Jak usprawnić sieć w domu? cz. 1

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.

9 września, 20178 listopada, 2020

ENEA i papierowy druk przelewu

Mój dostawca energii, ENEA, przysyła mi co pewien czas pocztą rachunek. Składa się on z trzech kartek A4. Na pierwszej jest zestawienie zużycia energii, na drugiej faktura. Na trzeciej ENEA dostarcza druk przelewu, taki do opłacenia na poczcie. Dotychczas nie zwracałem na to specjalnej uwagi. Ostatnio jedka się zastanowiłem, że dla tej ostatniej kartki mam jedno zastosowanie: niezadrukowana połowa (A5) służy mi do szybkich podręcznych notatek, a drugą część wyrzucam. Bo przelewu za prąd inaczej niż elektronicznie nie zdarzyło mi się płacić.

Ponieważ i tak mam notesy, stwierdziłem, że zapytam się czy i jak można zrezygnować ze zbędnego mi druku przelewu. Czyli bezsensownego generowania śmieci. Napisałem maila i szybko dostałem odpowiedź: nie da się, przynajmniej nie w tej formie, w której chcę. Można albo przejść na faktury elektroniczne, albo dostawać komplet.

Trochę dziwi mnie brak parcia na faktury elektroniczne. Wydaje mi się, że nie było na ten temat nawet żadnej informacji w przesyłanych materiałach, o zachęcie finansowej nie wspomnę. Za to wymagane jest założenie konta w eBOK (w siedmiu prostych krokach. Oraz złożenie wniosku o fakturę elektroniczną (w czterech prostych krokach). W zamian stracę możliwość opłacania faktur i kontrolowania rachunków przez dowolną osobę z gospodarstwa domowego. Bo zapewne adres mailowy do wysyłki faktury można podać tylko jeden…

Skoro ENEA woli wysyłać druk papierowy – niech im będzie.

30 lipca, 20173 listopada, 2020

Zasilaczowe perypetie cz. 1 – zasilacz do laptopa Dell

Na urlopie któregoś wieczora włączyłem laptopa (Dell Vostro 1440), a ten powitał mnie przy starcie komunikatem, że nie rozpoznał zasilacza. Dałem kontynuuj i myślałem, że na tym się skończy, ale szybko stwierdziłem, że to za mało. Laptop działał, ale bateria się nie ładowała. Dodatkowo, procesor działał z najniższym możliwym taktowaniem, czyli odpowiednik trybu powersave. Niezbyt komfortowe, delikatnie mówiąc. Sprzęt ma swoje lata (dokładnie pięć). Choć nie był zbyt intensywnie używany, to na urlopie po prostu wrzucałem zasilacz do plecaka. Stwierdziłem, więc że może gdzieś się kabel złamał.

Próbowałem poruszać kablem w co bardziej newralgicznych miejscach, ale bez rezultatu. Ponieważ wiedziałem, że zasilacz jest sprawny, postanowiłem poczytać o wewnętrznej żyle, służącej do sygnalizacji. Z innych zabaw z zasilaczami do laptopów wiedziałem, że jest tam obecne napięcie. Liczyłem, że to tylko prosty dodatek i jest zmostkowane z plusem. Postanowiłem zapytać znajomych, czy tak jest faktycznie. Gdyby tak było, to plan był prosty: wziąć wtyczkę i gniazdo i zrobić przedłużacz. Taki, który jednocześnie będzie mostkował plus z tą wewnętrzną żyłą.

Niestety, szybkie rozpytanie i rzut oka w wyszukiwarkę ujawniły, że jest to nieco bardziej skomplikowane. Jeśli chodzi o zasilacz Dell, to wewnętrzna żyła służy do komunikacji 1-wire zasilacza z laptopem. Natomiast sama usterka faktycznie jest popularna. Na tyle, że można kupić gotowe kable do przylutowania w zasilaczu. Tyle, że wspomniana przejściówka byłaby wielokrotnego użytku i prostsza w montażu…

Postanowiłem zmodyfikować podejście i zobaczyć, czy da się tani zrobić oszusta, czyli przedłużacz jak wyżej, ale udający zasilacz. Czyli trzeba by doczytać o komunikacji 1-wire na linii zasilacz-laptop i układach, które ją realizują. Już rozmyślałem, kto ze znajomych ma oscyloskop, ale sprawa okazała się o wiele prostsza. Ktoś już sprawdził komunikację, opisał format, a nawet zamieścił kod źródłowy i schematy. Tutaj znajdziecie cykl bardzo interesujących wpisów nt. komunikacji laptopów Dell z zasilaczami (oczywiście po angielsku) oraz repo GitHub. Jak widać autor również wpadł na pomysł przejściówki, tyle, że motywowany nieco inną potrzebą.

A jak się sprawa zakończyła u mnie? Nie zależy mi na debugu i zabawie, więc powyższe rozwiązanie nie bardzo ma sens ekonomiczny. Stosowne chipy do komunikacji 1-wire co prawda nie są drogie, bo – jeśli dobrze pamiętam – wychodziło ok. 2 zł za sztukę, ale w paczkach po 5-10 sztuk i przy sprowadzaniu z Chin. Dodatkowo trzeba jeszcze je zaprogramować, programator jest dość drogi, a nikt posiadający takie urządzenie nie przychodził mi do głowy.

Korzystanie z laptopa na najniższym taktowaniu było zauważalnie męczące. Nie bylem pewny, czy uda mi się otworzyć zasilacz w taki sposób, że złożę go z powrotem. Nie miałem te pewności, czy faktycznie chodzi o kabel, czy też może o uszkodzony układ do komunikacji. Ostatecznie szybko kupiłem zastępczy zasilacz oraz… dwa kable. Planuję spróbować zreanimować stary zasilacz przez wymianę kabla – przy odrobinie szczęścia na parę lat starczy, a przejściówka… może innym razem. Kable dwa, bo od sprzedawcy zasilacza, więc wysyłka gratis, a kosztowały niecałe 5 zł za sztukę.

Przy okazji: otworzyć zasilacz Dell do laptopa można wkładając nóż w szczelinę i delikatnie pukając w niego młotkiem. Sposób jest niestety inwazyjny, bo są one klejone. Po naprawie trzeba albo skleić klejem (wersja trwała/ładna), albo złożyć i brzydko skleić taśmą z wierzchu.