Компания Ubiquiti порадовала очередным пополнением модельного ряда устройств семейства UniFi. Помимо новых коммутаторов и точки In-Wall с поддержкой стандарта 802.11ac, компания представила 2 точки доступа UniFi Mesh – UniFi AC Mesh (модель UAP-AC-M) и UniFi AC Mesh PRO (модель UAP-AC-M-PRO).
В рекламной полиграфии фигурирует термин Plug & Play Mesh Technology, в то же время официальный Datasheet содержит только общие характеристики. В связи с вышеизложенным, на официальном форуме UBNT создано несколько веток, в которых пользователи излагают свои размышления и домыслы по этому поводу, к сожалению, представители Ubiquiti пока не спешат разъяснять все тонкости реализации технологии Mesh в своих устройствах.
Всё это вызывает еще больше вопросов, поэтому попробуемразобраться сами. Перед написанием данного материала, мы ознакомились с материалами презентации, подробно изучили всю официальную документацию и темы на форуме. Что ж, попробуем дать ответы все возникающие вопросы.
Как работает Mesh в UniFi?
UniFi AC Mesh и UniFi AC Mesh PRO следует рассматривать в контексте классической корпоративной беспроводной системы UniFi. Как и предшественники, оба новые устройства управляются при помощи всё того же контроллера UniFi Controller, который как и ранее можно установить на любую платформу (либо же прикупить готовый UniFi Cloud Key).
Точки доступа UniFi разрабатывались с учётом потребностей локаций, в которых отсутствует необходимая инфраструктура для развертывания сети на классических точках доступа UniFi AP.
Все дело в том, что точки доступа UniFi поддерживают технологию Wireless Uplink, позволяющую подключаться к другой точке по беспроводной сети. Кто был внимателен, должен помнить и про ограничения:
- одна точка доступа может обслуживать не более 4-х беспроводных аплинков;
- точка доступа не может быть подключена в режиме Wireless Uplink к точке, которая в свою очередь сама так подключена к другой точке доступа;
Если не брать во внимание данные ограничения, обычные точки доступа UniFi способны неплохо работать по технологии Wireless Uplink, используя для этих целей частотный диапазон 5 ГГц.
Ключевое отличие UniFi AC Mesh и UniFi AC Mesh PRO – поддержка технологии Plug & Play Mesh, которая в свою очередь включает возможность «multi-hop wireless uplink». Иными словами, точки доступа UAP-AC-M и UAP-AC-M-PRO возможно подключать каскадом по Wireless Uplink. Такая возможность существенно расширяет радиус покрытия.
Новые точки доступа отлично подойдут для создания беспроводной сети в больших парках, где отсутствует техническая возможность построения разветвленной локальной. Причины могут быть разные: нарушение эстетики, технические сложности, необходимость больших финансовых вложений.
Вторая сфера применения новых точек доступа – создание временных хотспотов во время проведения различных мероприятий. К примеру, во время проведения концерта или фестиваля можно пойти двумя путями:
- Отказаться от использования витой пары, что приведет к высокой нагрузке на каждую точку и снизит радиус покрытия;
- Использовать дополнительные беспроводные мосты для подключения удаленных точек.
Второй вариант предусматривает значительные капиталовложения, поскольку на каждую удаленную точку доступа понадобится выделить 1-2 дополнительные устройства. Если вы используете PTP – каждая точка потребует по 2 устройства, в случае в PTP, количество устройств можно сократить, не следует забывать про конечную себестоимость БС.
Как видите, новые UniFi AC Mesh и UniFi AC Mesh PRO позволяют не только избавиться от лишнего оборудования, но и неплохо сэкономить при закупке оборудования. Всё что потребуется – обеспечить подведение питания для точек доступа. В случае с парками, обычно там присутствуют фонари (освещение), так что проблема решается сама собой.
Plug & Play Mesh также предусматривает автоматическое подключение к беспроводной сети при отсутствии проводного Uplink. К сожалению, на текущий момент технические подробности отсутствуют.
С абсолютной уверенностью можно говорить о том, что новый Plug & Play Mesh использует те же наработки Ubiquiti, что используются в недавно анонсированном AmpliFi. Наработки Ubiquiti довольно часто пересекаются в устройствах разных сегментов, к примеру, AmpliFi использует наработки UniFi, поэтому нет ничего плохого в том, чтоб использовать часть наработок AmpliFi уже в самих UniFi.
Mesh-сети, или как их еще называют, ячеистые сети, существуют достаточно давно. Если быть честными, весь Интернет – гигантская ячеистая сеть, состоящая из большого количества маршрутизаторов, соединенных между собой. Каждое соединение обладает определенными характеристиками – пропускной способностью, значением задержки (латентности) и текущим уровнем загрузки.
Маршрутизаторы выставляют приоритеты для каждого такого соединения, минимизируя максимальную загрузку и задержки, чем собственно повышают пропускную способностью.
Давайте рассмотрим, как это работает на небольшом примере.
Маршрутизатор А связывается с маршрутизатором С, используя промежуточный маршрутизатор Е, и это при том, что у А есть прямой канал с С. В то же время, маршрутизатор А понимает, что прямой канал с С может обеспечить всего 25 Мбит, в то время как транзитный узел Е способен обеспечить пропускную способность до 50 Мбит.
Беспроводные Mesh-сети – практически, то же самое, что и ноды в Интернете, только в качестве среды передачи используется беспроводная сеть.
Тут уместна небольшая предыстория, всё дело в том, что Sriram Dayanandan, CTO компании Ubiquiti Networks, в 2002-м году был соучредителем и главным архитектором коммерческой компании Meshdynamics, которая первой в мире занялась разработкой беспроводных Mesh-сетей.
Продукты с технологией Mesh были сфокусированы в основном на решение задач по созданию больших беспроводных сетей вне помещения. Основная идея – обеспечить покрытие Wi-Fi на большой площади.
В 2016-м году, в качестве СТО, Sriram Dayanandan принял участие в разработке системы AmpliFi. Система AmpliFi стала первым продуктом компании, в котором была реализована поддержка технологии Mesh для использования внутри помещения.
В случае с AmpliFi, Mesh имеет поддержку Self-Forming и Self-Healing.
Self-Forming обозначает возможность автоматического формирования соединений. Конечные точки сканируют эфир и выбирают наилучший путь к главной точке доступа, основываясь на нескольких параметрах каждого соединения: сила сигнала, емкость канала, количество ошибок передачи, также в расчет берется количество хопов, с целью уменьшения задержек передачи данных. Чуть ниже схематически показано как это работает на примере AmpliFi.
Как видно из схемы, некоторые конечные точки подключаются к главной точке напрямую, в то время некоторые точки предпочитают использование «посредника».
Self-Healing подразумевает возможность автоматического восстановления работоспособности сети при выходе из строя одного из промежуточных хопов.
Выбрав оптимальный маршрут, точка доступа хранит в памяти все альтернативные маршруты и назначает им меньший приоритет. При выходе из строя промежуточного звена, обеспечивающего Wireless-Uplink, система проводит анализ и переключается на альтернативный канал с меньшим приоритетом.
Рис. 10. Self-Healing – автоматического восстановления работоспособности.
Обратите внимание, точка доступа может осуществлять автоматическое временное переключение между каналами, если альтернативный канал может обеспечить более высокую пропускную способность и меньшие задержки, нежели текущий используемый канал.
Рис. 11. Автоматическое временное переключение между каналами.
Еще одной интересной возможностью системы AmpliFi является Intelligent Router Steering, позволяющая подключать конечных клиентов напрямую к главному устройству, если это возможно. Такая функция позволяет минимизировать количество промежуточных хопов между конечным устройством и маршрутизатором.
Рис. 12. Intelligent Router Steering подключает конечных клиентов напрямую к главному устройству.
Вы, наверное, спросите, зачем мы рассказываем о реализации Mesh в AmpliFi, если речь идет о UniFi AC Mesh?
Всё просто. Sriram Dayanandan не только стоял у истоков технологии Wireless Mesh, но и принимал непосредственное участие в разработке системы AmpliFi. К тому же, Sriram Dayanandan еще в сентябре этого года в официальном блоге AmpliFi официально подтвердил, что точно такая же технология будет реализована в новых устройствах UniFi AC.
Модельный ряд UniFi Mesh
На текущий момент компанией анонсировано всего 2 модели – UniFi AC Mesh и UniFi AC Mesh PRO. Впрочем, модели достаточно функциональные, единственное, для чего они подойдут не очень хорошо, как нам кажется, так это для использования внутри помещения.
Чуть ниже приведена сводная таблица с характеристиками новинок:
Точка доступа |
UniFi AC Mesh |
UniFi AC Mesh PRO |
Модель |
UAP-AC-M |
UAP-AC-M-PRO |
Исполнение |
внешнее/внутреннее |
внешнее |
Dual-Band, одновременная работа на 2.4 и 5 ГГц |
да |
да |
Канальная скорость 2.4 ГГц |
300 Мбит |
450 Мбит |
Конфигурация MIMO 2.4 ГГц |
2х2 |
3х3 |
Канальная скорость 5 ГГц |
867 Мбит |
1300 Мбит |
Конфигурация MIMO 5 ГГц |
2х2 |
3х3 |
Интерфейсы Gigabit Ethernet |
1 |
2 |
Поддержка PoE |
24V Passive PoE 802.3af (Alternative A) |
802.3af |
Настенный монтаж |
да |
да |
Монтаж на мачту |
да |
да |
«Быстрый монтаж» |
да |
нет |
MSRP |
99 $ |
199 $ |
На текущий момент на UniFi AC Mesh и UniFi AC Mesh PRO действует только предзаказ, первые поставки по которым обещаются в декабре этого года. На складах локальных дистрибьюторов новинки следует ожидать не ранее начала 2017 года.
Особенности UniFi AC Mesh
UAP-AC-M – своего рода двухканальный Pico Station с поддержкой Dual-Band и другими наворотами. Точка доступа обладает скромными размерами (35 х 4.6 х 3.5 см) и весом (152 г с штатными антеннами), поэтому без проблем может быть установлена в практически любом месте.
На случай установки на мачту в комплекте предусмотрены zip-стяжки, для крепления на стену предусмотрена крепежная пластина (на самой пластине имеется удобный водный уровень, в комплекте предусмотрены 2 дюбеля и шурупы). Дополнительно в комплекте присутствует Fast-Mount Adapter, который позволит устанавливать UniFi AC Mesh на фирменные антенны airMAX ac Sector, к примеру, на AM-5AC21-60.
Такая возможность позволит создать мощную базовую станцию, обслуживающую огромную площадь и большое количество устройств. К слову, каждая точка поддерживает 250+ одновременных подключений. Есть правда и нюанс, дело в том, что секторные антенны выпускаются отдельно для 2.4 и 5 ГГц.
В документации сказано про любые секторные антенны на 5 ГГц, впрочем, никто не запрещает использовать и антенны на 2.4 ГГц.
Если целью БС стоит удаленное подключение точек доступа по технологии Wireless Uplink, следует использовать секторные антенны на 5 ГГц:
- AM-5G16-120
- AM-5G17-90
- AM-5G19-120
- AM-5G20-90
- AM-M-V5G-Ti
- AM-V5G-Ti
К слову, к БС смогут подключиться не только точки доступа, но и любые устройства с поддержкой 802.11 a/n/ac.
Если с помощью секторных антенн вам требуется обеспечить покрытие 2.4 ГГц для конечных клиентов (смартфоны, ноутбуки, нетбуки, планшеты) – следует использовать секторные антенны, разработанные специально для частоты 2.4 ГГц:
- AM-2G15-120
- AM-2G16-90
- AM-V2G-Ti
В этом случае к БС можно будет подключиться по стандартам 802.11 b/g/n.
Существует также возможность подключения к airMAX Omni – AMO-2G10, AMO-2G13, AMO-5G10, AMO-5G13. Все вышеперечисленные антенны оснащены гнездом Fast-Mount, поэтому UniFi AC Mesh при помощи комплектного адаптера может быть установлена на антенны без каких-либо дополнительных приспособлений. Пигтейлы входят в комплект самих антенн.
Использование секторных антенн накладывает некоторые ограничения, ведь сама точка доступа поддерживает Dual-Band, а значит, может одновременно работать на обеих частотах.
Антенны, идущие в комплекте, обеспечивают коэффициент усиления 3 дБи для частоты 2.4 ГГц и 4 дБи для 5 ГГц. Антенны всенаправленные двухдиапазонные, оснащены шарниром для изменения угла наклона, что в ряде случаев будет весьма кстати. В обоих диапазонах максимальная выходная мощность передатчика составляет до 20 дБм, что эквивалентно 100 мВт.
По заявлению производителя, точка доступа с комплектными антеннами обеспечивает радиус покрытия в 183 метра. Глядя на выходную мощность радиомодуля и коэффициент усиления – верится с трудом. Данные цифры не стоит воспринимать буквально, поскольку смартфоны и ноутбуки сильно отличаются по мощности радиомодуля и применяемой антенне, при этом они сильно не дотягивают до параметров самой AP.
Сама точка доступа оснащена гигабитным сетевым интерфейсом с поддержкой одновременно двух стандартов PoE:
- 24V Passive PoE;
- 802.3af Alternative A (44-57В).
Passive PoE использует пины 4/5 для «+» и 7/8 в качестве минуса. В то время как 802.3af Alternative использует пины 1/2 «+» и 3/6 «–». В любом случае, интересно будет посмотреть на реализацию. Скорее всего, это реализовано при помощи отдельного контроллера и диодной защиты.
В комплекте по-умолчанию поставляется гигабитный адаптер на 24В (0.5А). При желании, UniFi AC Mesh вы сможете запитать от совместимого коммутатора с поддержкой 802.3af Alternative A, а также от любых коммутаторов EdgeSwitch PoE, UniFi PoE Switch и EdgePoint EP-R6.
Особенности UniFi AC Mesh PRO
UniFi AC Mesh PRO больше напоминает обновленный UAP-AC Outdoor, впрочем и сами Ubiquiti позиционируют данную модель для использования вне помещения.
Базовая комплектация предусматривает возможность установки на стену или мачту.
Высота устройства примерно та же, что и у младшей модели – 35 см, а вот ширина, высота и вес подросли до 18/6 см и 0.6 кг соответственно. Запитать устройство можно исключительно от источника с поддержкой 802.11af/at PoE. В комплекте имеется адаптер на 45В 0.5А.
В отличие от меньшего собрата, антенны здесь несъемные на 8 дБи и все они спрятаны внутри влагозащищенного корпуса.
UAP-AC-M-PRO, как и меньший собрат, поддерживает технологию Plug & Play Mesh и Dual-Band.
В PRO-версии используется более мощный радиомодуль – до 22 дБм (158 мВт) в каждом из диапазонов. Вкупе с более мощными антеннами это должно дать существенный прирост в дальности.
UAP-AC-M-PRO поддерживает конфигурацию MIMO 3×3, что позволяет обеспечить канальную скорость 450 и 1300 Мбит для 2.4 и 5 ГГц, что соответствует стандарту AC1750.
Как видите, UniFi AC Mesh PRO можно рассматривать как главное беспроводное устройство.Наличие 3-х каналов обеспечивает точке доступа хорошую емкость, позволяющую подключить несколько точек доступа по технологии Wireless-Uplink. Сложно представить ноутбук с поддержкой 3-каналов MIMO, и даже 2 канала MIMO встречаются не так часто.
Еще одной особенностью старшей модели является наличие двух гигабитных сетевых интерфейсов.
Настройка и управление UniFi AC Mesh
Управление и настройка новых устройств осуществляется при помощи привычного контроллера UniFi Controller. Обратите внимание, поддержка AC Mesh и AC Mesh PRO добавлена, начиная с версии контроллера 5.1.1. Более старые версии контроллера новые точки поддерживать не будут.
При необходимости, настройка новых точек может быть осуществлена при помощи мобильного приложения UniFi, которое доступно для платформы Android и iOS. При помощи мобильного приложения можно реализовать базовую функциональность устройства, а также подвязать точку доступа к контроллеру, находящемуся в другой сети Layer-2.