Протокол беспроводной связи Wi-Fi (Wireless Fidelity – беспроводная точность) был разработан еще в 1996 году. Изначально он предназначался для построения локальных сетей, но наибольшую популярность приобрел, как эффективный метод соединения с интернетом смартфонов и других портативных устройств.
За 20 лет одноименный альянс разработал несколько поколений соединения, внедряя с каждым годом более скоростные и функциональные его обновления. Они описываются стандартами 802.11, издаваемыми IEEE (Институт инженеров электротехники и электроники). В группу входит несколько версий протокола, отличающихся скоростью передачи данных и поддержкой дополнительных функций.
Самый первый стандарт Wi-Fi не имел буквенного обозначения. Поддерживающие его устройства обмениваются данными на частоте 2,4 ГГц. Скорость передачи информации составляла всего 1 Мбит/с. Также существовали девайсы с поддержкой скорости до 2 Мбит/с. Он активно использовался всего 3 года, после чего был усовершенствован. Каждый последующий стандарт Wi-Fi обозначается буквой после общего номера (802.11a/b/g/n и т.д.).
Одно из первых обновлений стандарта Wi-Fi, вышедшее в 1999 году. Благодаря удвоению частоты (до 5 ГГц) инженерам удалось добиться теоретических скоростей до 54 Мбит/с. Широкого распространения он не получил, так как сам по себе несовместим с другими версиями. Устройства, поддерживающие его, для работы в сетях на 2,4 ГГц должны иметь двойной приемопередатчик. Смартфоны с Wi-Fi 802.11a распространены слабо.
Второе раннее обновление интерфейса, вышедшее параллельно с версией a. Частота осталась прежней (2,4 ГГц), но скорость увеличили до 5,5 или 11 Мбит/с (в зависимости от устройства). До конца первого десятилетия 2000-х годов это был наиболее распространенный стандарт для беспроводных сетей. Совместимость с более старой версией, а также достаточно большой радиус покрытия, обеспечили ему популярность. Несмотря на вытеснение новыми версиями, 802.11b поддерживается практически всеми современными смартфонами.
Новое поколение протокола Wi-Fi было представлено в 2003 году. Разработчики оставили частоты передачи данных прежними, благодаря чему стандарт оказался полностью совместимым с предшествующим (старые устройства работали со скоростью до 11 Мбит/с). Скорость передачи информации возросла до 54 Мбит/с, что было достаточно вплоть до недавнего времени. Все современные смартфоны работают с 802.11g.
В 2009 году вышло масштабное обновление стандарта Wi-Fi. Новая версия интерфейса получила существенное увеличение скорости (до 600 Мбит/с), сохранив совместимость с предшествующими. Для возможности работы с оборудованием 802.11a, а также борьбы с перегруженностью диапазона 2,4 ГГц, была возвращена поддержка частот 5 ГГц (параллельно 2,4 ГГц).
Были расширены возможности конфигурирования сети и увеличено количество поддерживаемых одновременно соединений. Появились возможность связи в многопоточном режиме MIMO (параллельная передача нескольких потоков данных на одной частоте) и объединение двух каналов для связи с одним устройством. Первые смартфоны с поддержкой этого протокола вышли в 2010 году.
В 2014 году был утвержден новый стандарт Wi-Fi IEEE 802.11ac. Он стал логичным продолжением 802.11n, предоставляющим десятикратный рост скорости. Благодаря возможности объединения до 8 каналов (по 20 МГц каждый) одновременно – теоретический потолок увеличился до 6,93 Гбит/с. что в 24 раза быстрее, чем 802.11n.
От частоты 2,4 ГГц было решено отказаться, в силу загруженности диапазона и невозможности объединения более 2 каналов. Стандарт Wi-Fi IEEE 802.11ac работает в диапазоне 5 ГГц и обратно совместим с устройствами 802.11n (с частотой 2,4 ГГц), но работа с более ранними версиями не гарантируется. Сегодня еще не все смартфоны поддерживают его (к примеру, поддержки нет у многих бюджетников на MediaTek).
Существуют версии IEEE 802.11, маркированные другими буквами. Но они или вносят небольшие поправки и дополнения к перечисленным выше стандартам, или добавляют специфические функции (вроде возможности взаимодействия с другими радиосетями или безопасность). Выделить стоит 802.11y, использующий нестандартную частоту 3,6 ГГц, а также 802.11ad, рассчитанный на диапазон 60 ГГц. Первый создан для обеспечения дальности связи до 5 км, за счет использования чистого диапазона. Второй (он также известен как WiGig) – предназначен для обеспечения максимальной (до 7 Гбит/с) скорости связи на сверхмалых расстояниях (в пределах комнаты).
Все современные смартфоны оборудованы модулем Wi-Fi, рассчитанным на работу с несколькими версиями 802.11. Как правило, поддерживаются все взаимно совместимые стандарты: b, g и n. Однако работа с последним нередко может быть реализована только на частоте 2,4 ГГц. Устройства, которые способны работать в сетях 802.11n 5 ГГц, также отличаются поддержкой 802.11a, как обратно совместимого.
Рост частоты способствует увеличению скорости обмена данными. Но, вместе с тем, уменьшается длина волны, ей сложнее проходить сквозь препятствия. Из-за этого теоретическая дальность связи 2,4 ГГц будет выше, чем у 5 ГГц. Однако на практике ситуация обстоит немного иначе.
Частота 2,4 ГГц оказалась свободной, поэтому бытовая электроника использует именно ее. Помимо Wi-Fi, в этом диапазоне работают Bluetooth-устройства, приемопередатчики беспроводных клавиатур и мышек, в нем же излучают магнетроны СВЧ-печей. Поэтому в местах, где функционирует несколько сетей Wi-Fi, количество помех нивелирует преимущество в дальности. Сигнал будет ловиться и за сотню метров, но скорость окажется минимальной, а потери пакетов данных – большими.
Диапазон 5 ГГц более широк (от 5170 до 5905 МГц), меньше загружен. Поэтому волны хуже преодолевают препятствия (стена, мебель, тело человека), зато в условиях прямой видимости обеспечивают более устойчивую связь. Неспособность эффективно преодолевать стены оборачивается преимуществом: вы не сможете поймать соседский Wi-Fi, зато и вашему роутеру или смартфону он мешать не будет.
Однако, следует помнить, что для достижения максимальной скорости – необходим и роутер, работающий с таким же стандартом. В остальных случаях получить больше 150 Мбит/с все равно не выйдет.
Многое зависит от роутера и его типа антенны. Антенны адаптивного типа разработаны так, что они определяют местонахождение смартфона и подают на него направленный сигнал, достающий дальше, чем у других типов антенн.
Тест пяти роутеров 802.11ac | Введение
Когда-то любая современная автомагистраль была мечтой водителя. Асфальт был новым, а полосы – пустыми. Но появление заторов было делом неизбежным. Люди стали всё чаще выскакивать на трассу, чтобы быстрее проезжать свой обычный маршрут. Население росло, а с ним росло и число машин, забивающих улицы. То, что когда-то было беззаботной вечерней прогулкой, сегодня стало глухой четырёхчасовой пробкой.
Несмотря на автомобильные аналогии, на самом деле речь идёт о 2,4-гигагерцевом диапазоне беспроводных сетей Wi-Fi. Очень может быть, что во времена зарождения стандарта 802.11b (около 1999 года) на трассе и можно было развить эти жалкие 11 Мбит/с, но при этом вряд ли на дороге был кто-то ещё. Вернёмся в день сегодняшний. Несмотря на внедрение новых стандартов 802.11g и 802.11n, диапазон 2,4 ГГц превратился в густую кашу, забитую ноутбуками, нетбуками, беспроводными акустическими системами, периферией с интерфейсом Bluetooth, смартфонами, планшетами, телевизорами и телевизионными приставками, игровыми консолями, бытовыми приборами и целой кучей других устройств. Все эти гаджеты стремятся завладеть всего-навсего тремя каналами (с учётом наложения полос), предусмотренными стандартом 802.11b. В сетях 802.11g/n c шириной канала 20 МГц предусмотрены четыре канала, а в сетях 802.11g с шириной полосы 40 МГц - всего два.
Между тем, стандарт 802.11a, использующий частотный диапазон 5 ГГц, предоставляет значительно больше неперекрывающихся каналов (а именно, 23). И хотя теоретически 802.11a обеспечивал скорость до 54 Мбит/с, сравнимую с возможностями 802.11g, успеха добился альтернативный вариант, работающий в диапазоне 2,4 ГГц, - благодаря тому, что более длинные волны лучше проникают через препятствия. Дальность передачи сигнала с частотой 5 ГГц, который обладает почти вдвое большей амплитудой, чем у волны 2,4 ГГц, значительно ниже, чем у конкурента, потому протокол 802.11b/g смог стать доминирующим стандартом беспроводной связи. Когда появился стандарт 802.11n, поддерживающий оба частотных диапазона, беспроводная связь уже стала настолько популярной, что для многих пользователей взаимные помехи и перегрузка сети начали представлять серьёзную проблему. И хотя в протоколе 802.11n были реализованы несколько технологий, призванных улучшить производительность сети, уже было очевидно, что диапазон 2,4 ГГц погружается в пучину помех всё глубже и глубже. Подробнее об этих проблемах и о некоторых решениях, реализованных в стандарте 802.11n, читайте в наших статьях и .
Преемник протокола 802.11n, а именно 802.11ac, пока ещё не принят в окончательной спецификации, необходимой, чтобы вендоры почувствовали уверенность и начали выпускать серийную продукцию. В настоящее время 802.11ac представлен "черновой" версией Draft 4.0. По данным Рабочей группы 802.11, новый стандарт должен быть одобрен в конце 2013 года, хотя к тому времени эта технология уже будет широко представлена на рынке.
Поставки первого набора микросхем для 802.11ac, разработанного компанией Qualcomm, начались в ноябре 2011 года. В апреле 2012 года компания Netgear предложила уже первый потребительский роутер 802.11ac с начинкой от Broadcom. Вскоре подтянулись и другие производители. Ожидается, что к концу 2013 года потребительские роутеры среднего и высшего класса полностью перейдут с 802.11n на стандарт 802.11ac.
Но пока стандарт 802.11ac ещё нов, относительно редок, а оборудование для него ещё дорого. Стоит ли оно таких денег? В прошлом мы уже сталкивались с беспроводными устройствами, выпущенными до утверждения стандартов, которые не оправдали своей высокой цены. Ждёт ли нас разочарование или это отличная цена за серьёзную прибавку в производительности? Есть лишь один способ выяснить это.
Преимущества 802.11ac
Гигабит без проводов. Именно эта фраза играет принципиальную роль в маркетинге стандарта 802.11ac, поскольку наконец-то у провайдеров беспроводных сетей появилась технология, способная конкурировать с кабелем категорий 5e или 6. Зачем связываться с ограничениями по развёртыванию и расположению проводных сетей, если можно получить тот же самый результат через Wi-Fi? Незачем – если только всё это правда.
Как мы показали в статье "Gigabit Ethernet в домашней сети: переходить или нет?" , скорость более 100 Мбит/с можно получить в гигабитных сетях как с девяти-, так и с пятнадцатиметровыми кабелями. Из этого же материала следует, что такие сети практически нечувствительны к неблагоприятным воздействиям окружающей среды. Поэтому, в отличие от беспроводных сетей, мы тогда отказались от мнения: "Ну, это только говорится 1000 Мбит/с, а у меня получается только 30 Мбит/с". Если нет никаких препятствий, гигабит – это гигабит. Точка. Как мы увидим позже, 802.11ac – не гигабитный стандарт, это всё маркетинг. Но он же лучше, чем 802.11n? Определённо.
Чтобы понять, в чём превосходство 802.11ac, нужно разобраться в его ключевых преимуществах над технологией Wi-Fi предыдущего поколения.
Использование только диапазона 5 ГГц. В стандарте 802.11n предусмотрено использование либо диапазона 2,4 ГГц, либо диапазона 5 ГГц, при этом нам известно, что диапазон 2,4 ГГц уже переполнен. Он работоспособен, но ненадёжен, и чем шире нам нужен канал для передачи данных, например, HD-видео, тем выше требования к его надёжности. Проще говоря, возможности диапазона 2,4 ГГц практически полностью исчерпаны, по крайней мере, в рамках технологий нынешнего поколения. Можно принудительно организовать повышенную пропускную способность при помощи тактики "плохого соседа", объединяя каналы, но это приведёт к негативному воздействию на все остальные беспроводные устройства. Диапазон 5 ГГц – это практически непаханая целина для беспроводной связи, и Институт инженеров по электротехнике и электронике IEEE выбрал его для использования в стандарте связи нового поколения.
Более широкие каналы связи. Cтандарт 802.11n допускает объединение двух 20-мегагерцевых каналов в один шириной в 40 МГц. В диапазоне 2,4 ГГц из-за использования 40-мегагерцевых полос число реально доступных каналов ограничено тремя. В диапазоне 5 ГГц доступны 23 каналов шириной 20 МГц, что означает 11 эффективных 40-мегагерцевых каналов. В cтандарте 802.11ac мы начинаем уже с пяти неперекрывающихся 80-мегагерцевых каналов. Спецификация 802.11ac допускает объединение двух каналов в один шириной 160 МГц, но это возможно только для двух каналов из пяти. Отложим рассуждения о полезности 160-мегагерцевых каналов до тех пор, пока не услышим рассказов о том, как такие сверхширокие каналы работают в жилом секторе, особенно в компании беспроводных телевизоров высокого разрешения и смартфонов.
Больше MIMO. Технология Multiple-Input Multiple-Output (MIMO, "Несколько входов, несколько выходов") обеспечивает разделение одного потока данных на несколько составляющих потоков, которые можно транслировать и принимать отдельно. Такое разделение и последующее воссоединение сигнала во многих случаях позволяет добиться более высокой скорости передачи данных. Однако чем больше этих потоков (правильное название - "пространственных потоков", spacial streams"), тем больше требуется антенн для их передачи (Tx) и приёма (Rx). Скорость порядка 450 Мбит/с, рекламируемая в качестве рабочей для высококлассного оборудования стандарта 802.11n последнего поколения, достигается только при условии использования массива антенн 3х3:3 (три на передачу, три на приём, три потока). И если стандарт 802.11n предусматривает до четырёх пространственных потоков, то в 802.11ac их может быть до восьми.
Многопользовательская MIMO (MU-MIMO).
Технология MIMO позволяет превратить нескольких пользователей в пространственно отличные, но связанные линией беспроводной передачи ресурсы. Иными словами, несколько радиотерминалов, установленных на некоторой площади, могут взаимодействовать с целью улучшить производительность каждого из них. Однопользовательская MIMO, реализованная в стандарте 802.11n, может работать только с несколькими антеннами, аппаратно связанными одним терминалом. В стандарте 802.11ac в режиме MU-MIMO несколько точек доступа могут одновременно обрабатывать сигналы MIMO от нескольких клиентов - вместо того, чтобы быстро (и неэффективно) перебрасывать сигнал с одной на другую. Такая схема может кардинально улучшить производительность беспроводной связи в "высоконаселённых" областях.
Изменение диаграммы направленности. В статье "Почему Wi-Fi плохо работает и как это исправить. Часть 1" мы уделили много внимания формированию различных диаграмм направленности излучения антенны и условиям, при которых это может повысить производительность сетей. На момент написания этих строк не существует промышленного стандарта по формированию диаграммы направленности, поэтому покупатели вынуждены выбирать из нескольких производителей, посчитавших нужным улучшить своё оборудование стандарта 802.11n с помощью собственных разработок в этой области.
Тест пяти роутеров 802.11ac | Broadcom: комментарии из первых уст
В поисках информации о микросхемах с поддержкой стандарта 802.11ac мы поняли, что единственным авторитетным источником может быть только Broadcom. Мы обратились к старшему директору подразделения AWE (беспроводные технологии и сетевые развлечения) Дино Бекису (Dino Bekis) и главе технического маркетинга AWE Ричарду Ибарра чтобы узнать, что они думают о сегодняшней ситуации со стандартом 802.11ac и о его перспективах в будущем.
Tom"s Hardware: Итак, у нас появилась новая спецификация беспроводной связи, которая перенаправит большую часть существующего трафика из радиодиапазона 2,4 ГГц в диапазон 5 ГГц. После того как закончится переход на новый стандарт, не приведёт ли это к той же самой ситуации с переполнением эфира, что и пару лет назад?
Broadcom: Такая вероятность всегда существует, но благодаря новым схемам модуляции и применению 20-, 40-, 80- и, наконец, 160-мегагерцевых каналов у нас есть больше вариантов модуляции сигнала. У нас есть широкие частотные ресурсы. Так что даже если допустить вероятность переполнения, у нас найдётся толстая "труба" в виде модуляционных схем, которая обеспечит передачу данных. Будет ли этих мер достаточно? Да, тот самый день, в конечном счёте, настанет, но пока мы ещё очень далеко от него. Подчеркну, что если мы разделим два диапазона между различными типами трафика и разными технологиями, то это пойдёт на пользу всему доступному частотному диапазону. Если мы будем использовать в разных диапазонах разные технологии, то, на мой взгляд, это снизит их загрузку и позволит реализовать некоторые интересные задумки на частоте 5 ГГц.
Tom"s Hardware: Какие, например?
Broadcom: Один из наших приоритетов – потоковое видео. Очевидно, что трансляция видео – один из основных типов интернет-трафика. Передача видео, загрузка видео, воспроизведение видео. Всё это отнимает значительную часть пропускной способности каналов, поэтому для него должна быть выделена отдельная полоса. Как мы видим, пока диапазон 5 ГГц вполне эффективно справляется с этой задачей. Возможно, стоит отправлять большую часть трафика данных в диапазон 2,4 ГГц, а частоту 5 ГГц использовать по большей части для передачи видео. Мы уже видим что-то подобное в нашей отрасли. Однако я бы не стал заходить так далеко, чтобы заявлять об этом, как о строгой политике нашей компании или кого-либо из наших клиентов.
Tom"s Hardware: Ясно, что чем быстрее, тем лучше. Но есть ли в переходе на стандарт 802.11ac ещё какой-то смысл, помимо очередного прироста скорости?
Broadcom: Когда я рассматриваю Wi-Fi пятого поколения, я выделяю четыре преимущества этой технологии. Во-первых, это общая пропускная способность, возможность реализовать в домашних условиях настоящую гигабитную беспроводную локальную сеть. До последнего времени это было просто недостижимо. Во-вторых, благодаря заданным требованиям пропускной способности на каждого пользователя и более широким возможностям объединения, мы можем поддерживать большее число пользователей в одной сети. Сама по себе схема радиосвязи здесь значительно надёжнее, чем в сетях 802.11n. Мы получаем намного большую производительность и по скорости, и по дальности действия, чем в прошлом в сетях 802.11n.
Кроме того, у нас появилась возможность передавать данные с намного меньшими энергозатратами, чем в сетях стандарта 802.11n. Это чрезвычайно важно для двух совершенно различных категорий оборудования: для устройств с батарейным питанием, в которых имеет значение длительное время автономной работы, и для аппаратуры с питанием от электросети, где необходима высокая энергоэффективность и пониженное потребление электричества для соответствия различным "зелёным" стандартам, принимаемым в этой отрасли.
Наконец, в 802.11ac мы получили гораздо более стандартизированный подход ко всем аспектам технологии, чем мы имели в 802.11n. К примеру, нам нужно поддерживать более высокую пропускную способность сети, вроде модуляции уровня 256-QAM, для таких приложений, как быстрая синхронизация или скачивание данных. В прошлом для этого применялись различные способы - "турборежим" и т.д. Теперь этого не требуется. Раньше механизмы формирования диаграммы направленности излучения антенн были собственными разработками компаний, а теперь у нас есть стандарт, позволяющий обеспечить совместимость между оборудованием разных производителей. Больше нет этих технологических островов, привязывающих вас к каком-то одному вендору. Вы получаете большую пропускную способность, больше пользователей, высокую скорость и пониженное энергопотребление. Всё это важнейшие достоинства стандарта 802.11ac.
Tom"s Hardware: У Broadcom есть свои микросхемы для 802.11ac. Как вы считаете, разделят ли другие производители ваш энтузиазм по поводу такого промышленно-стандартизированного подхода?
Broadcom:
С точки зрения рыночных перспектив, мы пока единственная компания, уже сегодня поставляющая такой продукт. Серийное производство микросхем началось в мае 2012 года, и они очень хорошо принимаются рынком. В июне были представлены первые ПК со встроенным модулем Wi-Fi 5G, в частности, компания Asus демонстрировала их на выставке Computex. Мы ожидаем, что в начале 2013 года на рынке появятся некоторые электронные платформы высшего класса, например, телевизоры, с интегрированным чипом 802.11ac. В первом квартале 2013 года должно начаться серийное производство нескольких моделей телефонов с поддержкой 802.11ac.
Tom"s Hardware: Некоторые склонны осторожничать и не торопиться переходить на 802.11ac до принятия окончательной спецификации этого стандарта. Вспоминаются проблемы совместимости, возникавшие в своё время с оборудованием "предварительных" стандартов 11g Turbo, Pre-N, Draft N и т.д.
Broadcom: К тому же, из схватки вокруг 11n никто не вышел победителем. Поэтому, когда пришло время присмотреться к стандарту 802.11ac, все вендоры вполне сознательно постарались не повторять эту ошибку. С самого начала о спецификации 802.11ac имелось гораздо более определённое представление, чем о стандарте 802.11n. Так что сейчас мы находимся на заключительной стадии проекта. Стандарт 802.11ac будет утверждён в первом квартале 2013 года, а в рабочие версии было внесено очень мало дополнений. Разные мнения сошлись очень быстро. Даже если и будут внесены какие-то изменения, они будут незначительными, и, как ожидается, они могут быть реализованы через небольшие программные обновления. Больше не потребуется аппаратных изменений. Не могу сказать, что их вероятность равна нулю, но она настолько близка к нулю, насколько это можно предсказать. Думаю, всё в полном порядке.
Tom"s Hardware: Широкие каналы в диапазоне 5 ГГц дают нам некоторый повод для беспокойства. Стандарт 802.11ac предусматривает возможность организации каналов шириной до 160 МГц, в то время как в 802.11n уже 40-мегагерцевые каналы создавали проблемы. Стоит ли нам волноваться?
Broadcom: Была проведена работа, чтобы обеспечить отсутствие существенного влияния 802.11ac на устройства, работающие в диапазоне 5 ГГц. Никуда не деться от того факта, что когда вы переходите от каналов шириной 40 МГц на 80- и 160-мегагерцевые каналы, вы используете бОльшую часть диапазона. В какой-то момент вы столкнётесь с ограничением на число каналов, которые можно использовать в этих диапазонах. Так что да, есть способы вернуться от 160 МГц к более узким каналам, но законы физики не позволят большому числу клиентов в одном и том же месте работать с несколькими 160-мегагерцевыми каналами. Сегодня мы наблюдаем ситуацию, при которой базовой настройкой становятся каналы шириной 80 МГц. 160 МГц могут быть востребованы в будущем, но пока они не пользуются особенно высоким спросом.
К тому же, с точки зрения стандарта, каналы шириной 80 МГц являются обязательными, а 160 МГц – нет. И для сегодняшних применений восьмидесяти вполне достаточно. Если вы заглянете в текущие настройки роутера, вы увидите, что они заблокированы на 80 МГц. Люди склонны к консерватизму при развёртывании нового оборудования и стараются всё измерить. Они хотят убедиться в том, что новая технология запущена успешно, прежде чем предпринимать дальнейшие шаги.
Tom"s Hardware: Предел в 80 МГц в роутерах реализован на аппаратном уровне или в прошивке? Уверен, что найдутся желающие взломать прошивку, если она даст возможность добиться более высокой скорости.
Broadcom: Нет, это не прошивка. Максимальная ширина канала в 80 МГц сейчас реализована на аппаратном уровне.
Tom"s Hardware:
Стандарт 802.11n предусматривал четыре пространственных потока, хотя мало кто пользовался больше, чем тремя. Сейчас в 802.11ac максимально возможны восемь. Будут ли они востребованы?
Broadcom: Действительно, стандарт 802.11n поддерживал до четырёх пространственных потоков, но немногие пользовались этим. Компания Broadcom выпускала оборудование на три, затем на два пространственных потока для планшетов и на один для мобильных телефонов. Три потока предназначались для использования с персональными компьютерами класса High End и организации сетей по типу infrastructure (то есть для точек доступа). Да, стандарт 802.11ac поддерживает до восьми пространственных потоков. Судя по результатам наших исследований рынка и по сообщениям клиентов, это дело вкуса. В Северной Америке и в Европе всем нравятся округлый дизайн и встроенные антенны. Если же вы поедете в Азию, то там чем больше видимых антенн, тем выше оценивается производительность устройства. Думаю, это интересно с культурологической точки зрения. Но с точки зрения соотношения цены и производительности подавляющее большинство наших клиентов считает оптимальным три пространственных потока для развёртывания сети. И, разумеется, три потока в 802.11ac дадут вам троекратное преимущество перед 802.11n. Я не вижу особой заинтересованности в дальнейшем повышении производительности, по крайней мере, пока. Дополнительные пространственные потоки могут дать улучшенную производительность, однако вам придётся заплатить за это очень серьёзные деньги.
Tom"s Hardware: Дайте прогноз на ближайшие шесть месяцев и опишите типичный пример использования стандарта 802.11ac и соответствующего частотного диапазона.
Broadcom: Выпуск приставки U-verse компании AT&T стал переломным моментом для этой индустрии. Возможно, вы видели рекламу, где это беспроводное устройство используется у бассейна или чего-то ещё, а владельцы не беспокоятся о подключении каких-либо кабелей. Представители всех операторов, с которыми нам доводилось общаться, пытаются двигаться в этом же направлении. Добавьте сюда очень высокую скорость доступа, домашние цифровые видеомагнитофоны, беспроводные плееры, транслирующие одновременно множество программ на разные телевизоры. Плюс портативные устройства, видео с которых вы или ваши друзья захотят вывести на большой экран. Всё это занимает частотный канал. Если вы ходите разобраться, куда сегодня могут уйти от 300 до 400 Мбит/с пропускной способности канала, имейте в виду, что каждый поток HD-видео, особенно в варианте 3D, занимает от 10 до 25 Мбит/с. Вы немедленно начнёте потреблять всю ёмкость канала, предоставляемую вашим домашним роутером. Так что переход на 802.11ac позволит вам транслировать видео - как на пользовательском уровне, так и на уровне провайдера.
Тест пяти роутеров 802.11ac | Оборудование и методика тестирования
Начнём с обычных оговорок при тестировании беспроводной техники. Мы подробно рассказали в статье "Почему Wi-Fi плохо работает и как это исправить. Часть 2" о том, насколько негативно реальные условия тестирования в жилом секторе влияют на результаты тестов производительности – таких, как мы проводили здесь. Однако если у вас нет доступа к тестовой камере промышленного класса, экранированной от радиочастотных помех, или, возможно, спутника на лунной орбите, то вам придётся постараться найти место с не слишком интенсивным радиотрафиком и минимумом помех. Вот так, если это именно то, что вам нужно. Но есть убедительный контраргумент в пользу местности с сильно засорённым радиоэфиром: результаты такого тестирования будут отражать непростые условия реальной эксплуатации, выдвигающие повышенные требования к роутерам. Реальный мир – это хорошо. Условия, меняющиеся случайным образом, - это плохо. Тем не менее, мы попытались найти закономерности в результатах разнообразных тестов с разными типами трафика, и, надеемся, сумели прийти к достоверным общим выводам.
Все тесты проводились в загородном доме. Измерения в диапазоне 2,4 ГГц проводились с использованием канала 1 с настройками 40 МГц/авто, поскольку на этот канал (при выборе из 1, 6 и 11) приходилось наименьшее число видимых конкурирующих точек доступа. Для всех тестов в диапазоне 5 ГГц по тому же принципу был выбран канал 161. Как и вокруг множества других переменных при тестировании оборудования для Wi-Fi, по этому поводу у нас также возник небольшой спор. В конце концов, мы решили использовать фиксированные каналы в целях сопоставимости результатов, получаемых от разных роутеров. Возможно, нам следовало бы выбрать более популярный в диапазоне 2,4 ГГц канал 11, поскольку более высокие частоты обычно означают более высокую пропускную способность, даже несмотря на более высокий уровень помех от окружающего трафика. Более того, возможно не стоило блокировать автоматический выбор каналов, что позволило бы лучше понять, как роутеры справляются с меняющимися условиями работы. Здесь нет верного или неверного подхода, и мы, возможно, вернёмся к тестированию этих переменных в продолжении этой статьи.
Для тестов мы использовали две системы, "сервер" в виде настольного компьютера и "клиент" в лице ноутбука. Сервер постоянно находился на верхнем этаже дома в угловой комнате. Клиент размещался либо в той же комнате в пределах непосредственной видимости в трёх метрах от сервера, либо на первом этаже в противоположном углу дома в 20 метрах от сервера. Во всех тестах сервер подключался к роутеру через гигабитную сеть. Клиент соединялся в режиме моста с дополнительным роутером Netgear R6300 для теста в диапазоне 2,4 ГГц или с роутером Cisco Linksys WUMC710 для тестирования связи в стандарте 802.11ac (через гигабитную сеть). Ориентация направленности роутеров и мостов сохранялась неизменной во время всех тестов.
Мы провели три основных теста. Во-первых, мы создали папку размером 2 Гбайта, состоящую из нескольких сотен файлов MP3, EXE и попавших под руку рабочих документов. Эта папка использовалась для проверки скорости передачи данных в обоих направлениях. Затем мы переключились на тестовый модуль сети в пакете PassMark PerformanceTest 7 (в последующих статьях мы перейдём на версию 8). Наконец, для подтверждения результатов PerformanceTest 7, а также для более подробного изучения некоторых особенностей трафика мы воспользовались пакетом Ixia IxChariot. В частности, мы запустили два встроенных скрипта и передали 100 записей при помощи скрипта High-Performance TCP Throughput и 1000 записей со скриптом UDP Throughput.
Вот конфигурация наших тестовых систем:
| Спецификации тестового сервера | |
| Процессор | AMD FX-8150 (Zambezi) @ 3,6 ГГц (18 * 200 МГц), Socket AM3+, 8 Мбайт L3, режим Turbo Core включён, режим экономии энергии включён |
| Материнская плата | Asus Crosshair V Formula (Socket AM3+) на чипсете AMD 990FX/SB950, BIOS 1703 |
| Оперативная память | G.Skill 16 Гбайт (4 x 4 Гбайт) DDR3-1600, F3-12800CL9Q2-32GBZL @ DDR3-1600, 1,5 В |
| Накопитель | Patriot Wildfire 256 Гбайт SSD |
| Графика | AMD Radeon HD 7970 3 GB GDDR5 |
| Блок питания | PC Power & Cooling Turbo-Cool 850 Вт |
| Операционная система | |
| Спецификации тестового клиента | |
| Модель | Asus N56VM |
| Процессор | Intel Core i7-3720QM (Ivy Bridge) @ 2,60 ГГц (26 * 100 МГц), 6 Мбайт L3, режим Hyper-Threading включён, режим Turbo Boost включён, режим экономии энергии включён |
| Оперативная память | Hyundai 8 Гбайт (2 x 4 Гбайт) PC3-12800, HMT351S6CFR8C-PB @ 1,5 В |
| Накопитель | Жёсткий диск Seagate ST9750420AS 750 Гбайт, 7,200 оборотов в минуту |
| Графика | Nvidia GeForce GT 630M |
| Операционная система | Microsoft Windows 7 Professional (64-бит) |
Тест пяти роутеров 802.11ac | AirLive N450R и Asus RT-AC66U
AirLive N450R
Роутер AirLive - "белая ворона" в нашей компании. N450R
- это двухдиапазонный маршрутизатор, но он не совместим со стандартом 802.11ac. Зато он умеет формировать диаграмму направленности излучения в обоих диапазонах стандарта 802.11n. Производитель указывает пропускную способность до 450 Мбит/с для диапазона 5 ГГц и до 300 Мбит/с для 2,4 ГГц. На бумаге это выглядит лучшим вариантом для 5 ГГц, лишь немного не дотягивающим до 802.11ac. Кроме того, нам требовался недорогой, но высокопроизводительный роутер предыдущего поколения, с которым можно было бы сравнивать маршрутизаторы стандарта 802.11ac. По информации AirLive, этот роутер должен стоить около $116.
В отличие от красивых графических интерфейсов у роутеров известных производителей, меню AirLive выглядят довольно просто - меню такого типа применялись в большинстве устройств пять или шесть лет назад. И это не значит, что они плохие. В N450R
предусмотрены все необходимые базовые функции, к тому же к роутеру прилагается подробная и понятная документация на английском языке. Как и у всех маршрутизаторов в нашем тесте, у N450R есть четыре гигабитных порта Ethernet и кнопка Wi-Fi Protected Setup (WPS) для простого соединения с совместимыми адаптерами. В N450R также имеются два порта USB для подключения сетевого накопителя NAS и адаптера 3G.
Asus RT-AC66U
Как и у AirLive, у роутера Asus три внешние антенны, но Asus выкладывается по полной, чтобы реализовать весь их потенциал. Маршрутизатор RT-AC66U
(~7000 руб. по данным Яндекс.Маркет) может работать в режиме 3х3:3 в обоих радиодиапазонах, заявленная скорость для 2,4 ГГц 802.11n - до 450 Мбит/с, для 5 ГГц 802.11ac - до 1300 Мбит/с. В Asus не говорят напрямую о том, что в этом роутере реализована система корректировки направленности излучения, но в описании указано, что "эксклюзивная технология AiRadar" способна "определять направление", в котором расположены подключающиеся клиенты, и усиливать их сигналы, что звучит именно как формирование направленнности, хотя, это может быть и чем-то другим. При желании можно открутить штатные съёмные антенны и подключить к маршрутизатору что-то более эффективное.
В этой статье главное для нас - оборудование и производительность, поэтому мы не будем обращать внимание на удобство использования и прочие особенности роутеров. Тем не менее, стоит упомянуть, что RT-AC66U весьма дружелюбен к пользователю – начиная с процесса установки в браузере, мониторинга внутренних процессов на экране и заканчивая, возможно, самым привлекательным и интуитивно понятным пользовательским меню, которое мы когда-либо видели у роутера.
Нам особенно понравилась технология AiCloud, представляющая собой что-то типа "облачного сервера" Pogoplug, встроенного в роутер. Как и у AirLive, у Asus два порта USB 2.0, но благодаря AiCloud их можно использовать с большей пользой. Прежде всего, данные с любого внешнего накопителя (ПК, NAS, USB и т.д.), подключённого к роутеру, могут передаваться через службу AiCloud и транслироваться на мобильное устройство под управлением Android или iOS, либо на персональный компьютер (через веб-браузер). По сравнению с классической схемой настройки DDNS, позволяющей добиться той же функциональности, AiCloud значительно проще и намного удобней.
Тест пяти роутеров 802.11ac | Belkin AC1200 DB и Buffalo AC1300/N900
Belkin AC1200 DB
Сначала – о плохом. Нам пришлось около часа общаться по телефону с технической поддержкой компании Belkin, после чего нам прислали замену роутеру, который не желал подключаться к клиенту в тестах на дальней дистанции. Впрочем, у второго экземпляра была та же самая проблема, поэтому сослаться на случайный брак уже не получится.
Суть в том, что в Belkin попытались сделать более выгодное предложение, чем у конкурентов ($150 на сайте Amazon) на основе стандарта 802.11ac и схемы 2x2, но результат получился слабым. На этой модели проступают гигантские буквы: "маркетинг победил инженеров". Мы не любим критиковать "железо", но в данном случае этого и не потребуется. Результаты, отражённые в наших таблицах, скажут сами за себя.
Если вам было интересно, почему в рекламе Belkin речь идёт о преимуществах стандарта 802.11ac, а не о достижениях их собственных моделей ("физическая скорость передачи данных до 2,8 раза выше по сравнению с Wi-Fi роутерами 802.11n с двумя антеннами для приёма и передачи"), теперь вы знаете, почему.
Не будем пинать лежачих. Да, у AC1200
есть четыре гигабитных порта, поддерживаются базовые функции QoS, "родительского замка", WPS и так далее. Да, он может одновременно обрабатывать трафик в двух диапазонах. Пользовательское меню не представляет собой ничего особенного. Зачем продолжать? Представитель технической поддержки сообщил нам, что в Belkin работают над усовершенствованной версией этого роутера, который получит антенную схему 3x3. Дождитесь её, если вам интересно. Маршрутизатор AC1200 со схемой 2x2 вполне работоспособен на небольших расстояниях до клиента, но любой приличный роутер стандарта 802.11n легко обставит его и за гораздо меньшие деньги. Слабовато, Belkin, слабовато.
Buffalo AC1300/N900
C другой стороны, роутер Buffalo AirStation AC1300/N900
(WZR-D1800H, $160 на сайте Newegg) преподнёс нам несколько приятных сюрпризов. Несмотря на угловатый дизайн, это устройство за относительно низкую цену обеспечивает весьма высокую производительность. Настройки просты, нам понравилась возможность включения гостевого доступа по SSID. Роутер может выступать в роли точки доступа и он имеет сертификат DLNA для потоковой трансляции мультимедийных файлов.
Главная слабость роутера Buffalo, на наш взгляд, заключается в меню, которые местами сбивают с толку, всегда неказисты и довольно долго обновляются. Нам понравился пояснительный текст в правой колонке интерфейса, но в целом, прошивка (v1.89) требует полного обновления (От редактора: на момент публикации самая свежая версия носила номер 1.91, тем не менее, по условиям теста все устройства должны работать с ПО, которое имелось в наличии к моменту проведения тестов). Если вы сомневаетесь в наших выводах, посмотрите, как организован интерфейс у роутеров Asus и Linksys, а затем спросите себя, какой подход вам больше по душе. Наконец, Buffalo работает по схеме 3x3:3.
Тест пяти роутеров 802.11ac | Linksys EA6500/AC1750 и Netgear R6300
Linksys EA6566/AC1750
Маршрутизатор Cisco Linksys EA6500
($200 на сайте Newegg) попал к нам в руки вместе с Wi-Fi мостом WUMC710 ($150), тоже поддерживающим стандарт 802.11ac. По результатам предыдущих тестирований роутера E3000 и других моделей Linksys, мы возлагали большие надежды на EA6500, и в нескольких случаях они оправдались. Тем не менее, если вас заинтересовал EA6500, рекомендуем прочитать последние отзывы покупателей на сайте Newegg. Некоторые отрицательные отзывы действительно подтверждаются нашими результатами, другие же явно адресованы самой Cisco.
Между тем, роутер EA6500 обладает массой достоинств. Маршрутизатор способен одновременно работать в двух диапазонах в конфигурации антенн 3x3:3. Два порта USB позволяют открывать для общего доступа принтеры и подключать внешние накопители. DLNA обеспечивает трансляцию мультимедийных данных, а средства QoS помогают выставлять приоритеты для отдельных типов трафика.
Как и Asus, Cisco оснащает маршрутизаторы системой с web-интерфейсом и платформой для потоковой передачи файлов, которая носит название Linksys Smart Wi-Fi
. Она даёт возможность изменять некоторые настройки роутера, в частности, задавать параметры "родительского контроля", гостевого доступа, QoS и внешних накопителей через смартфон или планшет. Кроме того, существует несколько приложений (некоторые из них - только для iOS или Android, а некоторые поддерживают обе системы), предназначенных для мониторинга IP-камер безопасности, сетевой безопасности, трансляции мультимдийных файлов и так далее.
Мы уже говорили о том, что Cisco продолжает традицию Linksys, склонную поражать обилием встроенных меню и опций. Обширный набор функций аккуратно спрятан в очень элегантный интуитивно понятный интерфейс. Так и есть, если вы используете совместимый браузер. Но когда мы попытались зайти в панель управления через Chrome, всё, что мы увидели, была кнопка Log on и выпадающее меню выбора языка. Напомним, что сейчас Chrome – один из самых популярных браузеров для ПК…
Netgear R6300
И, наконец, роутер Netgear R6300
(~7800 руб. по данным Яндекс.Маркет). После моделей Asus и Linksys маршрутизатор R6300 кажется очередной вариацией на тему, но это только потому, что все основные производители роутеров сегодня выпускают очень похожую продукцию. Модель премиум-класса, в которой реализована новейшая версия Wi-Fi, должна иметь два порта USB, поддерживать одновременную работу в двух диапазонах по схеме 3x3:3 в каждом из них, предусматривать простой процесс установки, поддерживать WPS и иметь четыре гигабитных сетевых порта. Здесь есть всё перечисленное, а если вам нравится прямолинейный трапецеидальный дизайн Netgear, то тем лучше.
У Netgear есть собственный центр управления Netgear Genie, не уступающий Linksys Smart Wi-Fi. Система поддерживает Windows, OS X, Android и iOS. Netgear Genie обеспечивает удалённый мониторинг и управление сетью. Пользователи Apple iOS могут также выводить на печать документы на любой совместимый с AirPrint принтер.
Нам было предоставлено два экземпляра Netgear R6300, поэтому второй мы использовали в качестве моста для тестов в диапазоне 2,4 ГГц, тем более что сама Netgear рекламирует этот роутер как поддерживающий и режим моста, и режим точки доступа. Однако будьте готовы поломать голову над тем, как получить доступ к устройству после переключения режимов, поскольку его уже не видно под его изначальным IP, а в Netgear не потрудились описать этот процесс. На наших скриншотах приведены подробные и функционально богатые меню – обе вкладки: основных и дополнительных настроек.
Тест пяти роутеров 802.11ac | Результаты: копирование папки объёмом 2 Гбайта
Первый же взгляд на производительность наших шести конкурсантов выявляет несколько любопытных моментов. Самый очевидный вопрос: что происходит с Belkin? Сначала мы подумали, что это какая-то случайность, но последующие тесты и другие бенчмарки подтвердили первое впечатление. AC1200 DB не только изначально ущербен из-за двухъантенной конструкции, он не способен работать даже на уровне стандарта 802.11g. Как мы уже упоминали, мы связывались по телефону с технической поддержкой Belkin, прошлись по всем настройкам, но ничего не помогло. Сейчас в Belkin готовят доработанную версию этого роутера, и мы надеемся однажды его протестировать, но пока... считайте наши данные предметным уроком, почему ваше беспроводное оборудование должно быть хорошо протестировано и почему оно должно работать по схеме 3х3. Увы, но AC1200 DB легко заткнут за пояс многие модели десятилетней давности с поддержкой 802.11g.
Раз уж речь зашла о схеме 3х3, обратите внимание на роутер AirLive. Благодаря схеме корректировки направленности излучения антенн, 116-долларовый N450R добивается выдающихся результатов в "простом" 5-гигагерцевом 802.11n. При передаче данных от клиента к серверу он даже быстрее роутера Buffalo. В целом, N450R всё же отстаёт от всех моделей с поддержкой 802.11ac (кроме Belkin), но ненамного. Если рассчитывать производительность на каждый доллар цены, то в данных условиях и в данном приложении N450R определённо преподносит приятный сюрприз, буквально открывая "новое дыхание" у технологии текущего поколения.
Не забывайте о том, что это тест проводится в пределах одной комнаты, который теоретически должен отражать идеальные условия эксплуатации. Однако если мы вернёмся к 802.11n и диапазону 2,4 ГГц, то скорость передачи данных резко упадёт. Посмотрите на разницу в скоростях загрузки у Netgear: она составляет более 600%! Чем вызваны такие радикальные изменения? Да, мы обнаружили от четырёх до семи конкурирующих беспроводных сетей, которые присутствовали в эфире на всём протяжении тестирования, но их сигнал был довольно слабым. Более того, AirLive в действительности работает в диапазоне 2,4 ГГц по схеме 2х2, и ему всё равно удаётся обойти всех соперников, за исключением Asus. Это абсурд! Как и тот факт, что роутерам Linksys и Netgear, дважды проверенным в этом тесте, удалось продемонстрировать столь сомнительные цифры. Достаточно сказать, что мы упрочили доверие к инженерным решениям в роутере Asus и реализации коррекции направленности излучения в маршрутизаторе AirLive.
При тестировании на значительном удалении в диапазоне 5 ГГц ситуация меняется. В прошлом мы уже наблюдали немало роутеров, не справлявшихся со своими обязанностями в этих конкретных условиях. Как и маршрутизатор Belkin, старое "железо" нередко просто не подключается к серверу. Так что сам факт, что мы сравниваем трёхзначные результаты четырёх реальных соперников в стандарте 802.11ac, кажется чем-то сверхъестественным. Обратите внимание и на то, насколько ничтожно снижение пропускной способности при увеличении расстояния. Мы привыкли видеть, что в этих обстоятельствах скорость падает на 60-80%, но роутеры стандарта 802.11ac практически не теряют в производительности, а в отдельных случаях работают даже лучше при увеличении расстояния.
Да, это здорово, что AirLive всё-таки может обеспечить достаточную пропускную способность для поддержки нескольких потоков HD-видео, чего мы вообще не ожидали, но его соперники оперируют с цифрами в три раза большими! Один только этот график заставляет нас безоговорочно рекомендовать перейти на стандарт 802.11ac.
Результаты дистанционного теста в диапазоне 2,4 ГГц не удивили. Снова Asus и AirLive лидируют, Belkin не может подключиться, а трое остальных плетутся в середине. Чуть позже мы подробнее разберёмся, что происходит с целостностью потока во время передачи данных на таких низких скоростях. Намёк: ничего хорошего.
Тест пяти роутеров 802.11ac | Результаты: PerfomanceTest 7, то же помещение
Сетевой тест из пакета PerformanceTest 7 в некотором роде аналогичен тесту IxChariot, и он позволяет получить графические результаты, удобные для сравнения с данными других бенчмарков. Итак, в нашем тесте на передачу трафика TCP в пределах одного помещения на частоте 5 ГГц, мы видим, что Asus немного отстаёт от соперников, уступая даже AirLive. Роутеры Buffalo, Linksys и Netgear демонстрируют скорость в пределах 165-180 Мбит/с, что в целом вполне сопоставимо с результатами наших тестов на передачу 2 Гбайт данных. Asus - единственный роутер, показатели которого заметно различаются в этих двух тестах.
При переходе на протокол UDP пропускная способность резко вырастает, а затем упирается в что-то вроде бутылочного горлышка. Netgear R6300 – единственный роутер, не преодолевший отметку в 600 Мбит/с.
Чтобы проверить наши предположения и выяснить, почему скорость трафика ограничена неким пределом, мы обратились к создателю пакета PerfomanceTest Дэвиду Рену.
Вот что он ответил:
"Я думаю, что это происходит потому, что драйвер устройства принимает неограниченный объём данных, а затем та часть, что не может быть отправлена через доступный канал, просто отбрасывается. Протокол UDP разрабатывался для таких приложений, как потоковое видео и IP-телефония (VoIP). Это как если бы вы пытались послать видео с очень высоким разрешением, но на принимающей стороне обнаружилось бы, что пять из шести кадров до неё не дошли. Но с точки зрения отправителя все данные были посланы по назначению. В реальных условиях протокол UDP не используется для передачи максимального объёма данных на максимальной скорости. Он применяется в случаях, когда данные должны поступить вовремя, и нет смысла восстанавливать (или передавать снова) потерянную информацию, поскольку более свежие данные, например, следующий кадр потокового видео, поступят достаточно скоро. Вы можете заметить, что пропускная способность шины процессора или интерфейса PCI ограничена 600 Мбитами в секунду просто чтобы не посылать лишних данных".
Когда мы поинтересовались, почему UDP-трафик в пакете IxChariot передаётся намного медленнее, чем в PerformanceTest 7 (в чём вы скоро убедитесь), Рен сразу ответил, что он никогда не использовал и не изучал IxChariot. При этом он сделал предположение:
"Судя по тому, что я прочитал , похоже, что в Ixia внедрили (вручную) собственную версию протокола TCP (с ACK, скользящими окнами и ретрансляцией) поверх UDP. Цитата: "...Этот протокол дейтаграммы является подмножеством той функциональности, которая в протоколе TCP обеспечивает надёжность получения данных..." Я не вижу в этом смысла и никто в реальной жизни не будет этого делать. Если вам требуется надёжное соединение, вы используете TCP, если вам нужно соединение, допускающее потери, тогда вы пользуетесь UDP. Если я правильно понял их документацию, на самом деле они замеряют производительность передачи данных в двух версиях TCP: полноценной спецификации Wincosh и TCP-подобного протокола собственного написания".
Переходя к тестированию с TCP-трафиком в диапазоне 2,4 ГГц, мы снова проваливаемся значительно ниже уровня 802.11ac, точно так же, как и в тестах с передачей 2 Гбайт данных. Роутер Asus с лёгкостью вырывается вперёд, за ним следует Buffalo, отставая более чем на 40 процентов. Пока что нам непросто смириться с производительностью этих роутеров в стандарте 802.11n, поскольку мы видели, что прошлогодние модели показывают лучшие результаты в 2,4 ГГц за половину цены нынешних.
В тесте на передачу трафика UDP в диапазоне 2,4 ГГц роутер Netgear преодолевает барьер 600 Мбит/с, а общий результат конкурсантов лишь немногим хуже, чем в тестах в диапазоне 5 ГГц.
Тест пяти роутеров 802.11ac | Результаты: PerfomanceTest 7, разные концы здания
А сейчас – тесты на значительном удалении с протоколом TCP в пакете PerfomanceTest 7. И снова роутер Belkin не может подключиться, что лишь немногим хуже его результата при тестировании с близкого расстояния. Даже с корректировкой направленности излучения роутер AirLive с трудом справляется с нагрузкой, удерживая скорость преимущественно около 55 Мбит/с и чуть выше. Asus, Buffalo и Netgear работают почти втрое быстрее, и Asus снова выходит победителем. Разрыв между Asus и Linksys весьма заметен. Как фанаты последних моделей потребительских роутеров этой компании, мы склонны предположить, что Linksys поторопилась выпустить прошивку для этой модели, не получив согласия у своих инженеров. Надеемся, что последующее обновление исправит положение.
Ничего принципиально нового в тесте с UDP. Роутер Netgear теперь выходит на первое место, демонстрируя, что погрешность в результатах наших тестов составляет около 5%. Если это так, то все пять работающих роутеров статистически сыграли вничью в этом тесте.
Переходя к дистанционному тесту с TCP на частоте 2,4 ГГц, необходимо повторить, что результат Belkin совершенно нормален для этого строения и любых роутеров, рассчитанных на протокол 802.11n. Все пять оставшихся конкурсантов заслуживают похвалы за поддержание соединения в такой сложной обстановке. Роутер Linksys наконец-то проявил настойчивость и финишировал вторым после маршрутизатора Asus – единственного устройства, преодолевшего в этом тесте отметку в 100 Мбит/с.
Результаты тестов с протоколом UDP – все превышают 600 Мбит/с. Ничего интересного, пойдём дальше.
Тест пяти роутеров 802.11ac | Результаты: графики PerfomanceTest 7
Одна из наших любимых особенностей пакета PerfomanceTest 7 - это графики. На двух предыдущих страницах мы видели сравнительные результаты наших конкурсантов, а теперь нас интересуют подробности о том, как изменяется пропускная способность сетей в течение тестирования. Но даже при этом мы не хотим быть чрезмерно педантичными и занудными, так что мы отберём лишь лучшие примеры, способные проиллюстрировать особенности каждой модели.
Для начала давайте взглянем на то, как влияет расстояние на роутер AirLive, работающий в диапазоне 2,4 ГГц с TCP-трафиком. В идеале должна получиться прямая линия, свидетельствующая о том, что пропускная способность канала не страдает от помех и поток данных непрерывен. При увеличении расстояния и появлении препятствий вероятность увидеть провалы в графике повышается. Благодаря системе корректировки направленности излучения, AirLive достойно справляется с задачей и демонстрирует минимальные отклонения во втором графике.
Переключившись на диапазон 5 ГГц с теми же тестами с TCP-трафиком, мы увидим совсем другую и менее ожидаемую картину. Тест с роутером AirLive и сервером в одном помещении выглядит изумительно ровным, однако примерно на 45-й секунде после запуска фиксируется внезапный скачок скорости. Это похоже на внезапное отключение какого-то оборудования, создающего помехи. Несмотря на довольно статичные условия тестирования, мы сталкивались с этим подъёмом снова и снова у всех моделей роутеров.
Оставляя в стороне скачок производительности, посмотрим на результаты дистанционных тестов. То, что выглядит как вполне приличные 57,6 Мбит/с на наших диаграммах, здесь смотрится как полная катастрофа. Пропускная способность скачет от почти 80 Мбит/с до нуля. И хотя беглый взгляд на средние значения даёт основания думать, что этот роутер может поддерживать трансляцию HD-видео на расстоянии, стоит посмотреть на нижние границы графика. Вот это настоящая оценка. Если, к примеру, для плавного потока без выпадения информации требуется 10 или 20 Мбит/с, то этот роутер определённо не сможет гарантировать такую пропускную способность в данных условиях.
Чтобы никто не подумал, что мы придираемся только к роутеру AirLive, давайте посмотрим на четыре графика для TCP-трафика, передаваемого через маршрутизатор Asus. На графике производительности в 802.11ac в пределах одного помещения мы видим небольшой всплеск примерно на первой секунде до стабилизации соединения, затем - длинный стабильный график выше 90 Мбит/с, затем внезапный скачок выше 140 Мбит/с. Когда же мы переключаемся на стандарт 802.11n, то всякая видимость стабильности исчезает. Производительность колеблется на 100% в диапазоне от 70 до 140 Мбит/с. Конечно, с точки зрения приложений это вполне рабочий диапазон, но он показывает, насколько непостоянна пропускная способность стандарта 802.11n, даже при использовании роутера с такой выдающейся производительностью.
Возвращаясь к дистанционным тестам в стандарте 802.11ac, мы снова видим стремительный рост производительности, а затем впечатляюще ровный график около значения в 145 Мбит/с. Завидное постоянство этого уровня производительности кружит голову. Дистанционный тест в стандарте 802.11n демонстрирует ещё один скачок пропускной способности в середине, но при этом мы снова видим значительные колебания производительности на протяжении всего теста. Заметим, однако, что у Asus нет таких радикальных скачков, какие мы видели у AirLive: достигнув определённого уровня пропускной способности, Asus отлично его удерживает.
В заключение посмотрим на результаты остальных четырёх роутеров в наилучших условиях работы с трафиком TCP. Даже не глядя на числа по оси ординат, можно сказать, что Belkin очевидный аутсайдер. У маршрутизатора Buffalo самый стабильный и безупречный график из всех, однако Netgear бросает ему любопытный вызов. Если не обращать внимание на небольшой сбой на разогреве, поддерживаемая роутером Netgear пропускная способность чуть выше, чем у Buffalo. Linksys выглядит намного непредсказуемей, но вы только посмотрите на эти значения по оси ординат. Числа более 300 Мбит/с для TCP?
Остаётся загадкой, почему мы периодически сталкиваемся с резкими скачками производительности. Пока мы видели только такие скачки, в результате которых она устанавливается на более высоком уровне, но в будущих тестах, возможно, мы проследим за этими схемами в течение больших отрезков времени, например, в течение получаса или больше. Может быть, что эти стабильные участки не так уж стабильны в большем временном масштабе. Скачки происходят в обеих месторасположениях, так что это не локальный эффект, связь между комбинациями роутер и мост также не просматривается. Возможно, это имеет отношение к стеку TCP/IP, но чтобы покопаться в нём, нам потребуются дополнительные исследования. А пока мы оставляем здесь знак вопроса, к которому вернёмся в следующий раз.
Тест пяти роутеров 802.11ac | Результаты: IxChariot, тест в диапазоне 5 ГГц, то же помещение
Наконец, мы переходим к тесту IxChariot компании Ixia - возможно, самому популярному и надёжному бенчмарку для беспроводных сетей.
В тесте на передачу TCP-трафика по стандарту 802.11ac в одном помещении роутер Belkin – единственный, кто потерпел неудачу. Даже следующий за ним по производительности Linksys показал в среднем 160 Мбит/с, что великолепно для протокола TCP. Маршрутизатор AirLive продолжает поражать нас, продемонстрировав скорость в 189 Мбит/с, исключительно благодаря коррекции направленности излучения антенн. Представьте, что произойдёт, когда ведущие производители распродадут первое поколение роутеров стандарта 802.11ac и примут решение в 2013-м или 2014-м году оснастить аппараты второго поколения опцией коррекции направленности излучения! Напомню, что к высоким максимальным значениям пропускной способности у Asus, Buffalo и Netgear стоит относиться с осторожностью. К примеру, вот что на самом деле происходит с производительностью Asus на графике IxChariot:
Видите, опять этот резкий скачок? Конечно, если бы мы могли рассчитывать на постоянную среднюю скорость в 320 Мбит/с у Asus, то мы бы пали ниц и молились на этот роутер. Однако пока мы не выяснили причину этих скачков, лучше воздержимся от восторгов.
Ситуация с Netgear почти аналогична. Средняя скорость на стабильном участке немножко выше, чем у Asus, амплитуда колебаний такая же, но поскольку скачок производительности у Netgear происходит позже, средняя пропускная способность в этом тесте оказывается ниже.
Мы не скрывали различные числовые значения на графиках, поскольку они представляют собой фактически обратное отражение результатов на сравнительных диаграммах. К примеру, возьмём график Linksys (см. выше). Да, можно сказать, что среднее время отклика у этого роутера составляет 0,5 секунды, но совершенно очевидно, что всё зависит от того, о каком именно промежутке времени идёт речь.
Если вы ещё не окончательно сбиты с толку, перейдём к тестированию передачи UDF-трафика в пределах одного помещения. Помните, что большая часть результатов в тесте PerfomanceTest 7 упёрлись в некую границу? Так вот, скрипт IxChariot для трафика UDP определённо ограничивает пропускную способность, к тому же, настолько сильно, что результаты в UDP оказались ниже, чем показатели в TDP, чего практически никогда не случается.
Да, пропускная способность с UDP в среднем вдвое ниже, чем с TDP. Впрочем, вне зависимости от того, каким образом IxChariot ограничивает или занижает поток данных своими скриптами, все роутеры всё равно расположились в точной очерёдности в рамках этого тестового задания. И по этим же правилам все четыре маршрутизатора с поддержкой 802.11ac снова сыграли вничью.
Здесь мы не видим таких стабильных участков, как на графиках с TDP. С другой стороны, хорошо заметна разница в характере регулярных колебаний производительности. Взгляните на графики роутеров Buffalo и Linksys: средние значения очень близки, но шаблоны определённо отличаются.
Какой график лучше? Мы выбираем Linksys. И хотя Buffalo упорно сражается с давящим потолком в 118 Мбит/с, у Linksys хорошо просматривается надёжный пол в 112 Мбит/с. И если зайдёт речь о приоритезации трафика в потоке, второй вариант будет явно предпочтительнее.
Тест пяти роутеров 802.11ac | Результаты: IxChariot
Перейдя к тестам в стандарте 802.11n и диапазоне 2,4 ГГц в пределах одного помещения, мы получили ещё более странную картину. В первый и последний раз роутер Belkin продемонстрировал не самый низкий результат. Если AirLive, Asus и Buffalo проявили себя достойнейшим образом, не позволяя скорости передачи данных упасть ниже 50 Мбит/с, то Linksis и Netgear в нескольких случаях падали до 5 Мбит/с. Даже роутер Belkin не допускал таких провалов. Конечно, у Belkin худший средний показатель, но мы всегда ищем в "железе" хорошие черты. Поскольку мы работаем со стандартом 802.11n, в этом случае мы должны иметь дело с находящимися в равных условиях устройствами на базе зрелой и отшлифованной технологии. Поэтому любопытно наблюдать, как AirLive обходит такой уважаемый бренд, как Buffalo, и наносит сокрушительное поражение Linksys и Netgear. И только роутеру Asus удалось сохранить небольшой отрыв.
На диаграмме с результатами тестов с UDP-трафиком мы наблюдаем изменения в пропускной способности по сравнению с TDP. Показатели роутеров AirLive и Asus немного снизились, а моделей Buffalo, Linksys, и Netgear - выросли. Поскольку Linksys продемонстрировал рекордную максимальную скорость, давайте взглянем на его график.
Теперь - о дистанционном тесте в стандарте 802.11ac с TCP-трафиком. И снова Belkin не может подключиться к серверу, а AirLive наконец-то катится под откос. Посмотрите, как выглядит жизнь на дне:
Хорошая новость заключается в том, что роутер AirLive всё-таки сумел передать все 100 тестовых записей IxChariot. Плохая – в том, что большая часть этих записей была передана за два броска, которые были как две вспышки в темноте, а в остальное время канал практически не функционировал. Что касается других конкурсантов, то мы весьма впечатлены их результатами, хотя Linksys и заметно отстал от трёх других роутеров. Средняя скорость передачи данных для Asus, Buffalo и Netgear составила 180 Мбит/с, что вполне сравнимо со средней скоростью этой тройки в аналогичном тесте на коротком расстоянии, где она достигала 240 Мбит/с. Всего 25-процентная потеря пропускной способности в таких сложных условиях – это действительно выдающийся показатель.
Пропускная способность при передаче данных UDP определённо ниже, но её вполне можно использовать в большинстве случаев. Роутер Netgear возвращается к стабильной производительности с лучшей минимальной скоростью в нашей таблице. Asus лидирует по средней скорости, но присмотритесь к его графику:
Тест пяти роутеров 802.11ac | Результаты: iXChariot, разные концы здания, 2,4 ГГц
Быстро пройдёмся по дистанционным тестам с 2,4 ГГц - их результаты в целом повторяют то, что мы уже наблюдали ранее.
И снова AirLive и Asus доказывают, как они сильны в передаче TCP-трафика, демонстрируя высокую минимальную пропускную способность. Кроме того, у AirLive очень небольшая разница между минимальным и максимальным результатом, что хорошо. Asus с лёгостью становится победителем теста, оставляя далеко позади ближайшего соперника Linksys.
Ситуация повторяется и с UDP-трафиком. Asus – единственный роутер, которому мы бы доверили поток видео высокого разрешения, хотя при необходимости можно положиться и на Buffalo.
Разница в структуре сигнала двух типов трафика может быть поразительной. Через UDP было передано 1000 тестовых записей, а через TCP - 100, так по этим графикам можно получить прекрасное представление о том, что считать "нормальной" пропускной способностью для UDP. Сигнал при передаче TCP-трафика, наоборот, выглядит непостоянным и изменчивым.
Одна из замечательных функций IxChariot – это автоматическое создание отчётов о том, сколько байт данных было потеряно за каждое UDP-соединение. Обычно эти данные никак не отражаются на скорости подключения. Нужна ли вам скорость 200 Мбит/с, если "по дороге" теряется половина данных? Возможно, это зависит от приложения. Поэтому мы взяли результаты нескольких дистанционных тестов и свели данные о потерянных байтах в отдельные диаграммы.
Роутер Belkin демонстрирует 100% потерю данных, поскольку он не мог подключиться к серверу на таком расстоянии. И хотя технически это некорректно, ведь никакой передачи данных просто не было, мы посчитали необходимым визуально представить худший вариант развития событий.
Разница между диапазонами 5 и 2,4 ГГц впечатляет. Теперь прекрасно видно, что стандарт предыдущего поколения, в котором работает роутер AirLive, даже с коррекцией направленности излучения становится серьёзным препятствием для дистанционной передачи данных. Buffalo и Linksys не потеряли ни одного байта в диапазоне 5 ГГц, что просто феноменально.
В диапазоне 2,4 ГГц ситуация меняется на противоположную. Buffalo и Netgear теряют более половины передаваемых пакетов, не слишком отстаёт от них и AirLive. И только Asus обеспечивает почти стопроцентную надёжность. На это стоит обратить особое внимание тем, кто намерен использовать клиенты в обоих радиодиапазонах.
Тест пяти роутеров 802.11ac | Значительный шаг вперёд после 802.11n
И снова мы собираемся игнорировать роутер Belkin. Возможно, обновление прошивки вернёт AC1200 из небытия, но мы не собираемся этого ждать, затаив дыхание.
Оценивая Buffalo, Linksys и Netgear, можно выбрать лучшие результаты, чтобы выйти на фаворита. На наш взгляд, полученные данные не выявили чистого победителя. Linksys и Netgear имеют явное преимущество в пользовательском интерфейсе, и нам особенно понравился Linksys за его богатую платформу с поддержкой приложений Smart Wi-Fi.
Если вы ограничены в средствах и не можете себе позволить клиентское оборудование с поддержкой 802.11ac, роутер AirLive остаётся на удивление привлекательным решением. Вы не найдёте в нём каких-то излишеств, но это одно из лучших по производительности устройств в среднем классе, которое нам когда-либо доводилось видеть. К сожалению, эта компания не продаёт свою продукцию на территории России, а также США и некоторых других стран.
Затем у нас есть Asus RT-AC66U, который выиграл наше состязание, даже не вспотев. Разработчики этой компании просто сделали принципиально иную конструкцию, чем у конкурентов, и оснастили её лучшим в классе набором функций. Особенно поражает, что всё это реализовано в модели первого поколения, которая к тому же предлагается по той же цене, что и её ближайшие соперники. На основании всего вышеизложенного, мы считаем, что роутер RT-AC66U заслужил нашу нечасто вручаемую награду Elite.
Абстрагируясь от конкретных моделей, готовы ли мы дать добро стандарту 802.11ac и рекомендовать использовать его и вкладывать в него средства? Да. Очевидно, что многим производителям ещё есть над чем поработать. Хотелось бы позже вернуться к этой теме и изучить различные особенности новой технологии, в частности, влияние выбора канала на производительность, максимальную ширину канала, которую можно реально использовать в 802.11ac, а также прочие переменные, которых мы умышленно старались не касаться. Есть также вопрос максимальной пропускной способности стандарта, поскольку мы наблюдали результаты, которые могут свидетельствовать об ограничениях подсистем хранения данных в наших тестовых машинах. Но пока что мы видели достаточно, чтобы утверждать, что Wi-Fi пятого поколения готов к выходу на сцену.
Мы надеялись увидеть реально поддерживаемую скорость, превышающую 300 (или хотя бы 200) мегабит в секунду. Этого не случилось. Возможно, в течение года удастся достичь таких показателей при помощи формирования направленности излучения, большего числа антенн и других доработок. Но мы можем мириться с 150 мегабитами в секунду при подключении в одном помещении, если наряду с этим мы получаем скорость от 100 до 150 Мбит/с на значительном расстоянии и через несколько препятствий. Это очень здорово. При условии правильной реализации, стандарт 802.11ac удваивает возможности 802.11n. И уже за одно это стоит заплатить.
Производители современных маршрутизаторов, кажется, нередко перехваливают свою продукцию. Пожалуй, ни одна другая категория устройств не привлекает покупателей такими фантастическими скоростями, как 1900, 3100 или даже 5300 Мбит/с, которые указаны на упаковках и коробках. Однако каждому пользователю должно быть ясно, что все это - всего лишь теоретически возможные максимальные значения, которые не имеют совершенно ничего общего с действительностью, что и доказывает в очередной раз наше тестирование семи маршрутизаторов беспроводной локальной сети стандарта 802.11ac. Это лучшие устройства от семи производителей по цене до 25 000 рублей.
Маршрутизатор 802.11ac действительно обеспечивает высокую скорость передачи данных по сети, поэтому мы и уделили много времени и внимания тестированию производительности, оценивая ее в различных сценариях использования. В тестовой лаборатории мы определяли, с одной стороны, пропускную способность в оптимальных условиях - например, располагали конечное оборудование непосредственно у роутера. Но в реальных условиях вряд ли кто-то подолгу засиживается рядом с маршрутизатором, поэтому мы также проводили практические бенчмарки, переставляя устройства на большие расстояния от маршрутизатора. Но как бы мы ни старались, какие бы методы измерения ни применяли, максимально возможной теоретической скорости передачи данных по стандартам 802.11ac и 802.11n в тестировании мы так и не достигли.
Все семь протестированных роутеров поддерживают технологию Dual Band, то есть умеют работать в частотных диапазонах 2,4 и 5 ГГц одновременно и отправлять несколько параллельных потоков. Теоретически на частоте 2,4 ГГц скорость одного потока может достигать 150 Мбит/с, на 5 ГГц - 433 Мбит/с. Участники нашего тестирования работают с тремя-четырьмя потоками данных, так что максимальная пропускная способность на частоте 2,4 ГГц в теории составляет 450–600 Мбит/с, на 5 ГГц - 1300–1733 Мбит/с.
Самый высокий результат по всему тесту - 658 Мбит/с по нисходящему потоку (Download) - обеспечил Synology RT1900AC. Показатели остальных устройств колеблются в районе 600 Мбит/с, за исключением моделей D-Link DIR-890L и AVM FritzBox 7490, которые с результатами 530 и 519 Мбит/с соответственно замыкают список.
Что касается обратного направления, то есть отдачи данных от клиента к маршрутизатору (Upload), то тут расстановка сил иная. Самые высокие показатели (621 Мбит/с) выдал TP-Link Archer C9 AC1900, за ним расположился роутер от Synology (612 Мбит/с). AVM и тут оказался замыкающим рейтинг - скорость передачи данных у него составила всего 417 Мбит/с. Результаты по отдаче данных остальных устройств оказались в целом ниже, чем по приему, но стабильно выше 500 Мбит/с.
Однако для конечного пользователя гораздо интереснее знать не максимальные значения, а то, чего следует ожидать от пропускной способности в типичных условиях эксплуатации. Маршрутизатор от Synology оказался здесь самым быстрым - с высокоскоростным клиентом с поддержкой 802.11ac скорость достигала 463 Мбит/с. Далее следуют Netgear R6400 (454 Мбит/с) и Zyxel NBG6816 (429 Мбит/с). Все остальные устройства, кроме модели от D-Link, взяли барьер в 400 Мбит/с. Конечное оборудование имеет важное значение для производительности маршрутизатора - это показывают результаты тестирований с клиентом с поддержкой менее скоростного стандарта 802.11n: D-Link с таким клиентом неожиданно выдал лучший результат (358 Мбит/с), а FritzBox – наихудший (176 Мбит/с).
И еще раз картина поменялась, когда мы повысили планки, отставив клиентские устройства далеко от маршрутизаторов. Как и следовало ожидать, скорость передачи данных упала. Лучше всех остальных справился TP-Link (369 Мбит/с), опередив даже победителя тестирования ASUS DSL-AC68U (350 Мбит/с), на пятки которому наступал Netgear (349 Мбит/с). Но при работе с устройством с особо высокой скоростью (адаптер ASUS PCE-AC68) все роутеры столкнулись с трудностями: чтобы избежать потери пакетов, они скидывали скорость передачи данных, в результате чего она могла обрушиться до 14 Мбит/с (Zyxel).
Tri-Band и MU-MIMO: новые скорости для беспроводных сетей
Технологии Tri-band (поддержка работы с тремя частотными диапазонами) и MU-MIMO (многопользовательская система MIMO, базирующаяся на использовании множества антенн) не заставят отдельные клиенты работать быстрее. Зато они значительно повышают общую пропускную способность сети, в которую входят несколько устройств. Однако модели, которые поддерживают новые технологии и о которых идет речь далее, стоят дороже участников нашего теста.
Tri-band
Обычно маршрутизаторы оснащены двумя модулями беспроводной сети. В рамках технологии Tri-band их используется три. Такие устройства разворачивают две сети в диапазоне 5 ГГц и одну в диапазоне 2,4 ГГц. Особенность технологии заключается в том, что клиенты автоматически распределяются по сетям в зависимости от их скорости, поэтому нельзя сказать, что максимальная пропускная способность на отдельно взятом устройстве увеличивается: дело в том, что медлительные устройства вроде старых планшетов и ридеров перестают мешать работе высокоскоростных. По сравнению с самым высокоскоростным маршрутизатором беспроводной локальной сети из протестированных (TP-Link Archer), трехдиапазонный Asus RT-AC3200 может работать на полной скорости сразу с двумя подключенными к сетям клиентами.
Эта технология дает результаты только в том случае, если ее поддерживает и роутер, и клиенты. Тогда роутер может обмениваться данными с устройствами не по очередности, а одновременно. MU-MIMO также не подразумевает увеличения пропускной способности на отдельном устройстве. Но при параллельном подключении к локальной сети нескольких клиентов повышается суммарная скорость передачи данных. С условием использования соответствующего оборудования разница в итоге ощутима: в нашем тестировании скорость увеличивалась до 48%. Но надо иметь в виду, что MU-MIMO работает только в направлении от маршрутизатора к устройству и только вблизи.
Скорость передачи данных - несомненно, важный, но не единственный фактор при выборе роутера. Оснащение и функциональность мы оцениваем не менее тщательно, чем производительность. Чтобы лучше сориентироваться в богатейшем ассортименте, нужно взглянуть прежде всего на оснащение. Например, если вы подключаетесь к Интернету по DSL и не хотите держать в доме несколько аппаратов, вам лучше приобрести маршрутизатор со встроенным модемом - из протестированных это устройства FritzBox и победитель тестирования ASUS. Все другие роутеры подразумевают подключение отдельного модема.
Но если вам требуется маршрутизатор с дополнительной поддержкой VoIP-телефонии или с технологией DECT для радиотелефонов, даже ASUS вынужден спасовать. Из тестируемых устройств эту практичную функцию выполняет только FritzBox 7490. Однако под оснащением мы подразумеваем еще и некоторые другие функции, например, поддержку Dual Band для параллельной работы в двух частотных диапазонах - 2,4 и 5 ГГц. С этим справляются все тестируемые устройства, а D-Link оснащен сразу тремя точками доступа - двумя для диапазона 5 ГГц и одной для 2,4 ГГц (технология Tri Band). Преимущество данного решения проявляется прежде всего тогда, когда несколько устройств с разной скоростью работают в одной беспроводной сети.
Еще одной важной особенностью является поддержка маршрутизатором всей ширины полосы пропускания канала в диапазоне 5 ГГц. Кроме TP-Link, использующего каналы от 36 до 48, с этим справляются все тестируемые устройства.
Защита беспроводной сети имеет не менее важное значение. Поэтому все касающиеся этого предустановки заслуживают отдельных баллов, поскольку не все пользователи в курсе соответствующих алгоритмов шифрования и защиты паролями и не все хотят этим заниматься. Расширенные настройки маршрутизатора иногда бывают чрезвычайно запутанными. Полную сумму баллов по безопасности заслуживают только четыре роутера, которые, помимо всего прочего, подразумевают использование индивидуальных ключей WPA2: AVM, Zyxel, D-Link и TP-Link. Вместе с тем все маршрутизаторы предусматривают возможность создавать гостевые сети, в которых можно путешествовать в Интернете, но нет доступа к внутренним ресурсам вроде сетевых хранилищ.
Опытным пользователям неплохо было бы заранее справиться о дополнительных функциональных возможностях маршрутизаторов. Например, некоторые роутеры могут использоваться в качестве сетевого хранилища - через подключение жесткого диска для хранения больших коллекций медиафайлов или с помощью созданной на быструю руку USB-флешки. Среди протестированных нами устройств функции NAS, в том числе доступ к накопителю с файловой системой NTFS, поддерживают все модели. Инженеры D-Link почему-то обделили собственный роутер функцией принт-сервера, а вот все остальные устройства обеспечивают свободный доступ к принтеру, подключенному к их USB-разъему, из сети.
При выборе роутера пренебрегать мелкими техническими характеристиками не стоит. Так, по умолчанию все тестируемые устройства снабжены четырьмя гигабитными портами Ethernet, но разъемы USB 3.0 для высокоскоростного подключения в двух экземплярах есть только на FritzBox и Zyxel. Кроме того, практичны кнопки WPS, включения/отключения Wi-Fi и сброса настроек, находящиеся прямо на устройстве.
Победа в тесте достается ASUS DSL-AC68U, уверенно выступившему во всех тестовых дисциплинах. Сразу за ним располагается Netgear R6400 (AC1750 Smart Wi-Fi) - лидеру он уступает разве что по оснащению. Если вам важна только производительность, лучшей покупкой станет занявший последнюю строчку TP-Link Archer C9 AC1900. А устройство FritzBox объединяет в себе маршрутизатор беспроводной локальной сети, модем DSL и базовую станцию DECT.
Высокоскоростную сеть 802.11ac, конечно же, можно использовать только на клиентах, поддерживающих 802.11ac, то есть почти на всех современных мобильных устройствах. В то время как более старые смартфоны и планшеты дооснастить не получится, на ПК и ноутбуки можно установить адаптеры, которые подключаются по интерфейсу USB 3.0 или PCIe (см. таблицу вверху) и обеспечивают поддержку 802.11ac. С USB проще всего: нужно установить программный драйвер производителя, подключить устройство по USB и настроить его, после чего отключить прежнюю беспроводную сеть (выключателем на устройстве или через «Панель управления | Центр управления сетями и общим доступом | Изменение параметров адаптера», щелкнув правой кнопкой мыши по названию старого адаптера и нажав «Отключить»).
Для десктопных ПК логичнее всего использовать именно такие адаптеры, поскольку их можно подключать через USB-удлинитель и размещать повыше. Карты расширения PCIe с внешними антеннами и удлинителями, из-за которых сигнал может ослабнуть, встречаются довольно редко. В центре тестирований CHIP они выдавали очень непостоянные результаты. В ноутбуках любители вполне могут заменить модуль стандарта 802.11n единственным имеющимся в наличии адаптером Intel Wireless-AC 7260, если компьютер оснащен антеннами на 5 ГГц и BIOS позволит это сделать, о чем прежде нужно узнать в Интернете.
ФОТО: компании-производители
Стремительное распространение беспроводных технологий привело к тому, что модели с подключением к Интернету сегодня можно найти у любого вида техники: не только у телефонов и телевизоров, но и у холодильников, утюгов и даже зубных щеток!
Но мало купить телевизор с возможностью выхода в Интернет, надо еще, чтобы он мог этой возможностью воспользоваться – в месте установки устройства должна наличествовать беспроводная сеть WiFi. Для организации такой сети и используются маршрутизаторы WiFi, также часто называемые «роутерами». Задача роутера – подключившись к проводной сети (обычно по предоставляемому провайдером кабелю), обеспечить доступ к ней устройствам с поддержкой WiFi и/или по сети Ethernet.
Однако покупка первого попавшегося роутера может обернуться большим разочарованием. Характеристики роутера должны соответствовать условиям его использования, иначе даже с качественным маршрутизатором известного производителя возможны низкая скорость Интернета, «подвисания» сети и пропадание сигнала.
Скорость WiFi – первое, на что смотрит покупатель при выборе роутера. Бытует мнение, что «скорости мало не бывает» и чем выше скорость, тем лучше. Производитель это понимает и какие-нибудь мегабиты в секунду «нарисованы» на упаковке любого маршрутизатора. Но так ли важны эти числа?
Но часто бывает так, что купив и подключив роутер с гордой надписью «450 Мбит/с» на коробке, покупатель с неприятным удивлением обнаруживает, что реальная скорость на клиентах мало того, что и до 10 Мбит/с не дотягивает, так еще и периодически падает до нуля. Дело в том, что на коробке обычно пишется максимальная (для многодиапазонных – еще и суммарная по всем диапазонам) скорость в идеальных условиях работы, скорость же в реальных условиях зависит от многих факторов, которые следует учесть при выборе роутера.
Диапазон частот WiFi-модуля.
 |
Сравнение ширины диапазонов 2,4 и 5 ГГц |
Производителем может указываться максимальная скорость в диапазоне 2.4 ГГц до 1000 Мбит/с. В реальности вам вряд ли удастся добиться более 150 Мбит/с даже в идеальных условиях. Почему? Потому что именно такова максимальная скорость одного канала связи (от одной передающей к одной принимающей антенне) в этом диапазоне.
Однако чтобы получить эту скорость на клиенте, надо чтобы он также имел три приемных тракта, что встречается довольно редко и только у топовой техники. Большинство клиентов имеют 1-2 приемных тракта, и скорость на них будет ограничена возможностями приемника.
Так может быть, этот роутер с 600 Мбит/с в диапазоне 2,4 ГГц сможет обеспечить 150 Мбит/с одновременно с тремя клиентами?
Тоже нет. В этом диапазоне возможно использование только SU-MIMO – многоканальной связи с одним пользователем, поэтому увеличение количества клиентов приведет к соответствующему снижению скорости на каждом из них.
В чем же достоинства роутеров, работающих в диапазоне 2,4 ГГц?
Они дешевле;
- радиоволны на этой частоте обладают большей (по сравнению с 5 ГГц) проникающей способностью – в условиях одного помещения или небольшой квартиры это может быть и незаметно, но если квартира разделена капитальной стеной или требуется охват нескольких комнат, роутер на 2,4 ГГц справится с задачей лучше;
- множество старых (да и недорогих новых) устройств с поддержкой WiFi способны работать только на частоте 2,4 ГГц. Сеть в диапазоне 5 ГГц они просто «не увидят».
Стандарты WiFi
Максимальная скорость передачи данных по этим протоколам (точнее, по самому быстрому из них – 802.11n) составляет 150 Мбит/с на канал (в некоторых случаях – 200 Мбит/с). Какую скорость может обеспечить роутер – зависит от его устройства, но скорость на одном канале в любом случае не будет выше этого числа.
Протокол 802.11n может работать как на частоте 2,4, так и на частоте 5 ГГц, но если устройство не поддерживает одновременную работу в двух диапазонах, то переключение на 5ГГц автоматически отключит поддержку устройств, работающих с протоколами 802.11b, 802.11g и на частоте 2,4 ГГц.
Протокол 802.11n поддерживает технологию SU-MIMO – многоканальной связи с одним клиентом.
Роутер с поддержкой этих протоколов можно рекомендовать для решения большинства задач по организации сети как дома, так и в небольшом офисе.
802.11ac wave 2.0 - последняя редакция протокола 802.11ас, увеличивающая число каналов до 4, а максимальную канальную скорость до 867 Мбит/с, что дает теоретический максимум в 3,47 Гб/с. Кроме того, в этой редакции прописана поддержка MU-MIMO – все роутеры 802.11ac wave 2.0 могут работать с несколькими клиентами одновременно по разным каналам. Увы, для использования расширенных возможностей wave 2.0, все клиенты также должны поддерживать 802.11ac wave 2.0. Пока таких устройств немного.
Роутеры с поддержкой протокола 802.11ac можно рекомендовать для построения высоконагруженных локальных сетей (например, для создания сети, компьютеры в которой обмениваются большими объемами информации) и сетей WiFi, предоставляющих высокоскоростной доступ в Интернет большому числу клиентов.
Мощность передатчика определяет зону покрытия сети WiFi – чем больше мощность, тем дальше будет распространяться сигнал. Но не все так просто – максимальная мощность роутеров ограничена решением Государственной комиссии по радиочастотам (ГКРЧ) и не должна превышать 24 dBM, передатчики с большей мощностью должны регистрироваться в Роскомнадзоре.
Поэтому выбирать роутер с большой мощностью имеет смысл разве что для увеличения скорости в зоне неуверенного приема или для создания протяженного «моста» между двумя мощными роутерами.
При использовании направленных антенн сигнал будет усиливаться только по оси усиления антенны, в остальных направлениях он будет ослабевать. Поэтому тип и коэффициент усиления антенны следует подбирать в соответствии с тем, как должен распространяться сигнал.
Если в некоторой области сконцентрировано большинство клиентов WiFi (рабочая зона, кабинет), имеет смысл приблизить роутер к этой области.
Если у вас есть сервер, роутер лучше расположить поближе к нему (а лучше – вообще подключить кабелем).
Если помещение разделено капитальной стеной или другим препятствием для прохождения сигналов, роутер следует разместить как можно ближе к препятствию, в той части помещения, которая больше. Не следует располагать в непосредственной близости от источников электрических помех - радиопередатчиков, двигателей, холодильников и пр.
Некоторые роутеры способны использовать технологию beamforming, при которой сигнал с двух антенн сдвигается по фазе таким образом, чтобы интерференционный максимум приходился на точку расположения клиента. У таких роутеров количество антенн больше, чем количество каналов, и, прежде чем пытаться изменять их положение, следует ознакомиться с инструкцией по эксплуатации.
Базовая скорость передачи данных определяет скорость LAN-портов. Для большинства современных роутеров это 100 Мбит/с (Fast Ethernet), более дорогие высокоскоростные устройства могут быть оснащены портами 1000 Мбит/с (Gigabit Ethernet) и 10 Гбит/с (10 Gigabit Ethernet).
Какую базовую скорость выбрать – зависит от предоставляемой провайдером скорости соединения с Интернет и от требований к локальной скорости (скорости передачи данных от порта к порту). Если высокоскоростной обмен данными между клиентами не нужен и роутер ставится исключительно для предоставления доступа в Интернет, то не имеет смысл брать роутер с базовой скоростью, сильно превышающей скорость соединения с Интернетом.
Также USB-порт может использоваться в качестве источника постоянного тока для подзарядки смартфонов и других мобильных устройств.
Одна из самых важных настроек беспроводной сети, это "Режим работы", "Режим беспроводной сети", "Mode" и т. д. Название зависит от маршрутизатора, прошивки, или языка панели управления. Данный пункт в настройках маршрутизатора позволяет задать определенный режим работы Wi-Fi (802.11) . Чаще всего, это смешанный режим b/g/n. Ну и ac, если у вас двухдиапазонный маршрутизатор.
Чтобы определить, какой режим лучше выбрать в настройках маршрутизатора, нужно сначала разобраться, что это вообще такое и на что влияют эти настройки. Думаю, не лишним будет скриншот с этими настройками на примере роутера TP-Link. Для диапазона 2.4 и 5 GHz.
На данный момент можно выделить 4 основных режима: b/g/n/ac . Основное отличие – максимальная скорость соединения. Обратите внимание, что скорость, о которой я буду писать ниже, это максимально возможная скорость (в один канал) . Которую можно получить в идеальных условия. В реальных условиях скорость соединения намного ниже.
IEEE 802.11 – это набор стандартов, на котором работают все Wi-Fi сети. По сути, это и есть Wi-Fi.
Давайте подробно рассмотрим каждый стандарт (по сути, это версии Wi-Fi) :
Скорость соединения
Как показывает практика, чаще всего настройки b/g/n/ac меняют с целью повысить скорость подключения к интернету. Сейчас постараюсь пояснить, как это работает.
Возьмем самый популярный стандарт 802.11n в диапазоне 2.4 ГГц, когда максимальная скорость 150 Мбит/с. Именно эта цифра чаще всего указана на коробке с маршрутизатором. Так же там может быт написано 300 Мбит/с, или 450 Мбит/с. Это зависит от количества антенн на маршрутизаторе. Если одна антенна, то роутер работает в один поток и скорость до 150 Мбит/с. Если две антенны, то два потока и скорость умножается на два – получаем уже до 300 Мбит/с и т. д.
Все это просто цифры. В реальных условиях скорость по Wi-Fi при подключении в режиме 802.11n будет 70-80 Мбит/с. Скорость зависит от огромного количества самых разных факторов: помехи, уровень сигнала, производительность и нагрузка на маршрутизатор, настройки и т. д.
Так как у них есть много версий веб-интерфейса, то рассмотрим несколько из них. Если в вашем случае светлый веб-интерфейс как на скриншоте ниже, то откройте раздел "Wi-Fi". Там будет пункт "Беспроводной режим" с четырьмя вариантами: 802.11 B/G/N mixed, и отдельно N/B/G.
Или даже так:
Настройка "802.11 Mode".
Откройте страницу с настройками в браузере по адресу http://netis.cc. Затем перейдите в раздел "Беспроводной режим".
Там будет меню "Диапаз. радиочастот". В нем можно сменить стандарт Wi-Fi сети. По умолчанию установлено "802.11 b+g+n".
Ничего сложного. Только настройки не забудьте сохранить.
Настройки находятся в разделе "Беспроводной режим" – "Основные настройки WIFI".
Пункт "Сетевой режим".
Можно поставить как смешанный режим (11b/g/n), так и отдельно. Например, только 11n.
Дать конкретные инструкции для всех устройств и версий программного обеспечения просто невозможно. Поэтому, если вам нужно сменить стандарт беспроводной сети, и вы не нашли своего устройства выше в статье, то смотрите настройки в разделе с названием "Беспроводная сеть", "WiFi", "Wireless".
Если не найдете, то напишите модель своего роутера в комментариях. И желательно прикрепить еще скриншот с панели управления. Подскажу вам где искать эти настройки.
