и да инсталирате приложението Zyxel Multi там. Няма значение дали имате iOS или Android устройство. Следвайки подканите на съветника за инсталиране, се създава мрежа и всички следващи устройства се свързват. Изненадващо, за да създадете първоначално мрежа, трябва да активирате геолокация и да имате интернет връзка. Така че ще трябва поне да имате достъп до мрежата от вашия смартфон.

При рутерите Keenetic ситуацията изглежда малко по-различна. Броят на свързаните клиентски устройства зависи от модела. По-долу ще дам имената на рутерите и възможностите за свързване на клиенти в обхватите 2,4 и 5 GHz.

Giga III и Ultra II: 99+99
Giga KN-1010 и Viva KN-1910: 84 за двата обхвата
Ultra KN-1810: 90+90
Air, Extra II, Air KN-1610, Extra KN-1710: 50+99
Град КН-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

Можете да конфигурирате рутери както от компютър, така и от смартфон. И ако в локална мрежа това лесно се реализира чрез уеб интерфейс, тогава има специално приложение за смартфон, което в бъдеще ще направи възможно използването на допълнителни функции, като торент изтегляне или достъп до файлове на свързан карам през USB. Keenetic има отлична функция - KeenDNS, която ви позволява, ако имате сив IP адрес, да се свържете с уеб услуги на публикувани услуги от външна мрежа. Това означава, че можете да се свържете към интерфейса на рутера зад NAT или можете да се свържете към интерфейса на DVR или уеб сървър зад NAT. Но тъй като този материал все още е за мрежата, трябва да се отбележи, че организирането на Wi-Fi мрежа също е много просто: главният рутер става главно устройство, а режимът на подчинен адаптер е активиран на останалите рутери. В същото време подчинените рутери могат да създават VLAN, могат да работят в едно адресно пространство и работната мощност на всеки безжичен адаптер може да им бъде зададена на стъпки от 10%. Така мрежата може да се разшири многократно. Но има едно нещо: за да организирате Wi-Fi мрежа, всички рутери трябва да бъдат свързани чрез Ethernet.

Методология на теста

Тъй като безжичната мрежа от страна на клиента не прави разлика и от гледна точка на техническата организация на мрежите са фундаментално различни, беше избрана техника, обърната към потребителя. Устройствата Zyxel Multy X+ Multiy mini и Keenetic Giga+Keenetic Viva бяха тествани отделно. За да се избегне влиянието на доставчика, в локалната мрежа пред главното устройство беше инсталиран сървър. И клиентът беше организиран на потребителското устройство. В резултат на това топологията беше следната: сървър-хост рутер-точка за достъп-клиент.

Всички тестове бяха проведени с помощта на помощната програма Iperf, която емулира непрекъснат трансфер на данни. Всеки път тестовете бяха проведени за 1, 10 и 100 нишки, което ни позволява да оценим производителността на безжичната мрежа при различни натоварвания. Бяха емулирани както еднопоточно предаване на данни, като гледане на видео в Youtube, така и многопоточно, като работа като програма за изтегляне на торенти. Тестовете бяха извършени поотделно при свързване през 2,4 и 5 GHz мрежа.

Освен това, тъй като устройствата Zyxel Multy и Zyxel mini могат да действат като адаптер, те бяха свързани чрез Ethernet интерфейс към компютъра на потребителя със скорост от 1000 Mbps и бяха проведени три теста за скорост. В подобен тест рутерът Keenetic Vivo участва като Wi-Fi адаптер, свързан с пач кабел към лаптоп.

Разстоянията между пунктовете са около 10 метра, подът е стоманобетонен, стените са две. Разстоянието от лаптопа до крайната точка за достъп е 1 метър.

Всички данни се въвеждат в таблица и се изчертават графики на скоростта.

резултати

Сега е време да разгледаме числата и графиките. Графиката е по-визуална, така че ще я дам веднага.

Веригите на свързване в графиките са както следва:
Zyxel mini: сървър - кабел - Zyxel Multy X - безжичен - Zyxel Multy mini - лаптоп (Intel Dual Band Wireless-AC 7265 адаптер)
Zyxel Multy: сървър - кабел - Zyxel Multy X - безжичен - Zyxel Multy X - лаптоп (Intel Dual Band Wireless-AC 7265 адаптер)
Keenetic Wi-Fi: сървър - кабел - Keenetic Giga - кабел - Keenetic Viva - лаптоп (Intel Dual Band Wireless-AC 7265 адаптер)
Keenetic усилвател: сървър - кабел - Keenetic Giga - безжичен - Keenetic Viva (като повторител) - лаптоп (Intel Dual Band Wireless-AC 7265 адаптер)
Keenetic адаптер: сървър - кабел - Keenetic Giga - безжичен - Keenetic Viva (в режим на адаптер) - кабел - лаптоп
Zyxel mini адаптер: сървър - кабел - Zyxel Multy X - безжичен - Zyxel Multy mini - кабел - лаптоп
Zyxel Multy адаптер: сървър - кабел - Zyxel Multy X - безжичен - Zyxel Multy X - кабел - лаптоп

Картината показва, че всички устройства на 2,4 GHz са по-малко продуктивни, отколкото на 5 GHz. И това въпреки факта, че нямаше шум от съседни смущаващи мрежи, тъй като ако имаше шум на честота 2,4 GHz, резултатът щеше да бъде значително по-лош. Въпреки това можете ясно да видите, че скоростта на трансфер на данни при 5 GHz е почти два пъти по-висока от тази при 2,4 GHz. Освен това се забелязва, че броят на нишките за едновременно изтегляне също има известно влияние, тоест с увеличаване на броя на нишките каналът за предаване на данни се използва по-плътно, въпреки че разликата не е толкова значителна.

Много ясно се вижда, когато рутерът Keenetic действаше като повторител, скоростта на предаване е разделена на две, така че си струва да вземете това предвид, ако искате да прехвърляте големи количества информация с висока скорост, а не просто да разширите покритието на Wi-Fi мрежата.

Последният тест, при който Zyxel Multy X и Zyxel Multy mini действаха като адаптер за кабелна връзка на отдалечено устройство (комуникацията между базовия Zyxel Multy X и приемащото устройство беше безжична), демонстрира предимствата на Multy X, особено с мулти -поточно предаване на данни. По-големият брой антени на Zyxel Multy X имаше ефект: 9 броя срещу 6 на Zyxel Multy mini.

Заключение

По този начин е очевидно, че дори при ненатоварена ефирна вълна на честота от 2,4 GHz има смисъл да се превключи на 5 GHz, когато големи количества информация трябва да бъдат предадени достатъчно бързо. В същото време дори при честота от 2,4 GHz е напълно възможно да гледате филми с FullHD качество, като използвате рутера като повторител. Но 4K филм с нормален битрейт вече ще започне да заеква, така че рутерът и устройството за възпроизвеждане трябва да могат да работят на честота от 5 GHz. В този случай най-високата скорост се постига, ако като безжичен адаптер се използва комплект от два Zyxel Multy X или Zyxel Multi X+ Multy mini.

А сега за цените. Тестван чифт рутери Keenetic Giga+ Keenetic Viva струва 14800 21900 рубли. А комплектът Zyxel Multy X+Multy mini струва XNUMX XNUMX рубли.

Мрежестата система на Zyxel може да осигури широко покритие при много прилични скорости, без да поставя допълнителни кабели. Това е особено вярно, когато ремонтът вече е извършен и не е инсталирана допълнителна усукана двойка. Освен това организирането на такава мрежа е максимално опростено чрез приложение на смартфон. Трябва да добавим към това, че една Mesh мрежа може да се състои от 6 устройства и да има както звезда, така и дървовидна топология. Тоест, крайното устройство може да е много далеч от началния рутер, който е свързан към интернет.

В същото време Wi-Fi система, базирана на рутери Keenetic, е много по-функционална и осигурява по-евтина организация на мрежата. Но това изисква кабелна връзка. Разстоянието между рутерите може да бъде до 100 метра, а скоростта изобщо няма да намалее поради предаване през гигабитова кабелна връзка. Освен това в такава мрежа може да има повече от 6 устройства и роумингът на Wi-Fi устройства при движение ще бъде безпроблемен.

Така всеки сам решава какво да избере: функционалност и необходимост от полагане на мрежов кабел или лекота на разширяване на безжична мрежа за малко повече пари.

Източник: www.habr.com