segunda-feira, 16 de março de 2015

Levando WiFi para outro patamar, velocidade inacreditável – solução DLINK AC

Já faz tempo que escrevo sobre soluções no ambiente de rede sem fio. Antes mesmo do WiFi ser incorporado nos notebooks em 2003 por meio da plataforma CENTRINO, inciativa da Intel, eu já me aventurava com rede sem fio em meu escritório. Possivelmente desde 2001 ou 2002. Meu primeiro Access Point foi um DLINK DWL-1000AP, que operava no padrão 802.11b (velocidade nominal de 11 Mbps), aliás, opera pois acredite se quiser, ainda tenho este AP comigo e funcionando! Como “early adopter” gastei rios de dinheiro para comprar este AP e um adaptador USB para o meu notebook da época (mais de US$ 750). Mas porque este saudosismo logo no começo de um texto que fala do máximo da tecnologia? É que pude constatar a diferença astronômica das soluções iniciais e a que pude testar nesta oportunidade.


Figura 01 – AP DLINK DWL-1000 AP – como tudo começou para mim em termos de WiFi
  
Pulando algumas etapas, mas citando-as rapidamente, a tecnologia evoluiu do padrão 802.11b (11 Mbps) para a 802.11g (54 Mbps), 802.11n (150 a 300 Mbps) chegando no atual 802.11ac (entre 750 e 1300 Mbps). Importante destacar que a velocidade nominal cresceu perto de 100 vezes, mas principalmente houve uma grande evolução na robustez e confiabilidade. Importante destacar que a grande parte das soluções usava apenas a frequência de 2.4 Ghz e desde o padrão 802.11a (contemporâneo do 802.11g e 802.11n) os APs também operam na frequência de 5 Ghz, mais estável e menos sujeita a interferências. Aliás, em termos teóricos as soluções de 5.0 Ghz têm menor alcance do que soluções de 2.4 Ghz (características físicas de propagação de ondas eletromagnéticas). Mas na prática a estabilidade, menor interferência de sinal das soluções de 5.0 Ghz conferem mais velocidade e robustez a este padrão ainda com ótimo alcance. O mais recente padrão AC, que opera a 5 Ghz, sobre o qual vou escrever neste texto está presente no leque de soluções DLINK que estou usando e testando já há alguns meses.

Chega de siglas, acrônimos, códigos, etc. Haveria muito a explorar tecnicamente, mas eu tive a possibilidade de resolver alguns problemas interessantes em meu ambiente de escritório doméstico que quero compartilhar com os leitores. Foram situações bastante comuns pelas quais eu passei e que na forma de “caso” quero contar.

Como muitas pessoas uso intensivamente meu notebook e diariamente o levo comigo em reuniões de trabalho. No escritório disponho de conexão via cabo Ethernet, que é e sempre será a solução mais rápida e também muito confiável. Será mesmo? Certamente que sim, MAS (sempre tem um MAS), o tira-e-põe do cabo todos os dias invariavelmente leva um dia a problemas de conexão, mau contato. Já troquei vários cabos!!

A DLINK me forneceu para testes o roteador DIR-868L, um de seus modelos que trabalha neste novo padrão “ac”. De imediato chama a atenção seu design diferenciado que em nada lembra outros roteadores WiFi da empresa bem como de outros fabricantes quebrando alguns paradigmas de aparência e viabilizando deixá-lo em cima de algum móvel ou mesa sem agredir a estética do local. A expectativa era muito grande, afinal ter uma velocidade nominal de até 1300 Mbps, superando a velocidade de conexão cabeada Ethernet de 1 Gbps é algo realmente notável, isso tudo com uma prometida estabilidade e bom alcance.Testemos...


Figura 02 – DLINK DIR-868L – roteador WiFI padrão ac
 
Vejam que ele também é um switch de 4 portas Ethernet Gigabit bem como também dispõe de um conector USB 3.0 que pode ser usado para instalar um HD externo e compartilhar suas pastas, seu conteúdo seja por meio das conexões WiFi bem como pelas portas Ethernet. Assim ele também pode assumir o papel de um pequeno servidor de arquivos.

Porém logo percebi que este roteador não é capaz de realizar o “seu milagre” sozinho. De que adianta tê-lo instalado em minha casa ou meu escritório se o meu notebook tem uma conexão Wireless (interna) no padrão 802.11n (até 300 Mbps)? Por isso o acompanhou para este teste um adaptador USB, o DWA-182 que é exatamente o “par” para poder se conectar no DIR-868L e operar com o máximo desempenho do padrão “ac”. Mas um alerta se faz necessário, muito importante! O adaptador USB precisa ser instalado em uma porta USB 3.0 do notebook (ou mesmo do desktop) por um motivo óbvio. A conexão USB 2.0 não tem sequer a metade da velocidade necessária para obter a máxima performance do conjunto!!
  

Figura 03 – DLINK DWA-182 – adaptador WiFi USB padrão ac
  
De instalação simples e imediata, fui logo realizando um vasto conjunto de medidas para aferir se realmente havia ganho de velocidade no acesso. Sendo muito breve, observe a figura abaixo. Como tenho um link de Internet cuja velocidade nominal é de 100 Mbps, usei o site http://speedtest.net e obtive diversas medidas em função do tipo de conexão WiFi que utilizei.


Figura 04 – testes de desempenho de acesso à Internet – vários cenários (clique para ampliar)
  
Da esquerda para a direita e de cima para baixo podemos observar: 4 M na conexão padrão “g” (forçando o adaptador de meu notebook a trabalhar neste padrão e velocidade); 32 M usando o adaptador nativo de meu notebook a trabalhar no padrão “n”; 44 M usando o adaptador USB da DLINK conectado à rede de 2.4 Ghz padrão “n” do DIR-868L e por fim 88 M com o adaptador USB da DLINK conectado à rede de 5.0 Ghz do DIR-868L no padrão “ac”. Diferenças extremamente consideráveis.

Importante, hoje em dia ter em casa ou no escritório links de Internet de velocidades 30, 50, 60 ou até mesmo 100 M não é mais algo incomum. Porém se o notebook ou computador desktop que se conecta via WiFi no roteador da casa não tem desempenho a altura, fica evidente que ele não vai conseguir usufruir de velocidades maiores de download, acesso mais ágil às páginas e mesmo acesso ágil à rede local (arquivos na própria rede). Isso provou para mim o quanto é importante ter largura de banda, ou seja, sobra de capacidade para tráfego de informações na rede!!

Mas medida de velocidade de Internet ainda não é tudo. A situação mais comum no dia a dia é acesso a arquivos pela rede. Seja no pequeno escritório, seja na residência, afinal soluções para compartilhamento de arquivos na rede (NAS – HDs de rede) estão cada dia mais populares. Já vi de perto profissionais que em seus escritórios morriam de tédio enquanto esperavam carregar arquivos nem tão grandes assim por conta do desempenho do WiFi.

Isso me fez aferir velocidades de cópias de arquivos em diversas situações e diversos cenários. Poderia ter usado sofisticados softwares que realizam estas medidas variando tamanho de arquivos, diferentes blocos, forçando acessos simultâneos, etc. Mas preferi fazer estes testes da maneira mais simples possível, de uma forma que o leitor poderá reproduzir ele mesmo em sua rede WiFI, com seu computador e assim comparar com os cenários que eu obtive. Foram avaliados 6 cenários diferentes copiando um arquivo de 1.3 GB da minha rede para meu notebook:
  • Rede Ethernet Gigabit cabeada (referência de desempenho máximo)
  • WiFi “ac” Dlink DIR-868L  com adaptador USB 3.0 DWA-182 (“ac”)
  • WiFi “n” Dlink DIR-868L  com adaptador USB 3.0 DWA-182 (modo “n” forçado)
  • WiFi “n” Dlink DIR-868L  conectado com o adaptador nativo do meu notebook (“n”)
  • WiFi “n” outro roteador conectado com o adaptador USB 3.0 DWA-182 (“n”)
  • WiFi “n” outro roteador conectado com o adaptador nativo do meu notebook (“n”)

Os resultados podem ser vistos na figura abaixo.


Figura 05 – testes de desempenho – cópia de arquivos  – vários cenários (clique para ampliar)
  
Haveria muito a falar. Mas para ser sucinto vou me ater ao principal. Cabo é cabo, obtive taxa de transferência de 101 MB/s, bem próximo do limite teórico da banda de 1 Gbps do cabo Ethernet. A rede WiFi padrão “ac” com ambos os dispositivos da DLINK (DIR 868L e DWA-182) transferiu arquivos a mais de 40 MB/s, número este que jamais tinha visto algo tão rápido assim (sem fio). Até algum tempo atrás as empresas ainda usavam rede cabeada de 100 Mbps, este nível de desempenho do WiFi “ac” é mais de 4 vezes mais rápido que este cenário recente.

Há algumas combinações no meio do caminho. Mas no outro extremo eu tenho uma taxa de transferência de 5 MB/s que é obtida pelo meu adaptador interno do notebook acessando um roteador de outro fabricante, todos operando no padrão “n”.  Sendo realista, excetuando acesso a arquivos realmente grandes, uma apresentação ou uma imagem de 100 MB, por exemplo, que seria carregada em 20 segundos, o nível “básico” de desempenho (5 MB/s) parece até razoável. Porém quando você usa o WiFi “ac” e este mesmo arquivo leva apenas 2.5 segundos, frente aos 20 segundos da solução mais simples, isso se torna um CAMINHO SEM VOLTA! Não dá mais para usar a rede “normal”!!

Diferente do meu ambiente de testes, mais “controlado”, já fiz este teste de cópias em outros locais e mesmo usando tecnologia “n” obtive taxas de transferência que oscilavam entre 0.5 MB/s até 5 MB/s. Isso comparado aos 40 MB/s da solução “ac” é uma diferença imensa! Mas isso já se deve a outros problemas, planejamento de WiFi em grandes locais, distribuição de sinal por muitas pessoas, administração de Access Points, que é um assunto que pretendo abordar oportunamente falando de soluções mais robusta de WiFi, principalmente para empresas.

Um comentário final sobre estes números que apresentei. Não podem ser comparados os tempos de acesso e taxas de transferência que obtive na avaliação de desempenho de Internet e de cópia de arquivos, pois a natureza das aplicações e os protocolos envolvidos serem bastante diferentes.
  
Estendendo o alcance de uma rede “ac” – problemão com streaming de vídeos resolvido!
   

Fechando este texto quero compartilhar um cenário muito interessante pelo qual eu passei na minha casa e que me ensinou muito. Tenho um Media Center conectado à Internet e à rede local, este por sua vez conectado à minha TV Full HD. Por uma questão de comodidade eu digitalizei boa parte de minha coleção de DVDs e esporadicamente vejo os filmes que estão hospedados em um pequeno servidor doméstico. Faço isso faz tempo, desde a época que minha rede WiFi era padrão “g” (54 Mbps). Para filmes em 480p (DVD) a rede “g” dava conta, conseguia ver os filmes sem problema.

Mas comecei a comprar filmes em Blu-ray, resolução Full HD e logo percebi que era impossível obter um “streaming” decente pela rede. Ao digitalizar os Blurays eu reduzia sua resolução para 720p (HD – 1280x720) e dessa forma eu conseguia usar meu Media Center usando uma rede WiFi padrão “n”. Filmes em resolução 1080p nem pensar! Mesmo com a rede “n” não dava certo. Por vezes começava a reproduzir, engasgava, parava, continuava. Muito ruim. Mas como resolver se o meu Media Center não tem rede “ac”? Em uma viagem aos EUA eu comprei o repetidor DLINK DAP-1650 que tinha potencial para resolver a situação. Este produto ainda não é comercializado pela DLINK no Brasil, mas está nos planos da empresa introduzi-lo no nosso mercado.


Figura 06 – repetidor Wireless AC DLINK DAP-1650
  
Trata-se de um dispositivo que tem o mesmo estilo e design do roteador DIR-868L AC. Ele é menor, um pouco mais da metade do tamanho de seu irmão maior. Sua instalação é muito simples, pois apenas deve ser “capturada” a rede que se quer fazer a repetição e a partir disso a rede estará estendida para outra área que anteriormente não tinha alcance ou era muito fraco o sinal. Ele suporta tanto redes “n” como “ac” (seu diferencial).

Dessa forma, tendo o DIR-868L em meu escritório, duas paredes (dois aposentos) depois posicionei o repetidor DAP-1650 estabelecendo a conexão entre ambos no padrão “ac”, que tem o nível de performance mostrado na parte anterior deste texto. Mas como conectar meu Media Center? Simples demais. Uma vez estabelecida a conexão WiFi o repetidor também permite que dispositivos sejam conectados em suas portas Ethernet. Assim tanto o meu Media Center como o PlayStation dos meus filhos estão conectados via cabo no DAP-1650 e estes aparelhos “juram de pé junto” que estão usando conexão cabeada, quando na verdade quem faz a ponte com a rede e com a Internet são os dois aparelhos da DLINK (DIR-868L e DAP-1650). Sensacional!!

Não só eu agora posso ver conteúdo 1080p (1920x1080) como na hora de digitalizar os filmes em Blue-ray posso me dar ao luxo de optar por qualidades que geram arquivos maiores e mesmo assim conseguir que este “streaming” pela rede aconteça de forma fluente e sem engasgo algum!!


Figura 07 – solução completa – Roteador, adaptador USB e repetidor WiFi padrão “ac”



Conclusão

Desde os primórdios do WiFi, época que eu vibrava com a possibilidade (que era realidade) de me libertar dos cabos de rede, usando o ancião DWL-1000 AP, que operava no padrão “b” a “estonteantes” 11 Mbps, vi que esta tecnologia tinha vindo para ficar. De lá para cá nós vivenciamos a explosão das mídias digitais. Contextualizando, em 2002 fotografia analógica ainda era mais usada que fotos digitais.

A consequência disso tudo é que não só a quantidade, mas também a complexidade dos arquivos, tamanho, resolução, etc. só fez crescer. Isso ampliou tremendamente a carga de tráfego de informações de todas as formas e em todos os níveis. Obviamente as redes precisaram evoluir para acompanhar esta demanda, seja a rede “fixa” como a rede sem fio.

Vejo com grande satisfação que hoje existem no varejo soluções bastante simples, acessíveis e “vulgarizadas” (no sentido de terem se tornado populares) que resolvem estes e outros cenários. Não só no ambiente doméstico e de pequenos escritórios, mas mesmo nas grandes empresas, geralmente mais cautelosas e conservadoras na adoção de tecnologias emergentes, WiFi, mesmo padrão “ac” já estão se tornando realidade. Tive acesso a um casode hospital nos EUA que interligou todos os seus aparelhos de exames com os sistemas centrais de armazenamento por meio de WiFi “ac”. Ou seja, se um hospital, algo absolutamente crítico se fundamenta em WiFi “ac” é porque já é mais que confiável, tornou-se realidade.

Penso que esta tecnologia que a DLINK traz para nossas casas, pode viabilizar residências e escritórios “quase sem cabos” (cabos ainda serão necessários para interligar os roteadores), com alta disponibilidade, confiabilidade e muito desempenho como eu mesmo pude aferir nos meus testes. O roteador WiFi “ac” DIR-868L e o adaptador USB WiFi “ac” podem ser encontrados no mercado nacional. Haveria muito mais a falar de suas características, mas resolvi ser “breve” (pelo jeito e pelo tamanho do texto acho que não consegui), mas precisava compartilhar estas experiências com os leitores!

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