С повсеместным распространением оптических линий связи остро встал вопрос с резервированием канала на случай ее повреждения. Обычно для этой цели крупные операторы применяют РРЛ, но что делать мелким? Конечно же, использовать Mikrotik. Можно сделать несколько параллельных беспроводных каналов на устройствах с гигабитным сетевым портом, например Mikrotik SXTG или SEXTANTG, а объединять их кабельным маршрутизатором Mikrotik RB2011LS-IN с оптическим SFP портом.
Если у вас стоит задача не резервирования оптического канала, а просто требуется передать 200-700 мегабит через улицу, или из одного здания в другое без использования проводов, а так же прокинуть высокоскоростной канал Интернета на 20-30 километров – то же можете использовать микротик по аналогии с описываемым здесь решением.
Раньше, для создания беспроводных каналов передачи данных применялось оборудование стандарта 802.11 a/b/g, которое на канале точка-точка позволяло передавать около 20 мегабит трафика. С появлением стандарта 802.11 n реальная скорость передачи стала в пределах 100 мегабит. Однако многие производители указывали максимальную теоретическую скорость - 300 мегабит, что вводило в заблуждение потребителей, т.к. более 200 мегабит обычно передать по одному беспроводному каналу затруднительно. Однако если увеличить количество каналов и заставить их работать параллельно - можно легко наращивать скорости до 400 мегабит, 500 мегабит, 600 мегабит и так далее. Однако чем больше скорость - тем больше нагрузка на устройство, занимающееся разделением каналов. Mikrotik RB2011LS позволяет агрегировать порядка 600-900 мегабит трафика, если вам требуется передать 1000 мегабит по радио, понадобится уже как минимум Mikrotik RB1100AH.
Для создания резервного канала понадобится 6 устройств Mikrotik RB SXTG и 2 Mikrotik RB2011LS-IN. На беспроводных маршрутизаторах будут созданы 3 не зависимых беспроводных канала точка-точка, а на кабельных маршрутизаторах будет осуществляться их параллельная работа для увеличения производительности и резервирования на случай отказа.
Вот так выглядит решение на базе Mikrotik RB2011LS-IN и SXTG для передачи 700 Mbps по Wi-Fi.
Для начала нужно настроить один беспроводной канал связи.
На вкладке WIRELESS настраиваем базовую станцию на одного клиента по аналогии с представленной информацией на скрине. Указываем основные параметры:
Mode – Bridge – т.к. лицензия на устройствах L3 и работа в AP Bridge не поддерживается.
Band – 5GHz-only-N – для ускорения работы использовать только N.
Channel Width - 20/40MHz HT Above – использовать полосу 40мгц, т.к. в ней можно передавать более 100 мегабит по радиоканалу.
Frequency – 5180 – частота работы.
SSID – BS1 – имя базовой станции.
Radio Name – BS1 – для отображения в списке клиентов имени базовой станции.
Wireless Protocol – NV2 – самый современный и скоростной поллинговый протокол.
На вкладке DATA RATES снимаем все галочки, т.к. работа на режиме A не нужна.
На вкладке ADVANCED указываем:
Periodic Calibration – Enabled – включаем автоматическое определение уровня шума.
Calibration Interval – 00:00:10 – интервал между измерениями уровня шума.
Hw. Retries – 15 – количество переповторов. На канале точка-точка нужно ставить максимальное значение.
Hw. Protection Mode – RTS/CTS – включение защиты от скрытого узла.
На вкладке HT нужно включить все 4 галочки каналов, иначе MIMO не будет работать.
На вкладке HT MCS нужно отметить галочками следующие значения.
На вкладке WDS нужно указать WDS Mode – Dynamic и выбрать имя бриджа – Bridge1 (который нужно создать заранее и добавить в него интерфейсы Ether1 и Wlan1).
Для возможных опытов с Nstreme следует произвести и его настройку на соответствующей вкладке.
Но самое важное, это минимальная задержка через канал, поэтому на вкладке NV2 в пункте TDMA Period Size ставим 1.
Для тестирования на столе следует уменьшить мощность до минимума, что и нужно сделать на вкладке TX POWER, выбрав Tx Power Mode – All Rates Fixed и уровень мощности 2dBm.
В разделе BRIDGE на вкладке Ports после подключения клиента (который настраивается аналогичным образом, только вместо режима работы bridge нужно поставить Station WDS) должна появиться динамическая WDS запись, сигнализирующая, что клиент подключился в режиме WDS и может передавать данные на уровне L2.
Для возможности запуска теста пропускной способности, нужно в разделе IP--+ADDRESS указать IP-адрес на бридже, например 10.0.0.200/24.
Запустим Bandwidth Test с одного Mikrotik SXTG на другой.
При установившихся канальных скоростях 300/300 и CCQ 100/100 максимальная передача данных в одну сторону 216 мегабит в секунду.
Для проведения сквозного теста через радиоканал, подключаем SXTG в 5 порт Mikrotik RB2011LS-IN с каждой стороны. Запускаем тест.
На прием данных с соседнего устройства через радиоканал максимальная скорость 185 мегабит/сек.
На прием максимальная скорость – 215 мегабит в секунду. Очень даже не плохо!
Для увеличения скорости в 2 раза настроим Bonding на RB2011. Для этого в разделе INTERFACE зайдем на вкладку Bonding и создадим новое правило. Настройки нужно делать на обоих микротиках.
Укажем порты для объединения Slaves – Ether1 и Ether2, метод балансировки Mode – Balance rr.
В итоге в списке интерфейсов порты Ether1 и Ether2 примут следующий вид – перед ними появятся буквы RS. Естественно нужно настроить второй беспроводной канал и подключить один к первому порту, второй ко второму с каждой стороны. На втором канале следует установить другую частоту, для исключения взаимного влияния друг на друга.
Проведем серию тестов, которые покажут пропускную способность по каждому из каналов, общую и задержку прохождения пингов.
Тест на передачу показал, что по каждому каналу идет поток данных со скоростью 240 мегабит, общий поток передачи данных через wi-fi – 480 мегабит, задержка 5-8 мс.
Тест на прием показал, что передача данных через каждый канал идет со скоростью 183 и 185 мегабита, общая скорость 368 мегабит и пинги не стабильные с потерями. Нужно ограничить пропускную способность в канале.
После ограничения суммарной пропускной способности до 320 мегабит, скорость по каждому каналу сравнялась до 164 мегабит, и пинги нормализовались.
Двунаправленный тест показал 207 мегабит на передачу и 145 мегабит на прием. Видно, что имеется проблема при работе на прием. Если запускать тесты с противоположной стороны канала, то будут аналогичные результаты, что говорит о не совершенности программы для тестирования пропускной способности.
Если во время работы один из каналов отключить, допустим, провести имитацию его повреждения или обрыва связи, скорость уменьшиться до максимальной скорости оставшегося канала – 243 мегабита. Потери связи не произойдет.
Если второй канал восстановить – сразу пропускная способность увеличиться обратно до максимальных 480 мегабит/сек.
Для увеличения скорости еще больше, добавим третий канал передачи данных. В настройках Bonding достаточно указать еще один Slaves – Ether3 с каждой стороны.
Теперь можно провести тесты работы на 3-х каналах точка-точка на устройствах Mikrotik RB/SXTG.
Результат не заставил себя ждать. Максимальная скорость по каждому каналу 227 мегабит, а суммарная – 681 мегабит. То есть по wi-fi передаются данные со скоростью почти 700 мегабит.
В обратную сторону скорость хуже, всего 593 мегабита и пинги с потерями. Но если уменьшить поток данных до 550 мегабит все нормализуется.
Двунаправленный тест показал 319 мегабит на передачу и 240 мегабит на прием.
Теперь нужно создать еще один бридж и включить на нем Protocol Mode – RSTP. Что позволит автоматически переключаться с основного канала на резерв. Протокол STP и его более продвинутая версия RSTP позволяет сделать кольцо на уровне L2 и разорвать его, то есть отключить один из каналов для исключения заворота трафика. При потере связи через рабочую часть кольца, автоматически включиться отключенный ранее канал и связь восстановится.
В этот бридж следует добавить порты SFP1 и Bonding1. Делать нужно на каждом Mikrotik RB2011LS-IN.
У порта Bonding1 следует указать Patch Cost – 1000, что бы увеличить цену прохождения данных по этому каналу. Это сделает его резервным по отношению к SFP1.
Теперь проведем тест на отключение оптического канала. Что бы смоделировать ситуацию повреждения кабеля.
Изначально данные передаются по оптическому каналу через порт SFP1. Скорость передачи – 642 мегабита в секунду. Задержка через канал – 0 мс.
Теперь оптический канал отключен. Поток данных уменьшился и сразу восстановился до уровня 591 мегабит в секунду. Повысилась задержка, до 5-13мс.
Теперь вы знаете, каким образом можно передавать большие потоки данных через несколько параллельных радиоканалов с помощью оборудования Mikrotik RB2011LS-IN. Стоимость решения достаточно низкая, что позволит конкурировать по цене с серьезным операторским оборудованием, например с различными РРЛ, стоимость которых выше в разы.
Если вы сможете передать более 700 мегабит по Wi-Fi – обязательно сообщите нам в комментариях статьи.
Дмитрий Григорьев
Так же поправлю вас... В данной конфигурации в реальных условиях при падении одного из wifi линков вы получите потери на канале... LinkMonitoring должен быть установлен в arp а в качестве проверяемого адреса должны быть указаны адреса bonding интерфейсов - перекрестно. А выключенный или mii мониторинг определяет лишь прямое отключение кабеля и поднятие флагов интерфейсом (No Link, Disabled и т.д) При падении линка по вафле (да иногда зависают, бывает что через свитч подключены и т.д) bonding даже не заметит этой проблемы и будет продолжать отправлять пакеты в неисправный линк.
Вот есть практика, с синтетическими тестами:
Есть два пролета на PowerBeam-M5-400 - расстояние 5км, уровни -60 -64, передатчик=17-18
Скорость по каждому из них UDP=150мбит TCP=135мбит (симплекс)
Защитный интервал между ними более 200mHz
По краям стоят сервера ROS и хорошими камнями.
При подаче нагрузки через bonding UDP=-250-270мбит TCP=100-120мбит (симплекс)
И в принципе ясно почему, при TCP возникает встречный служебный трафик порядка 3-10% т.к антенны висят на одной мачте - они просто мешают друг-другу и никакой защитный интервал не поможет. Чтобы прочитать данные - антенны снижают скорость, так же скорость снижается от взаимных помех и на высоких модуляциях передача данных становится невозможной.
Вопрос такой - на какое минимальное расстояние нужно разнести данные приборы по мачте чтобы снизить взаимные помехи чтобы получить в симплексе хотя бы 80%+80% TCP?