סקירת הנתב האלחוטי של
חברת D-LINK דגם DIR-655
התומך בתקן N

תאריך הסקירה: פברואר 2009

הקדמה

ה-D-Link DIR-655 הוא נתב (router) אלחוטי התומך בטיוטה 2 (Draft 2) של תקן 802.11n ("תקן N") והכולל בנוסף לכך גם 4 יציאות קוויות של 1 ג'יגה (1G).

השילוב של שתי תכונות אלה אינו נפוץ במיוחד ונכון למועד ביצוע סקירה זו (חורף 2009), ה-DIR-655 הוא אחד מכ-4 נתבים המשווקים בארץ ותומכים בשני תקנים אלה. 

בין שאר הנתבים הכוללים תכונות אלה ניתן למנות את ה-Edimax 6574, ה-Linksys 310N וה-Netgear WNR854T.

בנוסף לתמיכה בתקן N וב-4 מבואות של 1G, כולל ה-DIR-655 אוסף עשיר ורחב של תכונות אותן נקיף במסגרת סקירה זו.

(הערה: לחיצה על כל אחת מן התמונות בסקירה זו תציג תמונה גדולה).

מיצוב הנתב

D-Link, שנוסדה ב-1986, היא חברה טיוואנית המעסיקה למעלה מ-2,000 עובדים בכ-90 סניפים ברחבי העולם, כולל בישראל (בניהולו של ערן שלומי).  מאז היווסדה, מתמחה החברה בפיתוח וייצור של מוצרי תקשורת מבוססי איטר-נט (Ethernet), הן לסביבה העסקית והן לסביבה הביתית.  מחזור המכירות של החברה בשנת הכספים 2007 היה למעלה ממיליארד דולר.

בתחום התקשורת האלחוטית, פיתחה חברת D-Link מוצרים רבים בכל התקנים -- A,‏ B,‏ G ו-N.  בסביבת תקן N יש לחברת D-Link שלוש משפחות מוצרים:

• Wireless N -- מוצרים בסיסיים התומכים ב-Draft 2 של תקן N.  המוצרים בסדרה זו כוללים שתי אנטנות ואבטחה משופרת.  דגם לדוגמא בסדרה זו -- DIR-615.  דגם זה גם משווק בארץ.

• RangeBooster N -- מוצרים מתקדמים התומכים ב-Draft 2 של תקן N.   המוצרים בסדרה זו כוללים מעבדים מהירים יותר ומאפשרים תקשורת מהירה יותר וטווחים רחוקים יותר מאשר מוצרי ה-Wireless N.  גם למוצרים אלה שתי אנטנות.  דגם לדוגמא מסדרה זו -- DIR-625.

• Xtreme N -- סדרת המוצרים המתקדמת ביותר של חברת D-Link לטיוטא 2 של תקן N.  מוצרים אלה כוללים את המעבדים המהירים ביותר ומאפשרים קצב וטווח גדולים מאוד.  לנתבים בסדרה זו יש 3 אנטנות.  הדגם הנסקר כאן (DIR-655) שייך לסדרה זו.

מה מגיע בקופסא

הנתב מגיע בקופסא בצבע כתום המאפיינת את כל מוצרי D-Link החדשים. 

הרכיבים ארוזים בקופסא בצורה טובה.  הם מונחים במעיין אמבטיית קרטון ממוחזר, כאשר לכל רכיב תא משלו בתוך האמבטיה.  כל רכיב עטוף בניילון שקוף. 

הקופסא מכילה את המרכיבים הבאים (ניתן להיעזר בצילום המצ"ב למטה):

• הנתב עצמו.  הצבע השולט בנתב הוא לבן כאשר סביבו יש פס שחור.  יחסית לעושר התכונות שלו, מידותיו של הנתב קטנות למדיי -- כ-19 ס"מ רוחב, כ-15 ס"מ עומק (כולל האנטנות) וכ-3.2 ס"מ גובה.

• 3 אנטנות גמישות.  המחבר של כל האנטנות הוא בפורמט סטנדרטי של RP-SMA ויש להן מספר אפשרויות הטיה -- לצדדים ומעלה מטה.  אלה אנטנות סטנדרטיות בשבח של 2dBM בצבע לבן.

• מעמד (שחור) המאפשר להציב את הנתב בצורה אנכית כך שיתפוס פחות שטח על השולחן.

• ספק כוח מיוצב.  הספק נותן מתח של 12V בזרם של 2A.

• תקליטור.  התקליטור מכיל אשף התקנה (Install Wizard) ומדריך משתמש מלא.

• מדריך התקנה במגוון רחב של שפות, אך לא בעברית.  מדריך המשתמש המלא של הנתב נמצא על התקליטור או באתר האינטרנט של החברה (ניתן למצוא קישור למדריך זה בסוף הסקירה).

• שקית ניילון עם 4 רגליות גומי להדבקה בתחתית המעמד וכן 2 ברגים ו- 2 דיבלים למעוניינים לחבר את הנתב לקיר.

• כבל רשת כחול בארוך של כ-1 מטר לחיבור הנתב למודם.

מבנה פנימי

על מנת לפרק את הנתב, יש לפתוח 2 ברגי פיליפס פשוטים הנמצאים בתחתית הנתב. שני ברגים אלה נמצאים מאחורי רגליות גומי המודבקות מראש בתחתית הנתב.  היצרנים מדביקים בתחתית מוצריהם רגליות גומי משתי סיבות: שיפור האוורור סביב גוף הנתב ועל מנת למנוע את שריטת המשטח עליו הוא מונח.

הנתב שהגיע לידי הוא בגרסת חומרה A2 והוא מורכב מלוח ראשי (מעין Motherboard) ועליו מותקן מתאם אלחוטי בתקן Mini PCI.  בשוק ניתן למצוא היום את גרסת חומרה A3 שעושה גם היא שימוש בכרטיס mini-pci ואת גרסת חומרה A4 בה כרטיס ה-Mini PCI הוחלף במרכיבים אלחוטיים המולחמים ישירות על הלוח הראשי.

על הכרטיס ניתן להבחין במרכיבים העיקריים הבאים:

• בחזית (החלק התחתון בתמונה), ניתן להבחין ב-9 נוריות ה-LED של הנתב.  מימין לשמאל -- 4 חיבורי ה-LAN -- נורה לכל חיבור, חיבור התקן ה-USB, החיבור האלחוטי, חיבור האינטרנט, סטטוס ו-Power.  כל נוריות ה-LED מאירות בצבע כחול.

• בצד ימין למטה ניתן להבחין במפסק וב-LED נוסף.  לחיצה על מפסק זה מפעילה את מנגנון ה-WPS (ראשי תיבות של WiFi Protected Setup).  מנגנון זה מאפשר להגדיר באופן אוטומטי את מנגנון האבטחה בין הנתב לבין הכרטיס האלחוטי, וזאת מבלי שהמשתמש יצטרך להגדיר בעצמו את פרמטרי האבטחה בתוכנת כרטיס הרשת האלחוטי.  בעת הלחיצה על המפסק, ה-LED הכחול מהבהב ובסוף ביצוע הגדרה מוצלחת הוא מאיר למשך מספר שניות באופן קבוע ואז נכבה.  

• מאחור (בחלק העליון של התמונה), ניתן להבחין בחיבורים הבאים (מימין לשמאל) -- אנטנת קליטה 1, 4 כניסות LAN (התומכות ב-10/100/1000), אנטנת שידור, כניסת WAN (כבל רשת), כניסת USB, כפתור RESET, כניסת מתח, אנטנת קליטה 2.

• באמצע הכרטיס, מצד ימין, ניתן להבחין בשני גופי קירור (Heat Sink) וסביבם מכסה אלומיניום (בתמונה משמאל הוסר הכיסוי).  גופי הקירור מכסים שני מעבדים: ה-VSC7385XYV של חברת VITESSE וה-IP5160 של חברת UBICOM.  אלה שני מעבדים חזקים במיוחד כאשר הראשון אחראי למיתוג פורטי ה-1G של הנתב והשני מהווה ה-CPU של הנתב. 
  הערה: בגירסאות חומרה A3 ו-A4 הוחלף המעבד של VITESSE ברכיב ה-RTL8366SR של חברת Realtek.  מעבד זה איכותי יותר מזה של VITESSE.

• מתחת לכיסוי האלומיניום נמצא גם רכיב ה-A2S28D40CTP -- זהו זיכרון ה-DRAM של הנתב.  זהו זיכרון בנפח של 16MB מתוצרת חברת PSC.

• ה- 25L3205 של חברת Macronix הוא ה-Flash Memory המכיל את הקושחה של הנתב.  זהו זיכרון בנפח של 4MB הממוקם בצידו האחורי של הכרטיס.  המעניין הוא שגודל הקושחה הנוכחית (גרסא 1.21) הוא סביב 1.5MB כך שרכיב זה מאפשר הרחבה ניכרת של יכולת הנתב.

• באמצע הכרטיס, מצד שמאל, ניתן להבחין ברכיב ה-RF.  זהו כרטיס Mini-PCI מבוסס רכיב AR5008 של חברת Atheros.  רכיב זה (הנמצא מתחת לכיסוי האלומיניום) מספק את פונקצית האלחוט של הנתב המבוססת על Draft 2 של תקן N.  כמו כן ניתן לראות את רכיב ה-AR5416 המספק את מרכיבי ה-MAC של הכרטיס.  על רכיב ה-Mini-PCI ניתן גם להבחין ב- 3 כבלי RF אפורים המחברים את טרמינלי האנטנות שעל הכרטיס אל כניסות האנטנה החיצוניות.
  הערה: בגרסת חומרה A3 נעשה שימוש באותו רכיב אלחוטי.  בגירסא A4 נעשה שימוש ברכיב האלחוטי AR9103 של חברת Atheros שהוא איכותי ומתקדם יותר מזה הקיים בגרסת חומרה A2 ו-A3.

התקנה והגדרות ראשוניות

התקנת הנתב DIR-655 אינה שונה מזו של נתבים אחרים -- ראשית יש לחבר את המחשב, באמצעות כבל רשת סטנדרטי, לאחד מפורטי ה-LAN של הנתב.  אח"כ יש לחבר את יציאת ה-WAN של הנתב (באמצעות כבל הרשת המסופק) אל מודם הפס הרחב ובשלב האחרון לחבר את הנתב לחשמל.

לנתב אין מפסק כיבוי והדלקה ולכן מיד עם חיבורו למתח יתחיל תהליך האתחול.  במהלך תהליך האתחול, האורך כ-90 שניות, יהבהבו כל נורות הנתב. 

עם סיום תהליך האתחול, ניתן להיכנס לתפריטי הנתב דרך הכתובת http://192.168.0.1.  כפי שניתן לראות בצילום המסך משמאל, שם משתמש ברירת המחדל הוא Admin ולא נדרשת סיסמא.

לאחר ביצוע ה-Login יופיע מסך המציג את סטטוס הנתב.  בשלב זה יש ללחוץ בראש המסך על כפתור ה-SETUP.  כתוצאה מכך יופיע מסך הדומה לזה המופיע משמאל.  לפני המשתמש יוצגו שתי אפשרויות -- להגדיר את הנתב תוך שימוש בתהליך מובנה או להגדיר את הנתב ידנית.  בפעם הראשונה בה מגדירים את הנתב, אני ממליץ לבחור באופציה הראשונה.  התהליך המובנה מטפל ב-3 הנושאים החשובים ביותר בנתב -- הגדרת סיסמת הכניסה, הגדרת אזור הזמן של הנתב והגדרת סוג החייגן (PPPOE,‏ PPTP או L2TP).

לאחר הגדרת שלושת הפרמטרים הללו, תתבקש לבצע שמירה ו-REBOOT.  תהליך ה-REBOOT לוקח 15 שניות ובסיומן מתחיל הנתב בתהליך ההתחברות אל ה-ISP.

חברת D-Link פיתחה עבור נתב זה (וגם עבור נתבים אחרים מתוצרתה) אמולטור (emulator) המחקה את כל תפריטי הנתב אחד לאחד.  באמצעות אמולטור זה ניתן להתנסות בכל תהליך ההגדרה מבלי צורך שיהיה בידך נתב זה.  האמולטור נימצא בכתובת http://support.dlink.com/Emulators/dir655/133NA/Device_Info.html ואני ממליץ להיעזר בו על מנת להכיר את תפריטי הנתב לעומקם.

לחילופין, ולמי שמעוניין בתהליך מובנה לחלוטין ואינו מעוניין להתעסק עם תפריטי הנתב, ניתן להשתמש באשף ההגדרה הנמצא על התקליטור (CD) המגיע יחד עם הנתב.  על מנת להפעיל את האשף יש להכניס את ה-CD לכונן ולהמתין מספר שניות שבסיומן יופיע המסך המופיע משמאל. 

בשלב זה יש ללחוץ על הכפתור Install Router ולעקוב אחרי השלבים.

תכונות עיקריות

בפרק הזה נסקור את התכונות העיקריות של הנתב.

גישה לתפריטי הנתב:  הגישה לנתב נעשית באמצעות שם משתמש וסיסמא.  בנתב בנויים שני משתמשים -- ADMIN ו-USER ולא ניתן להוסיף משתמשים חדשים.  סיסמת ברירת המחדל של שני המשתמשים הללו ריקה וכמובן שניתן (ומבחינה אבטחתית אף רצוי) לקבוע לכל משתמש סיסמא משלו.  בעוד שמשתמש ה-ADMIN יכול לבצע כל פעולה בנתב, משתמש ה-USER רק יכול לצפות בתפריטים -- הוא אינו יכול לשנות בהם דבר.  אם לא מתבצעת שום פעולה במסכי הנתב למשך 4 עד 5 דקות, המשתמש ינותק ממנו באופן אוטומטי ויצטרך לבצע LOGIN מחדש.  ניתן לגשת לתפריטי הניהול של הנתב מרחוק (REMOTE ACCESS).  הגישה מרחוק אפשרית רק באמצעות דפדפן (כלומר ב-HTTP אך לא ב-TELNET) אך ניתן לקבוע את הפורט דרכו תתבצע הגישה והוא אינו חייב להיות פורט 80.

חייגני WAN:  הנתב תומך בכל חייגני ה-WAN הנפוצים, ובכלל זה גם תומך בחייגן L2TP של רשת הכבלים בישראל.  בכל החייגנים ניתן לקבוע את כתובת ה-MAC של הנתב וכן את ערך ה-MTU הרצוי.  המיוחד בנתב זה הוא שניתן לחבר אל פורט ה-USB שלו מודם סלולארי ולהשתמש בו במקום חיבור למודם WAN (כבלים או ADSL).  אופציה זו לא נבדקה על ידי בפועל.

רשת ה-LAN הקווית:  בדומה לרוב המוחלט של הנתבים, גם נתב זה תומך ב-4 כניסות קוויות.  הכניסות הקוויות תומכות במהירות של 10M,‏ 100M ו-1G אך במידת הצורך ניתן לקבוע שכל הכניסות יעבדו במהירות קבועה אחת.  לכל כניסה בנתב יש נורית LED מתאימה בחזית.  כל נוריות ה-LAN מאירות בכחול, ללא קשר למהירות החיבור. 

רשת ה-WIFI:  ה-DIR-655 תומך ב-DRAFT 2 של תקן 802.11 ותומך לאחור הן בתקן G והן בתקן B.  ניתן להפעיל את המנגנון האלחוטי במספר אופנים -- B בלבד, G בלבד, N בלבד, B ו-G בלבד, G ו-N בלבד ובשילוב של B,‏ G ו-N.  כל 13 הערוצים של תדר ה-2.4Mhz נתמכים בנתב וניתן לקבוע ידנית או אוטומטית את ערוץ הפעילות.  קביעה אוטומטית תבטיח שהנתב ידלג (roam) לערוץ בו רמת הרעש היא הנמוכה ביותר, מה שימנע התנגשות עם נתבים ונקודות גישה אחרות בסביבה.  אמנם אין לנתב כפתור בחומרה המאפשר כיבוי והדלקה של המנגנון האלחוטי, אך ניתן לכבות אותו מתוך תפריטי הנתב ובנוסף לקבוע לוח זמנים (על פי ימים ושעות) בהן המרכיב האלחוטי יהיה כבוי. 

אבטחה אלחוטית:  מבחינת מנגנוני האבטחה, הנתב תומך ב-WEP, ב-WPA וב-WPA2.  מי שאינו מעוניין להסתבך בהגדרות אבטחה מורכבות, יוכל להיעזר במנגנון ה-WPS (ראשי תיבות של WiFi Protected Setup) המובנה בנתב, המאפשר לנתב ולכרטיס הרשת האלחוטית להגדיר את מנגנון האבטחה האלחוטית ללא התערבות המשתמש.  הסבר מפורט על מנגנון זה ניתן למצוא כאן.

שימוש בנתב כ-AP:  למרבה הפלא לא ניתן להשתמש ב-DIR-655 כנקודת גישה (AP) אלחוטית תוך שימוש במנגנון ה-WDS.  הנתב יכול לשמש כנקודת גישה אלחוטית רק בחיבור קווי לנתב אחר.

הפנית PORT-ים:  קביעת חוקי קידום/הפנית/פתיחת פורטים יכולה להתבצע בכל שלושת השיטות המקובלות -- VIRTUAL SERVER, ‏PORT FORWARDING ו-APPLICATION RULES.  בכל השיטות הללו ניתן לקבוע לוח הזמנים להפעלת וכיבוי החוק.  בחוקים בהן נדרש לציין את כתובת ה-IP של המחשב, ניתנת רשימת עזר המציינת ליד כל כתובת IP את שם ה-NetBIOS של המחשב.  בכל אחת משלושת השיטות ניתן לקבוע 24 חוקים שונים.  יש לציין שבכל מנגנון קיימת רשימה מוכנה מראש של אפליקציות, כך שבחירה באחת מהן תקבע את הפורטים הדרושים לה באופן אוטומטי.

חומת אש (FIREWALL):  מנגנון ה-FIREWALL של ה-DIR-655 מאפשר להגדיר מספר שכבות אבטחה שימנעו כניסה של תקשורת עוינת לסביבת הרשת הביתית.  מעבר לשכבות ההגנה הסטנדרטיות הקיימות בכל נתב בייתי מצוי (כמו VPN Passthrough ו-DMZ), ניתן למצוא בנתב זה מנגנונים ייחודיים.  כך לדוגמא ניתן לקבוע את מידת החופש של ה-NAT בהעברת מידע ב-TCP וב-UDP מרשת האינטרנט של המחשבים המחוברים לנתב.  הסבר מפורט על מנגנונים אלה ניתן למצוא במנגנון העזרה המובנה של הנתב.

הגבלת גישה והתחברות (ACCESS CONTROL):  מנגנון ה-MAC FILTERING המובנה בנתב פועל הן למחשבים המחוברים קווית והן לאלה המחוברים אלחוטית.  את חוקי הגבלת הגישה ניתן לקבוע על פי כתובת ה-IP או על פי כתובת ה-MAC של המחשב.  בנוסף ניתן לקבוע הגבלת גישה לכל המחשבים שאין להם חוק ספציפי, ובאמצעות כך לקבוע חוקים לכל המחשבים ברשת.  לכל החוקים ניתן לקבוע לוחות זמנים, מבוססי טווחי יום ושעה שבהם הם יהיו פעילים.  מבחינת הגבלת גישה, ניתן לקבוע הגבלה מוחלטת של גישה לאינטרנט או הגבלה חלקית לכתובת IP או לפורט ספציפיים.

DNS דינמי:  הנתב תומך במנגנון DNS דינמי המאפשר גישה לנתב דרך שם URL-י ולא דרך כתובת IP.  ניתן להשתמש בכל שירות DNS דינמי (DYNDNS,‏ NOIP) או בשירות של DLINK הנקרא DLINKDDNS.

תעדוף תעבורה (QOS):  מנגנון ה-QOS של הנתב תומך רק בתעדוף מידע המשודר מהרשת הביתית אל האינטרנט (UPLINK) ואינו תומך בתעדוף של הערוץ היורד (DOWNLINK).  כלומר אם תוכנת VOIP מתחרה עם העלאה מסיבית של מידע לרשת ומנגנון ה-QOS פעיל, תוכנת ה-VOIP תקבל עדיפות.  לעומת זאת, אם יש ברשת מחשב אחד שמוריד מידע מהאינטרנט באופן אינטנסיבי, לא ניתן לקבוע חוקים שיצמצמו את השימוש שלו ברוחב הפס.

WMM ו-WISH:  מטרת שני המנגנונים הללו היא להבטיח רוחב פס אלחוטי (QOS) ליישומי מולטימדיה, כך שתכני קול ותמונה המועברים באלחוט, יגיעו אל הצד השני באופן שלא יקטע את השידור.  ה-WMM (ראשי תיבות של Wireless Multimedia Extensions) הוא תקן סטנדרטי שניתן לקרוא עליו כאן.  WISH (ראשי תיבות שלWireless Intelligent Stream Handling) היא טכנולוגיה דומה של חברת UBICOM (יצרנית ה-CPU של הנתב).

Guest Zone:  באמצעות מנגנון זה ניתן להגדיר בנתב סביבה אלחוטית נוספת המיועדת לאורחים המשתמשים בנתב.  סביבה זו, המוגדרת כ-SSID נוסף, מופרדת לחלוטין מהסביבה הראשית של הנתב ומאפשרת לתת לאורחים גישה לאינטרנט, באמצעות הנתב, מבלי לפגוע באבטחה של הרשת הביתית.  מחשב המתחבר ל-SSID של ה-Guest Zone אינו יכול לגשת למחשבים המחוברים קווית לנתב או לאלה המחוברים ל-SSID הראשי.  במידת הצורך ניתן לשנות זאת ולקבוע שלמחשבים ב-Guest Zone תהיה גישה לכל משאבי הרשת.  את כל מנגנון ה-Guest Zone ניתן להכפיף ללוח זמנים של ימים ושעות.

פורט ה-USB‏ (Share Port):  כפי שצוין לעיל, בנתב ה-DIR-655 יש יציאת USB 2.0 מובנית.  ביציאה זו ניתן להשתמש לצורך חיבור מדפסת או דיסק קשיח בין המחשבים ברשת.  שיתוף המשאבים הללו מתבצע על ידי תוכנה מיוחדת של DLINK שיש להתקין על כל מחשב ברשת.  התוכנה הזו נמצאת ב-TRAY של WINDOWS באופן קבוע ומאפשרת להתחבר למשאב המחובר לנתב על פי הצורך.  קיימת בעיתיות מובנת ב-Share Port והיא שבכל רגע נתון רק מחשב אחד יכול להיות מחובר למשאב.  במקרה והמשאב תפוס, ניתן, באמצעות התוכנה, לבקש להתחבר אליו ברגע שהוא יתפנה, אבל לא ניתן לכפות התנתקות של מחשב מהמשאב.  בסה"כ זוהי תכונה נחמדה אבל היא אינה מהווה תחליף אמיתי לשיתוף משאב בין כל המחשבים ברשת.

סטטיסטיקות, סטטוס ו-LOG:  תפריט הסטטוס של הנתב מאפשר לצפות במידע מפורט על תצורת הנתב, חיבורי ה-WAN וה-LAN, בנתוני סטטיסטיקה מפורטים וברשימת כל ה-SESSIONS שמנהל הנתב מול רשת האינטרנט.  באופן זה ניתן לבחון את כל התקשורת של הנתב כלפי רשת האינטרנט ובמידת הצורך לאתר אפליקציות בעיתיות.  בתפריטי הסטטוס של הנתב קיים גם LOG מפורט ביותר של כל הפעילויות המתרחשות בנתב.  ב-LOG ניתן לסנן את ההודעות על פי חשיבות או תחום.

ביצועים קווים

מכיוון שזו הפעם הראשונה בה אני בוחן נתב עם תמיכה בפורטי LAN של 1G, החלטתי לבצע בדיקת ביצועים גם לחיבורים הקווים.  מטרת הבדיקה היא לבדוק את קצב העברת המידע ברשת של 100Mbps לעומת רשת של 1Gbps הן ברמת Windows והן ב-FTP, בתלות בסוגי חומרה שונים.

לצורך הבדיקה הוקם מערך בדיקה המורכב מ-4 מחשבים -- שני שרתים ושתי תחנות עבודה, כדלקמן:

• תחנת עבודה שתקרא WS1 -- מחשב נייד מדגם Dell Inspiron 9300 הכולל מעבד פנטיום M במהירות 2Mhz, זיכרון פנימי בנפח של 2GB ודיסק קשיח בגודל 100GB בממשק IDE ובמהירות סיבוב של 7200rpm.  במחשב זה כרטיס רשת חוטי מובנה של 100MB ולצורך בדיקת מהירות רשת של 1G, חובר אליו כרטיס PCMCIA התומך במהירות זו.  הכרטיס בו נעשה שימוש הוא ה-EP-4203DL של EDIMAX.  מערכת ההפעלה על מחשב זה היא Windows XP Pro SP3 עם כל העדכונים האחרונים.

• תחנת עבודה שתקרא WS2 -- מחשב נייח מבוסס מעבד E8400, זיכרון פנימי DDR2 בנפח של 4GB במהירות BUS של 1000Mhz ודיסק קשיח בגודל 1TB בממשק SATA2, עם buffer של 32MB ובמהירות סיבוב של 7200rpm.  מערכת ההפעלה על מחשב זה היא Windows XP Pro SP3 עם כל העדכונים האחרונים.

• שרת שיקרא SV1 -- מחשב נייח מבוסס מעבד Celeron עתיק (סוקט 478) במהירות של 2.4Mhz, זיכרון פנימי בנפח של 512MB ודיסק קשיח בגודל 40GB בממשק IDE ובמהירות סיבוב של 5400rpm.  מערכת ההפעלה על מחשב זה היא FreeNAS בגרסא 0.69 כאשר ה-Services הפעילים הם SAMBA ו-FTP.

• שרת שיקרא SV2 -- מחשב נייח מבוסס מעבד E2180, זיכרון פנימי בנפח של 1GB ודיסק קשיח בגודל 160MB בממשק SATA2, עם buffer של 8MB ובמהירות סיבוב של 7200rpm.  מערכת ההפעלה במחשב זה היא Windows XP Home SP3 עם כל העדכונים האחרונים.  מחשב זה גם מריץ שרת FTP מסוג FileZilla בגרסא 0.9.30.

הקובץ ששימש אותי בבדיקה, הוא קובץ בנפח של 1GByte, כלומר 8Gbit.  קובץ זה הועתק בין השרתים לתחנות העבודה ולהפך, הן ב-SMB (פרוטוקול הרשת של Windows) והן ב-FTP, תוך שימוש בכרטיסי רשת של 100MB ושל 1GB.

טבלה 1 מראה את הביצועים של תחנת עבודה WS1 (המחשב הנייד) אל מול שני השרתים, בפרוטוקולי SMB ו-FTP עם שני כרטיסי רשת -- אחד הפועל ב-100MB והשני הפועל ב-1G.  כל התוצאות בטבלה הם ב-Mbps.

טבלה 1

מן הטבלה הזו בולטים מספר נתונים מעניינים:

• כאשר מהירות הרשת הינה 100MB, ונעשה שימוש בפרוטוקול יעיל כמו FTP -- מהירות הרשת היא צוואר הבקבוק וזאת ללא קשר לעוצמתו של השרת (או של תחנת העבודה).  בכל המקרים, הן בקריאה והן בכתיבה, נמדדו מהירויות המתקרבות למקסימום התיאורטי של רשת של 100MB שהיא 94Mbps.  תוצאות אלה מודגשות בצהוב.

• במהירות של 100MB, פרוטוקול הרשת של WINDOWS (פרוטוקול ה-SMB) הוא פרוטוקול מאוד לא יעיל והוא מבזבז כ-25% מרוחב הפס.  תוצאות אלה מודגשות בירוק.

• רק במהירות רשת של 1G, באה לידי ביטוי עוצמתה של חומרת המחשבים, כאשר הפרמטרים המשפיעים הם אופן חיבור הדיסק (IDE או SATA), גודל ה-BUFFER של הדיסק וכמות הזיכרון המותקנת במחשב.  קל להבחין שהתוצאות של שרת SV2, שהוא חזק משמעותית משרת SV1, טובות בהרבה, הן ב-SMB והן ב-FTP.

• יתר על כן, במהירות רשת של 1G, העוצמה של חומרת המחשבים אף גובר על יעילותו של פרוטוקול העברת המידע ולעיתים פרוטוקול ה-SMB נותן תוצאות טובות יותר מפרוטוקול ה-FTP.  תוצאות אלה מודגשות בפוקסיה.

טבלה 2 מראה את הביצועים של תחנת עבודה WS2 (המחשב הנייח החזק) אל מול שני השרתים, בפרוטוקולי SMB ו-FTP במהירות רשת של 1G.  כל התוצאות בטבלה הם ב-Mbps.

טבלה 2

הטבלה הזו מדגישה ביתר שאת את חשיבות עוצמתה של חומרת המשבים כאשר מהירות הרשת היא 1G.  כאשר תחנת העבודה והשרת מצוידים בחומרה מודרנית וחזקה -- דיסקי SATA, כמות זיכרון RAM גדולה, מעבדים חזקים -- ניתן להגיע למהירויות פנטסטיות, במיוחד אם נעשה שימוש בפרוטוקול יעיל.  שימו לב למהירויות המודגשות בכחול -- במצב זה העברת קובץ ה-1GByte ארכה 15 שניות לכתיבה ו-17 שניות לקריאה -- קצב של כ-500Mbps!

המתאם האלחוטי DWA-140

לצורך בדיקת הביצועים האלחוטיים בתקן N נעשה שימוש במתאם האלחוטי DWA-140 של חברת D-Link.  זהו כרטיס מסדרת RangeBooster N (ראה פרק "מיצוב הנתב" לעיל) המתחבר למחשב בממשק USB.  לחברת D-Link יש כרטיס אלחוטי בממשק USB מסדרת Xtreme N, המכונה DWA-160, אך הוא אינו זמין בארץ.  ככל הנראה, מגבלות של משרד התקשורת מונעות הבאתם לארץ של כרטיסי רשת אלחוטיים מסדרת Xtreme N. 

מבחינת המבנה הפנימי של המתאם האלחוטי הזה, הרי שהוא מבוסס על רכיבי אלחוט של חברת Ralink מסדרת 2870.  המעניין הוא שרכיבי המתאם שונים מאלה של הנתב -- כזכור, הנתב DIR-655 מבוסס על רכיבים אלחוטיים של חברת Atheros (ראה פרק "מבנה פנימי" לעיל).

המתאם האלחוטי DWA-140 של חברת D-link מגיע יחד עם תקליטור, חוברת התקנה קצרה וכבל USB מאריך שבקצהו בסיס, אליו ניתן לחבר את כרטיס ה-USB.  באופן זה ניתן למקם את הכרטיס באופן ניצב ויציב, כפי שניתן לראות בתמונה משמאל. 

על גבי התקליטור המצורף ניתן למצוא את ה-DRIVER של הכרטיס וכן תוכנה להפעלתו.  התוכנה שמספקת חברת D-Link ביחד עם הכרטיס היא בסיסית ביותר והיא נותנת מעט מאוד מידע על הכרטיס. 

כפי שניתן לראות משמאל, פרט לעוצמת הקליטה, ערוץ העבודה, ה-SSID של הנתב וכתובת ה-IP, התוכנה אינה מספקת שום מידע נוסף.

אי לכך ומכיוון שהכרטיס הספציפי הזה מבוסס על חומרה של חברת Ralink אני ממליץ להשתמש בתוכנה של חברה זו. 

תוכנה זו נותנת מידע מפורט הרבה יותר על כרטיס ומאפייניו והיא מומלצת הרבה יותר.  את התוכנה ניתן למצוא כאן.  מודגש שתוכנה זו מתאימה רק לכרטיס הרשת הזה!

בחלק העליון של מסך התוכנה ניתן לראות את כל הפעילויות שניתן לבצע בתוכנה.  בחלק האמצעי של המסך ניתן לראות את כל הרשתות שאיתר הכרטיס, הערוץ בו הן פועלות, תקני האלחוט בהן הן תומכות, רמת ההצפנה ועוצמת הקליטה שלהן.  בחלק התחתון של המסך, מוצג מידע מפורט על הנתב האלחוטי אליו הכרטיס מחובר.  אפשר לשים לב שצד הימני של החלק התחתון מוצגת מהירות העבודה בתקן N, כלומר 300Mbps.

ביצועים אלחוטיים בתקן N

בדיקת הביצועים האלחוטיים בתקן N התבצעה בשני מישורים: טווח ומהירות.  כבר בשלב זה יודגש שביצועי אלחוט (WIFI) תלויים מאוד בסביבה בה מתבצעת הבדיקה, והתוצאות שאני קבלתי יכולות להיות שונות מאוד באם יבוצעו בסביבה אחרת.  כלומר, ניתן לקבל מהתוצאות המופיעות להלן אמת מידה ליכולתו האלחוטית של הנתב, אך סביר להניח שהתוצאות בסביבה אחרת יהיו שונות.

טווח:  על מנת לבדוק את הטווח, הצבתי את הנתב בממ"ד (כלומר בחדר עם קירות בטון מזוין בעובי 30 ס"מ) של דירה ישראלית טיפוסית (4 חדרים בשטח של כ-110 מ"ר ומרפסת).  במצב זה היה ניתן לגלוש ברשת האינטרנט בכל הדירה, כולל במרפסת.  הבדיקה נערכה עם מחשב נייד (Dell Inspiron 9300), אליו חובר המתאם האלחוטי DWA-140.

על מנת לבדוק את היכולת של הנתב אף מעבר לטווח הדירה, נבדקה הקליטה גם בלובי הקומתי וגם בשתי דירות השכנים הנמצאות באותה קומה.  בלובי הקומתי ובמרבית החדרים של הדירות הסמוכות הייתה קליטה ברמה שאפשרה גלישה חלקה ברשת האינטרנט.  החדרים באותן דירות שכנים שבהם לא הייתה קליטה, הם אלה המרוחקים מאוד מהנתב (מעל לכ-13 מטר) ומופרדים ממנו במספר קירות.

יש לציין שהצבת הנתב בממ"ד מגבילה מראש את טווח הפעולה היעיל של הנתב, אך למרות מגבלה זו הטווח שהושג הוא מרשים ביותר. 

מהירות:  בדיקת המהירות שבוצעה התבססה על המחשב הנייד SW1 (מדגם Dell Inspiron 9300) אליו חובר מתאם ה-DWA-140 ועל השרתים SV1 (המבוסס על מעבד ה-Celeron) ו-SV2 (המבוסס על מעבד E2180).  מפרט מלא של כל המחשבים מופיע בפרק "בדיקת ביצועיים קוויים" לעיל.

הקובץ ששימש אותי בבדיקה, הוא קובץ בנפח של 1GByte, כלומר 8Gbit.  קובץ זה הועתק בין השרתים לתחנת העבודה ולהפך, הן ב-SMB (העברת קבצים ב-Windows) והן ב-FTP.

בשלב ראשון, על מנת לבדוק את הביצועים המקסימאליים האפשריים, מוקם המחשב WS1, כאשר המתאם האלחוטי DWA-140 מחובר אליו, באותו חדר בו ממוקם הנתב ובמרחק של 1 מטר ממנו.  התוצאות של בדיקה זו מרוכזות בטבלה 3.  כל התוצאות בטבלה הם ב-Mbps.

טבלה 3

מתוך הטבלה ניתן להבחין שוב בחוסר היעילות של פרוטוקול ה-SMB של Windows ואת התלות שלו בחוזקה של החומרה.  יחד עם זאת, מוכיחה הבדיקה הזו פעם נוספת שמעטפת הביצועים האפקטיבית המקסימאלית של תקן N היא סביב 75Mbps (תוצאות אלה מודגשות בצהוב).  זוהי אמנם מהירות מכובדת מאוד, אבל היא עדיין נמוכה מזו של חיבור קווי ב-100M.

בשלב שני, הורחקו הנתב והמחשב, אחד מהשני, למרחק של כ-12 מטר.  הנתב מוקם בתוך ממ"ד במרחק של כ-2 מטר מהדלת (שנותרה פתוחה) ואילו המחשב SW1 (כאשר המתאם האלחוטי  DWA-140 מחובר אליו) בחדר המרוחק, כאשר ביניהם מפרידים שני קירות איטונג.  התוצאות של בדיקה זו מרוכזות בטבלה 4.  כל התוצאות בטבלה הם ב-Mbps.

טבלה 4

הטבלה הזן מלמדת שגם בתנאים קשים (נתב בממ"ד, מרחק גדול, מכשולים) הצליחה להתקיים תעבורה אלחוטית בקצב מרשים.  למרות התנאים הקשים, ירד הקצב האפקטיבי רק בכ-50% ב-FTP ובכ-25% ב-SMB, לעומת הקצב שנמדד כאשר המחשב והנתב באותו חדר.  קצב התעבורה שנרשם בתנאים אלה מקביל, ולעיתים אף עולה על הקצב המקסימאלי שניתן לקבל מתקן G בתנאים אופטימאליים.

מתוך הטבלה גם ניתן ללמוד שבתנאי תקשורת קשים, יורדת מאוד חשיבותה עוצמתה של חומרת המחשבים המעורבים.

ביצועים אלחוטיים בתקן G

בדיקת הביצועים האלחוטיים של ה-DIR-655 כאשר במחשב יש כרטיס אלחוטי התומך בתקן G, התמקדה בפרמטרים הבאים:

טווח:  הבדיקה נעשתה בדיוק באותם תנאים, כלומר הנתב מוקם בממ"ד ומחשב הבדיקה היה ה-Inspiron 9300, אלא שבמקום המתאם האלחוטי DWA-140, נעשה שימוש בכרטיס ה-WIFI המובנה של המחשב הנייד -- כרטיס Mini PCI מדגם 2200BG של חברת אינטל.  כמו כן נעשתה בדיקה עם טלפון iPhone 3G (שיש בו מתאם WIFI בתקן G).

הבדיקה נערכה באותם מיקומים פיזיים (ראה לעיל פרק "ביצועים אלחוטיים בתקן N"), ולא נמצא הבדל משמעותי בטווח הקליטה עם התקני תקן G שנבדקו, אל מול ה-DWA-140 שנבדק קודם לכן.  בכל אותם מקומות בהם הייתה קליטה ברמה שאפשרה גלישה חלקה ברשת האינטרנט עם המתאם בתקן N, ניתן היה לגלוש בצורה חלקה גם עם מתאם ה-2200BG וגם עם ה-iPhone.

מהירות:  בדיקת המהירות שבוצעה בתקן G הייתה מעט יותר מצומצמת וכללה הפעם רק את השרת SV2 (המבוסס על מעבד E2180).  כמחשב הבדיקה שימש המחשב הנייד SW1 (מדגם Dell Inspiron 9300) עם כרטיס Mini PCI של אינטל מדגם 2200BG.  מפרט מלא של כל המחשבים מופיע בפרק "בדיקת ביצועיים קוויים" לעיל.

הקובץ ששימש אותי בבדיקה, הוא קובץ בנפח של 1GByte, כלומר 8Gbit.  קובץ זה הועתק בין השרת לתחנת העבודה ולהפך, הן ב-SMB (העברת קבצים ב-Windows) והן ב-FTP, כאשר המחשב הנייד נמצא במיקומים הזהים לאלה שבהם נערכה הבדיקה עם מתאם בתקן N.

במיקום הראשון (שיכונה "קרוב") המחשב הנייד והנתב מוקמו באותו חדר במרחק של כמטר אחד מהשני.  במיקום השני (שיכונה "רחוק"), הנתב מוקם בתוך ממ"ד במרחק של כ-2 מטר מהדלת (שנותרה פתוחה) ואילו המחשב SW1 בחדר המרוחק כ-12 מטר ממנו, כאשר ביניהם מפרידים שני קירות איטונג.  התוצאות של בדיקות אלו מרוכזות בטבלה 5.  כל התוצאות בטבלה הם ב-Mbps.

טבלה 5