Quando eu ainda morava em um prédio de apartamentos, encontrei o problema de baixa velocidade em um cômodo distante do roteador. Afinal, muitas pessoas têm um roteador no corredor, onde o provedor forneceu óptica ou UTP, e lá foi instalado um dispositivo padrão. Também é bom quando o proprietário substitui o roteador pelo seu próprio, e os dispositivos padrão do provedor são, via de regra, os modelos mais econômicos ou simples. Você não deve esperar alto desempenho deles - funciona e está tudo bem. Mas instalei um roteador com portas gigabit, com módulo de rádio que suporta operação nas frequências de 2,4 GHz e 5 GHz. E a velocidade da conexão com a Internet dentro do apartamento e principalmente nos quartos distantes era completamente deprimente. Isto se deve em parte à faixa ruidosa de 2,4 GHz e em parte ao desvanecimento e múltiplas reflexões do sinal ao passar por estruturas de concreto armado. E então decidi expandir a rede com dispositivos adicionais. Surgiu a questão: rede Wi-Fi ou sistema Mesh? Resolvi descobrir, fazer testes e compartilhar minha experiência. Bem-vindo.
Teoria sobre Wi-Fi e Mesh
Para um usuário comum que se conecta à rede via Wi-Fi e assiste vídeos no YouTube, não fará diferença qual sistema utilizar. Mas do ponto de vista da organização da cobertura Wi-Fi normal, esses sistemas são fundamentalmente diferentes e cada um tem prós e contras. Vamos começar com o sistema Wi-Fi.
Sistema wi-fi
Esta é uma rede de roteadores comuns que podem funcionar de forma independente. Nesse sistema, um roteador mestre é alocado e os outros tornam-se escravos. Nesse caso, a transição entre roteadores permanece invisível para o cliente e, do ponto de vista dos próprios roteadores, o cliente passará de uma célula para outra. Tal sistema pode ser comparado às comunicações celulares, pois é formada uma única rede local com roteadores-tradutores. As vantagens do sistema são óbvias: a rede pode ser ampliada gradativamente, acrescentando novos dispositivos conforme a necessidade. Além disso, bastará comprar roteadores baratos que suportem essa tecnologia. Há uma desvantagem, mas é significativa: cada roteador deve estar conectado a um cabo Ethernet e à alimentação. Ou seja, se você já fez reparos e não instalou um cabo UTP, então você terá que esticá-lo ao longo do rodapé, sempre que possível, ou considerar outro sistema.
Sistema de malha
Trata-se de uma rede de equipamentos especializados, que também forma uma rede de diversos dispositivos, criando uma cobertura contínua de sinal Wi-Fi. Esses pontos geralmente são de banda dupla, então você pode trabalhar tanto em redes de 2,4 GHz quanto de 5 GHz. A grande vantagem é que para conectar cada novo dispositivo não há necessidade de puxar cabo - eles se comunicam por meio de um transmissor separado, criando sua própria rede e os dados são transmitidos por ela. Posteriormente, esses dados são transmitidos para um adaptador Wi-Fi normal, chegando ao usuário. A vantagem é óbvia: não são necessários fios adicionais - basta conectar o adaptador do novo ponto na tomada, conectá-lo ao roteador principal e utilizá-lo. Mas também existem desvantagens. Por exemplo, preço. O custo do roteador principal é várias vezes maior que o custo de um roteador normal, e o custo de um adaptador adicional também é significativo. Mas você não precisa refazer reparos, puxar cabos e pensar em fios.
Vamos prosseguir para a prática
Já mudei de um apartamento de concreto armado para minha própria casa e também encontrei o problema de queda de velocidade na rede wireless. Se anteriormente o nível de ruído das ondas de rádio dos roteadores Wi-Fi vizinhos era muito influenciado (e todos se esforçam para aumentar a potência ao máximo para “abafar” seus vizinhos e aumentar sua velocidade), agora as distâncias e sobreposições começaram influenciar. Em vez de um apartamento de 45 metros quadrados, mudei para uma casa de dois andares de 200 metros quadrados. Muito pode ser dito sobre a vida em casa, e até o fato de o ponto Wi-Fi do vizinho só aparecer ocasionalmente no menu do smartphone e nenhuma outra rede sem fio ser detectada já fala por si. Seja como for, tentei colocar o roteador no centro geográfico da casa e nas frequências de 2,4 GHz ele fornece comunicação em todos os lugares, mas na área a cobertura já é ruim. Mas quando você assiste a um filme de um servidor doméstico em um laptop em uma sala longe do roteador, às vezes há congelamentos. Descobriu-se que a rede de 5 GHz é instável com várias paredes, tetos, e o laptop prefere mudar para a rede de 2,4 GHz, que possui maior estabilidade e menores velocidades de transferência de dados. “Precisamos de mais velocidade!”, como Jeremy Clarkson gosta de dizer. Então procurei uma maneira de expandir e acelerar as comunicações sem fio. Decidi comparar dois sistemas de frente: um sistema Wi-Fi da Keenetic e um sistema Mesh da Zyxel.
Os roteadores Keenetic Keenetic Giga e Keenetic Viva participaram por parte da Keenetic. Um deles atuou como organizador da rede e o segundo como ponto escravo. Ambos os roteadores possuem Ethernet gigabit e rádio de banda dupla. Além disso, eles possuem portas USB e uma ampla gama de configurações de firmware. No momento do teste, o firmware mais recente disponível estava instalado e o host era Keenetic Giga. Eles foram conectados entre si por meio de um cabo Ethernet com fio gigabit.
Do lado do Zyxel haverá um sistema Mesh composto por Multy X e Multi mini. O ponto sênior, Multy X, foi conectado à Internet, e o “júnior”, Multi mini, foi instalado no canto mais afastado da casa. O ponto principal estava conectado à rede, e o adicional desempenhava a função de distribuir a rede via canais wireless e cabeados. Ou seja, um ponto adicional conectado também pode servir como adaptador wireless para equipamentos que não possuem módulo Wi-Fi, mas possuem porta Ethernet.
Funcionalidade
O fabricante frequentemente afirma em comunicados à imprensa sobre a cobertura de rede sem fio incomumente ampla de seus dispositivos. Mas isto funciona numa área aberta sem paredes, superfícies reflectoras ou interferência de rádio. Na realidade, muitos experimentaram velocidades mais lentas e perda de pacotes em apartamentos onde uma dúzia e meia a duas dúzias de redes sem fio são visíveis em um smartphone. É também por isso que é mais eficiente usar a faixa de 5 GHz, não tão barulhenta.
Para simplificar, chamarei unidades principais Wi-Fi e roteadores de sistemas Mesh. Cada um dos roteadores pode ser simplesmente um dispositivo sem fio. Mas estou me perguntando quantos dispositivos e com que velocidade o roteador pode fornecer acesso à rede. Em relação à primeira pergunta, a situação é a seguinte. O número de dispositivos suportados depende do módulo Wi-Fi. Para Zyxel Multy X e Multy mini, serão 64+64 dispositivos para cada banda (2,4+5 GHz), ou seja, se você tiver dois pontos, poderá conectar 128 dispositivos em 2.4 GHz e 128 dispositivos em 5 GHz.
A criação de uma rede Mesh é feita da forma mais simples e clara possível: basta ter um smartphone e instalar nele o aplicativo Zyxel Multi. Não importa se você possui um dispositivo iOS ou Android. Seguindo as instruções do assistente de instalação, uma rede é criada e todos os dispositivos subsequentes são conectados. Surpreendentemente, para criar inicialmente uma rede, você precisa habilitar a geolocalização e ter uma conexão com a Internet. Então você terá que, no mínimo, ter acesso à rede a partir do seu smartphone.
Para roteadores Keenetic a situação parece um pouco diferente. O número de dispositivos clientes conectados depende do modelo. Abaixo darei os nomes dos roteadores e as capacidades de conexão de clientes nas bandas de 2,4 e 5 GHz.
Giga III e Ultra II: 99+99
Giga KN-1010 e Viva KN-1910: 84 para ambas as bandas
Ultra KN-1810: 90+90
Ar, Extra II, Ar KN-1610, Extra KN-1710: 50+99
Cidade KN-1510: 50+32
Dupla KN-2110: 58+99
DSL KN-2010: 58
Lite KN-1310, Omni KN-1410, Iniciar KN-1110, 4G KN-1210: 50
Você pode configurar roteadores de um computador e de um smartphone. E se em uma rede local isso é facilmente implementado através de uma interface web, então existe um aplicativo especial para smartphone, que no futuro permitirá utilizar funções adicionais, como downloader de torrent ou acesso a arquivos em um conectado unidade via USB. Keenetic possui um excelente recurso - KeenDNS, que permite, se você tiver um endereço IP cinza, conectar-se a serviços web de serviços publicados de uma rede externa. Ou seja, você pode se conectar à interface do roteador por trás do NAT ou à interface de um DVR ou servidor web por trás do NAT. Mas como este material ainda é sobre rede, deve-se destacar que organizar uma rede Wi-Fi também é muito simples: o roteador mestre passa a ser o dispositivo mestre e o modo adaptador escravo é habilitado nos demais roteadores. Ao mesmo tempo, os roteadores escravos podem criar VLANs, operar em um único espaço de endereço e a potência operacional de cada adaptador sem fio pode ser definida para eles em incrementos de 10%. Assim, a rede pode ser expandida muitas vezes. Mas há uma coisa: para organizar uma rede Wi-Fi, todos os roteadores devem estar conectados via Ethernet.
Metodologia de Teste
Como a rede sem fio do lado do cliente não faz diferença e do ponto de vista da organização técnica das redes são fundamentalmente diferentes, foi escolhida uma técnica voltada para o usuário. Os dispositivos Zyxel Multy X+ Multiy mini e Keenetic Giga+Keenetic Viva foram testados separadamente. Para evitar a influência do provedor, um servidor foi instalado na rede local em frente à unidade principal. E o cliente foi organizado no dispositivo do usuário. Como resultado, a topologia ficou assim: servidor-host roteador-ponto de acesso-cliente.
Todos os testes foram realizados utilizando o utilitário Iperf, que emula a transferência contínua de dados. Cada vez os testes foram realizados para 1, 10 e 100 threads, o que nos permite avaliar o desempenho da rede wireless sob diversas cargas. Foram emuladas tanto a transmissão de dados single-stream, como assistir a um vídeo no Youtube, quanto a multi-stream, como trabalhar como um downloader de torrent. Os testes foram realizados separadamente quando conectado através de uma rede de 2,4 e 5 GHz.
Além disso, como os dispositivos Zyxel Multy e Zyxel mini podem atuar como adaptadores, eles foram conectados por meio de uma interface Ethernet ao computador do usuário a uma velocidade de 1000 Mbps e também foram realizados três testes de velocidade. Em teste semelhante, o roteador Keenetic Vivo participou como um adaptador Wi-Fi, conectado por meio de um patch cord a um laptop.
As distâncias entre os pontos são de cerca de 10 metros, há piso de concreto armado e duas paredes. A distância do laptop ao ponto de acesso final é de 1 metro.
Todos os dados são inseridos em uma tabela e gráficos de velocidade são traçados.
Descobertas
Agora é hora de olhar os números e gráficos. O gráfico é mais visual, então vou fornecê-lo imediatamente.
As cadeias de conexão nos gráficos são as seguintes:
Zyxel mini: servidor - fio - Zyxel Multy X - sem fio - Zyxel Multy mini - laptop (adaptador Intel Dual Band Wireless-AC 7265)
Zyxel Multy: servidor - fio - Zyxel Multy X - sem fio - Zyxel Multy X - laptop (adaptador Intel Dual Band Wireless-AC 7265)
Keenetic Wi-Fi: servidor - fio - Keenetic Giga - fio - Keenetic Viva - laptop (adaptador Intel Dual Band Wireless-AC 7265)
Amplificador Keenetic: servidor - fio - Keenetic Giga - sem fio - Keenetic Viva (como repetidor) - laptop (adaptador Intel Dual Band Wireless-AC 7265)
Adaptador Keenetic: servidor - fio - Keenetic Giga - sem fio - Keenetic Viva (no modo adaptador) - fio - laptop
Mini adaptador Zyxel: servidor - fio - Zyxel Multy X - sem fio - Zyxel Multy mini - fio - laptop
Adaptador Zyxel Multy: servidor - fio - Zyxel Multy X - sem fio - Zyxel Multy X - fio - laptop
A imagem mostra que todos os dispositivos de 2,4 GHz são menos produtivos do que de 5 GHz. E isso apesar de não haver ruído de redes interferentes vizinhas, pois se houvesse ruído na frequência de 2,4 GHz, o resultado teria sido visivelmente pior. No entanto, você pode ver claramente que a velocidade de transferência de dados em 5 GHz é quase duas vezes mais rápida que em 2,4 GHz. Além disso, é perceptível que o número de threads de download simultâneos também tem alguma influência, ou seja, com o aumento do número de threads, o canal de transmissão de dados é utilizado de forma mais densa, embora a diferença não seja tão significativa.
É bem visível quando o roteador Keenetic atuou como repetidor que a velocidade de transmissão é dividida em duas, então vale a pena levar isso em consideração se você deseja transferir grandes quantidades de informações em alta velocidade, e não apenas expandir a cobertura de a rede Wi-Fi.
O último teste, onde o Zyxel Multy X e o Zyxel Multy mini atuaram como um adaptador para conexão cabeada de um dispositivo remoto (a comunicação entre o Zyxel Multy X base e o dispositivo receptor era sem fio), demonstrou as vantagens do Multy X, especialmente com multi -transferência de dados em fluxo. O maior número de antenas no Zyxel Multy X teve efeito: 9 peças contra 6 no Zyxel Multy mini.
Conclusão
Assim, é óbvio que mesmo com uma onda aérea descarregada na frequência de 2,4 GHz, faz sentido mudar para 5 GHz quando grandes quantidades de informações precisam ser transmitidas com rapidez suficiente. Ao mesmo tempo, mesmo na frequência de 2,4 GHz é bem possível assistir filmes em qualidade FullHD usando o roteador como repetidor. Mas um filme 4K com taxa de bits normal já começará a falhar, então o roteador e o dispositivo de reprodução devem ser capazes de operar a uma frequência de 5 GHz. Neste caso, a velocidade mais alta é alcançada se um conjunto de dois Zyxel Multy X ou Zyxel Multi X+ Multy mini for usado como adaptador sem fio.
E agora sobre os preços. Um par testado de roteadores Keenetic Giga+ Keenetic Viva custa 14800 rublos. E o mini kit Zyxel Multy X+Multy custa 21900 rublos.
O sistema mesh da Zyxel pode fornecer ampla cobertura em velocidades muito decentes, sem a necessidade de fios adicionais. Isto é especialmente verdadeiro quando o reparo já foi feito e nenhum par trançado adicional foi instalado. Além disso, organizar essa rede é o mais simples possível por meio de um aplicativo em um smartphone. Devemos acrescentar a isso que uma rede Mesh pode consistir em 6 dispositivos e ter uma topologia em estrela e em árvore. Ou seja, o dispositivo final pode estar muito longe do roteador inicial, que está conectado à Internet.
Ao mesmo tempo, um sistema Wi-Fi baseado em roteadores Keenetic é muito mais funcional e oferece organização de rede mais barata. Mas isso requer uma conexão por cabo. A distância entre os roteadores pode ser de até 100 metros e a velocidade não diminuirá em nada devido à transmissão por uma conexão com fio gigabit. Além disso, pode haver mais de 6 dispositivos nessa rede, e o roaming de dispositivos Wi-Fi durante a movimentação será contínuo.
Assim, cada um decide por si o que escolher: funcionalidade e necessidade de instalar um cabo de rede, ou a facilidade de expandir uma rede wireless por um pouco mais de dinheiro.
Fonte: habr.com