A boa notícia é que, se você construí-lo corretamente, não será mais tão desleixado
Quando as redes baseadas no padrão sem fio 802.11b entraram no mercado no final dos anos 90, elas ficaram lindas no papel. Eles prometeram "11 Mbit / s" em comparação com 10 Mbit / s em fios Ethernet, e alguém poderia pensar que a rede sem fio realmente funciona mais rápido que a Ethernet. Demorou muito tempo para eu me familiarizar com as redes sem fio - os smartphones ainda não eram acionados, os laptops eram extremamente caros, de baixo consumo de energia e pesados. E eu já coloquei a Fast Ethernet (100 Mbps) nos escritórios de meus clientes e em minha casa, de modo que a ideia de redução de velocidade em 90% não me agradou.
No início dos anos 2000, tudo começou a mudar. Os laptops estavam encolhendo, ficando mais leves e baratos - e o WiFi também foi incorporado a eles. As pequenas empresas começaram a olhar atentamente para o padrão prometido "11 Mbps" e refletir - uma vez que 10 Mbps no antigo escritório eram suficientes, por que não colocar uma nova rede sem fio na nova? Meu primeiro contato com o WiFi ocorreu quando descobri as consequências dessa decisão e minha primeira impressão foi ruim. Acontece que “11 Mbps” é o nível físico máximo de taxa de bits pura, e não a velocidade com que dados reais podem ser transmitidos entre computadores. Na prática, ele não era particularmente melhor que o dial-up - tanto em velocidade quanto em confiabilidade. De fato, se você colocar todos os dispositivos bem próximos um do outro e do ponto de acesso, poderá esperar, na melhor das hipóteses, 1 Mbps - cerca de 125 Kb / s. E foi ainda pior - se dez computadores estão tentando acessar o servidor, é necessário dividir esses 125 Kb / se obter 12,5 Kb / s para cada um deles.
Roteador D-Link DI-514 802.11b, um roteador muito bom para o seu tempo. Por este tempo sombrio e terrível.E quando todos, em geral, já estavam acostumados com o fato de que o 802.11b é péssimo, o 802.11g apareceu. Ele prometeu uma velocidade de 54 Mbps, metade da velocidade da Fast Ethernet, mas 5 vezes mais rápida que a Ethernet comum! Hein? Não. Assim como no caso do 802.11g, a velocidade anunciada indicava o nível físico máximo de taxa de bits pura, e não o que você pode ver no indicador de cópia. E, como no caso do 802.11b, na melhor das hipóteses você recebeu 1/10 dessa velocidade - da ordem de 5 Mbit / s - e compartilhou esses 5 Mbit / s entre todos os computadores da rede, mas não os recebeu para cada um deles .
Em 2010, o 802.11n foi introduzido, prometendo 600 Mbps. Enlouquecer! Ok, isto é, não é tão rápido quanto a Ethernet de gigabit, cujo custo naquele momento caiu para um nível aceitável, mas isso é 6 vezes mais rápido que a Fast Ethernet, certo? Mais uma vez - era razoável esperar 1/10 dessa velocidade. Possivelmente. Com bom tempo. Para um dispositivo.
Quando o 802.11ac entrou no mercado no final de 2013, as caixas nas lojas anunciavam velocidades cada vez mais incríveis, muitas das quais eram várias vezes superiores à velocidade máxima da Internet com fio do consumidor. Os anos se passaram e eles reivindicaram 1,3 Gbps! 2,7 Gbps! 5,3 Gbps! Mas então eu já tinha parado de prestar atenção neles. Os profissionais de marketing agarraram os pedaços com os dentes e não os deixaram ir. O WiFi nem chega perto da Internet com fio em velocidade; a publicidade está mentindo, claramente.
Tendo deixado de admirar o WiFi há muito tempo, fiquei muito surpreso quando as redes mesh WiFi explodiram o mercado em 2016 e, como resultado, comecei a entendê-las.
Desembale a embalagem de publicidade
Digamos que uma caixa com um roteador sem fio ofereça a você:
Roteador AC5300 com tecnologia WiFi tri-band inovadora com velocidades sem fio exclusivas de até 5 322 Mbps. Graças aos fluxos de dados 4x4, eles podem ser combinados usando a tecnologia de formação de feixe e o MU-MIMO para aumentar o alcance e a confiabilidade!
O texto real da caixa, a propósito. E não apenas a D-Link está fazendo isso - Netgear, Linksys, ASUS e TP-Link estão fazendo o mesmo. Agora já sabemos que isso não significa que conectaremos um laptop e começaremos a baixar arquivos a uma velocidade de 600 Mb / s. Mas o que isso significa?
As coisas começam a ficar confusas se você tentar decifrar a classificação de velocidade do AC5300. Esses números são obtidos se considerarmos a velocidade do nível físico de cada transmissor no roteador, multiplicado pelo número máximo de fluxos MIMO e somarmos tudo. O DIR-895L / R opera em três bandas e pode transmitir e receber em três canais Wi-Fi diferentes simultaneamente: dois canais a 5 GHz e um a 2,4 GHz. Se você presumir que as redes vizinhas não o incomodam, você pode conectar três dispositivos - um laptop, um inteligente e um tablet - a diferentes transmissores e em diferentes canais simultaneamente. Até aí tudo bem!
Temos dois transmissores de 5 GHz com canais de 80 MHz de largura e um transmissor de 2,4 GHz com canal de 40 MHz. Cada um deles suporta até 4 fluxos MIMO. Infelizmente, os números não convergem - 433 Mbit / s em um canal de 5 GHz com uma largura de 80 GHz, multiplicada por 4 fluxos, fornece 1.732 Mbit / s, e a D-Link reclama de 2 166 Mbit / s a um transmissor de 5 GHz. De onde vêm os 108,5 Mbps extras? Não existe uma resposta fácil. Mas, dependendo do nível de cinismo, isso é “uma extensão 802.11 proprietária que seu dispositivo pode ou não suportar, com compactação que pode ou não ajustar seus dados” ou “besteira publicitária”. Essa já é uma prática padrão, devido à qual roteadores 3x3 com dois intervalos passam repentinamente de "AC1700" para "AC1900".
Acontece ainda pior se estudarmos a parte referente a 2,4 GHz da mesma classificação "AC5300". A D-Link anuncia uma velocidade de 1000 Mbps para um transmissor de 2,4 GHz. A velocidade da camada física para uma largura de 40 MHz dos canais 802.11n 2.4 GHz é de 150 Mbit / s e 150 Mbit / s, multiplicada por 4 fluxos MIMO = 600 Mbit / s. Para onde foram os 400 Mbps? Todo mundo decide por si mesmo. Aparentemente, eles atribuíram 50 Mbit / s adicionais por canal, sugerindo modulação 256-QAM a 2,4 GHz, embora isso não seja padrão e não seja aprovado pelo IEEE, e poucos suportarão isso. Isso já é de 800 Mbps. Ainda não há 200 suficientes para atingir 1000 Mbit / s, mas estes são os mesmos 20% que a D-Link atribuiu a si mesma para a "compressão" de dados a uma frequência de 5 GHz. Provavelmente.
O que acontece se você não reter o departamento de publicidade. O que está faltando é o adesivo "Type R" [Type R é a designação do personagem "racing" de um carro que apareceu pela primeira vez no Honda Civic. No sentido figurado - um adesivo em um carro que aumenta a exibição do proprietário - aprox. Transl.].Se tudo isso você concluir que a classificação da velocidade CA sempre está, você não está longe da verdade. Vamos voltar ao que podemos realmente, realisticamente, talvez, tipo, esperar de tudo isso.
Vamos começar com este MIMO 4x4. É muito bom que o roteador o tenha, mas os dispositivos clientes - laptops, tablets, smartphones - não o possuem. Em fevereiro de 2017, a grande maioria dos dispositivos suporta 1 canal ou 2x2. Canais adicionais serão redundantes se os dispositivos não puderem usá-los. Você pode decidir que não há nada de errado nisso; Você pode usar dois canais MIMO para um laptop e dois para um tablet. Desculpe, mas não - este é o MU-MIMO, que seu roteador pode suportar, pode não suportar - mas seus dispositivos definitivamente não são compatíveis. (Poucos smartphones emblemáticos o suportam - por exemplo, o Galaxy S7 -, mas os únicos cartões de laptop com suporte a MU-MIMO que eu descobri não são vendidos e são vendidos apenas aos fabricantes). Então, isso é tudo teoria; uma pequena parte do equipamento com suporte ao MU-MIMO que testei parece boa - mas ajuda a uma distribuição mais honesta da largura de banda entre os clientes do MU-MIMO do que aumentando a velocidade por cliente. Quando testei um roteador com suporte a MU-MIMO, conectando dois clientes com suporte a MU-MIMO, isso aumentou a velocidade de cada um deles em não mais de 20%. É provável que todos os seus dispositivos sejam compatíveis com SU-MIMO e só permite que um dispositivo se comunique com o ponto de acesso por vez. Portanto, se o mais rápido dos seus dispositivos tiver suporte 2x2, você obterá velocidades 2x2 como resultado.
Até agora, reduzimos esse roteador de "AC5300 para 5,3 Gb / s" para transmissores cuja velocidade é de 2,166 Gb / s. Então rimos do "aumento de velocidade devido à compactação", que não ajuda a transferir páginas JPEG, MP3, HTTP, gzip compactado e, de fato, tudo o mais - o que já reduz nossa velocidade para 1.732 Gbit / s. Agora descobrimos que só podemos conectar a dois desses quatro fluxos MIMO, o que reduz a velocidade para 866 Mbps.
Parece que é tudo. Mas não, infelizmente. Você nunca verá um dispositivo transmitindo dados na velocidade de uma camada física, exceto em um fluxo especialmente configurado de tráfego UDP em uma sala isolada de ondas de rádio e protegida de um eco de rádio.
Sala isolada do eco do rádio no departamento de pesquisa de antenas da Universidade Thracian Demócrito na Grécia. As superfícies de cobertura da pirâmide são feitas de material absorvedor de rádio - espuma de borracha com impurezas de carbono e ferro.Em condições ideais do mundo real (a uma distância de 3 metros, sem paredes, sem interferência e redes concorrentes), um dispositivo de alta qualidade pode atingir 1/3 a 2/3 da velocidade da camada física por canal, multiplicada pelo número de fluxos MIMO. O adaptador Qualcomm Atheros AR9462 802.11n 2x2 no meu Chromebook Acer C720 (e em um pequeno exército de laptops baratos que verifiquei) atinge cerca de 205 Mbps, cerca de 2/3 da velocidade da camada física a 5 GHz, 64-QAM, em fluxos MIMO de largura 40 MHz. Os adaptadores TP-Link Archer T4U e Linksys WUSB-6300 802.11ac USB3 que eu uso - também dispositivos 2 × 2 - podem fornecer quase 350 Mbps, o que representa 40% do nível físico. Um Macbook Pro com Broadcom BCM94360CS, emparelhado com o roteador certo, pode compactar até 600 Mbps - mas esses são adaptadores 3 × 3, que os retornam ao intervalo “1/3 - 2/3”.
Agora lembre-se de que na maioria das vezes não estaremos a 3 metros do roteador na linha de visão - essa é a metade da razão pela qual usamos a tecnologia sem fio, porque elas são necessárias para que possamos circular livremente pela casa. Você terá 10 metros, com duas ou três paredes entre você e o roteador, e terá cerca de 80 Mbps ... Isso pressupõe que você tenha um dispositivo cliente muito bom, um bom ponto de acesso e outras pessoas e dispositivos não lutem por atenção deste roteador.
Ambos os dispositivos usam o chipset Realtek RTL8812au 2x2 802.11ac, mas o fazem de maneira muito diferente.Se você ainda não está completamente enojado com este tópico ... muitos desses dispositivos sofrem de problemas direcionais. O Linksys WUSB-6300 funciona quase na mesma velocidade nas duas direções, mas o Qualcomm AR9462 e o Archer T4U são muito melhores no recebimento de dados [download] do que no envio [upload], enquanto a velocidade de envio geralmente pode ser até duas vezes menor do que receber velocidade, ou pior ainda ... E dispositivos diferentes, mesmo usando o mesmo chipset, podem funcionar de maneira muito diferente (o WUSB-6300 e o T4U usam o Realtek RTL8812au).
Verificar WiFi é uma questão muito confusa.
Uma história de dois problemas: sinal e interferência
O comprimento máximo do cabo para Ethernet com fio é de 100 m - ele pode ser puxado pelo campo para o futebol americano e ainda permanece. A velocidade a 100 m é a mesma que a 10. Com o WiFi, o resultado será o que acontece; isso dependerá da força do sinal de rádio, da distância, dos obstáculos, da
propagação de caminhos múltiplos - e tudo isso afeta diretamente a velocidade e a qualidade da conexão. Pode ser muito fácil se concentrar na força do sinal de rádio para resolver todos os problemas. Fomos treinados para procurar "mais paus" no indicador de conexão, seja WiFi ou móvel. A solução parece ser enganosamente simples: adicione energia ao transmissor! Mais paus! Se você mora em uma casa grande com um grande pátio, tudo é simples para você - mais paus, mais velocidade, todo mundo fica feliz.
Infelizmente, a história não termina com a força do sinal: você precisa pensar em interferências e aqui tudo fica realmente complicado.
Se houver interferência no seu cabo Ethernet, você acha que é um problema e o corrige. Se você tem interferência no sinal de rádio da rede Wi-Fi, acha que não é o destino e continua a viver com ele. Simplificando, qualquer interferência na mesma frequência em que o WiFi funciona suprime o sinal da mesma maneira que qualquer ruído interfere na conversa das pessoas. Nesse sentido, você pode decidir que um sinal mais forte resolverá todos os problemas - porque se a música tocar alto e o ar-condicionado funcionar, você simplesmente diz MAIS ALTO!
Até agora, tudo é intuitivo: se você não for ouvido, fale mais alto, o problema está resolvido. Essa é uma abordagem popular, e eu usei e revisei muitos dispositivos que fazem exatamente isso: Netgear Nighthawk, Orbi, Archer C7, Google Wifi - todos emitem sinais de rádio suficientes para irritar um vizinho em três casas suas. O único problema é que o WiFi realmente não funciona dessa maneira.
Afogando-se em WiFi vizinho
Sejamos honestos: a maioria de vocês não se importará em se afogar em WiFi vizinho se você tiver um roteador mais poderoso (acho que também). Voltamos a esse modelo de conversa intuitivo: o sinal do WiFi vizinho é fraco e, se o nosso for mais forte, afogaremos os sinais e permitiremos que eles otimizem ou comprem um roteador mais poderoso, certo?
Uma abordagem muito humana, mas não muito eficaz. Imagine uma conversa em um bar lotado: você está muito interessado em saber o que seu amigo ou seu parceiro romântico está dizendo, mas está competindo com conversas dos dois lados e com a música. Naturalmente, você fala mais alto! Infelizmente, todas as outras pessoas também começam a falar mais alto, o que nos leva a um jogo de soma zero, quando todos gritam e ninguém entende nada.
Se fosse uma barra padrão 802.11, apenas uma pessoa poderia falar por vezAs redes sem fio não funcionam assim. Os padrões impedem uma situação em que os dispositivos devem gritar um sobre o outro. Em vez do método da barra barulhenta, com competições pelo canal de transmissão, cada dispositivo deve esperar sua vez de "falar" claramente, sem interferência de outros dispositivos. Tecnicamente falando, uma rede WiFi é uma área de colisões, e essa polidez forçada ajuda a evitar colisões de pacotes. E isso vale a pena, porque colisões acontecem, após o que os dois dispositivos devem parar a transmissão, aguardar um tempo aleatório, tentar novamente - o que, em teoria, deve ajudar um dispositivo a "falar" antes do outro, para que não se afogem. Se eles escolherem o mesmo número aleatório, uma colisão ocorrerá novamente e tudo começará novamente.
A maioria dos técnicos entende isso, mas muitos não sabem que, na área de colisão, não são apenas os seus dispositivos WiFi, mas todos os dispositivos WiFi no mesmo canal. Repito que qualquer transmissão no mesmo canal obstrui o canal, mesmo que seja uma rede diferente com uma chave SSID e WPA diferente. As especificações 802.11 usam a Clear Channel Assessment para determinar se um canal está ocupado ou livre e, se o CCA diz ocupado, o dispositivo está esperando na fila. Se o seu laptop, telefone ou tablet puder ouvir outro
preâmbulo 802.11 a -82 dBm, seja sua rede ou outra pessoa, ele deve ficar quieto, calar a boca e aguardar sua vez. Mesmo que seu dispositivo não entenda o preâmbulo, qualquer sinal de rádio de -62 dBm é suficiente para tornar o canal "ocupado" para redes 802.11a / b / g / n e -72 dBm para redes 802.11ac. Esse não é um sinal particularmente forte - geralmente assisto uma dúzia ou mais de SSIDs com uma potência de -82 dBm enquanto estou no meu quarto. Ainda pior. Mesmo que o roteador do vizinho esteja do outro lado da casa e dê um sinal de apenas -90 dBm, você ainda não está aliviado do problema - o laptop do filho pode estar no quarto localizado próximo ao seu e transmitir um sinal de -58 dBm.
Além de aumentar a velocidade, as redes de 5 GHz são melhores que as de 2,4 GHz, e é por isso. A vantagem das redes de 2,4 GHz é que elas têm uma melhor distância e permeabilidade do sinal, e o menos é que elas têm uma melhor distância e permeabilidade do sinal. Em um prédio com vários apartamentos ou em um bairro residencial com casas particulares do tamanho de uma caixa de correio, seus dispositivos verão redes de 2,4 GHz e compartilharão o tempo de antena com distâncias 3-4 vezes maiores do que as redes de 5 GHz.
Quando o alcance e a permeabilidade de um sinal WiFi são bons
Quando o alcance e a permeabilidade de um sinal WiFi são ruinsAuto-competição
Se você gosta da “Internet das coisas” e tem tudo em sua casa, desde lâmpadas Hue e geladeiras Samsung a fechaduras e termostatos inteligentes, espero que você leia atentamente a seção anterior - é por isso que seu Wi-Fi funciona periodicamente mal e dispositivos cair da rede, apesar de em toda a casa existir uma conexão de 4 pinos. Se sua “TV inteligente” mostra filmes em 4K da Netflix, seu filho assiste ao YouTube e o cônjuge entra em DOTA, a largura de banda pode não ser suficiente para o termostato, e adicionar força de sinal de rádio não resolve o problema.
E à medida que adicionamos mais dispositivos e nossos vizinhos adicionam dispositivos, o problema piora. Dispositivos mais poderosos são uma faca de dois gumes; quanto maior a potência TX e a sensibilidade RX, maior a área de colisão - e mais dispositivos competem entre si pelo tempo de antena. Para simplificar, esse problema é resolvido através de redes de baixa energia que não se estendem muito longe, com roaming de trabalho, quando um ponto de acesso o transfere para outro enquanto você está andando pela casa. Isso limita o número de dispositivos em cada área de colisão e libera frequências em cada sala (uma vez que salas diferentes não competem entre si).
E agora o que é uma topologia de rede em malha?
A malha Wi-Fi é geralmente anunciada através de palavras claras sobre a força do sinal. Obtenha mais paus em todos os lugares! Os benefícios reais das redes mesh não são tão rudes quanto a simples amplificação de sinal. É simples assim - coloque um transmissor poderoso, pegue um receptor sensível e dê um passeio. Para isso, a malha também não é necessária - alguns Archer C7 cobrirão distâncias sérias não superiores a US $ 100. As redes de malha são mais interessantes para usar como vários pontos de acesso para dividir a rede em pequenas áreas de colisão, para que os dispositivos competam menos entre si. Quanto mais seus dispositivos estiverem do ponto de acesso, menos latência, menos energia e, mais importante, menos dispositivos concorrentes, se forem inteligentes o suficiente para usar a força mínima do sinal necessária.. -, WiFi - , , , – , , . .
Plume,Plume- Um bom exemplo óbvio de uma estratégia de nova geração, que se concentra em dividir a rede em áreas de colisão menores, em vez de maximizar o poder nas tentativas de melhorar o desempenho ideal de um cliente. Mas toda a indústria está gradualmente subindo. O Eero ainda usa o mesmo canal para todos os dispositivos, mas separa os clientes de forma mais agressiva por frequências, em vez de tentar colocar tudo no alcance de um sinal teoricamente "mais rápido" a 5 GHz. O novo Linksys Velop aloca frequências de 2,4 GHz - usando canais diferentes para diferentes pontos de acesso - mas usa o mesmo par de 5 GHz para cada (muito ruim, eles poderiam usar uma rede de comunicações de transporte compartilhada[backhaul] a 5 GHz e oferece aos clientes canais diferentes a 5 GHz). O AmpliFi HD também compartilha um canal de 2,4 GHz, usando um canal compartilhado de 5 GHz para uma rede de comunicações de transporte e oferecendo diferentes canais de 2,4 GHz em cada ponto de acesso. E o firmware mais recente distribui de forma inteligente os clientes para esses 2,4 GHz, que não competem entre si ou com a rede de 5 GHz.Conclusão
A força do sinal de rádio não é tudo. E um simples teste de velocidade não é suficiente. Quanto mais dispositivos você precisar atender - o seu, sua família, seus vizinhos - mais coisas complicadas funcionam. A Internet das coisas cuidará do crescimento do número de dispositivos, porque tudo, de geladeiras a máquinas de lavar e lâmpadas, requer acesso à Internet., WiFi, AC-, , , , . – WiFi, , . – (Eero, Plume, Velop Ubiquiti UAP ), , .