Подробный обзор маршрутизатора netis N1. Часть 2: производительность NAT, PPPoE, Wi-Fi и файл-сервера

Продолжаем знакомство с беспроводным маршрутизатором netis N1. В первой части я уже расписывал характеристики устройства, его внешний вид и аппаратную реализацию. Пришло время поговорить о производительности в различных сценариях использования.
Рядовые пользователи уже свыклись с тем, что от недорогих решений не стоит ожидать впечатляющих показателей производительности. Тем не менее, прогресс не стоит на месте. Десять лет назад для среднестатистического домашнего роутера нормой можно было считать процессор с тактовой частотой 350-400 МГц. Лет 5 назад им на смену пришли более производительные решения на 600-720 МГц.

На сегодня на рынке можно найти недорогие решения даже на базе MT7620A, MT7621A и других подобных чипах, предлагающих Hardware NAT.

Буквально недавно я тестировал netis MW5230 с RTL8196D (620 МГц), а также netis WF2780 на базе RTL8197DN (660 МГц). Производители чипов совершенствуют технологии производства и наращивают мощность своих решений.

Уже сегодня netis предлагает недорогое решение с процессором, у которого рабочая частота достигает 1 ГГц, причем, несмотря на достаточно высокую частоту, Realtek RTL8197FS по праву можно назвать энергоэффективным решением с низким уровнем энергопотребления.

Для предыдущих тестируемых моделей я не выполнял тестов PPPoE, L2TP и PPTP. На тот момент под руками у меня не было устройства, способного дать адекватную объективную картину производительности. Но здесь же мне уже самому стало интересно, на что способны новые чипы от Realtek. В связи с этим, для тестов я прикупил новинку от Mikrotik – hAP ac? (RBD52G-5HacD2HnD-TC) на базе мощного 4-ядерного процессора Qualcomm IPQ-4018 (716 МГц).

Собственно RBD52G-5HacD2HnD-TC будет выполнять роль «провайдера» в процессе тестирования, реализуя сервер PPPoE, а в дальнейшем, и клиент Wi-Fi.

Производительность netis N1 при работе с NAT

Большинство крупных провайдеров практикуют развертывание сети без использования авторизации на стороне клиента как таковой, яркий тому пример – «Домашний интернет» от Киевстар. По сути, это привычный DHCP, т.е. клиент подключил кабель и доступ к Интернет сразу же появился. Зачастую это реализовано с привязкой к конкретному порту и/или MAC-адресу.

При таком сценарии использования должен использоваться заявленный Hardware NAT, иными словами, аппаратное ускорение обработки, поддерживаемое со стороны чипа. Обратная сторона медали в том, поддерживается ли это со стороны прошивки netis N1?

В качестве нагрузочных клиент-серверов с IPerf, как и в предыдущих обзорах, выступили 2 мощные ПК.

Обращаю ваше внимание, далее по тексту все цифры пропускной способности указаны для «пользовательских» данных, при этом реальный поток траффика заметно превышает это значение за счет служебных данных.

Подключение по DHCP по праву можно назвать классическим, оно максимально простое для конечного клиента и при этом обеспечивает максимальную производительность даже на недорогих маршрутизаторах.

При таком сценарии использования netis N1 способен обеспечить до 930 Мбит на прием либо до 840 Мбит на отправку.
В режиме дуплекса чипы от Realtek, как и ранее, упираются в планку 900 Мбит.

Производительность netis N1 при работе с PPPoE

Тип подключения PPPoE достаточно распространенный и востребованный, в то же время, далеко не каждое устройство способно прокачать «гигабит» PPPoE.

Для проведения теста, RBD52G-5HacD2HnD-TC был настроен в качестве сервера – порт eth5 изъят из бриджа, на нем же настроен и запущен PPPoE Server.

В режиме загрузки (Download) при использовании 1 потока IPerf, netis N1 способен прокачать 870 Мбит пользовательского траффика (<920 Мбит PHY). В этот момент наступает Denial of Service (отказ в обслуживании) как веб-интерфейса, так и интернет-сайтов. Что интересно, пакеты ICMP проходят без потерь.

Если говорить о hAP ac2, благодаря мощному процессору и особенностям реализации RouterOS, загрузка его ресурсов не превышала 4%, следовательно, вопрос «бутылочного горлышка» исключен.

Далее было принято решение изучить поведение устройства при увеличении количества потоков. С 10 одновременными потоками производительность падает до 800 Мбит.

Я пошел дальше и увеличил количество одновременных потоков до 100. Как итог, пропускная способность упала еще на 50 Мбит – до 750 Мбит, средний пинг до «сервера» возрос до 23-28 мс.

В режиме отправки данных (Upload), 1 поток обеспечивает пропускную способность примерно 760 Мбит, правда скорость уже колеблется в широком диапазоне 700-800 Мбит.

При увеличении количества потоков до 10, скорость падает до 700 Мбит. Дальнейшее увеличение количества потоков не имеет практической ценности, поскольку общая тенденция уже ясна.


Следующий тест был проведен уже для режима FDX (Full Duplex), суммарная пропускная способность составила порядка 750 Мбит. Собственно, это максимум, что можно выжать из устройства при использовании PPPoE в дуплексе.

Результат в целом неплох и должен прийтись по вкусу счастливым обладателям PON-подключения с PPPoE, для которого провайдер предлагает скорость доступа 300-500 Мбит.

Во время тестов, при помощи инфракрасного пирометра выполнен замер максимальных значений температур. Максимальная температура корпуса – 44 градуса, на нижней панели при температуре окружающей среды в 23-24 градуса. Для сравнения, корпус hAP ac2 в области процессора прогрелся до 47 градусов.

Отдельный комментарий по поводу DoS. При отключении генератора траффика, система в считанные секунды восстанавливает полную работоспособность ­– сайты открываются, веб-интерфейс работает. Вывод прост – во время теста процессор полностью загружен и ему не хватает ресурсов для обработки других задач. Вполне возможно, программисты netis немного допилят прошивку и ситуация изменится в лучшую сторону.

Не понравилось, что каждый раз при изменении типа подключения в веб-интерфейсе, сам маршрутизатор совершает полную перезагрузку. Тестировать L2TP и PPTP я не стал по причине и без того большого объема публикации, оставим это для энтузиастов. Что заметил, так это наличие опции MPPE только для PPTP, для L2TP в расширенных опциях шифрование MPPE я не нашел. Впрочем, у меня на руках, по сути, инженерный образец с предрелизной версией программного обеспечения. К моменту релиза, скорее всего, будут изменения.

L2TP разумно использовать в связке с IPsec, потому как MPPE уже давно скомпрометирован. Только вот производительности даже более дорогих решений для полноценной работы будет недостаточно – двойная инкапсуляция требует больших вычислительных ресурсов.

Как и в других устройствах этого сегмента, в netis N1 отсутствует возможность создания собственного VPN сервера, а также создания отдельного VPN-подключения к «удаленному офису», подобно тому, как это можно реализовать в NDMS v2 на устройствах Zyxel Keenetic.

Производительность netis N1 при работе с Wi-Fi, стандарт 802.11ac / 5ГГц

Приступаем к тестированию сети Wi-Fi. Беспроводной модуль netis N1 был настроен в смешанном режиме 802.11a/n/ac, ширина канала выставлена в 80 МГц.

В качестве беспроводного клиента используется hAP ac2 в режиме CAP + station pseudobridge, устройство без проблем установило канальную скорость 866.6 Мбит – ширина канала 80 МГц, 2 потока (2S), короткий защитный интервал (SGI).

Реализация списка клиентов в netis N1 не сильно удачная – отображается только MAC и количество переданных пакетов. Нет ни уровня сигнала, ни скорости передачи, ни объема траффика, ни возможности добавлять адрес в ACL. В этом плане, есть, куда расти и развивать интерфейс управления.

Один поток на загрузку способен обеспечить скорость в 440 Мбит. Если же количество потоков увеличить до 10, производительность возрастает до 515 Мбит.

На первый взгляд, на отправку подобных показателей достичь не удалось и ситуация заметно хуже - 240 Мбит. Только вот корень проблемы вовсе не в netis N1 (!). Проблема в hAP ac^2, разработчики настолько спешили вывести устройство на рынок, что не дописали нормально драйвера. На официальном форуме Mikrotik проблему подтвердили, исправление будет только в будущих обновлениях. Я более чем уверен, что netis N1 выдаст более 400 Мбит на отправку.

При задействовании полнодуплесного режима можно достичь 380 Мбит.

После 40-минутного непрерывного тестирования с максимальной загрузкой, был проведен замер температуры. Максимальный нагрев нижней части составил 51 градус Цельсия, при этом верхняя часть корпуса не нагревалась выше 44 градусов. Температура окружающей среды 23 градуса. После снижения нагрузки, температура устройства заметно снижается.

В целом работа 5 ГГц очень порадовала, прирост есть и он ощутимый.

Производительность netis N1 при работе с Wi-Fi, стандарт 802.11n / 2.4ГГц

Для тестирования 2.4 ГГц, в качестве клиента, использовался всё тот же Mikrotik hAP ac2. Подключиться на канальной скорости в 300 Мбит не составило труда.

На загрузку netis N1 отдает клиенту 170 Мбит в однопоточной передаче и 175 Мбит при 10 одновременных потоках.

На прием это соответственно 170 и 165 Мбит. Результат в целом очень хороший, скриншоты привожу специально для тех скептиков, которые утверждают, что из N300 нельзя выжать и 100 Мбит.

А вот режим дуплекса (FDX) немного разочаровал – всего 110 Мбит (2 потока).

Собственно «конек» 2.4 ГГц это не скорость, а дальнобойность (лучшая проникающая способность сигнала), в сравнении с 5 ГГц.

Качество покрытия беспроводной сети

Что касается качества покрытия, у netis N1 все достаточно хорошо. Есть правда свои нюансы, например, ранее я тестировал MW5230, который мог похвастаться поддержкой Beamforming для 2.4 ГГц, здесь же такой «плюшки» нет, от чего на графике можно наблюдать ту самую разницу в 10 дБ.

Для сравнения уровня сигнала, рядом с N1 был установлен hAP ac2. Зоны на графике полностью совпадают с теми, что актуальны и для тестов MW5230.

Несмотря на отсутствие поддержки Beamforming для 2.4 ГГц, сама новинка обеспечивает более высокую скорость передачи данных (см. тест скорости) – 42 Мбит там, где MW5230 обеспечивал 25 Мбит.

Диапазон 5 ГГц отличается хорошим покрытием – в дополнение к антеннам на 5 дБи, на выходе радиомодуля используется каскад усилителей и, судя по результатам, достаточно хороших.

Производительность netis N1 при работе с накопителями

Для тестирования производительности netis N1 при работе в качестве файл-сервера, использовался один из самых быстрых внешних карманов для накопителей форм-фактора 2.5 дюйма – Patriot Gauntlet 3 (PCGT325S) с интерфейсом USB 3.0.

Для примера, данный карман при использовании с ноутбучным жестким диском от Samsung на 750 ГБ, обеспечивает стабильную линейную скорость записи на уровне 90 Мбайт/сек.

На время теста жесткий диск был заменен на твердотельный SSD-накопитель OCZ Agility 3 емкостью 60 ГБ. Несмотря на свой немалый возраст, данный накопитель даже по современным меркам способен обеспечивать высокую скорость чтения и записи (525/475 МБ).
Все тесты выполнялись с SSD на SSD, как при записи, так и при чтении.

В режиме записи данных на накопитель, производительность netis N1 упирается в 18 МБ/сек., и узким местом тут является даже не устаревший USB 2.0 , он теоретически «может» 480 Мбит. На практике, USB 2.0 без проблем преодолевает планку в 22-30 МБ/с. Узким местом является процессор – его загрузка достигает максимума, причем, обратите внимание на загрузку оперативной памяти и цикличность самого графика. Из этого можно сделать вывод, что процессор забивает свободную оперативную память, превращая её во временный буфер для сохранения более стабильной и равномерной скорости записи.

При чтении из внешнего накопителя, скорость и вовсе упирается в 15 МБ/сек., хотя обычно все наоборот.

Скорость относительно не большая, как для привычной работы с файлами, но вот на фоне того же MW5230, новый netis N1 обеспечивает прирост скорости чтения-записи в 2-3 раза.

В заключение

Революции не произошло, новый чип от Realtek, несмотря на существенно возросшую частоту, стал скорее эволюционным шагом вперед. Больше всего бонусов получат те пользователи, клиентские устройства которых поддерживают 802.11ac Wave 2, в частности от использования MU-MIMO. Получить более 450 Мбит по воздуху в среднем сегменте стало реальностью.

Прирост производительности наиболее ощутимо заметен при использовании файл-сервера. Вместе с этим, набор функциональных возможностей остался прежним, поэтому в дальнейшем от производителя хотелось бы увидеть обновления ПО, которые принесут более современный интерфейс и новые возможности.

В целом, по совокупности характеристик, netis N1 можно назвать очень сбалансированной моделью, которая оправдывают свою цену. N1, однозначно, найдет своего покупателя.

Как и ранее, выражаю благодарность компании Netis Ukraine за возможность опробовать новинку, а также своей жене, благодаря которой в публикации появились удобные графики производительности.

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.