В 2018 я переводил статью известного в узких кругах инженера Девина Акина (CWNE #1), выводы которой не радовали менеджеров по продажам. Тогда, средняя скорость на корпоративной точке доступа была 75Мбит/c. На дворе 2021й, инженеры активно строят Wi-Fi сети 6го поколения, которые обещали фантастические скорости. Как обстоят дела на самом деле решила выяснить небольшая дружная компания Wi-Fi инженеров. Мифы про гигабитные скорости снова были развеяны. Так как выше 150Мбит/c (на всех) вы вряд-ли получите, 1Gig портов будет всегда достаточно. Об этом и порассуждаем дальше, да не в теории а на практике.
Собравшись сначала в офисе Комптека (спасибо Андрею Парамонову), а на другой день в Яндексе (спасибо Боре Лыточкину), взяв с собой несколько точек доступа и все наши Wi-Fi 6 клиентские устройства, перекусив пиццей мы стали проводить измерения. Большая часть измерений проводилась на свободном софте, эту часть анализировал и описал Кирилл Луконин. Часть экспериментов была проведена на демо софте ixChariot версии 9.6.16.51, любезно предоставленное мне компанией Treatface. Именно эту краткую часть я и опишу на примере 2х точек доступа. Точек изначально было больше, но детально протестировать их все за 2 дня мы просто не успели.
На точке была актуальная на момент тестирования прошивка. Мы использовали ширину канала 20МГц, как самую распространённую в реальных корпоративных сетях. Все "сказочные гигабиты" рисуются при каналах шириной 160МГц, но даже 80МГц в корпоративных сетях не используется, да и 40МГц тоже редкость, даже в офисе где всего 10-20 точек. Ситуация может измениться только с открытием нового диапазона 6ГГц, но в нашей стране пока об этом говорить рано, хотя Wi-Fi 6E оборудование уже начинают продавать за границей. Что ж, нашим легче, так как все баги свежего софта для свежих чипсетов достанутся им, и я не иронизирую.
Точка стояла в центре, к ней подключались актуальные Wi-Fi 6 клиенты типа Samsung S10, iPhone 12 и ноуты с Intel AX200/201 на борту.
кстати, Intel AX201 не на всех драйверах может работать в режиме Wi-Fi 6.
Почему-то Intel решил что у нас так не разрешено.
Чтобы включить поддержку Wi-Fi 6 нужно залезть в реестр, найти там:[HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Class\{4d36e972-e325-11ce-bfc1-08002be10318}\xxxx) где xxxx это номер адаптера с названием Intel (R) Wi-Fi 6 AX201 160MHz и вставить туда значение "larEnabled"=dword:00000000
На новых драйверах даже это не помогает, поэтому вам нужен драйвер 22.40 и тогда вы увидите канальную скорость 287Мбит/c
На клиентах стояли агенты IxChariot Endpoint (версия 9.6 SP2 build 129). Оставалось только нажимать кнопку старт для заранее настроенного теста и ждать результата. Мы гоняли достаточно простой тест TCP High Performance, который пытается выжать из сети всё. Серверная часть записывала результаты, которые можно было посмотреть в csv или в pdf без танцев с бубном, как это было у Кирилла с iperf3+flent и ручным стартом на стороне клиента.
Итак, приступим к анализу. Подключим к точке Aruba AP-535 (это "достаточно мощная" точка с 4x4 в обоих диапазонах) всего 8 клиентов Wi-Fi 6 и нагрузим сеть TCP трафиком. Эти 8 клиентов тянут столько, сколько им даёт сеть. Общий поток подскакивает до 150М, но в среднем меньше. На каждого клиента идёт 10-20М в среднем. Может что-то не так с Арубой? Вон ведь, Huawei в соседней теме говорит про 9Гбит/c! Нет, с Арубой всё хорошо, а статью Хуавея пишет человек далёкий от инженерного дела. Когда мы ставили на это место другие приличные точки (Cisco, Juniper MIST, Extreme, Huawei, Ruijie, Ruckus) - показания не сильно отличались. Дорогие точки справлялись в целом чуть лучше.
Может что-то не так в конкретном тесте? Ведь замеры по 2 минуты с временем отсчёта 2 секунды могут отличаться от многочасового тестирования? Могут, но не существенно. На загрузку спектра мы смотрели через используя Ekahau Sidekick. Чужой активности не было. Повторим тест ещё раз (мы повторяли 5)? Разницу видите?
А если выключим механизм Airtime Fairness, который пытается разделить эфир поровну?
Dell 5480 с заменённым на Intel AX200 адаптером порой стал проседать по трафику. В наших замерах iperf мы видели существенно большие проседания и скачки, без Airtime Fairness, поэтому лучше его не выключать (скорее всего), но включать лучше после нагрузочного теста, с пониманием.
Увы, 9Гбит/с мы не получили, как не получили и 1 гигабита. Может в случае, когда клиенты отправляют траффик вверх, в сеть, ситуация будет лучше? В 802.11 равновероятностный доступ к среде. В один момент времени передавать может кто-то один. Менеджер по продажам коммутаторов с MGIG портами, возможно попытается зацепиться за последнюю соломинку, мол MUMIMO же! Математика в железе (кремнии) должна позволять одновременно передавать нескольким устройствам, точка ведь имеет на борту 4 приёмника (как и передатчика) и, следовательно, 2 двухпоточных устройства, если правильные матрицы сформируют, могут фазировать сигнал так, что будет возможна одновременная передача 4х потоков в эфире! Увы и ах, это до сих пор не работает. Зачем некоторые вендоры умудряются 8-12 приёмопередатчиков засовывать в 1 корпус, который потом греется как утюг и требует 60Вт питания, я не понимаю. Может пройдут годы и всё-таки MUMIMO заработает? Поживём - увидим. Пока же наслаждаемся 150М на всех, причём при траффике "вверх" некий Surface Pro 7 может отожрать 60М, а маленькому айфончику достанется 3 мегабита.. Не верите? Проверьте!
Никакой Airtime Fairness не работает при трафике вверх, когда каждый клиент сам решает когда передавать по псевдослучайному алгоритму с таймерами обратного отсчёта.
Кстати, этот рисунок взят из книжки "Технологии современных беспроводных сетей Wi-Fi" под редакцией Пролетарского А. В. Это вполне хорошая книжка, чтобы на русском языке начать изучать основы 802.11.
Что будет, если взять точку чуть проще, скажем Aruba AP-515, у которой тоже 4x4 на 5ГГц, но на другом чипе? Опять мы уткнулись в 150М на всех. Причем трафика досталось "кому как повезло".
И при аплинке также? Да.
А если двоим инженерам надоело тестировать и они ушли, забрав с собой свои дивайсы? Если вместо 8 клиентов будет 6? Лучше будет? К всеобщему удивлению стало хуже.
Вот так коллеги, не зря я писал про 150М в пике на реальной сети.
Если вы подключите одного единственного 2х поточного клиента к одной точке и встанете под ней, то получите 286,8Мбит/c канальной скорости. Не верите? Смотрите в таблицу MCS. И если вы в несколько потоков будете гнать траффик speedtest.net, то получите в лучшем случае чуть больше 200Мбит/c (условно) реальной скорости. Реальный же трафик порой сильно отличается от того, что даёт speedtest.
Почему так мало? Потому что 802.11 разработан универсальным, для поддержки тысяч разных устройств, а где есть универсальность, там нет эффективности. Вспомним эту картинку, на которой синим цветом показаны "полезные" 3000 байт (scenario #2) и 90 байт TCP ACK подтверждения приёма этих данных протоколом верхнего уровня (scenario #1). Остальное время это ожидание передачи, синхронизация и вспомогательные механизмы.
Тему можно продолжать долго, рассказывая о том, как появление в сети хотя-бы одного клиента прошлого поколения замедляет общую скорость, но вы же и так об этом знаете.
Какие выводы можно сделать?
Всё ещё нельзя верить маркетологам.
Можно покупать Wi-Fi 6 точки доступа (других уже особо и нет), ибо они всё-таки дают рост производительности относительно сетей прошлого поколения, но не ждите чудес.
Не нужно покупать коммутаторы доступа с mGig или 10G портами для подключения Wi-Fi точек, это избыточно в 99,9% случаев.
Стоит хорошо подумать насчёт PoE на коммутаторах доступа, в идеале подобрать точки которые кушают не более 30Вт (802.3at). Всё остальное пока избыточно.
Подключайте проводом всё что можно подключать проводом. Например, док-станцию ноутбука или современный монитор, который можно подключить по Ethernet к сети, а его уже по Type-C к ноуту и дать ему сеть вместе с питанием. Так вы получите реальный гигабит.
Полезно брать оборудование в демо на тестирование, но с пониманием как и что вы будете проверять. iperf бесплатный но хлопотный при большом числе разнотипных клиентов. ixChariot удобен, но дорог. Самый лучший тест - реальный. Стоит задача активно пользоваться zoom - ставим 20 ноутов с zoom подключаем на одну точку и смотрим, как оно. Полезно при этом посмотреть на спектр и оценить насколько он загружен. Если меньше 50% сеть годная.
Не жалейте времени на обучение и практику, это важно.
Доверяйте опытным инженерам.
Буду рад ответить на практические вопросы.
