Строим беспроводную сеть на скорости 108 Мбит/с

Введение

Одной из причин медленного развития беспроводных сетей считается их низкая скорость. Причём, мало кто в действительности осознаёт, что для подключения одного компьютера к точке доступа в интернет достаточно даже 11 Мбит/с, а для малой офисной сети в большинстве случаев вполне хватит и 54 Мбит/с. Но 100 Мбит/с проводные сети уже стали де-факто современных офисов и цифровых домов, а значит в любом случае шлюз WLAN не должен быть узким местом. И, как говорится, "вы хочете 100-мегабитных беспроводных сетей, их есть у меня". Сегодня немецкая компания Level One выпускает оборудование для беспроводных сетей, работающих по протоколу IEEE-802.11 со скоростью до 108 Мбит/с.

 

 

В этой статье мы построим беспроводную сеть, работающую на скорости 108 Мбит/c, протестируем её и посмотрим, насколько быстро она работает, если сравнивать с 100 Mbps Ethernet.

WLAN 108 Mbps и режим Super G

Компания Atheros, производитель чипов для беспроводных сетей, ещё в апреле 2003 года объявила свою технологию улучшения пропускной способности сетей 802.11g - Super G. Увеличить пропускную способность оборудования, работающего в определённом частотном диапазоне, удалось применив несколько не самых сложных технологий.

*

Пакетная передача данных (Frame Bursting) - эта технология позволяет передавать несколько пакетов данных без паузы, которая обычно присутствует между пакетами. Другими словами, больше пакетов данных передаются друг за другом, не выжидая, будут ли другие станции передавать данные.
*

Технология "быстрые кадры" помогает интегрировать несколько пакетов данных в один кадр. И вместо того, чтобы ограничивать размер пакета данных, передающая и принимающая станции могут "договариваться" о размере пакетов данных, повышая таким образом свою эффективность.
*

Аппаратное сжатие не нуждается в объяснении. Две станции, поддерживающие аппаратное сжатие данных на лету, применяют компрессию к каждому кадру данных.
*

Технология Dynamic Turbo - автоматически объединяет два канала данных в один, повышая в два раза пропускную способность сети. Надо отметить, что Dynamic Turbo делает эту манипуляцию только в случае возросшей нагрузки на сеть, полностью автоматически без участия пользователя.

На диаграмме ниже показано, как применённые технологии увеличивают реальнуюпропускную способность сети.

Пропускная способность Wi-Fi

Даже без объединения двух каналов в один, удаётся почти в два раза повысить пропускную способность за счёт компрессии, объединения пакетов и удаления паузы между их трансляциями. А технология Dynamic Turbo практически удваивает эффект от применения двух предыдущих технологий увеличения пропускной способности. Используя два канала данных вместо одного, удаётся не только повысить скорость сети, но и увеличить дальность её действия. То есть, на расстоянии, где обычная сеть IEEE 802.11g работает на скорости 18 Мбит/с, сеть Super G будет работать на скорости 36 Мбит/с, а где обычная сеть способна выдать лишь 6 Мбит/с, будет 12 Мбит/с. Но, нужно учитывать, что точка доступа Super G может работать в режиме Dynamic Turbo только с клиентом, поддерживающим Super G. То есть, сетевые карты на чипах Atheros с поддержкой Super G смогут по необходимости договариваться между собой о повышении скорости и передавать данные используя два канала. Как только необходимость в такой высокой пропускной способности спадёт, сетевое оборудование вернётся в нормальный режим работы.

В том случае, если на точку доступа с поддержкой Super G подключается пользователь, чья сетевая карта не поддерживает Super G, то точка доступа не будет использовать Dynamic Turbo, чтобы сохранить совместимость с другим оборудованием. Все изменения конфигураций Dynamic Turbo производятся автоматически, без участия пользователя. Использование оборудования Super G практически не влияет на соседние беспроводные сети.

Сетевое оборудование Level One

Немецкий производитель сетевого оборудования, компания Level One, на сегодняшний момент имеет в своём ассортименте 108-мегабитную точку доступа, 108-мегабитную сетевую карту с интерфейсом PCI и 108-мегабитный контроллер PCMCIA для ноутбуков. Всё это оборудование поддерживает стандарт Super G и является полностью совместимым со стандартами IEEE 802.11b и 802.11g. Мы будем соединять беспроводной сетью стационарный компьютер и ноутбук и обойдёмся без точки доступа.

Вот, какое оборудование мы имеем:

Персональный компьютер.Чтобы избежать возможных проблем, мы использовали компьютер, собранный на базе barebone платформы Shuttle SB75G2, стабильной платформы, зарекомендовавшей себя с лучшей стороны в плане отсутствия помех.

Тестовый компьютер

Конфигурация тестового компьютера:

* Процессор Intel Pentium 2.8 (800 MHz, Hyper-Threading, 512 Kb L2)
* Жёсткий диск - Maxtor DiamondMax 9, 80 Gb, 7200 rpm
* Видеокарта - Albatron GeForce FX 5700
* Операционная система - Windows XP Pro + Service Pack 2

В этом компьютере было установлено 1024 Мб памяти DDR400 производства компании OCZ.

Память OCZ Titanium

Память OCZ DDR400 серии PC3200 Titanium имеет тайминги CL 2-3-2-5 и обеспечивает нам максимальную производительность (читайте статью о зависимости скорости компьютера от задержек памяти).

Ноутбук IRu Novia 3331W Combo. Обзор этого ноутбука вы можете прочитать здесь. Этот мобильный компьютер, построенный на платформе Centrino, уже имеет встроенный контроллер Wi-Fi IEEE 802.11g. Но наличие так как этот контроллер не поддерживает режим Super G, то мы попробуем установить сетевую карту с интерфейсом PCMCIA и поддержкой Super G, а встроенный Wi-Fi контроллер отключим.

Сетевая карта Level One WNC-0300

Сетевая карта Level One WNC-0300 - это один из первых на российском рынке продуктов с поддержкой стандарта Super G. Карта построена на чипе Atheros AR5213A-00. Вот её характеристики:

* Поддержка стандартов IEEE 802.11b и IEEE 802.11g
* Поддержка режима Super G
* Поддержка функции "Adaptive Radio" для режима Super G, позволяющей определить наилучшие каналы для максимальной скорости
* Поддержка технологии увеличения дальности действия Atheros eXtended Range
* Максимальная скорость передачи данных - 108 Мбит/с
* Поддержка скорости передачи данных 54, 48, 36, 24, 18, 12, 11, 9, 6, 5.5, 2, 1 Мбит/c
* Поддержка методов шифрования WEP (64-бит, 128-бит), WPA-TKIP, 802.1x
* Возможность соединения типа точка-точка.
* Поддержка режимов Ad-Hoc и Infrastructure
* Автоматический откат при ошибке передач данных
* Предустановленная складная антенна
* Поддержка операционных систем MS Windows 98SE, ME, 2000 и XP

Сетевая карта поставляется в комплекте с инструкцией по установке (цветной, но на английском языке) и компакт-диском с драйверами и утилитами. На карте уже предустановлена складная антенна с максимальным усилением 1.5 dBi.

Сетевая карта Level One WNC-0300

Поверхность сетевой карты закрыта металлическим экраном. Даже сняв его, мы обнаружим чип Atheros 5213 семейства AR5004X, аккуратный монтаж элементов и ещё один экран, закрывающий передающий модуль платы.

Сетевая карта Level One WNC-0300

На панельке платы установлен единственный светодиод - индикатор состояния сетевого контроллера.

Перед установкой сетевой карты в компьютер, рекомендуется запустить инсталлятор с прилагаемого компакт-диска и только после этого уже ставить плату в корпус.

Инсталлятор Level One WNC-0300

После инсталляции программы в системном трее, рядом с часами появляется статусная иконка, отображающая состояние беспроводной сети. Дважды кликнув на неё, вызываем программу настройки WLAN. В разделе конфигурации нам надо задать имя сети - SSID, тип сети (прямое соединение между компьютерами по типу Ad-Hoc или работа в качестве точки доступа по типу Infrastructure) и настройки экономии энергии.

Инсталлятор Level One WNC-0300

Для режима Ad-hoc надо установить пропускную протокол - IEEE 802.11b, IEEE-802.11g или IEEE-802.11G Turbo. В последнем случае вам станет доступен лишь один шестой канал. В расширенных настройках задаётся шифрование и доступ к сети.

Инсталлятор Level One WNC-0300

Нашу экспериментальную сеть мы будем делать открытой. Выберем только режим 11G TURBO, режим энергосбережения Continuous Acess Mode и имя сети Hardwareportal.ru. На этом пока что оставим настройку компьютера и перейдём к ноутбуку.

Сетевой контроллер WLAN для ноутбука

Многие современные ноутбуки уже оборудованы встроенными контроллерами беспроводных сетей. Но если в мобильном компьютере только предстоит установка адаптера WLAN, лучше выбрать самый современный, чтоб хватило на больше времени и чтобы адаптер позволял работать на максимальной скорости. Сетевой контроллер WLAN Level One WPC-0300 поддерживает стандарты IEEE-802.11b, 802.11g и Super G.

Сетевая карта Level One WPC-0300 с интерфейсом PCMCIA

* Поддержка стандартов IEEE 802.11b и IEEE 802.11g
* Поддержка режима Super G
* Поддержка функции "Adaptive Radio" для режима Super G, позволяющей определить наилучшие каналы для максимальной скорости
* Поддержка технологии увеличения дальности действия Atheros eXtended Range
* Максимальная скорость передачи данных - 108 Мбит/с
* Поддержка скорости передачи данных 54, 48, 36, 24, 18, 12, 11, 9, 6, 5.5, 2, 1 Мбит/c
* Поддержка методов шифрования WEP (64-бит, 128-бит), WPA-TKIP, 802.1x
* Возможность соединения типа точка-точка.
* Поддержка режимов Ad-Hoc и Infrastructure
* Встроенная
* Автоматический откат при ошибке передач данных
* Предустановленная складная антенна
* Поддержка операционных систем MS Windows 98SE, ME, 2000 и XP

Как и все PCMCIA контроллеры, модель WPC-0300 имеет встроенную антенну с коэффициентом усиления 2 dBi. Возможности подключить внешнюю антенну здесь нет. На корпусе контроллера установлены два светодиода - индикатор питания и индикатор передачи данных. В комплекте с WPC-0300 так же поставляются инструкция по установке на английском языке и компакт-диск с утилитами.

Настройка PCMCIA адаптера полностью аналогична настройке PCI контроллера.

Инсталлятор Level One WNC-0300

Чтобы скорость соединения действительно достигала 108 Мбит/с, необходимо на странице конфигурации установить TX Rate равным 54 Мбит/с. Странно, но почему-то в автоматическом режиме скорость не превышает 12 Мбит/с.

Вы можете настроить беспроводную сеть как в режиме инфраструктуры, с точкой доступа, так и в режиме точка-точка (ad-hoc). Теперь, когда мы соединили ноутбук с компьютером по беспроводной сети, пришло время протестировать скорость сетевого подключения.

Тестирование

Несмотря на то, что обычное сетевое оборудование под IEEE 802.11g обещает пропускную способность 54 Мбит/с, а оборудование класса Super G - 108 Мбит/с, реальные скорости передачи для одного пользователя далеки от рекламных лозунгов. Реальная пропускная способность 54-мегабитной сети составляет порядка 2.8 - 3 Мб/с. То есть, примерно 23-25 Мбит/c на одно устройство. А что же со 108 Мбит-ным оборудованием? Воспользуемся программой Sandra 2005.

Тестирование скорости сети, Sandra 2005
Стандарт 802.11b 802.11g 802.11 Super G
Макс. скорость, Кб/c 1928 2840 5980

Тесты показывают, что действительно режим SuperG даёт более чем двукратное увеличение пропускной способности сети. Теперь в режиме Super G вы можете ожидать полноценных 54 Мбит/с - не какой-то мифической скорости обслуживания нескольких пользователей, а реальной скорости между двумя компьютерами.

Выводы

Как показала практика, построить 108-мегабитную беспроводную сеть на базе оборудования Level One так же просто, как и обычную WLAN. Никаких особенностей и дополнительных сложностей. По сравнению с WLAN IEEE 802.11g, оборудование совместимое с режимом Super G, даёт реальное преимущество по скорости. И судя по всему, 108-мегабитное сетевое оборудование, имеющее поддержку режима Super G, пока что остаётся единственной альтернативой для тех, кому кроме мобильности критична так же и пропускная способность сети.

Ссылки по теме:

* www.wi-fi.org - альянс беспроводного оборудования
* www.level1.com - сетевое оборудование, проводное и беспроводное

Мы благодарим компанию "SVEGA Computer", официального дистрибьютора Level One в России за предоставленное сетевое оборудование.

* Ноутбук "IRu Novia 3331W Combo" предоставлен компанией "Метак-М".
* Barebone платформа "Shuttle SB75G2" предоставлена компанией "Клуб Мультимедиа"
* Память "OCZ PC3200 Titanium" предоставлена компанией "SVEGA Computer"

LIKE OFF
19/06.2005