Коли я ще жив у багатоквартирному будинку, я стикався з проблемою низької швидкості в дальньому приміщенні. Адже у багатьох роутер стоїть у передпокої, куди провайдер дотягнув оптику або UTP, і там був поставлений типовий девайс. Ще добре, коли власник змінює маршрутизатор на свій власний, а типові пристрої від провайдера – це, як правило, бюджетні чи прості моделі. Чекати від них високої продуктивності не варто - працює і добре. Але я встановив роутер із гігабітними портами, з радіомодулем, що підтримує роботу на частотах 2,4ГГЦ та 5 ГГц. А швидкість зв'язку з Інтернетом у межах квартири і особливо в далеких кімнатах була дуже гнітючою. Частково справа в зашумленому діапазоні 2,4 ГГц, частково в згасанні та багаторазовому відображенні сигналу при проходженні через залізобетонні конструкції. І тоді вирішив розширити мережу додатковими пристроями. Виникло питання: Wi-Fi мережа чи Mesh-система? Я вирішив розібратися, провести тести та поділитися досвідом. Ласкаво просимо.
Теорія про Wi-Fi та Mesh
Для звичайного користувача, який підключається Wi-Fi до мережі і дивиться ролики в Youtube ніякої різниці не буде, якою системою користуватися. А ось з точки зору організації нормального Wi-Fi покриття ці системи принципово різні і кожна має як плюси, так і мінуси. Почнемо з Wi-Fi системи.
Система Wi-Fi
Це мережа звичайних роутерів, які можуть працювати незалежно. У такій системі виділяється один провідний маршрутизатор та інші стають веденими. При цьому перехід між роутерами залишається непомітним для клієнта, а з погляду самих маршрутизаторів клієнт перемішається з однієї стільники в іншу. Таку систему можна порівняти зі стільниковим зв'язком, адже утворюється єдина локальна мережа з роутерами-трансляторами. Плюси системи очевидні: мережу можна нарощувати поступово, додаючи нові пристрої за потребою. Причому достатньо купуватиме недорогі роутери з підтримкою цієї технології. Мінус один, але суттєвий: до кожного роутера повинен бути підведений Ethernet-кабель та живлення. Тобто, якщо ви вже зробили ремонт і не заклали UTP кабель, його доведеться або простягати по плінтусу, де це можливо, або розглядати іншу систему.
Система Mesh
Це мережа спеціалізованого обладнання, яке утворює мережу з декількох пристроїв, створюючи суцільне покриття Wi-Fi сигналу. Ці точки, як правило, дводіапазонні, тому можна працювати як в мережах 2,4 ГГц, так і в мережах 5 ГГц. Великим плюсом є те, що для підключення кожного нового пристрою немає необхідності тягнути кабель – вони зв'язуються окремим передавачем, створюючи свою мережу і через неї передаються дані. Далі ці дані передаються на звичайний Wi-Fi адаптер, досягаючи користувача. Перевага очевидна: не потрібно жодних додаткових дротів – просто встромив у розетку адаптер нової точки, прив'язав її до головного маршрутизатора та користуйся. Але є недоліки. Наприклад, ціна. Вартість головного маршрутизатора в рази перевищує вартість звичайного роутера, а вартість додаткового адаптера також є суттєвою. Зате не треба переробляти ремонт, тягнути кабелі та думати про дроти.
Перейдемо до практики
Я вже переїхав із залізобетонної квартири у власний будинок і також зіткнувся з проблемою падіння швидкості бездротової мережі. Якщо раніше сильно впливала зашумленість ефіру сусідніми Wi-Fi роутерами (адже кожен норовить викрутити потужність на максимум, щоб «заглушити» сусідів і підняти свою швидкість), то тепер почали впливати відстані та перекриття. Замість квартири на 45 квадратів я перебрався до двоповерхового будинку на 200 квадратних метрів. Про життя в будинку можна говорити багато, і навіть те, що сусідська Wi-Fi точка лише іноді з'являється в меню смартфона, а більше бездротових мереж не виявляється, вже багато про що говорить. Як би там не було, роутер я постарався розмістити в географічному центрі будинку і на частотах 2,4 ГГц він забезпечує зв'язок скрізь, а на ділянці покриття вже кульгає. Але коли дивишся фільм із домашнього сервера на ноутбуці в дальній від маршрутизатора кімнаті, іноді бувають завмирання. Виявилося, що мережа 5 ГГц нестабільна при кількох стінах, перекриттях і ноут воліє переключитися на мережу 2,4 ГГц, яка має стабільність вище, а швидкість передачі даних нижче. "Потрібно більше швидкості!", - Як любить говорити Джеремі Кларксон. І я пішов шукати спосіб розширити та прискорити бездротовий зв'язок. Я вирішив порівняти в лоб дві системи: Wi-Fi систему від Keenetic і Mesh-систему від Zyxel.
З боку Keenetic участь взяли роутери Keenetic Giga та Keenetic Viva. Один із них виступав організатором мережі, а другий – провідною точкою. Обидва роутери мають гігабітний Ethernet та дводіапазонний радіомодуль. Крім цього, у них є USB порти та дуже широкий діапазон налаштувань прошивки. На момент тесту була встановлена остання доступна прошивка та ведучим був Keenetic Giga. Пов'язані між собою вони були по гігабітному проводовому кабелю Ethernet.
З боку Zyxel буде Mesh система у складі Multy X та Multi mini. Старша точка, Multy X була підключена до Інтернету, а «молодша», Multi mini, була встановлена в дальньому кутку будинку. Чільну точку було підключено до мережі, а додаткова виконувала функцію роздачі мережі бездротовим і дротовим каналом. Тобто додаткова підключена точка може бути ще й бездротовим адаптером для техніки, яка не має Wi-Fi модуля, але є Ethernet-порт.
Функціональні можливості
Виробник часто заявляє в прес-релізах про надзвичайно широке покриття бездротової мережі своїх пристроїв. Але це діє на відкритому майданчику без стін, що відбивають поверхонь та радіоперешкод. Насправді багато хто зіштовхувався зі зниженням швидкості та втратою пакетів у квартирах, де на смартфоні видно півтора-два десятки бездротових мереж. У тому числі тому ефективніше використовувати ще не такий зашумлений діапазон 5 ГГц.
Для простоти, я називатиму головні пристрої Wi-Fi і Mesh системи роутерами. Кожен із роутерів може бути просто бездротовим пристроєм. Але мені цікаво, скільки пристроїв і на якій швидкості роутер може забезпечити доступ до мережі. З першого питання ситуація виглядає так. Кількість підтримуваних пристроїв залежить від Wi-Fi модуля. У Zyxel Multy X та Multy mini це буде 64+64 пристрої на кожен діапазон (2,4+5 ГГц), тобто за наявності двох точок можна підключити 128 пристроїв по 2.4 ГГц та 128 пристроїв по 5 ГГц.
Створення Mesh мережі зроблено максимально простим та наочним: для роботи достатньо мати смартфон та встановити туди програму Zyxel Multi. І неважливо, чи буде у вас пристрій iOS або Android. За підказками майстра установки створюється мережа і підключаються всі наступні пристрої. Що дивно, для початкового створення мережі треба увімкнути геопозиціонування та мати підключення до Інтернету. Тож доведеться, як мінімум, мати доступ до мережі зі смартфона.
У роутерів Keenetic ситуація виглядає дещо інакше. Кількість клієнтських пристроїв залежить від моделі. Нижче наведу назву роутерів та можливості щодо підключення клієнтів у діапазонах 2,4 та 5 ГГц.
Giga III та Ultra II: 99+99
Giga KN-1010 та Viva KN-1910: 84 на обидва діапазони
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
Конфігурувати роутери можна як із комп'ютера, так і зі смартфона. І якщо в локальній мережі це легко реалізується через web-інтерфейс, то для смартфона існує спеціальна програма, яка надалі дасть можливість користуватися додатковими функціями, на кшталт торрент-качалки або доступу до файлів на підключеному накопичувачі USB. Keenetic має чудову функцію – KeenDNS, яка дозволяє за наявності сірої IP адреси підключатися до web-служб опублікованих сервісів із зовнішньої мережі. Тобто, можна підключитися до інтерфейсу роутера за NAT, можна підключитися до інтерфейсу відеореєстратора або web-сервера за NAT. Але оскільки цей матеріал все-таки про мережу, то треба зазначити, що організація Wi-Fi мережі також дуже проста: головний роутер стає провідним пристроєм, а на інших роутерах включається режим керованих адаптерів. При цьому керовані роутери можуть створювати VLAN, можуть працювати в єдиному адресному просторі, на них може бути виставлена потужність роботи кожного бездротового адаптера з кроком в 10%. Таким чином, мережу можна розширити багаторазово. Але є одне: для організації Wi-Fi мережі всі роутери повинні бути підключені за допомогою Ethernet.
Методика тестування
Оскільки бездротова мережу з боку клієнта немає різниці, а з погляду технічної організації мережі принципово різні, було обрано методику убік користувача. Тестування проходили окремо пристрої Zyxel Multy X+ Multiy mini та Keenetic Giga+Keenetic Viva. Щоб уникнути впливу провайдера, у локальній мережі було піднято сервер перед головним пристроєм. А на власному пристрої був організований клієнт. У результаті, топологія була такою: сервер-провідний роутер-точка доступу-клієнт.
Всі тести проводилися за допомогою утиліти Iperf, що емулює безперервну передачу даних. Щоразу тести проводилися для 1, 10 та 100 потоків, що дозволяє оцінити продуктивність бездротової мережі при різному завантаженні. Емулювалася як однопотокова передача даних, на кшталт перегляду ролика на Youtube, так і багатопотокова, як робота торрент гойдалки. Тести проводилися окремо при підключенні по мережі 2,4 та 5 ГГц.
Крім цього, оскільки пристрої Zyxel Multy і Zyxel mini можуть виступати в якості адаптера, вони були підключені по Ethernet-інтерфейсу до комп'ютера на швидкості 1000 Мбіт/с і також проведено три тести швидкості. В аналогічному тесті роутер Keenetic Vivo брав участь як Wi-Fi адаптер, будучи підключеним патч-кордом до ноутбука.
Відстань між точками близько 10 метрів, залізобетонне перекриття та дві стіни. Відстань від ноутбука до кінцевої точки доступу – 1 метр.
Усі дані занесено до таблиці та побудовано графіки швидкості.
Результати
А тепер настав час подивитися на цифри та на графіки. Графік наочніший, тому відразу наведу його.
На графіках ланцюжка підключення такі:
Zyxel mini: сервер - провід - Zyxel Multy X - бездротовий - Zyxel Multy mini - ноутбук (адаптер Intel Dual Band Wireless-AC 7265)
Zyxel Multy: сервер - провід - Zyxel Multy X - бездротовий - Zyxel Multy X - ноутбук (адаптер Intel Dual Band Wireless-AC 7265)
Keenetic Wi-Fi: сервер – провід – Keenetic Giga – провід – Keenetic Viva – ноутбук (адаптер Intel Dual Band Wireless-AC 7265)
Keenetic підсилювач: сервер - провід - Keenetic Giga - безпровід - Keenetic Viva (як репітер) - ноутбук (адаптер Intel Dual Band Wireless-AC 7265)
Keenetic адаптер: сервер - провід - Keenetic Giga - бездрот - Keenetic Viva (в режимі адаптера) - провід - ноутбук
Zyxel mini адаптер: сервер — дріт — Zyxel Multy X — бездрот — Zyxel Multy mini — дріт — ноутбук
Zyxel Multy адаптер: сервер - провід - Zyxel Multy X - бездротовий - Zyxel Multy X - провід - ноутбук
На малюнку видно, що це пристрої на частоті 2,4 ГГц менш продуктивні, ніж частоті 5 ГГц. І це при тому, що навколо не було шуму із сусідських мереж, що заважають, так як у разі наявності зашумленості за частотою 2,4 ГГц результат був би помітно гірший. Проте, наочно видно, що швидкість передачі на частоті 5 ГГц майже вдвічі вище, ніж 2,4 ГГц. Крім того, помітно, що деякий вплив робить і кількість потоків одночасного завантаження, тобто при збільшенні кількості потоків щільніше використовується канал передачі даних, хоча різниця не така істотна.
Дуже добре видно, коли роутер Keenetic виступав як репітер, що швидкість передачі ділиться надвоє, так що варто це враховувати, якщо хочете передавати великі обсяги інформації з великою швидкістю, а не просто розширити покриття Wi-Fi мережі.
На останньому тесті, де Zyxel Multy X та Zyxel Multy mini виступали в якості адаптера для дротового підключення віддаленого пристрою (зв'язок між базовим Zyxel Multy X і приймаючим пристроєм був бездротовий) продемонструвала переваги Multy X, особливо при багатопоточній передачі даних. Далася взнаки більша кількість антен у Zyxel Multy X: 9 штук проти 6 у Zyxel Multy mini.
Висновок
Таким чином, очевидно, що навіть при незавантаженому ефірі на частоті 2,4 ГГц є сенс переходити на 5 ГГц, коли потрібно передавати великі обсяги інформації досить швидко. При цьому навіть на частоті 2,4 ГГц цілком можна дивитися фільми в FullHD якості, використовуючи роутер як репітер. А ось кіно в 4К із нормальним бітрейтом вже почне заїкатися, тому роутер та пристрій відтворення повинні вміти працювати на частоті 5 ГГц. При цьому найбільша швидкість досягається, якщо як бездротовий адаптер використовується комплект із двох Zyxel Multy X або Zyxel Multi X+ Multy mini.
А тепер про ціни. Випробувана пара роутерів Keenetic Giga+ Keenetic Viva коштує 14800 21900 рублів. А комплект Zyxel Multy X + Multi mini - XNUMX рублів.
Mesh система Zyxel може забезпечити широке покриття на дуже пристойній швидкості без прокладання додаткових дротів. Це особливо актуально, коли ремонт вже зроблено, а додаткової кручений пари не закладено. До того ж, організація такої мережі максимально проста через додаток на смартфоні. Треба додати до цього, що Mesh мережа може складатися з шести пристроїв і мати як топологію зірка, так і деревоподібну. Тобто кінцевий пристрій може бути дуже далеким від стартового роутера, який підключений до мережі Інтернет.
При цьому Wi-Fi система на базі роутерів Keenetic значно функціональніша і забезпечує більш дешеву організацію мережі. Але для цього потрібне кабельне підключення. Дистанція між роутерами може бути до 100 метрів, а швидкість зовсім не знижуватиметься через передачу по гігабітному провідному з'єднанню. При цьому пристроїв у такій мережі може бути більше 6, а роумінг Wi-Fi при переміщенні буде безшовним.
Таким чином, кожен вирішує сам, що вибрати: функціональність і необхідність прокладання мережного проводу або простоту розширення бездротової мережі за дещо великі гроші.
Джерело: habr.com