Benchmark Redakcija
Bojan Dančuo
802.11
Wireless standard 802.11, popularno zvani Wi-Fi, trenutno je glavni standard za bežične mreže kratkog dometa. Srećemo ga u kafićima, domovima, malim i velikim firmama. Trenutno je nemoguće prošetati nekom urbanom sredinom sa uključenim Wi-Fi prijemnikom i ne uhvatiti par desetina aktivnih mreža. Trenutno preovlađujući Wi-Fi standard je još uvek 802.11g, koji postoji već duže vreme, uređaji bazirani na njemu su postali vrlo jeftini, a pruža sasvim pristojne brzine koje idu do teoretskih 54 Mbit/s. Njegov naslednik 802.11n, koji je standardizovan tokom prošle godine i pruža maksimalne brzine od 150, 300, pa čak i 600 Mbit/s, kao i veći domet, počinje polako da preuzima glavnu ulogu, a kako mu se tržišno učešće povećava, cena polako ide naniže.
802.11 standard koristi za svoj rad predviđene slobodne frekvence i to 2,4 GHz za 802.11b, g i n, i 5 GHz za 802.11a i n standarde (n standard može koristiti obe frekvence). Trenutno preovlađujući standard je 2,4 Ghz, frekvenca na kojoj sada već postoji poprilična gužva i koju pored Wi-Fi uređaja dele i bežični telefoni, bluetooth uređaji, a i mikrotalasne pećnice mogu dovesti do smetnji jer emituju u tom opsegu. Sama okolina 2,4 Ghz je za svrhe Wi-Fi emitovanja podeljena na kanale, pa tako imamo 13 kanala na potezu od 2,4000 do 2,4835 GHz, sa razmakom od 5 MHz između njih. Kako je širina kanala 22 MHz dolazi do preklapanja, tako da efektivno možemo imati uporedo tri uređaja koji emituju, a da pri tome ne smetaju jedan drugom. To se postiže tako što recimo uređaj 1 emituje na kanalu 1, uređaj 2 na kanalu 6, a uređaj 3 na kanalu 11. Praksa je pokazala da raspored uređaja koji emituju uglavnom teži takvom rasporedu. Skoro svi noviji Wi-Fi uređaji imaju pored ručnog podešavanja kanala i automatsko, pa je najbolje ostaviti to podešavanje automatici koja će onda naći najslobodniji kanal i emitovati na njemu.
Pošto je 2,4 Ghz slobodna frekvenca i svako ima pravo da emituje u njoj, gužva i međusobno ometanje je neizbežno. Kao preventiva toga donete su zakonske odredbe o maksimalno dozvoljenoj snazi emitovanja da bi se sprečile situacije gde komšija sa većom antenom i jačim odašiljačem može da šeta laptopom po celom komšiluku sa odličnim prijemom, ali zato svi ostali bivaju ugušeni u svojim sopstvenim kućama snagom njegovog signala. Svi uređaji na tržištu se naravno povinuju tim zakonima i funkcionišu u zadatim granicama, što naravno ne znači da ne postoji neka mala rezerva u snazi koju možete iskoristiti ako vam baš zafali. Ovom prilikom nećemo dalje širiti priču o samom standardu, već ćemo se pozabaviti graničnim situacijama u kojima vam nedostaje malo da imate dobar signal i kako u tom slučaju dobiti baš to malo koliko vam nedostaje.
Kako povećati domet?
Wireless signal je klasičan elektro-magnetni talas koji se povinuje svim zakonima kojima podležu i druga EM zračenja na sličnim frekvencama. Snaga mu opada sa razdaljinom, a prepreke mu takođe znatno umanjuju snagu u srazmeri sa svojom debljinom i u zavisnosti od materijala od kojeg su napravljene. Treba imati u vidu da signal uglavnom putuje pravolinijski, pa debljina zida kroz koji signal prolazi pod uglom od 90 stepeni nije uopšte ista kao debljina zida kroz koji signal prolazi pod uglom od 45 stepeni. Kada signal nije dovoljno jak na odredištu, dolazi do gubitka performansi u komunikaciji. Količina grešaka u prenosu koje je potrebno ispraviti je mnogo veća, adapteri obaraju brzinu da bi kompenzovali za slab signal sve do momenta kada je signal previše slab da bi se uopšte prenele neke korisne informacije putem njega.
Kako možemo popraviti stanje u takvoj situaciji, a da pri tome ne menjamo lokacije predajnika ili prijemnika?
Jača antena je naravno rešenje koje se odmah nameće. Bolja antena u startu znači veću snagu emitovanja, kao i veću osetljivost kod prijema. Treba imati u vidu da postoji zakonsko ograničenje u snazi omni antene koje se mora poštovati da se ne bi ometali drugi uređaji koji komuniciraju u tom frekventnom opsegu.
Usmerena antena je vrlo interesantno rešenje jer omogućava povećanje efektivne snage signala čak do 6 puta bez potrebe za jačim predajnikom. Nedostatak ovog rešenja je to što antena onda emituje u jako uskom snopu i eliminiše sve druge korisnike koji nisu na liniji emitovanja. Ovo rešenje je zgodno ako ste jedini korisnik wireless-a i nemate dovoljno jak signal baš na lokaciji koju uvek koristite. Postoje gotova kućna rešenja u vidu malih paraboličnih antena, kao i home-made varijante u vidu popularnih „kantena“ koje se prave od konzervi ili poznatog Windsurfer-a Ez-12. Za Ez-12 možete skinuti template na Internetu i odštampati model po kojem ćete iseći karton sa nalepljenom alu-folijom koji se onda oblikuje u reflektor koji se može navući na bilo koju postojeću antenu na Wi-Fi uređaju i tako dobiti praktično besplatno povećanje jačine signala u određenom pravcu.
Dodavanje Repeater-a je malo skuplje rešenje jer zahteva još jedan mrežni uređaj, najčešće access point, koji se onda ponaša kao pojačivač signala. Repeater prima signal od originalnog Wi-Fi uređaja, retransmituje ga, a onda radi to isto u obrnutom pravcu od korisnika ka izvoru. Na ovaj način praktično duplirate domet u određenoj oblasti, a pri tome više korisnika može koristiti Wi-Fi mrežu bez obzira da li se nalaze u dometu originalnog predajnika ili repeater-a.
U prošlom testu ovog tipa testirali smo uticaj jače antene na kvalitet prijema, a sada ćemo nastaviti tamo gde smo stali i testirati kako funkcionišu dva access point-a u repeater modu, u ovom slučaju novom standardu za proširenje bežičnih mreža pod imenom Wireless Distribution System (WDS).
Priprema za test
Kao i u prethodnom tekstu, u pomoć prilikom realizacije ovog testa smo pozvali firmu D-Link. Dobili smo od njih dva Wi-Fi access point-a novije generacije, koji funkcionišu po 802.11n standardu. Oba AP-a imaju tri antene, što teoretski omogućava brzine do 300 Mb/s. Naravno, teorija jedno, a praksa drugo, pogotovo što treba imati u vidu da su te brzine izražene kao zbir dvosmerne komunikacije, tako da su realni brzine transfera u startu barem duplo niže. Za testiranje smo dobili DAP-1353 access point i DAP-2553 access point. Sa strane prijemnika smo koristili klasičan laptop sa 802.11n draft mrežnim adapterom bez eksterne antene.
Kao softver za testiranje jačine signala smo koristili inSSIDer i PassMark-ov WirelessMon, koji su stvarno odlični alati za analizu Wi-Fi signala ako već nemate neku specijalizovanu opremu za to. Za brzinu protoka smo koristili Jperf koji je zapravo poznati Iperf mrežni alat, samo sa GUI-em urađenim u Javi. Takođe smo koristili i PassMark-ov PerformanceTest i njegovu opciju za merenje mrežnog protoka. Na kraju smo ipak više verovali Jperf rezultatima jer je koristeći više istovremenih konekcija on maksimalno opterećivao link i davao veće izmerene brzine koje su se poklapale sa realnim brzinama koje smo dobili prostim kopiranjem fajlova.
Za merenje smo izabrali 5 lokacija na različitim udaljenostima i sa različitim preprekama između njih i wireless rutera. Lokacija 1 je bila odmah do rutera i služila je kao polazna tačka za kalibraciju ostalih merenja. Lokacija 2 je bila u susednoj prostoriji koju je od rutera delio običan zid pod uglom od 90 stepeni u odnosu na putanju signala. Lokacija 3 se nalazi iza dva zida od kojih je jedan veće debljine. Lokacija 4 je iza tri zida, a lokacija 5 iza četiri. Namerno smo izabrali progresivno veći broj prepreka, a ne test na otvorenom prostoru, jer uglavnom u realnim uslovima zidovi, a ne rastojanje, predstavljaju problem za kvalitet signala.
Glavna stvar koju smo ovom prilikom hteli da ustanovimo je kako u praksi funkcioniše Wireless Distribution System, koji bi trebalo da na jednostavan način omogući proširenje kućne mreže uz pomoć dodatnih AP-ova koji vrše retransmisiju signala osnovne bežične mreže. Takođe, cilj nam je bio da utvrdimo razliku u brzini i dometu između stare 802.11g bežične mreže i 802.11n pod istim uslovima.
Pogledaćemo malo detaljnije same D-Link uređaje pre nego što pređemo na rezultate merenja.
DAP-1353
Klasičnog D-Link dizajna, ovaj access point dolazi u paketu sa jednim kratkim LAN kablom, tri antene koje se lako montiraju i demontiraju, što je zgodna opcija ako kasnije želite da ih zamenite jačim, pratećim CD-om i papirnim uputstvom.
DAP-1353 spada u RangeBooster seriju koja se reklamira kao veliki skok u odnosu na 802.11g standard po pitanju brzine i dometa. Podržava 802.11b, g i n standarde i maksimalnu teorijsku brzinu od 300Mbit/s. Radi na frekvenciji od 2.4GHz, a od dodatnih mogućnosti tu su WDS, WDS AP i Wireless Client modovi, pored osnovnog Wireless Access Point moda. Podešavanje je moguće vršiti iz standardnog D-Link web interfejsa, putem telneta, SSH, kao i uz pomoć D-Link AP Manager softvera. AP Manager je jako moćan softverski paket i opisivanje njegovih mogućnosti prevazilazi okvire ovog teksta. Prisutan je QoS, kao i WMM (Wi-Fi Multimedia) protokol za prioritetizaciju multimedijalnog sadržaja prilikom transfera.
Od protokola za enkripciju bežičnog sadržaja DAP-1353 podržava standardne WEP, WPA i WPA2. Moguće je filtriranje wireless klijenata po MAC adresama, kao i multi-SSID.
DAP-2553
DAP-2553 je malo ozbiljniji uređaj. U kutiji se kao i kod prethodnog AP-a nalazi jedan LAN kabl, tri montažne antene i uputstvo sa pratećim CD-om.
U pitanju je dual-band 802.11n AP, koji može da radi i na 2.4GHz i na 5GHz, pa podržava i 802.11a, b i g standarde. Maksimalni teorijski protok kao i kod DAP-1353 iznosi 300 Mbit/s. Access point, WDS, WDS AP i Wireless Client modovi su prisutni, kao i WEP, WPA i WPA2 enkripcija. Uz to, LAN konektor na DAP-2553 ima podršku za PoE (Power over Ethernet), što omogućava montažu ovog access pointa na mesta na kojima ne postoje električne instalacije, već je dovoljno dovesti ethernet kabl. Sam ethernet port na AP-u je gigabitni.
Web interfejs na DAP-2553 se razlikuje od interfejsa starijeg brata i predstavlja više administratorski orijentisano okruženje sa dodatnim mogućnostima. Na pratećem CD-u dolazi i moćni D-Link AP Manager II softver. DAP-2553 podržava SNMP protokol za lakšu administraciju i moguće je skinuti i instalirati D-Link-ov D-View 6.0 modul koji omogućava administratorima detaljno praćenje protoka u realnom vremenu.
Pošto smo pripremili i hardver i softver, došao je trenutak da počnemo sa testiranjem.
Rezultati
Wireless je čudna zverka i zbog raznih smetnji i oscilacija u signalu često daje različite rezultate pod istim uslovima ako se testiranje ponovi u nekom drugom trenutku. Zato smo svaki test ponavljali više puta i onda izvlačili srednje vrednosti. Kao bazu smo uzeli stari 802.11g Wi-Fi ruter i izmerili njegovu jačinu signala i brzinu transfera na svih pet lokacija. Zatim smo isto to ponovili sa DAP-2553 AP-om, koji smo odredili kao bazni AP.
Grafikon izgleda kao da mu nedostaje jedna stavka, ali nije tako. Iz rezultata testa jačine signala može se videti da 802.11n ruter daje praktično identične rezultate kao stari 802.11g ruter, a signal sa oba postaje potpuno neupotrebljiv i gubi se na lokaciji 5.
Test brzine transfera je dao interesantnije rezultate i na manjim udaljenostima je vrlo očigledna drastična brzinska prednost 802.11n standarda. Kako opada jačina signala, tako se brzine približavaju i padaju efektivno na nulu na lokaciji 5 u oba slučaja. Na lokacijama 1 i 2 oba AP-a daju odličan signal i brzinu transfera, tako da je svaka multimedija vrlo dobro pokrivena. Iako ne baš brz kao 100Mbit LAN (izmerili smo 77Mbit/s), 802.11n mu se opasno približava i postaje prihvatljiv čak i za transfer velikih količina podataka. Na lokaciji 3, stvari su već primetno lošije i mada će čak i HD multimedija skoro sigurno raditi kako treba, prenos veće količine podataka ne bi bio preporučljiv. Lokacija 4 je već na granici upotrebljivosti i transfer koji AP-ovi mogu da ostvare na njoj dovoljan je jedino za Internet i njegove manje zahtevne servise. Lokacija 5 je tačka gde se sistem raspada, signal se gubi i mreža nestaje. Tu i tamo uspeva da procuri poneki bit, ali efektivno mreža je na tom mestu neupotrebljiva.
Posle toga je na red došao planirani test gde bismo iskoristili drugi access point u WDS AP modu, ali smo tu naleteli na neplanirane probleme. Kao dobro mesto za drugi AP izabrali smo lokaciju 3 i tu postavili DAP-1353, a zatim smo krenuli u podešavanja WDS AP moda. Sam proces aktivacije WDS-a je prilično loše pokriven u uputstvu, a nažalost ni Google ni D-Link support strana nisu bili od velike pomoći, tako da smo naoružani samo sopstvenim zdravim razumom krenuli u podešavanje. Uneli smo MAC adrese AP-ova na odgovarajuća mesta, probali razne kanale, isključivali i uključivali enkripciju, ali stvar jednostavno nije htela da profunkcioniše. Laptop bi se povezao na DAP-1353, ali se sa njega nije video drugi deo mreže, što je značilo da link ne radi kako treba. Nije ni bilo od pomoći to što nigde u interfejsu AP-a ne može zapravo da se razazna koji je status linka i da li stvar radi li ne.
Nakon toga smo hteli da probamo DAP-1353 u Wireless Client modu, pa nas je i tu sačekalo razočarenje jer je AP prosto ostajao zaglavljen kada bi se pokrenuo proces skeniranja Wi-Fi mreža pre konektovanja. Možda bi posle više od 10 minuta koliko smo sačekali on zapravo i proradio, ali posle više sati bezuspešnog napadanja WDS problema strpljenje nam je bilo već malo tanko. Kada smo zamenili AP-ove i povezali se sa DAP-2553 AP-om kao klijentom i laptopom vezanim preko LAN-a na njega, sve je proradilo iz prve, tako da je to jedan plus za njega, a minus za DAP-1353. Posle svega, malo obeshrabreni, ali ne i potučeni, morali smo opet da priznamo poraz i ostavimo WDS test za neki drugi put. Takođe, šteta je što nismo imali barem dva uređaja koji rade na 5 GHz, pa da testiramo brzinu i domet u tim uslovima, ali biće već dana za megdana.
Zaključak
Ako ste u situaciji da imate loš prijem Wi-Fi signala i tragate za načinom da ga poboljšate, dodavanje još jednog access point-a je svakako jedna od alternativa koje treba razmotriti. Očigledno je da ceo repeater koncept, tj. Wireless Distribution System ima dosta tehničkih problema vezanih za sinhronizaciju i saradnju više uređaja. Do skoro nije bilo ni moguće koristiti enkripciju u repeater modu na primer, a veliko je pitanje koliko će se uređaji čak i istog proizvođača dobro složiti i hteti da sarađuju. Ipak, ne verujemo da bi problem postojao kada bi se uparila dva identična AP-a, pošto je to jedna od bitnijih opcija koja je vrlo glasno izreklamirana i sigurno testirana u tim uslovima od strane proizvođača.
DAP-2553 je vrlo solidan AP i ostavio je dobar utisak na nas, prvenstveno jer je sa njim sve što smo probali radilo odmah i bez problema. DAP-1353 ja malo podbacio po pitanju dodatnih funkcionalnosti, mada je u testovima AP moda radio kako treba. Ostaje da u neko sledećem testu zapravo i vidimo kako WDS zaista funkcioniše kada konačno proradi, a do tada smo ipak došli do jednog zaključka: n standard je mnogo brži od g standarda. Zahvaljujemo se firmi D-Link na ustupljenim uređajima za test.
DAP-1353 prednosti:
– Relativno jeftino 802.11n rešenje
– Brzina transfera
DAP-1353 mane:
– Šturo uputstvo u vezi sa nekim podešavanjima
– Problemi u saradnji sa drugim uređajem istog proizvođača
DAP-2553 prednosti:
– Dosta podešavanja, pogotovo u sprezi sa AP Manager softverom
– Brzina transfera
– Dual-band – podrška za 2.4 i 5 GHz
– Power over Ethernet
DAP-2553 mane:
– Šturo uputstvo u vezi sa nekim podešavanjima
Uređaje na test ustupio D-Link.
