Почему Wi-Fi медленный или «Где мой гигабит?»

Причина №1. Существуют разные стандарты с номером 802.11 и следующими индексами: a / b / g / n / ac. Стандарты b/g/n предусматривают работу в сетях 2.4 ГГц. Причем первые 2 являются морально и физически устаревшими, в связи с чем мы настоятельно рекомендуем воздержатся от их использования. Стандарты a/n/ac позволяют работать в сетях 5 ГГц. Для частоты 5 ГГц актуальным и перспективным является только стандарт 802.11ac, про который было написано чуть ранее. Исключение составляют проприетарные стандарты NV2 (Mikrotik) и airMAX ac (Ubiquiti).

Причина №2. Стандарт 802.11n (как и 802.11ac), предусматривает технологию MIMO, которая позволяет использовать несколько антенн для приема-передачи. Конфигурация радиотракта при этом может быть различной, записывается она формулой XTYR (X TX + Y RX), например 3T2R обозначает, что устройство имеет 3 канала отправки и 2 на прием. Каналы TX/RX могут быть как совмещены в одной антенне, так и быть разделены на разные антенны. При задействовании MIMO доступно улучшение сигнала, посредством использования нескольких антенн.

Причина №3. Каждый канал стандарта 802.11n имеет канальную скорость 150 Мбит/сек. Если у роутера 3 канала - общая канальная скорость - 450 Мбит/сек. Реальная скорость одного канала находится на уровне 70-90 Мбит и зависит от ряда факторов:

• помимо данных, устройства обмениваются служебной информацией;
• наличие шума в эфире на текущем и соседних каналах;
• наличие других беспроводных устройств;
• при задействовании "RTS TO CTS" тратится время на запрос разрешения отправки и получение разрешения, в связи с чем, в этот период данные отправляться не могут;
• количество подключенных клиентов;
• выбранная ширина канала 20/40 МГц - максимальная скорость доступна только на широком канале 40 МГц;
• в обычных домашних роутерах, если выбрана ширина канала 40 МГц, первый суб-канал на 20 МГц статичен, а вот второй суб-канал на 20 МГц "прыгает" на разных частотах, которые могуть быть зашумлены;

Причина №4. Огромное влияние имеет расстояние и наличие преград. Мощность передатчика прямо пропорциональна дальности - чем выше мощность - тем выше дальность. При этом, мощность обратно пропорциональная модуляции - чем выше мощность - тем менее плотная модуляция. Плотность (тип) модуляции напрямую влияет на скорость. Плотная модуляция возможна только при хорошем качестве сигнала и малой мощности передающего модуля. Для каждого типа модуляции в устройстве заложено сопоставление уровня сигнала и мощности, переключение осуществляется автоматически.

Причина №5. Большинство домашних роутеров "цепляются" на самое "старое" устройство, т.е. если у вас первый ноутбук 802.11g, а второй 802.11n, первый ноутбук станет "узким" местом, тормозящим всю сеть.

Причина №6. Принимающее устройство (клиент) должен поддерживать то же количество каналов, что и передающий роутер. Т.е. для того, чтобы из роутера выжать канальную скорость MIMO 3 (450 Мбит), необходимо, чтобы на клиенте поддерживался как минимум режим 1T3R (1 отправка, 3 на прием).

Причина №7. Скорость приема и отправки может отличаться, зависит это от типа и характеристик применяемого оборудования. Мощные антенны на роутере увеличивают радиус, но они никак не могут повлиять на малую мощность смартфона или ноутбука со встроенной антенной.

Причина №8. При наличии нескольких клиентов и MIMO на роутере, разные клиенты могут "цепляться" на разные антенны.

Причина №9. Слабым местом может быть шина между радиомодулем и сетевыми интерфейсами маршрутизатора.

Причина №10. Для стандарта 802.11ac канальная скорость 433 Мбит на канал возможна только с шириной канала 80 МГц, которая в силу ряда причин далеко не всегда доступна на практике. При использовании 40 МГц, канальная скорость падает до 200 Мбит.

Так что никто никого не дурит, это скорее рекламная уловка, ведь производитель оборудования не обязан разжевывать клиенту тонкости стандартов и технологии. На практике мы получали 95 Мбит из одного канала MIMO (1x1), на оборудовании Mikrotik wAP.

По поводу невозможности дуплекса... он возможен только в тех конфигурациях, где маршрутизатор (роутер) поддерживает не менее 2 каналов MIMO. Даже на более продвинутом оборудовании с 1 MIMO дуплекса нет. Нагляный пример - тест-обзор Ubiquiti LBE.

Онлайн курс по сетевым технологиям

Рекомендую курс Дмитрия Скоромнова «Основы сетевых технологий». Курс не привязан к оборудованию какого-то производителя. В нем даются фундаментальные знания, которые должны быть у каждого системного администратора. К сожалению, у многих администраторов, даже со стажем 5 лет, зачастую нет и половины этих знаний. В курсе простым языком описываются много разных тем. Например: модель OSI, инкапсуляция, домены коллизий и широковещательные домены, петля коммутации, QoS, VPN, NAT, DNS, Wi-Fi и многие другие темы.

Отдельно отмечу тему по IP-адресации. В ней простым языком описывается как делать переводы из десятичной системы счисления в двоичную и наоборот, расчет по IP-адресу и маске: адреса сети, широковещательного адреса, количества хостов сети, разбиение на подсети и другие темы, имеющие отношение к IP-адресации.

У курса есть две версии: платная и бесплатная.