Расширяем домашнюю сеть WLAN: пять комплектов для построения ячеистой топологии от ASUS, AVM, Devolo, Google и Netgear

Сегодня во многих домашних сетях WLAN работают около десятка беспроводных клиентов. Вместе с тем возникают проблемы с покрытием и качеством приема сигнала, что сказывается на просмотре тех же видеороликов YouTube или стриминге. Поэтому пользователей все больше интересуют средства улучшения покрытия WLAN в условиях квартиры или дома. Решением как раз станет ячеистая топология (mesh). В нашу тестовую лабораторию поступили пять комплектов, позволяющие развернуть ячеистую топологию в домашних условиях.

Принцип работы ячеистой топологии нельзя назвать новым или сложным. Два или более устройств создают единую сеть. Конечно, такую сеть следует сначала настроить, но затем устройства будут работать в зоне действия всей сети. Также возможно частичное использование кабельных соединений для связи точек доступа друг с другом. Недавно мы как раз опубликовали статью, где рассмотрели теорию построения подобных систем.

В статье мы сравним пять комплектов для построения ячеистой топологии и оценим их производительность.

Имеются и существенные отличия по принципу работы. Некоторые системы опираются на выделенный канал связи, другие просто используют доступные каналы WLAN. Отличаются конфигурации антенн. Некоторые системы позволяют соединять сателлиты кабелем Ethernet или используют стандарт Powerline. Будет интересно посмотреть, как системы покажут себя на практике. Настройка сателлитов тоже выполняется по-разному, что может повлиять на выбор той или иной системы. Но позвольте перейти к рассмотрению непосредственно систем.

Все системы поставляются полностью укомплектованными, чтобы можно было сразу приступать к работе. Как правило, вы получите несколько кабелей Ethernet, позволяющие подключить систему к существующей проводной сети. Не обошлось и без руководства пользователя.

ASUS Lyra

ASUS предлагает широкий ассортимент сетевого оборудования: игровые роутеры, коммутаторы 10GBase Ethernet, сетевые карты PCI Express, а теперь и систему WLAN с топологией mesh. ASUS Lyra работает в трех диапазонах WLAN, в комплект поставки входят три устройства, а цена в Европе составляет около 420 евро. В России ASUS Lyra на момент публикации не продавалась.

Система с тремя диапазонами базируются на стандарте AC2200, который обеспечивает теоретическую пропускную способность 400, 867 и 867 Мбит/с. ASUS использовала выделенный канал WLAN на 5 ГГц для связи между сателлитами на 867 Мбит/с. Клиенты подключаются в диапазонах 2,4 и 5 ГГц, конфигурация антенн 2x2 поддерживает технологию MIMO для передачи нескольких потоков данных. Все соединения шифруются по стандарту WPA2 PSK.

Сателлиты представляют собой круглые шайбы диаметром 150 мм. Толщина шайб составляет порядка 50 мм, два отверстия сзади позволяют крепить их к потолку или стене. Но можно устанавливать сателлиты и на поверхность – имеются пять резиновых ножек. Все три шайбы требуют подключения внешнего блока питания.

Основное устройство следует подключить к домашней сети кабелем Ethernet. Отличить основное устройство можно по синей маркировке над разъемами. На всех шайбах присутствуют два порта Gigabit Ethernet. На основном устройстве второй порт можно использовать для расширения проводной домашней сети. Что касается сателлитов, до два порта Gigabit Ethernet предназначены для подключения клиентов к сети через кабель Ethernet. Создание топологии mesh или сопряжение сателлитов выполняется полностью автоматически. Если по какой-то причине соединение не было создано, то следует нажать соответствующую кнопку на шайбе, после чего будет повторно активирован выделенный канал связи. Работу шайб можно отслеживать по нескольким светодиодам под крышкой с сотовой структурой.

Что касается WLAN, то здесь все просто: система Lyra расширяет WLAN с одинаковой SSID. То есть клиента достаточно подключить к WLAN один раз, после чего переключение между центральным устройством и сателлитами будет выполняться автоматически, в зависимости от силы и качества сигнала. На практике каких-либо проблем с подключением не было. Но ASUS, похоже, слишком долго привязывает клиента к последней подключенной шайбе, даже если сигнал от другого сателлита будет сильнее. Все же роуминг работает не так гладко, как хотелось бы.

Управление ASUS Lyra выполняется централизованно через приложение, доступное для iOS и Android. Какой-либо специальной настройки не требуется, достаточно указать SSID и пароль. Обновление прошивки выполняется автоматически. Что касается скорости передачи данных, то результаты приведены на соответствующей странице обзора.

AVM Mesh

С новой операционной системой FRITZ! OS 6.90 AVM добавила поддержку ячеистой топологии, хотя на самом деле она применялась и раньше – например, с адаптерами AVM Powerline.

Центром ячеистой топологии AVM является роутер FRITZ!Box. Он обеспечивает доступ в Интернет, а на основе WLAN маршрутизатор может строить ячеистую топологию. Все совместимые продукты FRITZ! (WLAN Repeater, Powerline Adapter) можно интегрировать в сетку с одинаковыми настройками. Среди новых функций FRITZ! OS 6.90 можно назвать обзор домашней сети и граф соединения ячеистой топологии. На схеме отображаются продукты FRITZ! и качество подключения смартфонов, ноутбуков и т.д.

FRITZ! OS 6.90 будет постепенно выходить для следующих продуктов FRITZ!: FRITZ!Box 7590, 7580, 7560 и 7490; FRITZ! WLAN Repeater 1750E, 1160, 310 и 450E; FRITZ! Powerline 1260E, 1240E, 540E и 546E. Мы сконструировали ячеистую топологию на основе маршрутизатора AVM FRITZ! Box 7590, FRITZ! WLAN Repeater 1750E и Powerline Adapter FRITZ! Powerline 1240E.

Мы использовали маршрутизатор FRITZ!Box 7590. FRITZ! WLAN Repeater 1750E, тоже участвующий в наших тестах, может подключаться через сеть Powerline, если она доступна. Иначе AVM использует сеть WLAN для увеличения радиуса действия сети, то есть устройство работает в качестве репитера. Поддерживаются WLAN до 802.11ac со скоростью передачи до 1.300 Мбит/с. Доступен порт Gigabit Ethernet, к которому можно подключать принтер или игровую консоль. Репитер поддерживает диапазоны 2,4 и 5 ГГц.

Из-за встроенных антенн репитер WLAN нельзя назвать компактным. Его следует устанавливать в доступную розетку в зоне действия WLAN или сети Powerline. Габариты составляют 76,5 x 155 x 62,6 мм.

Мы также использовали адаптер FRITZ! Powerline 1240E, хотя он не относится к последней версии в линейке Powerline. В любом случае, теоретическая скорость передачи по электропроводке составляет 1.200 Мбит/с. Что касается WLAN, то поддерживается передача данных до 300 Мбит/с. Порт Gigabit Ethernet обеспечивает кабельное подключение устройств, а также позволяет расширить кабельную домашнюю сеть. Габариты FRITZ! Powerline 1240E составляют 67 x 114 x 27 мм, питается устройство напрямую от розетки.

AVM также автоматически строит сеть с топологией mesh между имеющимися устройствами при условии наличия на них совместимой прошивки. Также в сеть можно позднее добавлять новые совместимые устройства.

В отличие от ASUS Lyra, здесь доступен довольно широкий выбор совместимых устройств. Поэтому сделать выводы по цене сложно. В России продукты AVM найти проблематично, но в Европе за FRITZ!Box 7590 придется отдать 270 евро, за два адаптера FRITZ! Powerline 1240E – около 120 евро. Что примерно соответствует уровню ASUS Lyra.

Devolo Gigagate

Devolo также разработала систему Gigagate, но она ближе к традиционному мосту, чем продукты конкурентов. Производитель сам говорит о мосте, поэтому стартовый комплект состоит из двух устройств. В России он пока не появился, в Европе стартовый комплект можно приобрести от 215 евро, дополнительные сателлиты обойдутся по 130 евро. В сеть можно объединять до восьми дополнительных сателлитов.

Оба устройства представляют собой черные коробочки с лакированной поверхностью, на которой слишком хорошо заметны пыль и отпечатки пальцев. Честно говоря, не самый лучший выбор для устройств, которые обычно закидывают на дальнюю полку. Придется постоянно протирать. Другая отделка поверхности была бы лучше. Питание обоих устройств обеспечивается внешними блоками. Есть и откидная стойка, позволяющая установить корпус вертикально. Как и в случае ASUS Lyra, используются две версии устройств. Первая подключается к домашней сети и является основной точкой доступа. С другого конца моста устанавливается сателлит, который может раздавать WLAN и Ethernet.

Основную точку доступа следует подключить к существующей сети через Ethernet. Второй порт Gigabit Ethernet позволяет расширить проводную сеть. Используется конфигурация антенн 4x4, связь с сателлитами осуществляется через WLAN 5 ГГц. Devolo указывает теоретическую пропускную способность 2.000 Мбит/с, хотя на самом деле она должна составлять 1.733 Мбит/с. Впрочем, все это вряд ли имеет значение на практике. Но об этом чуть ниже.

На сателлитах Devolo Gigagate доступны четыре порта Gigabit Ethernet для подключения устройств кабелями Ethernet. Сателлиты также работают и в качестве точки доступа WLAN, поддерживаются диапазоны 5 и 2,4 ГГц, теоретическая скорость передачи данных до 1.733 или 300 Мбит/с. Конечно, поддерживается шифрование WLAN.

Связь между устройствами устанавливается полностью автоматически. Если по какой-то причине связь не установлено, достаточно нажать кнопку, после чего будет произведена повторная инициализация. Какой-либо дополнительной настройки не требуется. Изменение SSD или пароля можно выполнить через браузер, подключившись к системе.

Google Wifi

Google также пытается продвигать свои аппаратные решения. Продукты Google всегда отличаются простым дизайном и хорошей программной поддержкой. Для расширения покрытия WLAN Google предлагает систему с простым названием Wifi. Купить в России ее проблематично, но в Европе комплект из двух шайб обойдется в 249 евро, отдельно сателлиты можно докупать за 139 евро или 359 евро (комплект из трех штук). Так что Google Wifi можно назвать самой дешевой системой в наших тестах.

Шайба Google Wifi имеет диаметр 106 мм, толщина составляет почти 70 мм. По форме шайбы отличаются от ASUS Lyra, которые крупнее по диаметру, но более приземистые. Шайбы Google Wifi нельзя прикрепить к стене или потолку. Топология mesh в случае Google Wifi разворачивается на обычной WLAN. Поддерживаются два диапазона 5 и 2,4 ГГц, теоретическая скорость передачи составляет до 1.733 или 300 Мбит/с. Конечно, поддерживается шифрование WLAN, для всех сегментов используется один SSID, что позволяет клиентам прозрачно переходить между ними. Питание обеспечивается внешним блоком через интерфейс USB Type C. Но при необходимости ячеистую топологию можно построить на выделенном канале. Для этого точки доступа Wifi следует соединить кабелем Ethernet. Но также пользователь может подключаться к сателлитам через кабель Ethernet.

Для кабельных подключений точки доступа Google Wifi содержат два порта Gigabit Ethernet. На основной точке доступа один из них используется для WAN – подключения к Интернету. На сателлитах Wifi оба порта работают как обычные LAN.

Для построения сети не требуется какой-либо настройки. О состоянии устройств можно судить по LED-полоске. Google предлагает приложения для iOS и Android, доступ к конфигурации возможен через Bluetooth, поддерживается и мониторинг сети.

Netgear Orbi

Netgear уже представила довольно функциональную систему Orbi, которую можно адаптировать под сценарии использования. Топовая модель Netgear Orbi RBK50 предлагает максимальную скорость и наиболее обширный набор интерфейсов. Весной мы провели тесты двух систем RBK40 и RBK30. В следующей таблице приведено сравнение.

По поддержке WLAN и интерфейсам система Orbi вполне сравнима с конкурентами. Подробности аппаратного и программного обеспечения мы раскрыли в наших тестах.

Netgear оказалась одной из первых компаний, выпустивших на рынок систему с ячеистой топологией для домашних WLAN. Акцент был поставлен на максимально высокую скорость передачи, что мы смогли подтвердить в первых тестах. Затем вышли и "младшие" продукты, которые стали менее дорогой альтернативой. Также отметим и возможность питания некоторых моделей Orbi напрямую от розетки.

Пару слов о внешнем виде: RBK50 напоминает крупный маршрутизатор, который всегда будет на виду. Более компактны модели RBK40 и RBK30, но с ними придется пойти на жертвы по производительности. Мы проводили все тесты с RBK50.

На IFA 2017 Netgear представила Orbi Pro. Если верить производителю, малые предприятия теперь могут создать сеть WLAN таким образом, что один диапазон будет использоваться исключительно для административных задач, а второй могут использовать работники для своего трафика. Наконец, для гостей или клиентов можно использовать третий и последний диапазон, причем они не получат доступа к двум другим диапазонам. По сути, мы получаем три сети с разными SSID. В ранее выпущенных системах такого разделения не было. Кроме того, покрытие Orbi Pro обещает быть существенно больше. Если компания продолжит расти, то можно добавить до двух сателлитов, в результате покрытие WLAN увеличится до 800 м².

Для измерения скорости WLAN мы использовали сетевую карту PCI Express ASUS PCE-AC88. Она может работать со скоростью до 2.100 Мбит/с в диапазоне 5 ГГц и до 1.000 Мбит/с в диапазоне 2,4 ГГц. В результате мы смогли нагрузить тестовые системы по максимуму. Кроме измерений WLAN мы также проводили тесты с подключенным компьютером через Ethernet, что позволило измерить скорость выделенного канала.

Перейдем к результатам тестов:

Все протестированные системы с топологией mesh позволяют подключать клиентов через WLAN, но максимальная производительность достигается в том случае, если клиенты подключаются кабелем Ethernet, то есть клиентские данные не передаются через WLAN. Все наши системы позволяют подключать клиента к сателлитам кабелем Ethernet. В итоге у системы Netgear Orbi мы получили самую высокую скорость. На короткой дистанции такая система почти что заменяет кабельное соединение. Конечно, при увеличении расстояния скорость передачи падает.

Остальные системы располагаются за Netgear Orbi. Впрочем, подобные решения все же являются резервными, для тех ситуаций, когда нет возможности проложить кабель Ethernet от основного устройства к клиенту. С учетом этого мы были вполне удовлетворены результатами тестов.

Если же подключать клиентов к сателлитам через WLAN, то результаты будут отличаться. В диапазоне 2,4 ГГц все системы довольно близки друг к другу, хотя имеются отличия.

В диапазоне 5 ГГц разница становится более ощутимой. Самой быстрой системой оказалась Netgear Orbi. Похоже, производителю удалось создать удачное сочетание аппаратного обеспечения (конфигурация антенн и т.д.) и программного обеспечения, что позволило выжать максимальную производительность. Конечно, при увеличении дистанции скорость передачи падает. То же самое мы наблюдаем и при ухудшении сигнала, когда ему приходится проходить через стены или перекрытия. Но здесь все зависит от структуры дома или квартиры, дать какие-либо прогнозы сложно.

Мы протестировали наши системы с топологией mesh в экстремальных условиях, которые иногда могут встретиться на практике. Мы перенесли сателлит на два этажа ниже, что представляет собой более сложную задачу для оборудования WLAN.

Результаты примерно сравнимы с предыдущими тестами. Но в данном случае наблюдалась более серьезная флуктуация результатов, чем в тестах с меньшим расстоянием. Мы брали среднее значение. Также пропускная способность нескольких потоков IP была уже не такой высокой. Между центральным устройством и сателлитом оставался целый этаж, хуже всего себя показали Google Wifi и Devolo Gigagate.

Мы также провели исследование дальности соединения между центральным устройством и сателлитом в условиях прямой видимости. Данный сценарий, например, позволяет добавить точку доступа во дворе дома или поделиться Интернетом с соседом. В качестве порога мы установили скорость 100 Мбит/с, после чего исследовали максимальное расстояние, на котором будет обеспечиваться подобная скорость.

Системы с топологией mesh нельзя назвать новой технологией. Производители используют подобные структуры уже давно. Но только сейчас они стали проникать в дома и квартиры обычных пользователей. Проблема хорошего и стабильного покрытия WLAN становится все более острой, поэтому и популярность подобных систем возрастает.

Важным преимуществом рассмотренных систем с топологией mesh можно назвать простую установку и работу. Все это мы можем подтвердить на практике. Конечно, вряд ли разумно устанавливать устройства системы в противоположных углах квартиры или дома. Здесь все же следует подходить разумно и устанавливать сателлиты в тех местах, где они будут подключаться к центральному устройству с достаточной скоростью, но при этом обеспечивать хорошее покрытие для клиентов. Если связь будет прерываться, то устройства следует установить ближе друг к другу.

Также к плюсам mesh можно отнести возможность простого расширения WLAN. Производители указывают следующие параметры:

• ASUS Lyra: 5 устройств
• AVM Mesh: без ограничений
• Devolo Gigagate: 8 устройств
• Google Wifi: 6 устройств
• Netgear Orbi: 4 устройства

С тремя сателлитами можно покрыть даже большой дом площадью 200 квадратных метров. Но возможно и дальнейшее расширение. ASUS позволяет объединить в систему Lyra до пяти устройств, причем три уже прилагаются в стартовом комплекте. AVM вообще утверждает об отсутствии каких-либо ограничений по числу устройств.

Для Gigagate Devolo указывает до восьми устройств. Учитывая дальность работы, такого количества должно быть достаточно. То же самое касается Google Wifi, где максимум составляет шесть устройств. Netgear с роутером и тремя сателлитами тоже дает достаточный охват, учитывая приличную дальность, пусть даже число устройств по факту меньше. В любом случае, у всех протестированных систем довольно хорошие возможности расширения.

Производительность

Но какая система обеспечивает максимальную скорость WLAN при максимально возможном покрытии? У нас есть победитель. А именно система Netgear Orbi, которая показала лучшую производительность WLAN и максимальную скорость выделенного канала (хотя здесь одно зависит от другого). Систему Orbi можно использовать для замены кабеля Ethernet, если по каким-либо причинам его проблематично проложить.

У Netgear порадовала не только скорость выделенного канала, но и производительность WLAN сателлитов. В диапазоне 2,4 ГГц результаты у всех систем были довольно близкими. В случае 5 ГГц разница была уже более ощутимой, особенно если одновременно передается несколько потоков данных. Следом за Netgear идет система AVM, тоже с достойным уровнем производительности.

Впрочем, все сказанное отнюдь не означает, что другие системы работают очень медленно или вообще бесполезны. Google Wifi также показала высокие скорости передачи, то же самое верно для ASUS и Devolo, пусть они немного отстают. Но мы все равно получаем хорошие скорости передачи, на практике более чем достаточные.

Простая установка

У всех систем установка самая простая, в наших тестах мы не столкнулись с какими-либо проблемами. Так что не стоит переживать, если у вас небольшой опыт в деле наладки сетей. Приложение/браузер потребуются только для задания SSID и пароля. Некоторые производители позволяют добавить гостевую сеть, отслеживать трафик сети или блокировать доступ указанным устройствам.

Заключение

Победителям наших тестов стала система Netgear Orbi, поскольку она обеспечивает достаточную гибкость вкупе с отличной производительностью. Система AVM имеет преимущества из-за сочетания сетей WLAN и Powerline, что позволяет построить инфраструктуру более эффективно.

Опять же, Google, ASUS и Devolo предлагают весьма достойные решения, но по разным причинам они уступают. Google, например, предлагает компактные и стильные сателлиты, а в случае ASUS их можно легко прикрепить к стене или перекрытию.