Практически во всех выпускаемых ныне беспроводных адаптерах стандарта 802.11g можно встретить суффиксы "super G", "turbo", "plus" и т.д. Причем суффиксами дело обычно не ограничиваются. Производители (точнее их маркетологи) красочно рисуют на коробках цифры 108, а некоторые — аж 125 Мбит/сек.
125 — звучит заманчиво. Неужели беспроводные адаптеры работают быстрее старого доброго Fast Ethernet по проводам? Может ну их… в баню, эти "древние" Fast Ethernet адаптеры? Выкидываем надоевшие кабели и да здравствует радиоезернет? 🙂
Но, как говорится, семь раз отмерь, один — отрежь. Что в нашем случае означает, что не мешало бы поподробнее узнать, что же это за такие загадочные технологии, как они работают и какие на самом деле скорости обеспечивают (и самое главное — при каких условиях). Другими словами, не забываем анекдот про физиков и из сферических коней в вакууме. А так же делаем скидку маркетологам на то, что для них важнее всего — продать решения своей компании.
Различных вариантов "разгона" стандартного 802.11g существует довольно много. Точнее — у каждого производителя чипов оно свое (по крайней мере — называется по-разному). К сожалению, не все производители объясняют, что именно представляют из себя их технологии. Информацию по технологиям мне удалось найти лишь у компании Atheros и Texas Instruments. Но наиболее информативный ресурс оказался у Atheros — у них даже есть отдельный сайт, посвященный их технологиям Super G и Super AG.
Собственно, бОльшая часть статьи — это компиляция информации с сайтов Atheros и Texas Instruments и по мелочи — из других источников.
Переходим непосредственно к технологиям.
Для начала посмотрим на "чистый" 802.11g. Максимальная пропускная способность в этом режиме — 54 Мбит/сек. Думаю, большинство читателей знает, как перевести мегабиты в мегабайты? Правильно — делим мегабиты на восемь и получаем скорость 6.75 Мбайт/сек.
Но внимательные читатели (кто смотрит в статьях не только предисловие и выводы, а иногда пробегается, хотя бы одним глазом, по диаграммам замера скоростей) знают, что в обычном 802.11g режиме скоростей более
25 Мбит мы не получали. Так это же только половина от 54 Мбит! Куда делась вторая половина? Куда — это тема отдельной статьи, отмечу лишь, что на пользовательские данные действительно приходится примерно половина (в лучшем случае) пропускной способности канала.
Это первая плохая новость. Есть и вторая. Радиоволны (собственно, с помощью них и передается информация в беспроводных сетях) передаются во все стороны от источника сигнала (рассматриваем общий случай). Т.е. передающего слышат все. Эти "все" могут принимать данные или не принимать, это не важно. Главное — они не могут в этот момент что-либо передавать на той же частоте. Точнее говоря, попытаться то они могут, но сигналы обоих источников наложатся друг на друга, в результате чего информационная составляющая будет искажена и потеряна. Другими словами, в беспроводных сетях одновременно может передавать только один источник из нескольких, работающих на одной и той же частоте. Т.е. принцип рации — сначала говорим, потом молчим и слушаем.
Таким образом, щедро выделенные нам
25 Мбит делятся на всех участников беспроводной сети. Если количество клиентов составляет 5 хостов, то в момент интенсивной передачи данных с каждого, на одного придется канал пропускной способностью примерно 5 Мбит (а на самом деле даже чуть меньше).
Есть и третья плохая новость. Вторая "плохая новость" насчет "5 Мбит на 5 хостов" верна лишь в случае Ad Hoc сети, т.е. без точки доступа. Если брать более общий случай с точкой доступа, то эти жалкие 5 мбит придется поделить еще на два. Ведь в Infrastructure режиме беспроводной сети (с участием точки доступа) любой обмен с клиентами проходит через точку доступа. А она сначала должна принять данные, а потом ретранслировать их к получателю. В результате получаем по 2 с хвостиком мегабита на брата.
Теперь вернемся к цифрам 108 и 125, которые так любят крупным шрифтом рисовать на коробках производители. Ну, вы уже все поняли, да? 🙂
Смело делим на два (про сферического коня чуть позже). Получаем максимум 60мбит в случае одного клиента и соответственно в n-цать раз меньше, в случае N клиентов.
Для тех, кому надо было лишь выяснить, пора ли выкидывать провода или "еще погодить", дальнейшую часть статьи можно не читать. Ответ — выкидывать пока рано. Как минимум, надо дождаться WiMAX.
Теперь перейдем к более детальному рассмотрению рассмотрению технологий увеличения пропускной способности беспроводных сетей по сравнению со стандартным 802.11g режимом.
Полагаю, у всех производителей все их плюсы, турбо и т.д. представляют собой то же самое, что и у Atheros с TI, но с другим названием. Но детали реализаций могут различаться, поэтому не факт, что технологии различных производителей совместимы друг с другом.
Технология Atheros для 802.11g носит название Super G (есть еще одна — Super AG, это тоже самое, но для стандарта 802.11a, т.е. для сетей на 5 ГГц). Atheros Super G позволяет увеличить пропускную способность до 108 Мбит/сек. И, как честно заявляет Atheros, для пользователя скорость может достигать 60 Мбит.
Увеличение производительности достигается несколькими способами:
Atheros Super G / Super AG технологии:
| Технология | Краткое описание | Плюсы |
| Bursting |
|
|
| Compression |
|
|
| Fast Frames |
|
|
| Dynamic Turbo |
|
|
У себя на сайте Atheros приводит красочную диаграмму, показывающую влияния различных технологий на скорость передачи данных:
В базовом режиме 802.11g или 802.11a, в котором все расширенные технологии отключены, можно получить скорость до 22 Мбит (чистых, т.е. доступных пользователю). Добавляя технологии, которые возможно будут в будущем стандарте 802.11e (Bursting, Fast Frames, Compression), можно увеличить скорость до 40 Мбит включительно. Активируя Dynamic Turbo режим, т.е. задействуя два канала под передачу данных, можно довести скорость до теоретического максимума в 60 Мбит.
Разумеется, приведенные цифры — это лишь максимально возможная скорость в данном режиме работы (тот самый сферический конь в вакууме). В реальности все будет зависеть от таких условий, как удаленность клиента от точки доступа, количество одновременно работающих клиентов, радиообстановка в месте, где расположена беспроводная сеть и так далее.
У Texas Instruments технологии повышения производительности носят название G-Plus. Часть из них похожа на технологии Atheros, часть — присуще только TI.
Texas Instruments G-Plus технологии:
| Технология | Краткое описание | Плюсы |
| Frame Concatenation |
|
|
| Packet Bursting |
|
|
Подробно остановимся на каждой из перечисленных технологий — bursting, compression, fast frames, dynamic turbo. Примечательно то, что все четыре технологии работают независимо друг от друга, тем самым добиваясь максимально возможной производительности одновременно несколькими способами.
1. Bursting.
Frame Bursting — технология, заложенная в предварительный вариант стандарта 802.11e QoS. Frame Bursting позволяет увеличивать пропускную способность линка при обмене (точка-точка) между 802.11a, b или g устройствами за счет уменьшения накладных расходов, возникающих при передаче данных в беспроводных сетях. Причем хорошие результаты достигаются как в гомогенных (однородных), так и в смешанных беспроводных сетях.
На рисунке 2 приведен пример стандартной передачи (without bursting).
В режиме стандартной передачи данных мы наблюдаем процесс передачи двух кадров (frame1 и frame2) во времени от источника Source к получателю Destination. Процесс передачи данных поделен на временные интервалы (по оси X — ось времени). Так как в любой момент времени передавать может лишь один источник, то каждая станция слушает эфир в течении времени DIFS (Distributed InterFrame Space), если она не услышала передачи другой станции, значит эфир свободен, можно передавать кадр. После передачи кадра (frame1), станция-передатчик ждет подтверждения об успешном приеме от получателя. Получатель обязан отослать подтверждение (ack), которое он отсылает практически сразу, после ожидания короткого промежутка времени SIFS — Short InterFrame Space (если подтверждения не было, то получатель считает, что кадр не был принят и должен перепослать его заново). После получения подтверждения передатчик опять обязан выждать интервал времени DIFS и только потом (если эфир по-прежнему свободен) начать отсылку второго кадра frame2. И так далее.
Таким образом, кадры ожидания DIFS отнимают достаточно существенную часть пропускной способности беспроводной сети.
Теперь посмотрим на картину передачи при использовании технологии Frame Bursting:
В этом режиме (рисунок 3), источник и получатель монопольно [по очереди] занимают канал под свою передачу. После передачи кадра frame1 и получения подтверждения об успешном приеме оного, передатчик не ждет положенный интервал времени DIFS. Передатчик выжидает лишь короткий временной интервал SIFS, после чего передает второй кадр данных и так далее. Тем самым, передатчик не дает возможности начать передачу другим станциям — им приходится ожидать окончания общего периода такой burst-передачи.
Разумеется, общий интервал передачи данных в таком режиме ограничен (а то передача нескольких гигабайтов данных полностью бы парализовала работу остальных клиентов той же беспроводной сети). Но удаление интервала DIFS позволяет за тот же период времени передать существенно бОльшее количество данных, тем самым экономя пропускную способность канала, т.е. увеличивая общую скорость передачи данных.
Atheros заявляет, что все ее продукты данную технологию поддерживают. Но очевидно, что устройства других производителей, в которых эта технология не встроена, могут и не понять такой "разрывной" режим работы. Поэтому, если подтверждение на посланный в начале burst-режима пакет не получено получателем, передатчик отключает bursting и переходит в базовый режим работы.
Реализация Bursting у TI аналогична технологии Atheros. TI приводит следующую картинку, иллюстрирующую работу их технологии (рис 4):
TI тоже удаляют "длинный" временной фрейм ожидания, тем самым сокращая накладные расходу на передачу.
Информация о совместимости burst-технологий в реализациях от TI и Atheros на сайтах обеих компний отсутствует.
Подобная "bursing" технология, вероятно, присутствует и у других производителей. Но Atheros пошла дальше и расширила ее до "dynamic bursting". По ее заверениям, эта технология особенно эффектна в сетях с количеством работающих беспроводных клиентов больше единицы.
К примеру, в беспроводной сети две станции, одна расположена близко к точке доступа, другая удалена от нее. Разумеется, дальний клиент работает с точкой доступа на более низкой скорости (из-за расстояния). Поэтому для передачи данных определенного размера (для ближайшего клиента) ему потребуется больше времени, чем ближайшему — для приема этих данных. В этом случае активация bursting для дальней станции позволит ей сократить время передачи порции данных и, как ни странно, это же позволит ближайшей станции еще быстрее эти данные принять (так как она меньше будет ожидать на линии освобождения эфира). Интервалы, на которые клиенты могут занять эфир "burst"-передачей, также зависят от удаленности (точнее, скорости работы) клиентов. Ближайший клиент получит грант на более длинную burst-передачу, так как за единицу времени он передает больше данных (и быстрее освободит эфир).
Atheros Compression technology.
Вторая технология от Atheros, расширяющая стандарт 802.11 — аппаратная компрессия данных. Она встроена во все 802.11a,b,g чипсеты компании. Используемый алгоритм — Lempel Ziv. Этот же алгоритм используется в архиваторах gzip, pkzip, winzip. Данные "на лету" упаковываются перед пересылкой и распаковываются на принимающей стороне.
К сожалению, данные предварительно не анализируются, а сжимаются все кадры подряд. Тем самым, выигрыш достигается не всегда — например, пересылка уже упакованного файла может увеличить размер передаваемых по беспроводной сети данных.
С другой стороны, хорошо подверженные компрессии данные будут переданы кадрами меньшего размера, тем самым передатчик займет меньше эфирного времени на свою передачу. Это время может быть использовано для работы других беспроводных клиентов.
Atheros Fast Frames.
Технология Fast Frames предлагает слияние двух кадров в один, большего размера. Тем самым, мы избавляемся от служебной информации (в заголовке второго пакета — остается лишь один заголовок нового кадра) и временных пауз ожидания между кадрами:
Причем размер полученного кадра-фрейма может достигать 3000 байт, что в два раза больше максимального размера кадра стандартного ethernet-пакета. Таким образом, даже если идет поток данных из проводной сети с пакетами максимального (1500 байт) размера, технология Fast Frames все равно будет работать, объединяя каждые два ethernet-пакета в один бОльшего размера. Как только FastFrames-алгоритм будет согласован между точкой доступа и станцией, все дальнейшие пересылки данных между этими двумя устройствами будут происходить с использованием таких, увеличенных вплоть до 3000 байт, кадров.
С учетом того, что Fast Frames может работать совместно с Frame Bursting, мы получаем очень неплохие результаты по скорости передачи. Кстати говоря, как заявляет Atheros, большинство производителей, реализовавших в своих чипах технологию Frame Bursting, тем не менее, не поддерживают Fast Frames. У Atheros тут все впорядке — их продукты держат и то и другое.
Технология Fast Frames — тоже часть черновой версии стандарта 802.11e. Тем не менее, ее совместимость с продуктами других производителей не гарантируется. С другой стороны, технология работает в рамках стандартных временных интервалов (в отличии от Frame Bursting, которая монопольно занимает полосу на некоторое время). Именно поэтому Fast Frames лучше вписывается в беспроводные сети, где используется оборудования различных производителей.
Texas Instruments Frame Concatenation
Технология Frame Concatenation, реализованная в продуктах компании Texas Instruments, использует те же принципы, что и Fast Frames у Atheros.
Но TI пошли дальше. У них объединению подвергаются два и более кадров (рисунок 7):
Тем самым, они выигрывают на удалении служебной информации и межкадровых интервалов ожидания от одного и более кадров. TI заявляет, что их технология Frame Concatenation будет работать с любыми 802.11b/b+/g продуктами от TI и (!)других производителей. Не совсем ясно, что они имели ввиду под другими производителями, если у последних поддержка этой технологии не будет реализована… Возможо имелась ввиду работа с кадрами, размер которых не превышал стандартного (1500 байт) размера.
В технологию Frame Concatenation заложен алгоритм, позволяющий упаковывать в мега-кадры не все пакеты подряд. Например, если в очереди отправки на заданное направление находится лишь один кадр, то он будет отослан незамедлительно. Другими словами, сливаться будут лишь те кадры, у которых одинаковый адрес получателя (destination address, в данном случае имеется ввиду MAC адрес получателя). Причем, алгоритм действует только на unicast-пакеты — широковещательные (multicast), а так же служебные пакеты отсылаются без изменений.
На данный момент, максимальный размер Concatenation-пакета может достигать 4096 байт (что косвенно говорит о том, что эта технология не совместима с подобной же технологией от Atheros).
Заключение.
Как видно, производители не дожидаются официального объявления стандартов (в данном случае 802.11e), а интегрируют новые технологии в свои продукты. В результате, с одной стороны, достигаются неплохие результаты в виде увеличения скорости, с другой — технологии различных производителей часто оказываются несовместимы друг с другом.
Не рассмотренной осталась технология агрегирования каналов у Atheros (Dynamic Turbo). Про нее — во второй части статьи.
А если к тому времени найдутся документы, описывающие реализации super/plus/etc технологий у других производителей беспроводных решений (или мне подскажут ссылки них в форуме (ссылка чуть ниже)), то обзор этих технологий также будет добавлен во вторую часть статьи.
| 07 мая 2019 |
Ещё на прошлогоднем декабрьском мероприятии Keenetic сделала сразу несколько важных анонсов, но нас в рамках данного обзора интересуют только два. Во-первых, компания действительно продолжает поддерживать старые модели, добавляя в прошивку новые функции. Во-вторых, среди этих новых функций в релизе наконец оказалась система Wi-Fi. Вот с ней-то и познакомимся на примере устройств разных поколений: модели 2015 года Keenetic Ultra II и новинки прошлого года Air (KN-1610). Это очередной наглядный пример важности ПО в современных устройствах.
Keentic Air (KN-1610)
Что такое Wi-Fi-система по версии Keenetic? Если в двух словах, то это централизованное управление точками доступа (ТД) Wi-Fi на основе любых современных устройств компании, подключённых по Ethernet-кабелю к одному из роутеров Keenetic, который в этом случае становится контроллером системы. Ранее, конечно, тоже можно было просто прокинуть кабель до нужного места, поставить там маршрутизатор, перевести его в режим работы обычной ТД и даже задать одинаковые имена и пароли для подключения к беспроводной сети. Однако Wi-Fi-система предлагает именно единое управление всей сетью. Это касается и обновления прошивок, и переноса всех сетевых настроек, и контроля над пользователями и устройствами, и, конечно, бесшовного роуминга, с которым мы познакомились на примере новой «Ультры».
Это своего рода ответ на mesh-системы и в то же время пробный заход на территорию SMB-решений. Причём в обоих случаях компания выигрывает по сочетанию цены и возможностей. С SMB-сегментом в этом смысле всё понятно, потому что стоимость решения для офиса на несколько помещений сама по себе будет немалой даже в случае устройств попроще и подешевле, а для дома такие решения всё равно слегка избыточны. А вот ситуация с mesh-вариантами понятна не всем. Трёхдиапазонные наборы, где один диапазон выделяется исключительно под передачу данных между точками для создания опорной сети, недёшевы. А двухдиапазонные страдают от классической проблемы репитеров — снижения вдвое (или более) базовой скорости из-за полудуплексного характера передачи данных по Wi-Fi. Половину времени точка доступа тратит на общение с другой точкой, а оставшееся распределяет между клиентами, среди которых тоже могут быть точки. И не все варианты поддерживают нормальное перестроение сети в случае отключения одного из узлов. Так что единственный неоспоримый плюс mesh-систем — отсутствие необходимости прокладки кабеля.
Для проводных же систем это, наоборот, единственный недостаток. Зато нет потерь в скорости и задержках беспроводного подключения, так как ресурсы эфира не тратятся на опорную сеть, да и масштабируемость значительно выше. В случае решения Keenetic заметного ограничения на число подчинённых точек доступа нет. По топологии тоже — можно подключить точки звездой, подсоединив их к основному роутеру-контроллеру, а можно и цепочкой, одну за другой, или обоими способами сразу. Собственно говоря, никакой хитрой магии (маршрутизации в данном случае) нет — для проводных подключений работает только коммутация. Из-за этого, например, на дочерних точках доступа в составе системы нельзя привязать к физическому порту отдельный сегмент/VLAN, а вот без Wi-Fi-системы в режиме обычной ТД всё будет доступно. Ну и в целом на дочерних точках в системе пропадает возможность изменения большинства настроек, так как они импортируются с контроллера. Это касается сегментов сети, имён и паролей SSID, роуминга, фильтрации MAC, IP и DHCP.
Из доступных параметров остаются только регион и стандарт, номер (с автовыбором) и ширина канала, мощность радиомодуля и Band Steering, опции включения Tx Burst и WPS. Тем не менее у дочерних устройств всё равно можно настроить доменное имя в KeenDNS и подключить их к облачной службе Keenetic Cloud, переназначить функции аппаратных кнопок, прописать статические маршруты, выбрать режим работы сетевых портов (скорость/дуплекс) и даже добавить новых пользователей. Хотя как раз приложения, где эти пользователи могут понадобиться, толком доступны не будут, за исключением сервисов для USB-накопителей, которые будут видны всей домашней сети: FTP, SMB, DLNA, а также служб DECT-донгла. Вообще говоря, при таком подходе Keenetic определённо стоит создать отдельную серию простых и недорогих точек доступа на тех же аппаратных платформах, что и роутеры, но без программных излишеств: с чуть другими корпусами/антеннами и питанием посредством PoE, а то и вовсе в виде коробочки для установки прямо в розетку. Выбранный для теста Keenetic Air наиболее близок к такой гипотетической ТД.
| Технические характеристики Keenetic Air (KN-1610) | |
| Стандарты | IEEE 802.11 a/b/g/n/ac (2,4 ГГц + 5 ГГц) |
| Чипсет/контроллер | MediaTek MT7628N (1 × MIPS24KEc 580 МГц) + MT7612 |
| Память | RAM 64 Мбайт/ROM 16 Мбайт |
| Антенны | 4 × внешние 5 dBi; длина 175 мм |
| Шифрование Wi-Fi | WPA/WPA2, WEP, WPS |
| Параметры Wi-Fi | 802.11ac: до 867 Мбит/с; 802.11n: до 300 Мбит/с |
| Интерфейсы | 4 × 10/100 Мбит/с Ethernet |
| Индикаторы | 4 × функ. состояние (на верхней крышке); индикаторов портов нет |
| Аппаратные кнопки | Wi-Fi/WPS/FN, перезагрузка/сброс настроек; режим работы |
| Размеры (Ш × Д × В) | 159 ×110 × 29 мм |
| Масса | 240 г |
| Питание | DC 9 В, 0,85 А |
| Цена | ≈ 3 200 рублей |
| Возможности | |
| Доступ в Интернет | Static IP, DHCP, PPPoE, PPTP, L2TP, SSTP, 802.1x; VLAN; КАБiNET; DHCP Relay; IPv6 (6in4); Multi-WAN; приоритеты подключений (policy-based routing); Ping checker; WISP; мастер настройки NetFriend |
| Сервисы | VLAN; VPN-сервер (IPSec/L2TP, PPTP, OpenVPN, SSTP); автообновление ПО; Captive-портал; NetFlow/SNMP; SSH-доступ; Keenetic Cloud; Wi-Fi-система |
| Защита | Родительский контроль, фильтрация, защита от телеметрии и рекламы: «Яндекс.DNS», SkyDNS, AdGuard; HTTPS-доступ к веб-интерфейсу |
| Проброс портов | Интерфейс/VLAN+порт+протокол+IP; UPnP, DMZ; IPTV/VoIP LAN-Port, VLAN, IGMP/PPPoE Proxy, udpxy |
| QoS/Шейпинг | WMM, InteliQoS; указание приоритета интерфейса/VLAN + DPI; шейпер |
| Сервисы Dynamic DNS | DNS-master (RU-Center), DynDns, NO-IP; KeenDNS |
| Режим работы | Маршрутизатор, WISP-клиент/медиаадаптер, точка доступа, повторитель |
| Проброс VPN, ALG | PPTP, L2TP, IPSec; (T)FTP, H.323, RTSP, SIP |
| Брандмауэр | Фильтрация по порт/протокол/IP; Packet Capture; SPI; защита от DoS |
Keenetic Air довольно компактен и мало весит (159 ×110 × 29 мм, 240 г), может крепиться к стене, имеет четыре поворотных антенны и два радиомодуля 2 × 2 для диапазонов 2,4 и 5 ГГц (300 и 867 Мбит/с соответственно), оснащён четырьмя сетевыми портами 100 Мбит/с и поставляется с маленьким блоком питания мощностью 7,65 Вт. Внутри у него SoC MediaTek MT7628N в паре с модулем MT7612, которые обеспечивают поддержку 802.11b/g/n/ac. По производительности он аналогичен прошлому поколению Air. Но самое главное — на корпусе у него есть аппаратный переключатель режимов работы. Поэтому, в отличие от других устройств, для перевода Air в режим точки доступа, который и нужен для работы в составе Wi-Fi-системы Keenetic, не надо лезть в веб-интерфейс, менять настройки и ждать перезагрузки — достаточно перед подключением питания просто сдвинуть рычажок переключателя в нужное положение и присоединить ethernet-кабель от контроллера системы. Особых требований к модели Keenetic, выбранной на роль контроллера, в общем-то, нет. Понятно, что если у вас уже есть несколько роутеров компании, то лучше, пожалуй, выбрать основным тот, который побыстрее хотя бы в части ethernet-портов, но это необязательно.
На роутере, который станет впоследствии контроллером Wi-Fi-системы, в настройках надо доустановить одноимённый компонент — в меню слева появится новый пункт. После включения системы Wi-Fi новоявленный контроллер просканирует сеть и предложит «захватить» подходящие точки доступа. Для работы системы требуется прошивка NDMS версии 2.15 или старше, но фактически при захвате точки доступа она всё равно будет обновлена до последней версии. В частности, у тестового Keenetic Air была довольно старая прошивка, что не помешало захватить его, обновить и включить в состав системы Wi-Fi. И… на этом процесс её настройки был завершён! Всё, что касается логики работы проводной и беспроводной сети, теперь настраивается только на контроллере и затем распространяется на все подчинённые точки доступа.
На соседней вкладке можно просмотреть журнал подключений/отключений и переходов устройств между всеми точками доступа. Переходы касаются и перемещений клиентов от одной точки доступа к другой, и переключений между диапазонами в пределах одной ТД, если активирован Band Steering. В логе можно увидеть три варианта переключений: 1) простой переход, когда клиент отключается от одной точки и заново подключается к другой — это самый медленный способ; 2) переход по PMK-кешу, когда при переподключении часть шагов отбрасывается и клиент быстрее цепляется к новой ТД; 3) быстрый переход, или Fast Transition (FT mode), который и даёт роуминг почти без потерь. Реальная же эффективность, а то и вообще наличие роуминга Wi-Fi, зависит в первую очередь от клиентов — при соблюдении всех условий всё равно именно они принимают решение о переходе и его типе, причём не всегда оптимальное.
Наиболее полную информацию о возможностях своих аппаратов в отношении поддержки стандартов, как и прежде, предоставляют Apple и Samsung — по ссылкам коротко рассказано, что такое 802.11 k/v/r и зачем нужны эти стандарты. В веб-интерфейсе Keenetic можно просмотреть текущие параметры подключения к Wi-Fi и наличие поддержки k/v/r для каждого из клиентов. Так что iPhone X, который умеет работать со всеми этими стандартами, снова был выбран в качестве тестового аппарата для проверки работы роуминга в реальной домашней сети с пачкой активных клиентов. На видео ниже хорошо видны две вещи. Во-первых, записи в логе о быстром переходе между двумя точками доступа — контроллером в лице Ultra II и подчинённым Keenetic Air. Во-вторых, снижение скорости при переходе к Air, связанное с ограничением пропускной способности проводной сети. Проводные порты у Air на 100 Мбит/с, но в данном конкретном случае для иллюстрации использовался один поток в полудуплексе, хотя мы знаем, что это не предел для данной платформы. В любом случае это самый частый и практически идеальный вариант перехода с минимальными потерей пакетов и числом ретрансмиссий. Но даже iPhone X иногда делает «медленный» переход с полным переподключением.
Быстрый роуминг Wi-Fi на iPhone X в составе Wi-Fi-системы
Для большинства других современных устройств, скорее всего, будет характерна поддержка только 802.11 k и/или v, а старые, вероятно, не поддерживают ничего из этого. Впрочем, как уже упоминалось в обзоре новой Keenetic Ultra, в реальности FT mode актуален для крайне малого числа приложений, и обычного перехода или уж тем более перехода с помощью PMK-кеша более чем достаточно. К тому же разработчики обещали в следующих релизах улучшить эффективность работы и этого метода тоже. Хотя каким-нибудь устройствам умного дома, например, это и вовсе ненужно. Их можно просто вывести в отдельный изолированный сегмент и — если расширение покрытия нужно, по большому счёту, только для них — докупить для Wi-Fi-системы совсем простые модели Start или Lite. А для типичных домашне-офисных нужд как раз подойдут новые Air, City или Extra.
Заключение
Единственным серьёзным ограничением Wi-Fi-системы в исполнении Keenetic является необходимость прокладки кабеля до подчинённых точек доступа — напрямую или через другие такие же точки. Но именно это выгодно отличает её по скорости передачи данных от mesh-решений, где опорной сетью является тот же Wi-Fi, в лучшем случае с дополнительным 5-ГГц диапазоном, который клиенты использовать всё равно не могут. От кабельных систем других вендоров Keenetic отличается простотой установки и настройки, которую осилит даже обычный пользователь. При этом решение Keenetic, что конкретно для SOHO-систем всё ещё редкость, поддерживает 802.11 k/v/r для организации роуминга вместо традиционного грубого отключения клиента от ТД при ослаблении сигнала и оставления его на волю судьбы. Естественно, для полного счастья нужна поддержка этих технологий и со стороны клиентов.
А вообще всё это, по-хорошему, заслуга исключительно программистов и общей политики компании. Как и в нашем сценарии, владельцы старых устройств получают поддержку новых функций, а при необходимости увеличения покрытия могут докупить роутеры посовременнее. Недельная работа связки Ultra II и обновлённого Air оказалась настолько незаметной, что лишь укрепила веру в необходимость создания отдельной серии точек доступа для работы в составе Wi-Fi-системы — желательно в компактном корпусе и с PoE-питанием. Что же, посмотрим. Пока компания занята выходом на зарубежные рынки, а следующее большое обновление моделей запланировано на вторую половину года.
NOTE: В данной статье показана настройка версий ОС NDMS 2.11 и более ранних. Настройка актуальной версии ПО представлена в статьях "Беспроводная сеть Wi-Fi 2,4 ГГц" и "Беспроводная сеть Wi-Fi 5 ГГц".
При первом же включении интернет-центр развертывает максимально защищенную по стандарту WPA2 беспроводную сеть Wi-Fi. Оптимальный рабочий канал выбирается автоматически на основе периодического анализа радиоэфира.
В большинстве случаев никаких дополнительных настроек основной точки доступа Wi-Fi производить не нужно. Достаточно знать пароль сети (ключ) для подключения к беспроводной сети интернет-центра (пароль сети указан на наклейке, которая находится на нижней панели корпуса).
При необходимости, вы можете самостоятельно настроить параметры вашей беспроводной сети. Базовые настройки точки доступа Wi-Fi в интернет-центре серии Keenetic производятся в веб-конфигураторе устройства в меню Сеть Wi-Fi на вкладке Точка доступа.
Здесь вы можете изменить имя беспроводной сети, пароль доступа к ней, а также другие параметры. Если вы хотите, чтобы беспроводная сеть работала только в определенные часы, настройте для нее расписание.
Обратите внимание, что после изменения имени сети или ее пароля (ключа) потребуется заново настроить беспроводное подключение на всех ваших устройствах.
Для обеспечения защищенного беспроводного подключения в поле Защита сети установите необходимый уровень безопасности. Мы рекомендуем использовать максимальный уровень безопасности с помощью протокола WPA2-PSK (установлен по умолчанию).
Внимание! Использование открытой (незащищенной) сети небезопасно!
В поле Ключ сети можно изменить предустановленный ключ (пароль). Он должен быть длиной от 8 до 63 символов. Используемый ключ нужно будет вводить при подключении клиентов к точке доступа.
В поле Страна можно вручную установить код страны, который влияет на набор радиоканалов, используемый в точке доступа. В разных странах разрешены различные частотные диапазоны и номера каналов. Например, в России, Украине, Республике Беларусь и Казахстане разрешено использовать беспроводные каналы с номерами 1-13, а в США разрешены 11 каналов. Для корректной работы беспроводных устройств в сети мы рекомендуем использовать значение Russian Federation, установленное по умолчанию.
В поле Стандарт выберите стандарт, который будет использоваться для подключения клиентов. По умолчанию установлен стандарт 802.11bgn для большей совместимости устройств.
В поле Канал по умолчанию установлено значение Оптимальный*. В этом случае интернет-центром автоматически выбирается оптимальный рабочий канал на основе периодического анализа радиоэфира. В старых версиях операционной системы NDMS за автоматический выбор беспроводного канала отвечает значение Авто.
В поле Выбор оптимального канала* предустановлено значение При включении, но можно выбрать Каждые 6 часов, Каждые 12 часов или Каждые 24 часа (начиная с версии NDMS v2.09 было добавлено значение Динамически, когда выбор оптимального канала осуществляется каждый час, при условии минимального трафика).
Если установлено значение При включении и нажать кнопку Применить, будет выбран оптимальный номер канала в текущий момент.
При необходимости можно вручную установить номер канала (c 1 по 13), в котором будет работать точка доступа. В случае ручного выбора канала рекомендуем установить номер свободного непересекающегося беспроводного канала (1, 6 или 11). Выбирайте оптимальный канал, максимально удаленный от чужих беспроводных сетей, если таковые имеются в радиусе действия вашей точки доступа, чтобы обеспечить устойчивую работу сети Wi-Fi.
В поле Мощность сигнала можно установить требуемый уровень мощности сигнала Wi-Fi, излучаемый передатчиком беспроводной точки доступа. Доступные значения: 100%, 75%, 50%, 25%, 10%. При значении 100% используется максимальная мощность сигнала.
В настройках точки доступа по умолчанию включен режим WMM (Wi-Fi Multimedia). Он обеспечивает основные возможности технологии качества обслуживания QoS (quality of service) для сетей IEEE 802.11, что позволяет отдавать приоритет голосовому (VoIP) и видео (IPTV) трафику над процессами, менее чувствительными к скорости передачи данных.
Интернет-центры серии Keenetic поддерживают создание списка доступа по MAC-адресам для беспроводной сети. Можно составить "белый" или "черный" список клиентов точки доступа Wi-Fi. В режиме "Белый список" доступ к домашней беспроводной сети будет заблокирован для всех клиентов, не вошедших в список. В режиме "Черный список" доступ к домашней беспроводной сети будет заблокирован только для клиентов из списка. Данная возможность настраивается в меню Сеть Wi-Fi на вкладке Список доступа. Дополнительная информация представлена в статье: «Контроль доступа по MAC-адресам для беспроводной сети Wi-Fi»
* — Данные поля появились в веб-интерфейсе, начиная с версии v2.08 операционной системы NDMS.
В версии NDMS v2.09 в поле Выбор оптимального канала появился пункт Динамически. При использовании этого параметра интернет-центр будет один раз в час сканировать окружающее пространство Wi-Fi и выбирать наиболее свободный канал.
Примечание
1. Начиная с версии ОС NDMS v2.10 на странице настройки точки доступа Wi-Fi появилась новая опция Непрерывная передача (Tx Burst) и отсутствует опция WMM.
Tx Burst включает непрерывный режим передачи для увеличения пиковой скорости передачи данных от интернет-центра к клиентам 802.11n/ac (т.е. увеличить исходящую скорость). Эффективность работы данного режима зависит от возможностей беспроводного адаптера клиента. Например, на некоторых адаптерах скорость Интернета для Wi-Fi-устройств может снизится.
По умолчанию режим Непрерывная передача Tx Burst выключен.
Что касается режима WMM, то если он был ранее включен, то и далее остается включенным. Эту информацию можно увидеть в системном файле startup-config. Если слово wmm присутствует в тексте файла startup-config, значит WMM включен.
Для отключения/включения опции WMM, используйте интерфейс командной строки (CLI) роутера. Например:
(config)> interface WifiMaster0/AccessPoint0 / WifiMaster0/AccessPoint0 — для 2,4 ГГц или interface WifiMaster1/AccessPoint0 — для 5 ГГц /
Core::Configurator: Done.
(config-if)> wmm / включить /
Network::Interface::Rtx::AccessPoint: "WifiMaster0/AccessPoint0": WMM extensions enabled.
(config-if)> no wmm / выключить /
Network::Interface::Rtx::AccessPoint: "WifiMaster0/AccessPoint0": WMM extensions disabled.
(config-if)> system configuration save / сохранить настройки /
2. Настройки Точки доступа 5 ГГц практически совпадают с настройками Точки доступа 2,4 ГГц, за исключением некоторых параметров.
В поле Имя сети (SSID) указано имя сети Wi-Fi в диапазоне 5 ГГц. Обычно, в двухдиапазонных роутерах для каждого из диапазонов используются разные имена сетей, но в Keenetic Air и Extra II по умолчанию используется одинаковое имя сети.
В поле Стандарт выберите стандарт, который будет использоваться для подключения клиентов. По умолчанию установлен стандарт 802.11an+ac для большей совместимости устройств.
В поле Канал по умолчанию установлено значение Оптимальный. В этом случае интернет-центром автоматически выбирается оптимальный рабочий канал на основе периодического анализа радиоэфира. При необходимости можно вручную установить номер канала (c 36 по 165), в котором будет работать точка доступа 5 ГГц (о некоторых особенностях каналов в диапазоне 5 ГГц читайте в статье «Мобильное устройство не видит сеть Wi-Fi 5 ГГц?»).
Для точки доступа 5 ГГц доступна настройка функции Band Steering (по умолчанию включена). Дополнительную информацию по работе Band Steering вы найдете в статье «Как работает механизм Band Steering и зачем его включать?»
О преимуществах и недостатках каждого из диапазонов можно прочитать в статье «Отличия частотных диапазонов 2,4 ГГц и 5 ГГц»