С каждым днем увеличивается количество беспроводных устройств, если год назад можно было без проблем сделать магистральный канал на частоте 5ГГц используя самое дешевое оборудование, то сейчас для этого приходится покупать дорогие узконаправленные антенны, но даже с ними нельзя гарантировать стабильную работу, ведь любой может поставить на соседней крыше NanoStation M5 с мощностью на всю и полностью парализовать работу. Остается единственный выход - подниматься еще выше, использовать диапазон 10ГГц, где нет помех от другого беспроводного оборудования.

И все было бы хорошо, если не ограниченный выбор такого оборудования, на данный момент из доступного имеется только Ubiquiti PowerBridge M10, но у него низкая пакетная производительность, которая не позволяет использовать его на магистралях - ведь что толку от стабильного канала без помех, если через него нельзя передавать трафик реальной сети. Поэтому это оборудование и не пользуется популярностью. Хотя увеличить пакетную производительность совсем не сложно, если позвать на помощь 2 маршрутизатора от Mikrotik, например RB2011UAS-RM.

Но сперва посмотрим, что же из себя представляет этот интересный продукт.

Поставляется PowerBridge M10 в белой картонной коробке. Вдобавок к нему идет большая антенна-тарелка, которая будет рассмотрена ниже.

Ubiquiti PowerBridge M10 надежно упакован, все комплектующие зафиксированы на своих местах и можно не бояться их повреждения, особенно во время доставки сторонней транспортной компанией.

Комплект поставки PowerBridge кроме самого беспроводного устройства содержит облучатель для антенны, блок питания с заземляющей вилкой и возможности удаленного сброса, а так же пакетики с болтиками для крепления к антенне.

Блок питания 24 вольта 1 ампер. Благодаря вилке с заземляющим контактом можно использовать экранированную витую пару с экранированными коннекторами, что позволяет снизить вероятность повреждения оборудования статическим электричеством.

PowerBridge M10 выполнен в алюминиевом корпусе серого цвета, внизу по центру находится отсек для подключения кабеля, а чуть левее светодиодные индикаторы уровня сигнала. Хотя толку от них никакого - на большом расстоянии все равно антенны без ноутбука не навести, т.к. загораются они при подключении устройств друг к другу.

На обратной стороне расположены винты, которыми скреплены половинки корпуса, кстати пломбы нет, и фланец для подключения к антенне.

Внутри 2 излучающих элемента каждой поляризации. Внутренняя часть фланца используется для крепления облучателя, а наружная для фиксации PowerBridge M10 на антенне.

Под крышкой находится 100 мегабитный сетевой порт и кнопка сброса. Сама крышка фиксируется пластиковой пластинкой, что бы не потерялась.

Нос облучателя выполнен в виде трубки с отражателем на конце. Устанавливается со стороны антенны во время окончательной сборки.

Конечно же все самое интересное внутри, с помощью отвертки откручиваем 14 винтов, которые не смотря на фиксатор резьбы, идут достаточно легко.

И обнаруживаем 2 платы, вставленные одна в другую.

Базовая плата Ubiquiti PowerBridge M10 с процессором, флэш и оперативной памятью, сетевым портом и хитрым разъемом для подключения к отдельной радиокарте.

Если запастись терпением и отвернуть еще 21 маленький болтик, можно убедиться что под черной пластмассовой накладкой ничего интересного нет.

Поэтому откручиваем еще 4 болта, что бы снять отражатель излучателя платы и разъединяем половинки.

Под платой NanoBridge M10 скрывается целый лабиринт ходов, почти все они заклеены специальным радиопоглощающим материалом.

На обратной стороне радиокарты Ubiquiti Power Bridge M10 расположены компоненты, в точности совпадающие с лабиринтом на алюминиевой крышке.

С одной стороны расположен чип Atheros AR9280, а с другой излучающий элемент.

Излучатель PowerBridge выполнен в виде 2-х полосок в полукруге, слева и справа на плате есть места для установки разъемов.

Основная плата с компонентами, чуть крупнее. Радиокарта подключается к основной плате с помощью необычного разъема.

Теперь, наконец, переходим к осмотру антенны Ubiquiti RocketDish из комплекта поставки. Упакована она так же качественно, как и активное оборудование, однако перевозить ее нужно аккуратно, что бы не погнуть.

С задней стороны RocketDish 5G-30 расположен фланец для установки повербриджа, а так же места для присоединения поворотно-наклонного механизма.

А с лицевой стороны, с помощью болтов по периметру можно закрепить радиопрозрачный колпак, который, почему-то, в комплекте с антенной Ubiquiti RicketDish не поставляется.

В комплекте поставки антенны идет планка крепления на опору, 2 больших и 2 маленьких фиксатора, большой болт для регулировки наклона, и набор болтов для окончательной сборки.

Для сравнения возьмем антенну Jirous 29 EX-MIMO и Ubiquiti RocketDish M10 - видно, что первая больше по диаметру и имеет защитный бортик по периметру, а антенна UBNT легко помещается внутрь. Поэтому антенна Jirous все же оказывается лучше, и защитный колпак идет в комплекте.

Для тестирования понадобятся 2 устройства Ubiquiti PowerBridge M10, один Mikrotik RB2011UAS-RM, и один RB2011UAS-2HnD. Но сначала посмотрим на WEB-интерфейс оборудования и измерим пакетную производительность.

По стандартному адресу 192.168.1.20 открывается стандартный интерфейс, как и у всего оборудования Ubiquiti.

На вкладке Wireless так же можно выбрать режим работы Access Point или Station, есть даже AP-Repeater - самое то для беспроводных сетей на частотах 10ГГц.

Стандартная полоса работы 28МГц, частоты можно использовать от 10322 до 10574 МГц.

Настраиваем первое устройство в режиме базовой станции, максимальная мощность 4dBm - устанавливаем ее.

На вкладке Network меняем IP-адрес на 192.168.1.21, что бы не конфликтовать со вторым устройством, которое настроим немного позже.

На вкладке Advanced ничего не трогаем.

Второе устройство настраиваем аналогично, только ставим режим Station. Не забываем про галочку WDS.

Располагаем устройства на некотором удалении друг от друга и получаем вот такие красивые показатели - канальные скорости 182 / 182 Mbps, CCQ почти 100%.

Запускаем тест в одну сторону и получаем 98 мегабит в секунду, скорость ограничивает сетевой порт.

Тест в другую сторону идет чуть хуже, устройства при работе внутри помещения никак не могут завестись на максимальных канальных скоростях и чутко реагируют на изменения своего положения в пространстве, в обратную сторону скорость всего 87 мегабит в секунду.

Тест пакетной производительности с помощью Mikrotik показал, что максимальная пропускная способность на пакетах 64 байт всего 11 мегабит, при этом через радиоканал передается 17800 пакетов в секунду. Это очень мало, особенно для работы на магистральных каналах.

 

Теперь переходим к настройке упаковки пакетов.

Один из микротиков настраиваем в роли главного, который подключен к оборудованию оператора. Настраиваем внутренний адрес 10.10.10.1/24 на интерфейсе Ether2 и адрес для подключению к провайдеру или сети оператора - 192.168.0.100/24 на интерфейсе Ether1. Находится это в меню IP->Address.

Указываем маршрут на все адреса на адрес шлюза 192.168.0.1 в меню IP->Routes. Это может быть шлюз провайдера, или адрес центрального маршрутизатора.

Для исключения возни с маршрутами, включаем OSPF. Для этого в меню Routing->OSPF заходим на вкладку Networks и жмем на +, и ничего не трогая сразу на Ok. Теперь маршруты будут автоматически передаваться между всеми узлами сети, которые поддерживают OSPF и не нужно указывать маршруты и метрики вручную.

Что бы запустить в сеть маршрут по умолчанию 0.0.0.0/0, на вкладке Instance в свойствах Default устанавливаем пункт Redistribute Default Route в значение always (as type 1).

На вкладке Interface после всех настроек должны появится две динамические записи для каждого сетевого порта.

С новой прошивкой 5.5.4 устройства Ubiquiti поддерживают передачу пакетов размером 2024 байт, изменяем настройки сетевого порта Mikrotik, для увеличения MTU до 2024, изменяем пункты MTU и L2 MTU до 2024. Так же увеличиваем размер MTU и в настройках PowerBridge M10.

В меню IP->Packing включаем упаковку пакетов на порту Ether2, указываем максимальный размер Aggregates Size - 2024. Теперь все пакеты, проходящие через этот порт будут упаковываться в один большой, который передается через радиоканал.

Производим аналогичную настройку второго роутера, только указываем только адрес 10.10.10.10/24, шлюз никакой прописывать не нужно, так же не включаем ввод маршрута 0.0.0.0/0. В итоге в списке окружающих маршрутизаторов должен появится соседний маршрутизатор. Можно посмотреть на вкладке Neighbors раздела OSPF.

Запускаем передачу данных между маршрутизаторами пакетами 1000 байт, видно что по первому порту приходит 11485 пакетов, а во второй порт всего 5740. Скорость в канале 93 мегабита в секунду. Уменьшение количества пакетов в 2 раза.

Уменьшаем размер пакета до 500 байт и получаем уже 22922 пакетов, а через радиоканал проходит всего 5731, скорость в канале 95 мегабит в секунду. Уменьшение количества пакетов в 4 раза. Без упаковки устройства Ubiquiti не смогли бы передать такой объем данных.

Далее настраиваем подсеть на втором маршрутизаторе, для этого указываем на втором сетевом порту адрес 10.10.11.1/24.

На первом маршрутизаторе в меню Routing->OSPF на вкладке Routes должен появится добавленный маршрут. Он автоматически создан на адрес маршрутизатора 10.10.10.10. Теперь можно передавать данные на уровне L3 через канал.

Запускаем передачу данных пакетами 64 байт дуплексом, суммарно на прием и передачу получается 60011 пакетов в секунду, а в радиоканале передается всего 1945 - меньше в 30 раз. Скорость в радиоканале 40 мегабит в секунду. Процессор при этом загружен почти на все 100%.

Для еще большего увеличения пропускной способности повышаем частоту процессора обоих устройств до 750 мегагерц в меню System->Routerboard с помощью кнопки Settings. Для применения настроек требуется перезагрузка.

Запускаем тест 64 байтными пакетами повторно и получаем следующие результаты:

Количество передаваемых пакетов - 90095, против 60011, увеличение на 50%.

Количество пакетов в радиоканале - 3055, против 1945, так же на 50%.

Скорость в канале - 60 мегабит в секунду, против 40, так же 50%.

Странно, ведь увеличение частоты произошло всего на 25%, а увеличение пропускной способности выше на половину.

90 тысяч пакетов в секунду это уже достаточно высокая производительность для любого радиоканала.

Что бы загрузить канал полностью запускаем передачу пакетами несколько большего размера, и получаем скорость в 133 мегабита в секунду суммарно, а так же 98747 пакетов в секунду, по радио в этот момент всего 8016 - в 12 раз меньше.

Почти 100 тысяч пакетов в секунду, любой продукт Ubiquiti может только позавидовать такой производительности.

Запускаем пинг в момент передачи данных и наблюдаем за его колебанием - от 5 и до 17 миллисекунд.

Если через радиоканал требуется передавать данные на уровне L2, то на каждом устройстве создаем EoIP туннель на адрес соседнего маршрутизатора с Tunnel ID = 10.

Создаем бридж и добавляем в него созданный туннель и порт Ether3 - в него для теста будем подключать оборудование.

Запускаем тест пакетами 1500 байт и получаем скорость 95 мегабит в одну сторону, и 7815 пакетов в секунду, это без упаковки, так как 1500 + 1500 > 2024 байт.

Теперь тест пакетами 64 байт. Скорость в канале 29 мегабит, количество передаваемых пакетов 44555 в секунду, а в радиоканале в это время всего 2345.

Теперь осталось только получить доступ к настройкам беспроводного оборудования, для этого добавляем первый сетевой порт в бридж.

Переносим адрес 192.168.0.100/24 с порта Ether1 на Bridge1.

И в меню IP->Neighbors смотрим список доступного оборудования, в нем видны IP-адреса устройств PowerBridge.

Вводим их в браузере и попадаем в настройки, теперь можно увидеть как нужно указывать адреса и размер MTU на них. Заходить для управления можно из любого места сети при использовании маршрутизации.

 

Вместо 17800 в первом тесте, мы получили почти 100000 пакетов в последнем благодаря упаковки пакетов и увеличения размера MTU до 2024 байт. Увеличение в 5 раз.

Казалось бы, потратив всего дополнительно 7500 рублей на 2 Mikrotik RB2011UAS-RM, можно в несколько раз увеличить пакетную производительность беспроводного канала передачи данных на Ubiquiti PowerBridge M10, что позволит называть его магистральным, без кавычек. По такой же схеме можно увеличить пакетную производительность любого другого оборудования. Если требуется передавать данные с намного более высокими скоростями, то потребуется использовать более производительные маршрутизаторы, например Mikrotik RB1100AHx2 или Mikrotik CCR1036-12G-4S, либо компьютеры с установленной операционной системой RouterOS L4, если нет достаточно средств на покупку "железного" маршрутизатора.