Wstęp
Wpis jest wstępem do serii mini testów, które przeprowadziłem lub przeprowadzę w najbliższym czasie. Chodzi o rozwiązanie kwestii sieci w domu, czyli dostępu urządzeń w domu do internetu i zapewnienia ich łączności pomiędzy sobą. Powodem było moje WiFi. Choć doprowadzone aktualnie do zadowalającej używalności, niekoniecznie było optymalne. I to zarówno jeśli chodzi o stabilność połączenia, jak i oferowane przepływności czy opóźnienia. Na rynku istnieje kilka rozwiązań, które mają za zadanie pomóc w dostarczeniu sieci w domu. Niedawny wpis o PLC przypomniał mi, że kiedyś interesowałem się bardziej tematem, a technika poszła naprzód.
Szybkie pytanie na wewnętrznym forum firmowym czy komuś nie zalega parka PLC spotkała się z pozytywnym odzewem (uroki pracy w większej firmie, z otwartymi geekami – ciekaw jestem czego nie dałoby się znaleźć… ;-)) i okazało się, że nie tylko zalega chwilowo, ale są różnego typu, stąd pomysł na porównanie i podzielenie się wnioskami.
Nie ma to być test uniwersalny ani profesjonalny – robię go przede wszystkim dla siebie i w dostępnym mi środowisku. Trzeba pamiętać, że na przykład typ ścian czy otoczenie może mieć kolosalne znaczenie dla WiFi. Podobnie wygląda kwestia sieci elektrycznej dla PLC., więc każda sieć w domu jest nieco inna. Mam jednak nadzieję, że uda się wyciągnąć jakieś wnioski ogólne i może komuś pomoże w wyborze rozwiązania.
O ile nie napisano inaczej, wykorzystywany jest firmware dostarczony z urządzeniami. Systemy nie są specjalnie tuningowane – ot, linuksowy default. Z oczywistych względów trudno mi wypowiadać się na temat stabilności poszczególnych rozwiązań w dłuższym okresie czasu.
Topologia sieci
Topologia sieci jest następująca: modem ISP (kablówka) w przedpokoju, podłączony ethernetem do routera. Router (obecnie TL-841) z wgranym OpenWRT/LEDE dostarcza internet reszcie urządzeń po WiFi. Przedpokój to w miarę centralny punkt w mieszkaniu, odległość od urządzeń końcowych (laptopy, smartfony) ok. 7 metrów, część urządzeń pracuje w 802.11n, część w 802.11g i tak zostanie – modernizacja czy wymiana końcówek są nieopłacalne.
Dla jasności: to działa od lat i w zasadzie wystarcza, jeśli chodzi o przepływność. Wystarczało i na 802.11g, gdy transfery (do mojego laptopa) wynosiły 15-18 Mbps (wg speedtest.net). Po zmianie routera na nowszy jest lepiej – 30 Mbps. Nadal jest to gorzej niż to, co oferuje operator (60 Mbps), ale w zupełności wystarcza do transferów „z zewnątrz”. Zobaczymy jednak, czy są jakieś alternatywy i czego się spodziewać.
Ani mieszkanie w kamienicy, ani dość zaszumiony eter na 2,4 GHz, nie pomagają w dobrym działaniu WiFi. Możliwe więc, że dlatego nieco gorzej wygląda sytuacja, jeśli chodzi o stabilność. Rzadko, bo rzadko, ale zdarzały się problemy (straty do routera, wzrost czasów odpowiedzi). Zwykle, w czasach gdy korzystałem z oryginalnego firmware producenta, wystarczał restart routera lub sprawdzenie jak wygląda sytuacja w eterze przy pomocy WiFi Analyzera i zmiana kanału na wskazany jako najlepszy (czyli najmniej używany).
Swoją drogą zmiana kanału na nieużywany jest najprostszym sposobem na poprawę zasięgu czy jakości WiFi, więc jeśli ktoś szuka odpowiedzi na pytanie jak poprawić sygnał WiFi, to zdecydowanie polecam zacząć od tego.
Pomiary
Wykonywane są cztery testy wewnętrzne, oraz ogólny test przy pomocy speedtest.net (beta, czyli bez Flash). Testy wewnętrzne wykonywane były w dwóch wariantach: krótkim (w założeniu ok. 60s) i długim (ok. 3600s).
- iperf3 -u -b 0 -t 60 -c 192.168.10.126
- iperf3 -t 60 -c 192.168.10.126
- ping -i 0.1 -c 600 192.168.10.126
- ping -s 1500 -i 0.1 -c 600 192.168.10.126
- iperf3 -u -b 0 -t 3600 -c 192.168.10.126
- iperf3 -t 3600 -c 192.168.10.126
- ping -i 0.1 -c 36000 192.168.10.126
- ping -s 1500 -i 0.1 -c 36000 192.168.10.126
- speedtest.net[1]
Jak widać jest to pomiar przepływności przy użyciu pakietów UDP, TCP oraz pomiar opóźnień przy pomocy ping ze standardową oraz maksymalną (MTU 1500) wielkością pakietu. Ostatni test to „realne” połączenie z internetem. Wykorzystywane serwery mojego ISP oraz Orange, który często był wskazywany jako najlepszy.
Za klienta służy mój laptop z Debianem, za sondę posłużyło Banana Pi (jedyny SoC z gigabitowym portem, który miałem pod ręką). W obu systemach wykorzystany iperf3. Pomiar nie był jedyną czynnością wykonywaną przez laptopa, ale – poza testami WiFi – był wykorzystany osobny interfejs, a obciążenie było typowe.
Dodatkowo mogą pojawić się uwagi, jeśli coś nieplanowanego podczas testów rzuci mi się w oczy.
Wyniki bazowe
Na wstępie spiąłem oba urządzenie kablem „na krótko” i uruchomiłem testy. Synchronizacja oczywiście 1 Gbps.
1. [ ID] Interval Transfer Bandwidth Jitter Lost/Total Datagrams [ 4] 0.00-60.00 sec 6.07 GBytes 869 Mbits/sec 0.136 ms 592341/795464 (74%) 2. [ ID] Interval Transfer Bandwidth Retr [ 4] 0.00-60.00 sec 5.47 GBytes 784 Mbits/sec 138 sender [ 4] 0.00-60.00 sec 5.47 GBytes 783 Mbits/sec receiver 3. --- 192.168.10.126 ping statistics --- 600 packets transmitted, 600 received, 0% packet loss, time 62319ms rtt min/avg/max/mdev = 0.291/0.372/0.549/0.031 ms 4. --- 192.168.10.126 ping statistics --- 600 packets transmitted, 600 received, 0% packet loss, time 62290ms rtt min/avg/max/mdev = 0.427/0.549/24.612/0.996 ms 5. [ ID] Interval Transfer Bandwidth Jitter Lost/Total Datagrams [ 4] 0.00-3600.00 sec 374 GBytes 893 Mbits/sec 0.220 ms 36944269/49033499 (75%) 6. [ ID] Interval Transfer Bandwidth Retr [ 4] 0.00-3600.00 sec 349 GBytes 833 Mbits/sec 8735 sender [ 4] 0.00-3600.00 sec 349 GBytes 833 Mbits/sec receiver 7. --- 192.168.10.126 ping statistics --- 36000 packets transmitted, 36000 received, 0% packet loss, time 3745436ms rtt min/avg/max/mdev = 0.278/0.369/40.914/0.398 ms 8. --- 192.168.10.126 ping statistics --- 36000 packets transmitted, 36000 received, 0% packet loss, time 3745111ms rtt min/avg/max/mdev = 0.260/0.500/2.861/0.046 ms 9. Inea Orange [2]
Jak widać bez większych niespodzianek – osiągnięte wyniki wynikają raczej z ograniczenia samego Banana Pi. Mimo to widać, że jest szybko, czasy odpowiedzi niskie i jest stabilnie.
[1] Nie znałem wtedy znacznie lepszego serwisu do sprawdzania szybkości internetu.
[2] W przypadku pomiaru łącz topologia była nieco inna – laptop wpięty po kablu do portu routera (port 100 Mbps). W zasadzie dokładniej byloby wpiąć go bezpośrednio w modem kablowy, ale router jest stałym elementem zestawu w pozostałych topologiach… Dostawca internetu (Inea) deklaruje 60/10 Mbps.
