Mesh-система или Wi-Fi: что выбрать для беспроводной связи

Когда я ещё жил в многоквартирном доме, я сталкивался с проблемой низкой скорости в дальнем от роутера помещении. Ведь у многих роутер стоит в прихожей, куда провайдер дотянул оптику или UTP и где поставили типовое устройство.

Еще хорошо, когда собственник меняет маршрутизатор на свой собственный, а типовые устройства от провайдера — это, как правило, самые бюджетные или простые модели. Ждать от них высокой производительности не стоит — работает и ладно.

Но я установил роутер с гигабитными портами, радиомодулем, поддерживающим работу на частотах 2,4 ГГц и 5 ГГц. А скорость связи с интернетом в пределах квартиры и особенно в дальних комнатах была совсем удручающей.

Отчасти дело в зашумленном диапазоне 2,4 ГГц, отчасти в угасании и многократном отражении сигнала при прохождении через железобетонные конструкции. И тогда я решил расширить сеть дополнительными устройствами. Возник вопрос: Wi-Fi сеть или Mesh-система? Я решил разобраться, провести тесты и поделиться опытом. Добро пожаловать.

Для обычного пользователя, который подключается по Wi-Fi к сети и смотрит ролики на YouTube, никакой разницы не будет, какой системой пользоваться. А вот с точки зрения организации нормального Wi-Fi покрытия — эти системы принципиально разные и у каждой есть как плюсы, так и минусы. Начнем с Wi-Fi системы.

Это сеть обычных роутеров, которые могут работать независимо. В такой системе выделяется один ведущий маршрутизатор, остальные становятся ведомыми. При этом переход между роутерами остается незаметным для клиента, а с точки зрения самих маршрутизаторов — клиент перемешается из одной соты в другую.

Такую систему можно сравнить с сотовой связью, ведь образуется единая локальная сеть с роутерами-трансляторами. Плюсы системы очевидны: сеть можно наращивать постепенно, добавляя новые устройства по необходимости. Причем достаточно будет покупать недорогие роутеры с поддержкой этой технологии.

Минус один, но существенный: к каждому роутеру должен быть подведен Ethernet-кабель и питание. То есть, если вы уже сделали ремонт и на заложили UTP-кабель, то его придется либо протягивать по плинтусу, где это возможно, либо рассматривать другую систему.

Это сеть специализированного оборудования, которое также образует сеть из нескольких устройств, создавая сплошное покрытие Wi-Fi сигнала. Эти точки, как правило, двухдиапазонные, поэтому работать можно как в сетях 2,4 ГГц, так и в сетях 5 ГГц.

Большим плюсом является то, что для подключения каждого нового устройства нет необходимости тянуть кабель — они связываются по отдельному передатчику, создавая свою сеть и через нее передаются данные. В последующем эти данные передаются на обычный Wi-Fi адаптер, достигая пользователя.

Преимущество очевидно: не нужно никаких дополнительных проводов — просто воткнул в розетку адаптер новой точки, привязал ее к главному маршрутизатору и пользуйся.

Но есть и недостатки. Например, цена. Стоимость главного маршрутизатора в разы превышает стоимость обычного роутера, а стоимость дополнительного адаптера также существенна. Зато не надо переделывать ремонт, тянуть кабели и думать о проводах.

Я уже переехал из железобетонной квартиры в собственный дом и также столкнулся с проблемой падения скорости в беспроводной сети. Если раньше сильно влияла зашумленность эфира соседними Wi-Fi роутерами (а ведь каждый норовит выкрутить мощность на максимум, чтобы «заглушить» соседей и поднять свою скорость), то теперь начали влиять расстояния и перекрытия.

Вместо квартиры на 45 м² я перебрался в двухэтажный дом на 200 м². О жизни в доме можно говорить много, и даже то, что соседская Wi-Fi точка лишь иногда появляется в меню смартфона, а больше беспроводных сетей не обнаруживается, уже говорит о многом.

Как бы то ни было, роутер я постарался разместить в географическом центре дома и на частотах 2,4 ГГц он обеспечивает связь везде, а вот на участке покрытие уже хромает. Но когда смотришь фильм с домашнего сервера на ноутбуке в дальней от маршрутизатора комнате, иногда бывают замирания.

Оказалось, что сеть 5 ГГц нестабильна при нескольких стенах, перекрытиях, и ноут предпочитает переключиться на сеть 2,4 ГГц, у которой стабильность выше, а скорость передачи данных ниже.

«Нужно больше скорости!», — как любит говорить Джереми Кларксон. И я пошел искать способ расширить и ускорить беспроводную связь. Я решил сравнить в лоб две системы: Wi-Fi систему от Keenetic и Mesh-систему от Zyxel.

Со стороны Keenetic участие приняли роутеры Keenetic Giga и Keenetic Viva. Один из них выступал организатором сети, а второй — ведомой точкой. Оба роутера имеют гигабитный Ethernet и двухдиапазонный радиомодуль. Кроме этого, у них есть USB-порты и очень широкий диапазон настроек прошивки. На момент теста была установлена последняя доступная прошивка, ведущим был Keenetic Giga. Связаны между собой они были по гигабитному проводному Ethernet-кабелю.

Со стороны Zyxel будет Mesh-система в составе Multy X и Multi mini. «Старшая» точка, Multy X, была подключена к интернету, а «младшая», Multi mini, была установлена в дальнем углу дома.

Главенствующая точка была подключена к сети, а дополнительная выполняла функцию раздачи сети по беспроводному и проводному каналу. То есть дополнительная подключенная точка может служить еще и беспроводным адаптером для техники, у которой нет Wi-Fi модуля, но есть Ethernet-порт.

Производитель часто заявляет в пресс-релизах о необыкновенно широком покрытии беспроводной сетью своих устройств. Но это действует на открытой площадке без стен, отражающих поверхностей и радиопомех.

В реальности многие сталкивались со снижением скорости и потерей пакетов в квартирах, где на смартфоне видно полтора–два десятка беспроводных сетей. В том числе поэтому эффективнее задействовать еще не так зашумленный диапазон 5 ГГц.

Для простоты: я буду называть головные устройства Wi-Fi- и Mesh-системы роутерами. Каждый из роутеров может быть просто беспроводным устройством. Но мне интересно, сколько устройств и на какой скорости роутер может обеспечить доступом в сеть.

По первому вопросу ситуация выглядит следующим образом. Количество поддерживаемых устройств зависеть от Wi-Fi модуля. У Zyxel Multy X и Multy mini это будет 64 + 64 устройства на каждый диапазон (2,4 + 5 ГГц), то есть при наличии двух точек можно подключить 128 устройств по 2,4 ГГц и 128 устройств по 5 ГГц.

Создание Mesh-сети сделано максимально простым и наглядным: для работы достаточно иметь смартфон и установить туда приложение Zyxel Multi. И неважно, будет ли у вас устройство iOS или Android. Следуя подсказкам мастера установки создается сеть и подключаются все последующие устройства.

Что удивительно, для первоначального создания сети надо включить геопозиционирование и иметь подключение к интернету. Так что придется, как минимум, иметь доступ в сеть со смартфона.

У роутеров Keenetic ситуация выглядит несколько иначе. Количество подключаемых клиентских устройств зависит от модели. Ниже приведу название роутеров и возможности по подключению клиентов в диапазонах 2,4 и 5 ГГц.

Giga III и Ultra II: 99 + 99 Giga KN-1010 и Viva KN-1910: 84 на оба диапазона Ultra KN-1810: 90 + 90 Air, Extra II, Air KN-1610, Extra KN-1710: 50 + 99 City KN-1510: 50 + 32 Duo KN-2110: 58 + 99 DSL KN-2010: 58 Lite KN-1310, Omni KN-1410, Start KN-1110, 4G KN-1210:50

Конфигурировать роутеры можно как с компьютера, так и со смартфона. И если в локальной сети это легко реализуется через веб-интерфейс, то для смартфона существует специальное приложение, которое в дальнейшем даст возможность пользоваться дополнительными функциями, вроде Torrent-качалки или доступа к файлам на подключенном накопителе по USB.

У Keenetic есть отличная функция — KeenDNS, которая позволяет при наличии серого IP-адреса подключаться к веб-службам опубликованных сервисов из внешней сети. То есть можно подключиться к интерфейсу роутера за NAT, можно подключиться к интерфейсу видеорегистратора или веб-сервера за NAT.

Но поскольку этот материал всё-таки о сети, то надо отметить, что организация Wi-Fi-сети также очень проста: главенствующий роутер становится ведущим устройством, а на остальных роутерах включается режим ведомых адаптеров.

При этом ведомые роутеры могут создавать VLAN, могут работать в едином адресном пространстве, на них может быть выставлена мощность работы каждого беспроводного адаптера с шагом в 10%. Таким образом, сеть можно расширить многократно. Но есть одно но: для организации Wi-Fi сети все роутеры должны быть подключены при помощи Ethernet.

Так как беспроводная сеть со стороны клиента не имеет разницы, а с точки зрения технической организации — сети принципиально разные, была выбрана методика в сторону пользователя. Тестирование проходили отдельно устройства Zyxel Multy X + Multiy mini и Keenetic Giga + Keenetic Viva.

Чтобы избежать влияния провайдера, в локальной сети был поднят сервер перед головным устройством. А на пользовательском устройстве был организован клиент. Все тесты проводились при помощи утилиты Iperf, эмулирующей беспрерывную передачу данных.

Каждый раз тесты проводились для 1, 10 и 100 потоков, что позволяет оценить производительность беспроводной сети при различной загрузке. Эмулировалась как однопотоковая передача данных вроде просмотра ролика на YouTube, так и многопотоковая вроде работы Torrent-качалки. Тесты проводились отдельно при подключении по сети 2,4 и 5 ГГц.

Помимо этого, так как устройство Zyxel Multy и Zyxel mini могут выступать в качестве адаптера, они были подключены по Ethernet-интерфейсу к пользовательскому компьютеру на скорости 1000 Мбит/с. Также проведено три теста скорости. В аналогичном тесте роутер Keenetic Vivo участвовал в качестве Wi-Fi-адаптера, будучи подключенным патч-кордом к ноутбуку.

Расстояния между точками порядка 10 метров, железобетонное перекрытие и две стены. Расстояние от ноутбука до конечной точки доступа - 1 метр.

Все данные занесены в таблицу и построены графики скорости.

А теперь пришло время посмотреть на цифры и на графики. График более нагляден, поэтому сразу приведу его.

На графиках цепочки подключения следующие:

Zyxel mini: сервер — провод — Zyxel Multy X — беспроводная связь — Zyxel Multy mini — ноутбук (адаптер Intel Dual Band Wireless-AC 7265)

Zyxel Multy: сервер — провод — Zyxel Multy X — беспроводная связь-Zyxel Multy X — ноутбук (адаптер Intel Dual Band Wireless-AC 7265)

Keenetic Wi-Fi: сервер — провод — Keenetic Giga — провод-Keenetic Viva — ноутбук (адаптер Intel Dual Band Wireless-AC 7265)

Keenetic усилитель: сервер — провод — Keenetic Giga — Keenetic Viva(в качестве репитера) — ноутбук (адаптер Intel Dual Band Wireless-AC 7265)

Keenetic адаптер: сервер — провод — Keenetic Giga — беспроводная связь — Keenetic Viva(в режиме адаптера) — провод — ноутбук

Zyxel mini адаптер: сервер — провод — Zyxel Multy X — беспроводная связь — Zyxel Multy mini — провод — ноутбук

Zyxel Multy адаптер: сервер — провод — Zyxel Multy X — беспроводная связь — Zyxel Multy X — провод — ноутбук

На картинке видно, что все устройства на частоте 2,4 ГГц менее производительны, чем на частоте 5 ГГц. И это притом, что вокруг не было шума из соседских мешающих сетей, так как в случае наличия зашумленности по частоте 2,4 ГГц результат был бы заметно хуже.

Тем не менее наглядно видно, что скорость передачи данных на частоте 5 ГГц почти вдвое выше, чем на 2,4 ГГц. Кроме того, заметно, что некоторое влияние оказывает и количество потоков одновременной загрузки, то есть при увеличении количества потоков более плотно используется канал передачи данных, хотя разница не так существенна.

Очень хорошо видно, когда роутер Keenetic выступал в качества репитера, что скорость передачи делится надвое, так что стоит это учитывать, если хотите передавать большие объемы информации с большой скоростью, а не просто расширить покрытие Wi-Fi-сети.

На последнем тесте, где Zyxel Multy X и Zyxel Multy mini выступали в качестве адаптера для проводного подключения удаленного устройства (связь между базовым Zyxel Multy X и принимающим устройством была беспроводной), продемонстрировала преимущества Multy X, особенно при многопоточной передаче данных. Сказалось большее количество антенн у Zyxel Multy X: девять штук против шесть у Zyxel Multy mini.

Таким образом, очевидно, что даже при незагруженном эфире на частоте 2,4 ГГц имеет смысл переходить на 5 ГГц, когда нужно передавать большие объемы информации достаточно быстро. При этом даже на частоте 2,4 ГГц вполне можно смотреть фильмы в качестве FullHD, используя роутер в качестве репитера.

А вот кино в 4К с нормальным битрейтом уже начнет заикаться, поэтому роутер и устройство воспроизведения должны уметь работать на частоте 5 ГГц. При этом самая большая скорость достигается, если в качестве беспроводного адаптера используется комплект из двух Zyxel Multy X или Zyxel Multi X + Multy mini.

А теперь о ценах. Испытанная пара роутеров Keenetic Giga + Keenetic Viva стоит 14 800 рублей. А комплект Zyxel Multy X + Multy mini — 21 900 рублей.

Mesh-система Zyxel может обеспечить широкое покрытие на очень приличной скорости без прокладки дополнительных проводов. Это особенно актуально, когда ремонт уже сделан, а дополнительной витой пары не заложено. К тому же организация такой сети максимально проста — через приложение на смартфоне.

Надо добавить к этому, что Mesh-сеть может состоять из шести устройств и иметь как топологию звезда, так и древовидную. То есть конечное устройство может находиться очень далеко от стартового роутера, который подключен к интернету.

При этом Wi-Fi-система на базе роутеров Keenetic куда более функциональна и обеспечивает более дешевую организацию сети. Но для этого требуется кабельное подключение. Дистанция между роутерами может быть до 100 метров, а скорость совершенно не будет снижаться из-за передачи по гигабитному проводному соединению.

При этом устройств в такой сети может быть больше шести, а роуминг Wi-Fi устройств при перемещении будет бесшовным.

Таким образом, каждый решает сам, что выбрать: функциональность и необходимость прокладки сетевого провода или же простоту расширения беспроводной сети за несколько болей.

#роутер