Kiedy mieszkałem w bloku, borykałem się z problemem niskiej prędkości w pomieszczeniach oddalonych od routera. Wiele osób ma router w przedpokoju, gdzie dostawca doprowadził światłowód lub UTP, a tam również zainstalowano standardowe urządzenie. Dobrze, gdy właściciel wymienia router na własny, ale typowe urządzenia od dostawcy to zazwyczaj najtańsze lub najprostsze modele. Nie ma co liczyć na ich wysoką wydajność - działa i już. Ja jednak zainstalowałem router z portami gigabitowymi i modułem radiowym wspierającym pracę na częstotliwościach 2,4 GHz i 5 GHz. Prędkość połączenia z Internetem w mieszkaniu, a szczególnie w odległych pokojach, była wręcz przygnębiająca. Częściowo to wina zatłoczonego pasma 2,4 GHz, a częściowo tłumienia i wielokrotnego odbicia sygnału podczas przechodzenia przez żelbetonowe konstrukcje. Wtedy postanowiłem rozszerzyć sieć dodatkowymi urządzeniami. Stanął przede mną dylemat: sieć Wi-Fi czy system Mesh? Postanowiłem zbadać temat, przeprowadzić testy i podzielić się doświadczeniem. Witamy.
Teoria o Wi-Fi i Mesh
Dla zwykłego użytkownika, który łączy się przez Wi-Fi z siecią i ogląda filmy na YouTube, nie będzie miało znaczenia, jakiego systemu używać. Natomiast z punktu widzenia organizacji normalnego zasięgu Wi-Fi te systemy są zasadniczo różne i każdy ma swoje plusy i minusy. Zacznijmy od systemu Wi-Fi.
System Wi-Fi
To sieć zwykłych routerów, które mogą działać niezależnie. W takiej systemie wyznaczony jest jeden główny router, a pozostałe stają się podrzędnymi. Przejście między routerami pozostaje niewidoczne dla klienta, a z punktu widzenia samych routerów klient przemieszcza się z jednej komórki do drugiej. Taki system można porównać do sieci komórkowej, ponieważ tworzy jednolitą lokalną sieć z routerami-przekładniami. Plusy systemu są oczywiste: sieć można stopniowo rozbudowywać, dodając nowe urządzenia w razie potrzeby. Wystarczy kupować niedrogie routery z obsługą tej technologii. Minus jest jeden, ale istotny: do każdego routera musi być doprowadzony kabel Ethernet i zasilanie. Oznacza to, że jeśli już przeprowadziłeś remont i nie zamontowałeś kabla UTP, będziesz musiał go albo prowadzić wzdłuż listwy, gdzie to możliwe, albo rozważyć inny system.
System Mesh
To jest sieć specjalistycznego sprzętu, który tworzy sieć z kilku urządzeń, zapewniając ciągłe pokrycie sygnałem Wi-Fi. Te punkty zazwyczaj pracują w dwóch pasmach, co oznacza, że można korzystać zarówno z sieci 2,4 GHz, jak i z sieci 5 GHz. Dużą zaletą jest to, że nie ma potrzeby prowadzenia kabli dla każdego nowego urządzenia – łączą się one przez osobny nadajnik, tworząc swoją sieć i przesyłając przez nią dane. W następnej kolejności te dane są przesyłane do standardowego adaptora Wi-Fi, docierając do użytkownika. Zaletą jest oczywistość: nie potrzeba żadnych dodatkowych kabli – po prostu włożysz adapter nowego punktu do gniazdka, powiążesz go z głównym routerem i korzystasz. Ale są też wady. Na przykład cena. Koszt głównego routera wielokrotnie przewyższa cenę zwykłego routera, a cena dodatkowego adaptera również jest znaczna. Za to nie ma potrzeby przerabiania remontu, prowadzenia kabli i martwienia się o przewody.
Przejdźmy do praktyki
Już przeprowadziłem się z betonowego mieszkania do własnego domu i również napotkałem problem spadku prędkości w sieci bezprzewodowej. Jeśli wcześniej na szybkość wpływało zakłócenie sygnału od sąsiednich routerów Wi-Fi (w końcu każdy stara się ustawić moc na maksimum, aby "zagłuszyć" sąsiadów i zwiększyć swoją prędkość), to teraz zaczął wpływać na to dystans i przeszkody. Z mieszkania o powierzchni 45 metrów kwadratowych przeniosłem się do dwupiętrowego domu o powierzchni 200 metrów kwadratowych. O życiu w domu można mówić wiele, a nawet to, że sąsiedzki punkt Wi-Fi czasami pojawia się w menu smartfona, a więcej bezprzewodowych sieci nie znajduje się, już dużo mówi. Tak czy inaczej, starałem się umieścić router w geograficznym centrum domu i na częstotliwościach 2,4 GHz zapewnia on połączenie wszędzie, jednak w obszarze na zewnątrz pokrycie już nie jest tak dobre. Ale gdy oglądasz film z domowego... serwera Na laptopie w pokoju oddalonym od routera czasami występują zacięcia. Okazało się, że sieć 5 GHz jest niestabilna przy kilku ścianach i stropach, a laptop woli przełączyć się na sieć 2,4 GHz, która ma większą stabilność, ale niższe prędkości transferu. „Potrzebujemy większej prędkości!”, jak mawia Jeremy Clarkson. Postanowiłem więc poszukać sposobu na rozszerzenie i przyspieszenie bezprzewodowego połączenia. Zdecydowałem się porównać bezpośrednio dwa systemy: system Wi-Fi od Keenetic i system Mesh od Zyxel.
Ze strony Keenetic wzięły udział routery Keenetic Giga i Keenetic Viva. Jeden z nich pełnił funkcję organizatora sieci, a drugi – punktu podrzędnego. Oba routery mają gigabitowy Ethernet oraz dwupasmowy moduł radiowy. Dodatkowo posiadają porty USB oraz bardzo szeroki zakres ustawień oprogramowania. W momencie testu zainstalowane było najnowsze dostępne oprogramowanie, a głównym urządzeniem był Keenetic Giga. Routery łączyły się za pomocą gigabitowego przewodowego kabla Ethernet.
Ze strony Zyxel w systemie Mesh bierze udział Multy X oraz Multy mini. Wiodący punkt, Multy X, był podłączony do Internetu, natomiast „młodszy” Multy mini został zainstalowany w odległym rogu domu. Główny punkt był podłączony do sieci, a dodatkowy pełnił funkcję rozdzielania sygnału po kanale bezprzewodowym oraz przewodowym. Oznacza to, że dodatkowo podłączony punkt może również służyć jako bezprzewodowy adapter dla urządzeń, które nie mają modułu Wi-Fi, ale mają port Ethernet.
Funkcjonalne możliwości
Producent często ogłasza w komunikatach prasowych o niezwykle szerokim zasięgu bezprzewodowej sieci swoich urządzeń. Jednak to działa na otwartym terenie, bez ścian, powierzchni odbijających i zakłóceń radiowych. W rzeczywistości wiele osób napotyka na spadek prędkości oraz utratę pakietów w mieszkaniach, gdzie na smartfonie widać półtora-dwa tuziny bezprzewodowych sieci. Dlatego efektywniej jest korzystać z mniej zakłóconego pasma 5 GHz.
Dla uproszczenia, nazywam urządzenia Wi-Fi i systemy Mesh routerami. Każdy z routerów może być po prostu urządzeniem bezprzewodowym. Interesuje mnie jednak, ile urządzeń i z jaką prędkością router może zapewnić dostęp do sieci. W pierwszej kwestii sytuacja wygląda następująco. Liczba obsługiwanych urządzeń zależy od modułu Wi-Fi. W przypadku Zyxel Multy X i Multy mini wynosi ona 64+64 urządzenia na każdy pasmo (2,4+5 GHz), co oznacza, że przy dwóch punktach można podłączyć 128 urządzeń w paśmie 2,4 GHz oraz 128 urządzeń w paśmie 5 GHz.
Tworzenie sieci Mesh jest maksymalnie proste i przejrzyste: wystarczy mieć smartfon i zainstalować aplikację Zyxel Multi. Niezależnie od tego, czy masz urządzenie iOS, czy Android. Podążając za wskazówkami kreatora konfiguracji, tworzysz sieć i podłączasz wszystkie kolejne urządzenia. Co dziwne, do początkowego stworzenia sieci musisz włączyć geolokalizację i mieć połączenie z Internetem. Tak więc, przynajmniej musisz mieć dostęp do sieci ze swojego smartfona.
W przypadku routerów Keenetic sytuacja wygląda nieco inaczej. Liczba podłączonych urządzeń klienckich zależy od modelu. Poniżej przedstawię nazwy routerów i możliwości podłączenia klientów w zakresach 2,4 i 5 GHz.
Giga III i Ultra II: 99+99
Giga KN-1010 i Viva KN-1910: 84 na oba pasma
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
Routery można konfigurować zarówno z komputera, jak i z smartfona. I jeśli w lokalnej sieci jest to łatwe do zrealizowania przez interfejs webowy, to dla smartfona istnieje specjalna aplikacja, która w przyszłości umożliwi korzystanie z dodatkowych funkcji, takich jak pobieranie torrentów czy dostęp do plików na podłączonym nośniku przez USB. Keenetic ma świetną funkcję – KeenDNS, która pozwala przy istnieniu szarego adresu IP łączyć się z usługami webowymi opublikowanych serwisów z sieci zewnętrznej. Oznacza to, że można połączyć się z interfejsem routera za NAT, można połączyć się z interfejsem rejestratora wideo lub serwera webowego za NAT. Ale ponieważ ten materiał jest jednak o sieci, należy zaznaczyć, że organizacja sieci Wi-Fi jest również bardzo prosta: główny router staje się urządzeniem nadrzędnym, a na pozostałych routerach włącza się tryb adapterów podrzędnych. W tym przypadku podrzędne routery mogą tworzyć VLAN, mogą pracować w tym samym obszarze adresowym, a ich moc działania każdego adaptera bezprzewodowego można ustawić co 10%. W ten sposób sieć można znacznie rozszerzyć. Ale jest jedno
Metodyka testowania
Ponieważ sieć bezprzewodowa ze strony klienta nie ma różnicy, a z punktu widzenia technicznej organizacji sieci są zasadniczo różne, wybrano metodę skierowaną do użytkownika. Testowanie odbywało się oddzielnie dla urządzeń Zyxel Multy X+ Multiy mini i Keenetic Giga+Keenetic Viva. Aby uniknąć wpływu dostawcy, w lokalnej sieci została uruchomiona serwer przed urządzeniem głównym. A na urządzeniu użytkownika zorganizowano klienta. Ostatecznie topologia wyglądała następująco: serwer-nadrzędny router-punkt dostępowy-klient.
Wszystkie testy przeprowadzono przy użyciu narzędzia Iperf, symulującego nieprzerwaną transmisję danych. Testy przeprowadzano za każdym razem dla 1, 10 i 100 wątków, co pozwala ocenić wydajność sieci bezprzewodowej przy różnym obciążeniu. Symulowano zarówno przesył danych jednowątkowy, jak oglądanie filmiku na Youtube, jak i przesył wielowątkowy, jak praca pobieracza torrentów. Testy przeprowadzano osobno przy połączeniu w sieci 2,4 i 5 GHz.
Oprócz tego, ponieważ urządzenia Zyxel Multy i Zyxel mini mogą działać jako adaptery, zostały podłączone za pomocą interfejsu Ethernet do komputera użytkownika z prędkością 1000 Mb/s, a także przeprowadzono trzy testy prędkości. W podobnym teście router Keenetic Vivo działał jako adapter Wi-Fi, będąc podłączony kablem do laptopa.
Odległości między punktami wyniosły około 10 metrów, żelbetonowe stropy i dwie ściany. Odległość od laptopa do końcowego punktu dostępu wynosi 1 metr.
Wszystkie dane zostały wprowadzone do tabeli i stworzono wykresy prędkości.
Wyniki
Teraz nadszedł czas, aby spojrzeć na liczby i wykresy. Wykres jest bardziej czytelny, więc od razu go przedstawię.
Na wykresach łańcuchy połączeń są następujące:
Zyxel mini: serwer — kabel — Zyxel Multy X — bezprzewodowo — Zyxel Multy mini — laptop (adapter Intel Dual Band Wireless-AC 7265)
Zyxel Multy: serwer — kabel — Zyxel Multy X — bezprzewodowo — Zyxel Multy X — laptop (adapter Intel Dual Band Wireless-AC 7265)
Keenetic Wi-Fi: serwer — kabel — Keenetic Giga — kabel — Keenetic Viva — laptop (adapter Intel Dual Band Wireless-AC 7265)
Wzmacniacz Keenetic: serwer — kabel — Keenetic Giga — bezprzewodowo — Keenetic Viva (jako repeater) — laptop (adapter Intel Dual Band Wireless-AC 7265)
Adapter Keenetic: serwer — kabel — Keenetic Giga — bezprzewodowo — Keenetic Viva (w trybie adaptera) — kabel — laptop
Adapter Zyxel mini: serwer — kabel — Zyxel Multy X — bezprzewodowo — Zyxel Multy mini — kabel — laptop
Adapter Zyxel Multy: serwer — kabel — Zyxel Multy X — bezprzewodowo — Zyxel Multy X — kabel — laptop
Na obrazku widać, że wszystkie urządzenia na częstotliwości 2,4 GHz są mniej wydajne niż na 5 GHz. Przy tym warto zaznaczyć, że nie było zakłóceń z sąsiednich sieci, ponieważ w przypadku istnienia zakłóceń przy częstotliwości 2,4 GHz, wynik byłby znacznie gorszy. Niemniej jednak wyraźnie widać, że prędkość transmisji danych na częstotliwości 5 GHz jest prawie dwukrotnie wyższa niż na 2,4 GHz. Ponadto zauważalne jest, że na prędkość ma wpływ także ilość jednoczesnych połączeń, to znaczy przy zwiększeniu liczby połączeń kanał transmisji danych jest wykorzystywany bardziej intensywnie, chociaż różnica nie jest aż tak znacząca.
Bardzo dobrze widać, gdy router Keenetic działał jako repeater, że prędkość transmisji dzieli się na pół, więc warto to uwzględnić, jeśli chcesz przesyłać duże ilości informacji z dużą prędkością, a nie tylko rozszerzać zasięg sieci Wi-Fi.
Na ostatnim teście, w którym Zyxel Multy X i Zyxel Multy mini działały jako adapter do przewodowego połączenia zdalnego urządzenia (połączenie między podstawowym Zyxel Multy X a urządzeniem odbierającym było bezprzewodowe), zaprezentowano zalety Multy X, szczególnie podczas wielowątkowego przesyłania danych. Została odczuwalna większa liczba anten w Zyxel Multy X: 9 sztuk w porównaniu do 6 w Zyxel Multy mini.
Podsumowanie
W ten sposób staje się oczywiste, że nawet przy niezajętym paśmie na częstotliwości 2,4 GHz ma sens przechodzenie na 5 GHz, gdy trzeba przesyłać duże ilości informacji wystarczająco szybko. Przy tym, nawet na częstotliwości 2,4 GHz można spokojnie oglądać filmy w jakości FullHD, używając routera jako repeatera. Jednak film w 4K z normalnym bitrate'em zacznie już zacinać, dlatego router i urządzenie odtwarzające muszą być w stanie pracować na częstotliwości 5 GHz. Największa prędkość jest osiągana, gdy jako bezprzewodowy adapter używa się zestawu dwóch Zyxel Multy X lub Zyxel Multi X+ Multy mini.
A teraz o cenach. Przetestowana para routerów Keenetic Giga+ Keenetic Viva kosztuje 14800 rubli. Zestaw Zyxel Multy X+Multy mini kosztuje natomiast 21900 rubli.
System Mesh Zyxel może zapewnić szerokie pokrycie przy bardzo przyzwoitej prędkości bez układania dodatkowych kabli. Jest to szczególnie aktualne, gdy remont już został przeprowadzony, a dodatkowej pary skrętki nie było. Należy również dodać, że organizacja takiej sieci jest maksymalnie prosta za pomocą aplikacji na smartfona. Warto wspomnieć, że sieć Mesh może składać się z 6 urządzeń i mieć zarówno topologię gwiazdy, jak i drzewa. Oznacza to, że końcowe urządzenie może znajdować się bardzo daleko od startowego routera, który jest podłączony do sieci Internet.
Jednak system Wi-Fi oparty na routerach Keenetic jest znacznie bardziej funkcjonalny i zapewnia tańsze zorganizowanie sieci. Wymaga to jednak połączenia kablowego. Odległość między routerami może wynosić do 100 metrów, a prędkość nie będzie obniżona z powodu przesyłania przez gigabitowe połączenie przewodowe. W takiej sieci może być więcej niż 6 urządzeń, a roaming urządzeń Wi-Fi podczas przemieszczania się będzie bezszwowy.
W ten sposób każdy podejmuje decyzję samodzielnie, co wybrać: funkcjonalność i konieczność układania kabla sieciowego czy prostotę rozszerzenia sieci bezprzewodowej za kilka większe pieniądze.
Źródło: habr.com
