Kiedy jeszcze mieszkałem w bloku, napotkałem problem niskiej prędkości w pomieszczeniu oddalonym od routera. Przecież wiele osób ma na korytarzu router, gdzie dostawca dostarczył optykę lub UTP i tam zainstalowano standardowe urządzenie. Dobrze jest też, gdy właściciel wymienia router na swój, a standardowe urządzenia od dostawcy to z reguły modele najbardziej budżetowe lub proste. Nie należy oczekiwać od nich wysokiej wydajności – to działa i to jest w porządku. Zainstalowałem jednak router z portami gigabitowymi, z modułem radiowym obsługującym pracę na częstotliwościach 2,4 GHz i 5 GHz. A prędkość łącza internetowego w mieszkaniu, a zwłaszcza w odległych pokojach, była całkowicie przygnębiająca. Jest to częściowo spowodowane zaszumionym zakresem 2,4 GHz, a częściowo zanikaniem i wielokrotnymi odbiciami sygnału podczas przechodzenia przez konstrukcje żelbetowe. A potem podjąłem decyzję o rozbudowie sieci o dodatkowe urządzenia. Pojawiło się pytanie: sieć Wi-Fi czy system Mesh? Postanowiłem to rozgryźć, przeprowadzić testy i podzielić się swoim doświadczeniem. Powitanie.
Teoria Wi-Fi i Mesh
Dla zwykłego użytkownika, który łączy się z siecią poprzez Wi-Fi i ogląda filmy na YouTube, nie będzie miało znaczenia, z jakiego systemu skorzysta. Jednak z punktu widzenia organizacji normalnego zasięgu Wi-Fi systemy te są zasadniczo różne i każdy ma zarówno zalety, jak i wady. Zacznijmy od systemu Wi-Fi.
System Wi-Fi
Jest to sieć zwykłych routerów, które mogą pracować niezależnie. W takim systemie przydzielany jest jeden router główny, a pozostałe stają się urządzeniami podrzędnymi. W takim przypadku przejście między routerami pozostaje dla klienta niewidoczne, a z punktu widzenia samych routerów klient będzie przemieszczał się z jednej komórki do drugiej. Taki system można porównać do komunikacji komórkowej, ponieważ tworzona jest pojedyncza sieć lokalna z routerami-tłumaczami. Zalety systemu są oczywiste: sieć można stopniowo rozbudowywać, w miarę potrzeb dodając nowe urządzenia. Co więcej, wystarczy kupić niedrogie routery obsługujące tę technologię. Jest jeden minus, ale istotny: każdy router musi być podłączony do kabla Ethernet i zasilania. Oznacza to, że jeśli dokonałeś już napraw i nie zainstalowałeś kabla UTP, będziesz musiał albo rozciągnąć go wzdłuż listwy przypodłogowej, jeśli to możliwe, albo rozważyć inny system.
System siatkowy
Jest to sieć specjalistycznego sprzętu, która jednocześnie tworzy sieć kilku urządzeń, tworząc ciągłe pokrycie sygnałem Wi-Fi. Punkty te są zazwyczaj dwuzakresowe, dzięki czemu można pracować zarówno w sieciach 2,4 GHz, jak i 5 GHz. Dużą zaletą jest to, że do podłączenia każdego nowego urządzenia nie trzeba ciągnąć kabla - komunikują się one za pośrednictwem osobnego nadajnika, tworząc własną sieć i za jego pośrednictwem przesyłane są dane. Następnie dane te przesyłane są do zwykłego adaptera Wi-Fi i docierają do użytkownika. Zaleta jest oczywista: nie są potrzebne żadne dodatkowe przewody – wystarczy wpiąć adapter nowego punktu do gniazdka, podłączyć go do głównego routera i używać. Ale są też wady. Na przykład cena. Koszt głównego routera jest kilkakrotnie wyższy niż koszt zwykłego routera, znaczny jest również koszt dodatkowego adaptera. Ale nie musisz ponownie naprawiać, ciągnąć kabli i myśleć o przewodach.
Przejdźmy do ćwiczeń
Przeprowadziłem się już z żelbetowego mieszkania do własnego domu i również napotkałem problem spadku prędkości w sieci bezprzewodowej. Jeśli wcześniej duży wpływ miał poziom hałasu fal radiowych z sąsiednich routerów Wi-Fi (a każdy stara się maksymalnie zwiększyć moc, aby „zagłuszyć” swoich sąsiadów i zwiększyć ich prędkość), teraz zaczęły się odległości i nakładanie się wpływać. Zamiast mieszkania o powierzchni 45 metrów kwadratowych przeprowadziłem się do dwupiętrowego domu o powierzchni 200 metrów kwadratowych. O życiu w domu można opowiadać wiele i nawet fakt, że punkt Wi-Fi sąsiada pojawia się w menu smartfona tylko czasami, a inne sieci bezprzewodowe nie są wykrywane, już mówi wiele. Tak czy inaczej, próbowałem umieścić router w geograficznym centrum domu i przy częstotliwościach 2,4 GHz zapewnia komunikację wszędzie, ale w okolicy zasięg jest już słaby. Ale kiedy oglądasz film z domowego serwera na laptopie w pomieszczeniu oddalonym od routera, czasami następuje zawieszenie. Okazało się, że sieć 5 GHz jest niestabilna przy kilku ścianach, sufitach, a laptop woli przełączyć się na sieć 2,4 GHz, która ma większą stabilność i mniejsze prędkości przesyłania danych. „Potrzebujemy większej prędkości!”, jak lubi mawiać Jeremy Clarkson. Szukałem więc sposobu na rozszerzenie i przyspieszenie komunikacji bezprzewodowej. Postanowiłem bezpośrednio porównać dwa systemy: system Wi-Fi firmy Keenetic i system Mesh firmy Zyxel.
Ze strony Keenetic wzięły udział routery Keenetic Keenetic Giga i Keenetic Viva. Jeden z nich pełnił rolę organizatora sieci, a drugi – punktu podrzędnego. Obydwa routery posiadają gigabitowy Ethernet i dwuzakresowe radio. Oprócz tego posiadają porty USB i bardzo szeroki zakres ustawień oprogramowania. W momencie testu zainstalowano najnowsze dostępne oprogramowanie, a hostem był Keenetic Giga. Połączono je ze sobą za pomocą gigabitowego kabla Ethernet.
Po stronie Zyxela pojawi się system Mesh składający się z Multy X i Multi mini. Punkt seniorski Multy X został podłączony do Internetu, a „junior” Multi mini został zainstalowany w odległym rogu domu. Punkt główny został podłączony do sieci, a dodatkowy pełnił funkcję dystrybucji sieci kanałami bezprzewodowymi i przewodowymi. Oznacza to, że dodatkowy podłączony punkt może służyć również jako adapter bezprzewodowy dla sprzętu, który nie posiada modułu Wi-Fi, ale posiada port Ethernet.
Funkcjonalność
Producent w notatkach prasowych często pisze o niezwykle szerokim zasięgu sieci bezprzewodowej swoich urządzeń. Działa to jednak na otwartej przestrzeni, bez ścian, powierzchni odblaskowych i zakłóceń radiowych. W rzeczywistości wiele osób doświadczyło niższych prędkości i utraty pakietów w mieszkaniach, w których na smartfonie widocznych było od półtora do dwóch tuzinów sieci bezprzewodowych. Z tego też powodu efektywniejsze jest korzystanie z niezbyt hałaśliwego zakresu 5 GHz.
Dla uproszczenia będę nazywał jednostki główne Wi-Fi i routery systemów Mesh. Każdy z routerów może być po prostu urządzeniem bezprzewodowym. Zastanawia mnie jednak, ile urządzeń i z jaką prędkością router może zapewnić dostęp do sieci. Jeśli chodzi o pytanie pierwsze, sytuacja wygląda następująco. Liczba obsługiwanych urządzeń zależy od modułu Wi-Fi. W przypadku Zyxel Multy X i Multy mini będzie to 64+64 urządzenia na każde pasmo (2,4+5 GHz), czyli mając dwa punkty, można podłączyć 128 urządzeń na 2.4 GHz i 128 urządzeń na 5 GHz.
Tworzenie sieci Mesh jest tak proste i przejrzyste, jak to tylko możliwe: wystarczy, że masz smartfon i zainstalujesz na nim aplikację Zyxel Multi. Nie ma znaczenia, czy masz urządzenie z systemem iOS czy Android. Postępując zgodnie z instrukcjami kreatora instalacji, tworzona jest sieć i podłączane są wszystkie kolejne urządzenia. Co zaskakujące, aby początkowo utworzyć sieć, musisz włączyć geolokalizację i mieć połączenie z Internetem. Będziesz więc musiał mieć przynajmniej dostęp do sieci ze swojego smartfona.
W przypadku routerów Keenetic sytuacja wygląda nieco inaczej. Liczba podłączonych urządzeń klienckich zależy od modelu. Poniżej podam nazwy routerów oraz możliwości łączenia klientów w pasmach 2,4 i 5 GHz.
Giga III i Ultra II: 99+99
Giga KN-1010 i Viva KN-1910: 84 dla obu pasm
Ultra KN-1810: 90+90
Powietrze, Extra II, Powietrze KN-1610, Extra KN-1710: 50+99
Miasto KN-1510: 50+32
Duet KN-2110: 58+99
DSL KN-2010: 58
Lite KN-1310, Omni KN-1410, Start KN-1110, 4G KN-1210: 50
Routery możesz konfigurować zarówno z komputera, jak i ze smartfona. A jeśli w sieci lokalnej można to łatwo zaimplementować za pomocą interfejsu internetowego, istnieje specjalna aplikacja na smartfona, która w przyszłości umożliwi korzystanie z dodatkowych funkcji, takich jak downloader torrentów czy dostęp do plików na podłączonym napęd przez USB. Keenetic ma doskonałą funkcję - KeenDNS, która pozwala, jeśli masz szary adres IP, łączyć się z usługami internetowymi opublikowanych usług z sieci zewnętrznej. Oznacza to, że możesz połączyć się z interfejsem routera za NAT lub możesz połączyć się z interfejsem rejestratora DVR lub serwera internetowego za NAT. Ponieważ jednak ten materiał nadal dotyczy sieci, należy zauważyć, że organizacja sieci Wi-Fi jest również bardzo prosta: router główny staje się urządzeniem głównym, a na pozostałych routerach włączony jest tryb adaptera podrzędnego. Jednocześnie routery podrzędne mogą tworzyć sieci VLAN, działać w jednej przestrzeni adresowej, a moc operacyjną każdej karty bezprzewodowej można dla nich ustawiać w krokach co 10%. Dzięki temu sieć może być wielokrotnie rozbudowywana. Ale jest jedno: aby zorganizować sieć Wi-Fi, wszystkie routery muszą być połączone za pomocą Ethernetu.
Metodologia testów
Ponieważ sieć bezprzewodowa po stronie klienta nie ma znaczenia, a z punktu widzenia organizacji technicznej sieci są zasadniczo różne, wybrano technikę skierowaną do użytkownika. Urządzenia Zyxel Multy X+ Multiy mini i Keenetic Giga+Keenetic Viva testowane były oddzielnie. Aby uniknąć wpływu dostawcy, przed jednostką główną zainstalowano serwer w sieci lokalnej. Klient został zorganizowany na urządzeniu użytkownika. W rezultacie topologia była następująca: serwer-host router-punkt dostępu-klient.
Wszystkie testy przeprowadzono przy użyciu narzędzia Iperf, które emuluje ciągły transfer danych. Każdorazowo testy przeprowadzono dla 1, 10 i 100 wątków, co pozwala ocenić wydajność sieci bezprzewodowej przy różnych obciążeniach. Emulowano zarówno jednostrumieniową transmisję danych, np. oglądanie wideo na Youtube, jak i wielostrumieniową, np. pracę jako narzędzie do pobierania torrentów. Testy przeprowadzono oddzielnie przy połączeniu poprzez sieć 2,4 i 5 GHz.
Dodatkowo, ponieważ urządzenia Zyxel Multy i Zyxel mini mogą pełnić funkcję adaptera, zostały one podłączone poprzez interfejs Ethernet do komputera użytkownika z prędkością 1000 Mbps i przeprowadzono także trzy testy prędkości. W podobnym teście router Keenetic Vivo brał udział jako adapter Wi-Fi, podłączony za pomocą kabla krosowego do laptopa.
Odległości między punktami wynoszą około 10 metrów, znajduje się żelbetowa podłoga i dwie ściany. Odległość od laptopa do końcowego punktu dostępowego wynosi 1 metr.
Wszystkie dane są wprowadzane do tabeli i wykreślane są wykresy prędkości.
wyniki
Teraz czas spojrzeć na liczby i wykresy. Wykres jest bardziej wizualny, więc podam go od razu.
Łańcuchy połączeń na wykresach są następujące:
Zyxel mini: serwer - przewód - Zyxel Multy X - bezprzewodowo - Zyxel Multy mini - laptop (adapter Intel Dual Band Wireless-AC 7265)
Zyxel Multy: serwer - przewodowo - 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 - przewodowy - Keenetic Giga - bezprzewodowy - Keenetic Viva (jako wzmacniacz) - laptop (adapter Intel Dual Band Wireless-AC 7265)
Adapter Keenetic: serwer - przewodowy - Keenetic Giga - bezprzewodowy - Keenetic Viva (w trybie adaptera) - przewodowy - laptop
Zyxel mini adapter: serwer - przewodowy - Zyxel Multy X - bezprzewodowy - Zyxel Multy mini - przewodowy - laptop
Adapter Zyxel Multy: serwerowy - przewodowy - Zyxel Multy X - bezprzewodowy - Zyxel Multy X - przewodowy - laptop
Zdjęcie pokazuje, że wszystkie urządzenia pracujące w paśmie 2,4 GHz są mniej produktywne niż przy 5 GHz. I to pomimo faktu, że nie było hałasu z sąsiednich sieci zakłócających, ponieważ gdyby był szum na częstotliwości 2,4 GHz, wynik byłby zauważalnie gorszy. Jednak wyraźnie widać, że prędkość przesyłania danych przy 5 GHz jest prawie dwukrotnie większa niż przy 2,4 GHz. Dodatkowo widać, że pewien wpływ ma także liczba wątków jednocześnie pobieranych, czyli wraz ze wzrostem liczby wątków kanał transmisji danych jest wykorzystywany gęściej, choć różnica nie jest aż tak znacząca.
Bardzo wyraźnie widać, gdy router Keenetic pełnił funkcję wzmacniaka, że prędkość transmisji jest podzielona na dwie części, dlatego warto wziąć to pod uwagę, jeśli chcemy przesyłać duże ilości informacji z dużą prędkością, a nie tylko rozszerzać zasięg sieć Wi-Fi.
Najnowszy test, w którym Zyxel Multy X i Zyxel Multy mini działały jako adaptery do przewodowego połączenia zdalnego urządzenia (komunikacja pomiędzy bazą Zyxel Multy X a urządzeniem odbiorczym odbywała się bezprzewodowo), pokazał zalety Multy X, zwłaszcza przy -strumieniowy transfer danych. Większa liczba anten w Zyxel Multy X miała wpływ: 9 sztuk w porównaniu do 6 w Zyxel Multy mini.
wniosek
Zatem oczywiste jest, że nawet przy nieobciążonej fali radiowej na częstotliwości 2,4 GHz sensowne jest przełączenie na 5 GHz, gdy trzeba wystarczająco szybko przesłać duże ilości informacji. Jednocześnie nawet przy częstotliwości 2,4 GHz całkiem możliwe jest oglądanie filmów w jakości FullHD, używając routera jako wzmacniacza. Ale film 4K z normalną szybkością transmisji bitów zacznie się już zacinać, więc router i urządzenie odtwarzające muszą być w stanie działać na częstotliwości 5 GHz. W tym przypadku najwyższą prędkość można osiągnąć, jeśli jako adapter bezprzewodowy używany jest zestaw dwóch Zyxel Multy X lub Zyxel Multi X+ Multy mini.
A teraz o cenach. Testowana para routerów Keenetic Giga+ Keenetic Viva kosztuje 14800 21900 rubli. A minizestaw Zyxel Multy X+Multy kosztuje XNUMX XNUMX rubli.
System siatkowy Zyxela może zapewnić szeroki zasięg przy bardzo przyzwoitych prędkościach bez konieczności prowadzenia dodatkowych przewodów. Jest to szczególnie prawdziwe, gdy naprawa została już wykonana i nie została zainstalowana żadna dodatkowa skrętka. Dodatkowo organizacja takiej sieci jest tak prosta, jak to tylko możliwe, poprzez aplikację na smartfonie. Musimy do tego dodać, że sieć Mesh może składać się z 6 urządzeń i mieć topologię zarówno gwiazdy, jak i drzewa. Oznacza to, że urządzenie końcowe może znajdować się bardzo daleko od routera początkowego, który jest podłączony do Internetu.
Jednocześnie system Wi-Fi oparty na routerach Keenetic jest znacznie bardziej funkcjonalny i zapewnia tańszą organizację sieci. Wymaga to jednak połączenia kablowego. Odległość między routerami może wynosić do 100 metrów, a prędkość w ogóle nie spadnie ze względu na transmisję przez gigabitowe połączenie przewodowe. Co więcej, w takiej sieci może znajdować się więcej niż 6 urządzeń, a roaming urządzeń Wi-Fi podczas przenoszenia będzie płynny.
Tym samym każdy sam decyduje, co wybrać: funkcjonalność i konieczność układania kabla sieciowego, czy też łatwość rozbudowy sieci bezprzewodowej za nieco większe pieniądze.
Źródło: www.habr.com