Nové testy AirPort Extreme Base Station - MujMAC.cz - Apple, Mac OS X, Apple iPod

20. února 2007, 08.00 | Nová Base Station s podporou standardu 802.11n se dostala do rukou dalším testujícím, avšak výsledky se překvapivě liší.

Nový bezdrátový přístupový bod Applu, AirPort Extreme Base Station, se tématem mých článků stal už vícekrát. Ale když se teď již nějakou dobu nachází na (americkém) trhu, začínají přibývat praktické testy jeho nasazení. Minulý týden se objevily dvě podrobnější recenze nové Base Station. Vezmu-li to chronologicky, tak nejprve 14. února zveřejnil server MacInTouch recenzi Roberta Mohnse. Dva dny poté, 16. února, svá zjištění publikoval Glenn Fleishman na Macworldu.

Základní vlastnosti Base Station

Obě recenze samozřejmě začínají podrobnějším popisem Base Station. Vzhledem k tomu, že jsem o základních vlastnostech Base Station zde psal už několikrát, vypíšu nyní místo toho odkazy na své minulé články a pouze doplním informace, jež tyto recenze přinášejí navíc. Tady jsem Base Station popisoval poprvé, další informace jsem doplnil zde. V tomto článku jsem zmiňoval některé nové vlastnosti standardu 802.11n, uplatněné v obou recenzích. Odkazy na veřejně dostupnou dokumentaci a ukázky nové správní utility jsem zahrnul sem. Odpovědi na řešení prvních objevivších se problémů najdete tady. První předběžné testy a pohled do útrob přístupového bodu obsahuje tento článek, odkaz na ještě důkladnější pitvu Base Station objevíte na konci tohoto textu.

Avšak pro ty, kdo nemají čas či chuť´procházet všechny tyhle odkazy, přece jen uvedu stručné shrnutí základních vlastností nové Base Station. Má půdorys shodný s Macem mini, ale je nižší, používá tři vnitřní antény pro nasazení technologie MIMO standardu 802.11n a umí pracovat jak v pásmu 2,4, tak 5 GHz (v něm včetně využití 40MHz přenosových kanálů). Nese čtyři 10/100 Ethernet porty, z toho jeden pro WAN připojení (většinou k Internetu) a tři přepínané pro lokální pevnou síť. Dále nabízí jeden USB port pro připojení sdílené tiskárny a (nově proti předchozím verzím) pevného disku či jiného nevýměnného úložného zařízení (funkce AirPort Disk), které půjde sdílet v síti. A nová softwarová utilita AirPort Utility výrazně usnadňuje konfigurování přístroje.

Nové všeobecné informace

A teď již přijdou nějaké nové doplňující informace. Bezdrátová komunikace už ze své podstaty vyžaduje zabezpečení (dá se odposlechnout mnohem snáz než komunikace po pevných spojích). Ve většině případů bude vhodné mít zapnuté šifrování signálu. Base Station nabízí tři metody šifrování, WEP, WPA a WPA2. Původní šifrování WEP bylo záhy prolomeno a považuje se za velmi slabé. Bude-li to možné, měli byste používat nejbezpečnější šifrování WPA2. Pokud ovšem někteří starší bezdrátoví klienti tyto metody nepodporují, nezbude, než pro ně nechat WEP, Base Station naštěstí užívá standard WEP Transitional, který dovoluje ve stejné síti současně kombinovat všechny metody. Mimochodem, všechna zařízení standardu 802.11n musí povinně používat WPA2, takže jestliže přepnete na čistě „n“ režim, budete šifrovat pomocí WPA2.

Base Station vás také dokáže ochránit před útoky z vnější sítě, především tedy z Internetu. Obsahuje totiž integrovaný firewall. Zde musím přiznat, že jsem tohle v minulých článcích prostě přehlédl, přestože to Apple na svých webových stránkách inzeruje. Firewall nabízí pouze základní funkce, svou úlohu však plní. Případný útočník sice rafinovanějšími nástroji odhalí přítomnost Base Station v síti, ale k útoku mu to nepostačí. Firewall se však dá jenom vypnout či zapnout, AirPort Utility neobsahuje žádné nástroje k jeho konfigurování.

Správní utilita AirPort Utility opravdu zjednodušuje práci s Base Station, lze v ní přehledně nastavit všechny funkce a ulehčuje mnohé úlohy. Například při ručním nastavování parametrů (v oddílu Manual Setup) nabízí kartu Summary (shrnutí), v níž zobrazuje všechny konfigurační problémy a nástroje pro jejich řešení jako odkazy na příslušná nastavení. Nastavit se dá skutečně hodně, třeba DHCP server a sdílení IP adresy, výše zmíněné parametry zabezpečení (včetně povolení přístupu pouze v určitých časových obdobích) a další věci. Utilita však ještě není úplně stabilní, občas se hroutí a někdy zapomene provedená nastavení. Tady budou potřeba další aktualizace.

Recenze na MacInTouch potvrzuje moje podezření, že se Base Station za provozu docela silně zahřívá. Její rozebrání sice ukázalo, že uvnitř obsahuje mohutné pasivní chladiče, takže by vznikající teplo mělo bezpečně odcházet ven, avšak asi nebude vhodné na ní klást předměty citlivé na teplo. Vnější provedení Base Station přímo vybízí k naskládání do věže, ale potíže s odvodem tepla a též s možným rušením signálu (na něž Apple výslovně upozorňuje) byste neměli podceňovat. A to přitom Base Station používá externí napájecí zdroj, což odstraňuje další zdroj zahřívání. Zdroj mimochodem má docela dlouhé (4,5 m) kabely, čímž usnadní vyhledání vhodné elektrické zástrčky. Na rozdíl od některých předchozích bezdrátových přístupových bodů Applu však zatím neposkytuje možnost napájení přes Ethernet (PoE), třeba to přijde někdy v budoucnosti.

Co se týče práce ve dvou frekvenčních pásmech, 40MHz přenosové kanály lze využívat pouze při práci na 5 GHz. V pásmu 2,4 GHz Apple takto široký kanál neužívá kvůli možnému rušení Bluetooth komunikace (pracující ve stejném pásmu). Přepnutí na 5 GHz by tak teoreticky mělo zjistit zvýšení výkonu, protože se rozšíří přenosové kanály a navíc pásmo 5 GHz nebývá tak zarušené. Vždy lze pracovat jen v jednom frekvenčním pásmu, takže přepnete-li na 5 GHz, zařízení 802.11b a 802.11g vám „zmizí“, neboť ta fungují pouze na 2,4 GHz. Ovšem tohle „vyčištění éteru“ by mělo přispět ke zrychlení komunikace. V některých zemích však není používání 40MHz kanálů povolené pro soukromé účely, například ve Velké Británii. U nás je situace zatím nejasná, na webu ČTÚ jsem žádné informace nenašel, tuto otázku zřejmě dosud neřešil.

Testování výkonu bezdrátového připojení

Nyní už konečně přejdu k tomu hlavnímu, výsledkům testů. Musím však předem upozornit, že v těchto dvou recenzích došli ke zcela odlišným závěrům, proto je proberu odděleně, teprve poté se budu zabývat příčinami.

V testování pro MacInTouch byla použita AirPort Extreme Base Station spolu s Macem Pro vybaveným volitelným hardwarem AirPort Extreme aktualizovaným 802.11n Enablerem, dále s MacBookem Core Duo s adaptérem AirPort Extreme 802.11g a s PowerBookem Titanium G4 užívajícím původní AirPort kartu 802.11b.

K otestování posloužil program AJA Kona System Test, měřící výkon čtení a zápisů na svazku Mac OS X Serveru a na disku připojeném přes AirPort Disk. Pro srovnání byl dále použit bezdrátový přístupový bod Linksys WRT54GS standardu 802.11g. Testy probíhaly jak s WEP a WPA šifrováním, tak bez něj.

A výsledky byly skutečně zarážející. Sice v několika řídkých případech zaznamenali vysoké propustnosti, ale celkově zjistili proti 802.11g hardwaru jenom mírné zrychlení.

S Base Station obvykle dosahovali přenosových rychlostí 3,4 až 4,4 MB/s, přitom přístupový bod Linksys zvládal 3,0 až 3,4 MB/s. V krátkých špičkách sice naměřili až 7 MB/s, to však trvalo pouze několik sekund, nejvyšší ustálená přenosová rychlost nepřesáhla 4,4 MB/s, tedy asi 35 Mb/s. (Linksys měl maximum okolo 27 Mb/s, což plně odpovídá jeho kategorii.) Ani přepnutí do pásma 5 GHz nepřineslo výrazné zlepšení. Base Station v tomto pásmu dovoluje použít jak „široké“ 40MHz přenosové kanály, tak „úzké“ 20MHz. Kupodivu, výsledky byly lepší spíše s užšími přenosovými kanály. A rychlosti se nezlepšily ani při přiblížení Maca Pro těsně k Base Station. Výkon zato skoro vůbec neovlivňovalo šifrování, jeho zapnutí přineslo pouze nepodstatné zpomalení.

V pásmu 2,4 GHz, v němž Base Station pracuje implicitně, se nabízí jednak smíšený režim, dovolující spolupráci s klienty předchozích standardů, tak čistě „n“ režim. Ve smíšeném režimu zapojení „g“ klienta sice znamenalo určité oslabení, ne však příliš výrazné. Zato připojení PowerBooku Titanium s „b“ kartou výkon zcela degradovalo. To zase tolik neudivuje, současné provozování 802.11b hardwaru takové účinky mívá. Jenže zcela „šnečí“ výsledky dostali i při přepnutí do čistě “n“ režimu, což již svědčí o nějakých nesrovnalostech. Sami autoři uznali, že musí mít něco nastavené špatně. Celkový obraz o všech měřeních si lze udělat z tohoto diagramu.

Takovéto výsledky samozřejmě znamenaly ohromné zklamání, navíc se příkře rozcházejí s většinou jiných předběžných testů, o nichž se psalo jinde na Webu. Podívejme se tedy, co naměřil Macworld:

Testování Macworldu

Macworld testoval s Base Station a jedním až dvěma Macy podporujícími 802.11n, bližší metodiku bohužel recenze neuvádí. Glenn Fleishman v ní dosáhl působivých výsledků. Pokud oba dva klientské Macy navzájem bezdrátově komunikovaly přes Base Station, při obousměrné komunikaci se rychlosti pohybovaly okolo 50 Mb/s. Jestliže se komunikace omezila na jeden směr, rychlost se přiblížila dokonce 90 Mb/s. Pro srovnání Fleishman oba Macy propojil také přes Ethernet porty Base Station, tak dosáhl 94 Mb/s. Z toho plyne, že nasazení „obyčejného“ Fast Ethernetu začíná být omezujícím faktorem. (Pevný přepínaný Ethernet dovoluje využití maximálních rychlostí v obou směrech pro každého klienta, při bezdrátovém přenosu se přenosové pásmo dělí mezi všechna právě komunikující zařízení.)

Vysokých rychlostí se dosahovalo i ve značných vzdálenostech. Ještě ve vzdálenosti 30 metrů od Base Station (a navíc s výškovým rozdílem 6 metrů) přes několik stěn a stropů obsahujících betonové části se spojení udržovalo na 1 až 15 Mb/s, s průměrem okolo 5 Mb/s. (Vzhledem k uspořádání antén v přístupových bodech má oddálení ve svislém směru na útlum signálu větší vliv než posun v rámci stejného patra.) Nejvyšší rychlosti se zachovávaly ještě ve vzdálenosti 10 metrů přes jednu stěnu.

Tato maxima Fleishman naměřil v pásmu 5 GHz se širokými přenosovými kanály. V pásmu 2,4 GHz nadále běžně dosahoval 50 Mb/s, ve volných kanálech (v tomto pásmu ovšem ve městech nesmírně vzácných) dokonce i 70 až 80 Mb/s.

Avšak připojení jediného klienta staršího standardu výkon prudce snížilo. Po připojení dvou notebooků, jednoho s 802.11n a druhého s 802.11b, se propustnost pohybovala od jednotek Mb/s do 30 Mb/s, pokud oba stroje vytěžovaly bezdrátové připojení naplno. V praxi, jestliže se bude pomalejší klient připojovat jen občas, by nemusely být účinky zapojení staršího hardwaru tak výrazné.

Fleishman však při testování objevil jednu menší vadu. Nastavíte-li Base Station na sdílení jedné IP adresy (budete mít současně zapnuté DHCP a NAT) a připojíte-li ji k větší síti, poklesne propustnost do této větší sítě na 30 Mb/s pro bezdrátové spojení a na 60 Mb/s pro pevný Ethernet. Tato situace však nastává pouze zřídka, protože po připojení do velké sítě obvykle budete mít sdílení vypnuté (bude se používat DHCP server této sítě) a se širokopásmovým připojením k Internetu většinou 30 Mb/s nepřekročíte, takže to nepoznáte. Apple o této vadě ví a hledá řešení.

Testování AirPort Disku

Než se pustím do vyhodnocování výsledků, všimnu si ještě jednoho testování. Díky funkci AirPort Disk lze k USB portu Base Station připojit pevný disk, který půjde sdílet v síti. Tuto možnost sice nabízejí i jiná podobná zařízení, avšak Base Station jako jediná nabízí podporu disků zformátovaných HFS+ a sdílených přes protokol AFP. AirPort Disk se samozřejmě dá použít též pro stroje s Windows, protože podporuje i FAT disky a protokol SMB. Pro přístup k souborům a složkám těchto disků lze zřizovat vícenásobné uživatelské účty s hesly a s přístupovými právy pro čtení a zápis nebo pouze pro čtení . Nejde však nastavovat různá přístupová práva pro jednotlivé složky. Vzhledem k tomu, že pro méně náročné uživatele by toto řešení mohlo zastat úlohu jednoduchého souborového serveru, byli všichni zvědaví, jaký výkon předvede v praxi. Podrobný test provedli na MacInTouch.

K testování užili externí USB 2.0/Firewire disk Maxtor One-Touch a levný externí USB 2.0 box osazený starším 80GB diskem Seagate, ale oba podávaly zhruba stejné výkony. Měření opět proběhlo softwarem AJA Kona.

AirPort Disk se zdá mít potíže s ustáleným zápisem. Po zapsání určitého množství dat na disk (od 9 po 80 MB) rychlost prudce klesá, z průměru 3,6 MB/s na pouhých 1.4 MB/s. Tento diagram ukazuje, jak to vypadá při přístupu přes bezdrátové připojení. Pro ověření provedli stejný test přes Ethernet port Base Station a výsledky se příliš nelišily. Rychlosti zápisu opět klesaly, ačkoli již ne tak prudce jako při bezdrátovém spojení. Toto chování zkresluje výsledky testů, protože zápis malých souborů probíhá skoro stejně rychle jako na běžný server, zatímco práce s velkými soubory se znatelně zpomalí. Čtení však bylo soustavně rychlé, žádné podobné výkyvy se neobjevovaly, práce s velkými videosoubory byla stejně svižná jako z lokálního pevného disku. Naměřené propustnosti AirPort Disku opět shrnuje diagram.

Rovněž vyzkoušeli přístup k USB disku ze dvou Maců současně. Pokud byly připojeny oba bezdrátově, ten, který začal přistupovat jako první, si pro sebe přivlastnil skoro celé přenosové pásmo. Jestliže byl jeden připojen bezdrátově a druhý přes Ethernet, přistupovaly k disku oba současně, celková rychlost všech čtení a zápisů dohromady přitom vycházela o trochu nižší než při přístupu jediného klienta.

Recenze na Macworldu sice výsledky měření AirPort Disku neuvádí, ale v diskusi ke svému článku Fleishman potvrzuje, že naměřil podobné hodnoty. Doufá, že se rychlosti zápisu zlepší s aktualizacemi firmwaru.

Závěrečné zhodnocení

Každá ze zde zmiňovaných recenzí došla ke zcela odlišnému závěru. Na MacInTouch, vzhledem k tomu, co naměřili, doporučují, abyste s koupí Base Station počkali, dokud nebudou problémy vyřešeny, protože podle nich mnoho nového nepřináší. Macworld přirozeně naopak Base Station nadšeně doporučuje, Glenn Fleishman udělil hodnocení čtyři a půl „myši“.

Tak značné rozdíly pochopitelně vzbudily bouřlivé debaty. Hlavní problém samozřejmě spočívá v tom, že ani jeden článek nepopisuje zcela přesně testovací metodiku. (Například PC Magazine má standardizované sady testů, jež dovolují objektivně porovnávat bezdrátové přístupové body.)

Přesto ze zdá, že se chyby při testování dopustili na MacInTouch. Podle všeho natrefili právě na chybu zmiňovanou Macworldem, naměřené rychlosti tomu skoro přesně odpovídají. Jistě, nelze vyloučit ani nějakou jinou příčinu (jeden z přispěvatelů na MacInTouch tvrdí, že podobný pokles zaznamenal při zapnutí firewallu Base Station). Z těchto příkrých rozdílů lze vyvodit jedno poučení: S novou Base Station se dá dosáhnout velice dobrých výkonů, avšak musí k tomu být splněny potřebné podmínky, jinak vás bude čekat zklamání. Bude třeba počkat, až se nahromadí více uživatelských zkušeností, pak snad bude možné sestavit nějaké obecnější pokyny. (Samotný Apple upozorňuje, že komunikaci 802.11n dost ruší umístění Base Station v blízkosti kovových povrchů, hodně tedy záleží i na tom, kam ji postavíte.)

Co se týče AirPort Disku, ještě bude potřebovat doladit, v současném stavu se hodí spíše pro nenáročné úlohy. Další aktualizace to snad zlepší, ovšem od USB připojení stejně nelze čekat zázraky.

Všichni se však shodují, že nový správní software opravdu usnadňuje konfigurování a nastavování. Právě snadností ovládání se Base Station odlišuje od jiných podobných přístupových bodů. Stále však zůstává prostor ke zlepšení.Výkony by ještě zvýšilo začlenění gigabitového Ethernetu a pro některá prostředí by se hodilo napájení přes Ethernet (PoE). A různé drobné chybičky a závady ukazují, že přístroj přece jen potřebuje doladit. Pokud však chcete svého Maca uvést do světa rychlé bezdrátové komunikace, bude AirPort Extreme Base Station přes všechny výhrady zatím nejlepším řešením.