Рановато будет: обзор маршрутизатора Banana Pi BPI-R4 и тесты Wi-FI 7

 

SOHO-маршрутизатор — утилитарный предмет, о характеристиках которого если и задумываются, то обычно в аппаратном контексте: поддерживаемая версия Wi-Fi, количество антенн, качество сигнала и пропускная способность. Операционную систему, установленную производителем, принимают как данность. Но хотя программное обеспечение тоже развивается, если поставить во главу угла богатство возможностей, свободу настройки и гарантию длительных обновлений, ОС с открытым исходным кодом порой выигрывает у вендорской прошивки.

Увы, даже OpenWrt — самое популярное и всеядное решение такого рода — поддерживает не каждый маршрутизатор, особенно если речь идет о свежих моделях. В этом случае резонно выбирать «железо» под нужное ПО, а не наоборот, и тогда взгляд переходит с черных пластиковых коробок на мини-ПК и одноплатные компьютеры. Среди них Banana Pi BPI-R4 занимает особое место благодаря адаптеру Wi-Fi 7 (802.11be), и альтернативных вариантов для OpenWrt пока просто не существует. В то же время это первый и пока единственный продукт на платформе MediaTek Filogic 880. SinoVoip и MediaTek разработали его совместно.

Технические характеристики, цены

В отличие от готовых маршрутизаторов, Banana Pi BPI-R4 — своего рода материнская плата будущего маршрутизатора. А значит, чтобы получить полностью функционирующую систему, все ее составляющие придется купить по отдельности и собрать воедино своими руками. Выбор комплектующих определяет и возможности маршрутизатора, и предстоящие затраты.

В основе платформы Filogic 880 лежит процессор MediaTek MT7988A с четырьмя ядрами ARM Corex-A73, которые работают на частоте 1,8 ГГц, а также блоками аппаратного ускорения таких функций, как NAT, VLAN, QoS и туннели PPTP/L2TP. SoC пользуется 4 Гбайт оперативной памяти DDR4. Набортные накопители представлены чипом SPI-NAND объемом 128 Мбайт и 8 Гбайт памяти eMMC. Устройство также имеет считыватель карт microSD, несколько внутренних разъемов PCIe 3.0 (в том числе для NVMe SSD) и работает с периферией по интерфейсу USB 3.2 Gen 1 (USB 3.0). Титульной особенностью BPI-R4 являются два 10GbE-порта SFP+. Еще четыре порта RJ45 (8p8c), подключенные к интегрированному в SoC коммутатору, ограничены скоростью 1GbE. Для WAN-соединения можно использовать как SFP+, так и RJ45.

Плата продается за 9 787 руб. в магазине SinoVoip на AliExpress. Добавьте недорогой кулер, по желанию — корпус, и ее уже можно использовать в качестве маршрутизатора или файлового сервера, только без Wi-Fi. Да, беспроводной адаптер — это тоже отдельный компонент, но самое интересное начинается именно тогда, когда BPI-R4 работает в тандеме с дочерней картой BPI-R4-NIC-BE14.

Последняя представляет собой трехдиапазонный модуль с формулой MIMO 3×3:3 на частотах 5 и 6 ГГц и поддерживает ключевое нововведение Wi-Fi 7 — ширину канала 320 МГц в диапазоне 6 ГГц, которая увеличивает теоретическую скорость передачи данных в два раза по сравнению с предыдущим стандартом, Wi-Fi 6E. Еще одна прорывная функция Wi-Fi 7 — MLO — позволяет комбинировать пропускную способность нескольких диапазонов в соединении с одним устройством. Наконец, при очень высоком качестве сигнала Wi-Fi 7 переходит на модуляцию 4096-QAM, которая сама по себе дает прирост скорости еще на 20 %.

Как следствие, в идеальных условиях BPI-R4-NIC-BE14 развивает совокупную канальную скорость в трех диапазонах вплоть до 13,7 Гбит/с (маркетинговый класс BE14000), а если отталкиваться от клиентских адаптеров с двумя потоками, то речь идет о 5 765 Мбит/с в диапазоне 6 ГГц.

SinoVoip Banana Pi BPI-R4
Основная плата
SoC MediaTek MT7988A (Filogic 880): 4 × ARM Corex-A73@1,8 ГГц
Оперативная память 4 Гбайт DDR4
Накопитель

8 Гбайт eMMC;

128 Мбайт SPI-NAND

Внутренние разъемы

1 × M.2 (B-key) до 3052: 1 × PCI-Express 3.0/USB 3.2 Gen 1;

1 × M.2 (M-key) до 2280: 1 × PCI-Express 3.0;

2 × mini PCI-E: 1 × PCI-Express 3.0;

1 × GPIO 26 контактов;

1 × последовательный порт (UART)

Внешние разъемы

1 × SFP+ (1/2.5/5/10GbE);

1 × SFP+ ( 1/2.5/5/10GbE) или RJ45 (2.5GbE);

4 × RJ-45 (1GbE);

1 × USB 3.2 Gen 1;

1 × microSD (TF);

3 × nano-SIM

Питание

1 × бочковой разъем 5,5 × 2,1 мм: от 12 В/5,2 А до 19 В/3,2 А;

1 × USB Type-C: USB PD 20 В;

PoE (опционально)

Поддерживаемые ОС OpenWrt, Ubuntu 22/24, Debian 11/12
Цена, руб. (официальный магазин SinoVoip на AliExpress)

Версия с 2 × SFP+: 9 787 руб.;

версия с RJ45 2.5GbE и PoE: 10 549 руб.;

версия с RJ45 2.5GbE: 9 787 руб.

BPI-R4-NIC-BE14
Контроллер и PHY MediaTek MT7995AV + MT7976CN (2,5/5 ГГц) + MT7977IAN (6 ГГц)
Стандарт Wi-Fi IEEE 802.11a/b/g/n/ac/ax/be
Частотный диапазон 2,5/5/6 ГГц
Макс. полоса пропускания

2,4 ГГц: 40 МГц;

5 ГГц: 160 МГц;

6 ГГц: 320 МГц

Разъемы для антенн

3 × U.FL/IPEX (2,4/5 ГГц);

3 × U.FL/IPEX (6 ГГц)

MIMO

2 ГГц: 2×2:2;

5/6 ГГц: 3×3:3

Макс. канальная скорость

2,4 ГГц (802.11ax/be): 688 Мбит/с;

5 ГГц (802.11ax/be): 4 324 Мбит/с;

6 ГГц (802.11be): 8 647 Мбит/с

Цена, руб. (официальный магазин SinoVoip на AliExpress) 7 613 руб.
Аксессуары
Алюминиевый корпус 1 434 руб.
Кулер SoC 607 руб.
6 антенн и пигтейлов для BPI-R4-NIC-BE14 1 455 руб.

Полный комплект BPI-R4 с беспроводной картой, корпусом, системой охлаждения и антеннами в настоящий момент стоит 20 896 руб. без учета доставки. Внушительная сумма для такого устройства, как SOHO-маршрутизатор. Но все зависит от того, с чем сравнивать, ведь готовые аналоги с поддержкой Wi-Fi 7 и хотя бы одним портом 10GbE у ASUS или Netgear стоят больше $500, не говоря уже о сложностях покупки в России.

Впрочем, очаровываться дешевизной тоже не советуем. Брендовый маршрутизатор работает из коробки, а BPI-R4 — это полуфабрикат, программное обеспечение которого целиком держится на усилиях энтузиастов. Разницу в цене придется отдать трудом, быть может, не в качестве разработчика, но тестировщика — определенно. В официальной документации устройство так и называется — development board. Поэтому, если у вас нет хотя бы начального понимания сетевых технологий, опыта работы с Linux и избытка свободного времени, но хочется испробовать Wi-Fi 7, лучше задумайтесь о покупке готовых решений.

Плата BPI-R4 и модуль Wi-Fi 7

Компьютер собран на компактной печатной плате размером 148 × 100,5 мм и поставляется в трех версиях. Стандартная несет два порта SFP+, в другой LAN-порт SFP+ поменяли на RJ45 2.5GbE, в третьей он поддерживает PoE (на вход питания). Класс PoE не указан, но максимальная мощность PoE-модуля составляет 30 Вт.

Теоретически порты SFP+ готовы принять трансиверы любой среды (витая пара или оптоволокно) и ONU/ONT для PON cо скоростью передачи данных от 1 до 10 Гбит/с, но на практике все не так просто. Во-первых, BPI-R4 нужно, чтобы трансивер давал сигнал о присутствии без питания, а некоторые этого не делают (как, например, MikroTik S+RJ10). Во-вторых, не исключена программная идиосинкразия уже на уровне ОС. Лучше заранее проконсультироваться с форумом Banana Pi или купить заведомо подходящие трансиверы у SinoVoip. Что не должно вызвать проблем, так это пассивные DAC. Судя по отзывам пользователей, отлично работает и большинство медных либо оптических трансиверов 1/2.5GbE. Хуже всего обстоят дела с поддержкой модулей PON.

Чип MT7988A имеет четыре линии PCIe 3.0, распределенные по разъемам M.2 и PCI-E. Разъем M.2 B-key на лицевой поверхности PCB, который также подключен к концентратору USB 3.2, предназначен для модема 4G/5G. На нижней стороне находится разъем M.2 M-key и крепежные отверстия для SSD различной длины — вплоть до 80 мм. Одна линия PCI Express 3.0 имеет пропускную способность 8 ГТ/с и не даст файловому серверу работать на скорости 10GbE-сети, но это все равно лучше, чем 5 Гбит/с внешнего порта USB 3.2 Gen 1 (USB 3.0).

Однако стоит иметь в виду, что если на планке SSD форм-фактора M.2 2280 чипы распаяны с двух сторон, то корректному монтажу помешает высокий SMD-индуктор — в таком случае нельзя закручивать винт до конца, иначе SSD деформируется. Есть и другая проблема: к разъему M.2 зачем-то подвели шину I2C, поэтому установка некоторых SSD способна вызвать массу неприятностей, в первую очередь отключение портов SFP+. Заверим, что этого не происходит с Intel SSD 760p, но в противном случае придется выпаять резисторы R228 и R230 рядом с разъемом, которые можно найти по электрической схеме с сайта SinoVoip или фотографии на форуме. В будущих партиях BPI-R4 их уже изначально не будет.

Вместо SSD разъем M.2 можно занять и другими устройствами. BPI-R4 официально поддерживает контроллер USB 3.2 Gen 1 (USB 3.0) на чипе ASMedia ASM2142 и SATA-контроллер JMicron JMB585. USB-плате и SATA-накопителям нужно дополнительное питание, но эту функцию берет на себя разъем с контактами 5 и 12 В. Также есть разъем для подключения активного кулера с PWM. Наконец, есть разъем для батареи RTC.

BPI-R4 поддерживает загрузку ОС как со встроенной памяти eMMC либо NAND, так и с карты microSD — источник меняется переключателем. Правда, SD и eMMC привязаны к общему контроллеру SoC, поэтому для установки ОС на eMMC придется сперва загрузиться с NAND. Возможность загрузки с SSD технически существует, но еще не реализована в связи с отсутствием NVMe-драйвера для U-boot. Есть и разъем последовательного интерфейса UART для доступа к консоли, а также 26 контактов GPIO.

Если исключить PoE, питание на плату поступает через бочковой или соседний штыревой разъем с диапазоном напряжения от 12 до 19 В. Другой вариант — USB Type-C, который берет 20 В по стандарту Power Delivery. Производитель утверждает, что энергопотребление BPI-R4 без дополнительных устройств не превышает 10 Вт, но советует использовать источник питания помощнее для работы с модулем Wi-Fi 7. В магазине SinoVoip есть лишь блок питания 12 В / 2 А, поэтому выбор ложится на плечи покупателя.

К паре разъемов mini PCI-E присоединяются модули Wi-Fi или еще два сотовых модема. Последняя конфигурация необычна, но заранее продумана, ведь каждому модему выделен собственный слот nano-SIM. Маршрутизатор допускает установку сторонних беспроводных адаптеров, лишь бы нашелся драйвер, но задуман как единое устройство с картой BPI-R4-NIC-BE14 на контроллере MediaTek MT7995AV и PHY-чипах MT7976CN и MT7977IAN, без дискретных усилителей.

Последняя занимает сразу два слота mini PCI-E (а значит, две линии PCIe 3.0) и питается от напряжения 12 В. Для mini PCI-E это нестандартное напряжение, поэтому его нужно активировать переключателем. BPI-R4-NIC-BE14 имеет три разъема для антенн на частоте 6 ГГц и еще три, которыми точки в диапазоне 2,4 и 5 ГГц пользуются одновременно.

SinoVoip и MediaTek изначально собирались выпустить более развитую плату с 14 антеннами и поддержкой MIMO 4×5 (BPI-R4-NIC-BE19), которая изображена на первой блок-схеме, но ее пришлось отложить на будущее. Впрочем, клиентские адаптеры с поддержкой даже трех пространственных потоков — большая редкость. Такие точки доступа полностью раскрываются лишь в активной многопользовательской среде.

Корпус и антенны

SinoVoip предлагает два корпуса для BPI-R4 — акриловый и алюминиевый, который вы можете лицезреть на фотографиях. Шасси имеет очень скромные габариты по сравнению со многими домашними маршрутизаторами (159 × 104 × 41 мм) и, несмотря на индустриальный внешний вид, изготовлено очень качественно. Для всех индикаторов, кнопок и внешних интерфейсов (включая UART и переключатель загрузочных устройств) сделали аккуратные отверстия. Лотки SIM-карт также подходят к корпусу с идеальной точностью, но SinoVoip не советует вставлять их в разъемы пустыми из-за опасности повреждения контактов.

К корпусу прилагаются силиконовые ножки и винты для крепления платы маршрутизатора. А вот никакие средства вертикального монтажа на стену или перфорированную панель не предусмотрены.

Корпус служит радиатором для карты BPI-R4-NIC-BE14, которая продается с термопрокладками, заранее приклеенными к микросхемам. Но толщины прокладок не хватает, чтобы заполнить зазор между чипами и днищем корпуса (примерно 2,5 мм), поэтому лучше сразу поменять их на подходящие. Или, на худой конец, сделать толще, сдавив по периметру. Если вы будете использовать SSD, не забудьте и о термопрокладке для него.

Для охлаждения MediaTek MT7988A и чипов RAM мы выбрали фирменный кулер с PWM-управлением скоростью вентилятора. Работает он практически бесшумно. Корзины SFP+ охлаждаются по остаточному принципу, но это проблема лишь для некоторых «медных» 10G-трансиверов, которые лучше не использовать в таких условиях.

Пожалуй, единственная претензия к металлическому корпусу состоит в том, как тесно он охватывает плату BPI-R4 по бокам. Пигтейлы антенн сложно подвести к плате Wi-Fi, даже если это кабель диаметром 1,13 мм. RG178 (самый толстый коаксиальный кабель под разъем U.FL/IPEX) тоже проходит, но уже впритык. Всего на боках корпуса есть 14 отверстий для разъемов SMA — с расчетом на грядущую плату BPI-R4-NIC-BE19.

В магазине SinoVoip можно приобрести набор из шести антенн и пигтейлов для BPI-R4. Насколько хороши радиохарактеристики антенн, сказать не можем, ведь у них нет никакого технического паспорта. Отметим лишь то, что единственная 6 ГГц-антенна (либо трехдиапазонная) с открытым описанием и результатами испытаний может стоить столько же, сколько весь этот комплект целиком.

Программное обеспечение

BPI-R4 поставляется с копией OpenWrt, установленной на чип NAND. У нас она по какой-то причине не загрузилась, но не беда, ведь ОС можно (и по большому счету нужно) развернуть самостоятельно на SD-карте, eMMC или NAND. Что касается выбора системы, то, хотя сама платформа BPI-R4 не накладывает особых ограничений, реалистичным вариантом является только Linux. Работа над FreeBSD пока не дошла даже до успешной загрузки, не говоря уже о драйверах всех устройств MediaTek. SinoVoip предлагает готовые образы на основе OpenWrt, Ubuntu 22.04, 24.04, а также Debian 11 и 12.

Фирменная сборка OpenWrt содержит проприетарный драйвер беспроводного чипа MediaTek, который поддерживает все заманчивые функции Wi-Fi 7, включая ширину канала 320 МГц на частоте 6 ГГц и MLO. Две другие точки доступа (2,4 и 5 ГГц) также могут работать в режиме IEEE 802.11be, но с соответствующими ограничениями полосы пропускания. Меню настройки радиомодулей содержит огромное количество параметров, которые в стандартном интерфейсе OpenWrt недоступны и меняются только через конфигурационные файлы.

SinoVoip добавила в сборку массу опционального ПО: SMB-сервер, клиенты VPN, SOCKS-Proxy и т. д. И все же эта версия ОС является лишь демонстрацией возможностей BPI-R4 и плохо подходит для повседневной эксплуатации, поскольку основана на устаревшей версии OpenWrt 21.02, а значит, не дает установить новые пакеты через opkg. Надеяться на обновление из первых рук не стоит. SinoVoip сделала «железо», а дальше вы в свободном плавании. И еще один момент: SD-карту обязательно нужно забить нулями перед записью официальной OpenWrt — иначе будут ошибки.

К счастью, актуальная OpenWrt поддерживает BPI-R4 на уровне snapshot (нестабильные ежедневные сборки) и включает драйвер MediaTek MT7995/MT7996 с открытым исходным кодом, а ход работы освещается на форуме OpenWrt. Последние сборки уже достигли лучшей производительности Wi-Fi, чем OpenWrt с закрытым драйвером, поэтому именно их мы использовали во всех бенчмарках.

Однако ряд функций платформы Filogic 880 еще недоступен. В частности, отсутствует RSS/LRO для агрегации входящих пакетов, отчего трафик, адресованный BPI-R, ограничен скоростью 4,6 Гбит/с. Не действует аппаратная инкапсуляция туннелей, аппаратный QoS, криптографический ускоритель EIP-197 (а значит, IPsec, TLS и DTLS в «железе»), а на стороне Wi-Fi —модуляция 4096-QAM и MLO. WED (Wireless Ethernet Dispatch) позволяет разгрузить ядра SoC при передаче трафика между проводной сетью и Wi-Fi и может быть активирована вручную наряду с аппаратным ускорением NAT, но в наших тестах не оказала заметного влияния на пропускную способность.

Энергопотребление и температура

Хотя производитель рекомендует использовать более мощный источник питания, чем 12 В / 2 А, для BPI-R4 с дочерней картой Wi-Fi 7, в действительности энергопотребление устройства намного меньше. При питании комплекта BPI-R4 и BPI-R4-NIC-BE14 через бочковой разъем с напряжением 12 В мультиметр зарегистрировал ток 0,7 А (то есть 8,4 Вт), когда устройство бездействует. Маршрутизация через туннель L2TP с большой нагрузкой на ядра SoC увеличила ток всего лишь до 0,75 А (9 Вт). Максимальную величину в 1 А (12 Вт) мы получили при дуплексной передаче данных в диапазоне 6 ГГц. Естественно, результат был бы совсем иным, если бы мы дополнили систему прожорливыми компонентами — такими как SSD или 10G-трансиверы. Например, среднее энергопотребление, которое указывают создатели устройства в протоколе внутренних испытаний при использовании карты Wi-Fi 7 и «медного» трансивера 10BASE-T, составляет 21,6, а пиковое — 23,9 Вт.

Фирменный алюминиевый кулер с PWM-вентилятором удерживает температуру MediaTek MT7988A в пределах 53 °С при длительной нагрузке, а вот охлаждению карты Wi-Fi нужно уделить повышенное внимание. Температура PHY-чипов не превышает 62–68 °С, но это после смены штатных термопрокладок на GELID GP-Extreme подходящей толщины.

Результаты тестирования: проводная сеть

Для тестов использовался компьютер с процессором Ryzen 9 7950X3D и двухпортовой сетевой картой Intel X540-T2. Порты SFP+ на маршрутизаторе BPI-R4 соединялись DAC с коммутатором MikroTik CRS305-1G-4S+IN, а при помощи 10-гигабитных трансиверов MikroTik S+RJ10 мы перешли на короткие патч-корды UTP Cat 6. Сети WAN и LAN изолированы друг от друга на коммутаторе.

Каждый порт Intel X540-T2 проброшен через PCI Passthrough к собственной виртуальной машине в Proxmox VE 8.2. Системой на стороне WAN является Ubuntu 24.04 с сервером ACCEL-PPP. На стороне LAN — также Ubuntu 24.04. Каждой ВМ выделено 4 ядра CPU и 8 Гбайт оперативной памяти. Измерение пропускной способности между двумя ВМ выполнено утилитой iPerf 3.

OpenWRT на BPI-R4 в данный момент не позволяет задать MTU выше чем 2030. Мы оставили значение по умолчанию — 1500. В настройках маршрутизатора было включено аппаратное ускорение NAT, а также Packet Steering для распределения транзитного трафика по четырем ядрам SoC.

В режиме простого маршрутизатора с NAT пропускная способность BPI-R4 стремится к 10 Гбит/с и мало отличается от тех величин, которые мы получили в контрольном тесте при прямом соединении портов X540-T2. Ощутимо меньшую скорость обеспечивает подключение PPPoE, но, когда счет идет на несколько Гбит/с, не исключено, что узким местом стало ПО на серверной стороне.

Пропускная способность — NAT и туннели, Гбит/с
WAN → LAN × 1 WAN → LAN × 8 LAN → WAN × 1 LAN → WAN × 8 WAN → LAN/LAN → WAN × 1 WAN → LAN/LAN → WAN × 8
NAT 9,33 9,49 9,48 9,5 9,10/9,38 8,6/9,47
PPPoE 8,24 6,68 5,48 4,48 1,77/3,79 0,94/3,9
PPTP 0,84 0,81 1,89 1,52 0,03/2,02 0,007/1,75
PPTP (MPPE128) 0,33 0,38 0,47 0,47 0,04/0,45 0,02/0,46
L2TP: IKEv2/IPsec (AES-256-CBC, SHA-256, MODP2048) 1,4 1,48 2,26 2,37 1,13/2,19 0,52/2,16

BPI-R4 продемонстрировал выдающееся быстродействие туннелей PPTP и L2TP — вплоть до 2 Гбит/с и выше, хотя отдельные результаты широко варьируют в зависимости от избранного протокола и метода шифрования. Не хуже L2TP работают и потребительские протоколы при условии многопоточной оптимизации. В этой задаче устройству очень пригодились четыре процессорных ядра, как показывает скриншот ниже, ведь инкапсуляцию трафика и криптографию система пока осуществляет программно, без специализированной логики SoC.

Результаты тестирования: Wi-Fi

Прежде чем мы обсудим работу BPI-R4 в беспроводной сети, надо рассказать о том, как поживает клиентская инфраструктура Wi-Fi 7. Из сетевых карт с поддержкой EHT320 покупателям доступны три модели: Intel BE200 (и ее CNVio-разновидность BE201), Qualcomm NCM865, а также MediaTek MT7927. Последнюю начали устанавливать на материнские платы, но ее еще трудно купить в рознице. А вот с Intel BE200 и Qualcomm NCM865 мы поработали на практике и можем поделиться впечатлениями.

BE200 является самым распространенным и дешевым вариантом (голая карта без адаптера и антенн продается на AliExpress за сумму немногим больше 1,5 тыс. руб.), но вместе с тем и самым ограниченным. Начнем с того, что, пусть BE200 имеет стандартный интерфейс PCIe, а не проприетарный CNVio, устройство не работает в системах AMD с разъемом AM4 или AM5. Мы не нашли в интернете ни одной истории успеха и сами не сумели запустить BE200 на плате Asus ROG Crosshair X670E Hero с последней прошивкой.

А главное, даже владельцам чистокровных интеловских систем в России (и не только) не гарантирован доступ к диапазону 6 ГГц и, следовательно, ширине канала 320 МГц. Дело в том, что BE200 (а также AX210 для стандарта Wi-Fi 6E) использует технологию LAR/DRS, чтобы понять, в какой стране находится компьютер, и открыть частоты, разрешенные местным законодательством. Но кроме того, LAR/DRS должна найти сертификат региона в UEFI. К несчастью для россиян, хотя диапазон 5,9–6,4 ГГц уже давно выделен под гражданские нужды, производители материнских плат и лэптопов забыли о необходимости добавить в прошивку нужный сертификат.

Возможно, бывают счастливые исключения из этого правила — мы будем рады узнать о них от читателей. В противном случае есть грязный способ обмануть LAR/DRS. Алгоритм определяет регион по большинству точек доступа с открытым SSID, поэтому нужно создать на маршрутизаторе столько виртуальных AP (в любом диапазоне) с кодом нужного региона, чтобы перевесить соседские сети. Тогда BE200 подумает, что находится, к примеру, в США. Эстетически решение отвратительно, но спам точек доступа хотя бы происходит на одном канале и минимально засоряет эфир, а жители частных домов вообще могут без него обойтись.

Увы, даже тогда, когда BE200 обнаружил сеть 6 ГГц, нам не удалось подружить его с BPI-R4. После подключения к точке доступа IEEE 802.11be адаптер сбрасывает прием до 6 Мбит/с, и таким он остается. Некоторые пользователи на форуме OpenWrt говорят о совершенно нормальной работе и скоростях вплоть до 2,8 Гбит/с, но нам пришлось поставить крест на BE200 и обратиться к альтернативному варианту от Qualcomm.

NCM865 лишен ограничений, свойственных BE200, однако за этот модуль придется отдать на AliExpress не меньше 4 801 руб. Другой недостаток NCM865, помимо высокой цены, — ленивое обновление драйверов. Последняя версия в каталоге Windows (3.1.0.1323) датирована 10 августа, и у нее есть неприятная особенность: очень часто адаптер не может установить соединение 802.11be и откатывается до 802.11ax. Драйвер версии 3.1.0.1262 от 21 мая не имеет такой проблемы, поэтому именно его мы использовали в тестах. Впрочем, не стоит забывать, что в нашей ситуации самой подозрительной частью системы является программное обеспечение BPI-R4, а не беспроводных адаптеров.

Первые пользователи Wi-Fi 7 могут рассчитывать на то, что эфир 5,9–6,4 ГГц будет свободен от чужих точек доступа. Маршрутизатор автоматически установил канал 57, но мы получили чуть лучшие результаты на основном канале 65. В обоих случаях система выбирает Center Frequency Index 63 (см. таблицу каналов), то есть пропускная полоса EHT320 распространяется с 6 105 до 6 425 МГц, аккурат подходя к верхней границе гражданского диапазона.

Тестирование было выполнено при использовании шифрования WPA3 на расстоянии 3 м между маршрутизатором и клиентским NIC в прямой видимости, а результатом стала пропускная способность вплоть до 2,5 Гбит/с. Такие числа далеки от теоретической скорости передачи данных 5 765 Мбит/с, но уже впечатляют, особенно если сделать скидку на новизну технологии и сырое ПО.

Также заметим, что в ходе испытаний MSC Index на прием и передачу колебался от 8 до 10, а это при двух пространственных потоках означает максимальную канальную скорость 4 324 Мбит/с (см. таблицу MCS). Только MSC 12–13 позволяет задействовать модуляцию 4096-QAM, но настолько качественный сигнал не получить без дорогостоящих антенн.

Более доступным способом увеличить пропускную способность является MLO. Жаль, что функция еще не поддерживается открытым драйвером MediaTek. В фирменной сборке OpenWrt от SinoVoip она есть, но не дает никакого прироста пропускной способности (по крайней мере с адаптером Qualcomm).

На частоте 6 ГГц в режиме HE160 (802.11ax) скорость достигла 1,3 Гбит/с, но это еще нельзя считать поводом для гордости, учитывая сравнительно короткую дистанцию связи и пустой частотный диапазон.

Пропускная способность — Wi-Fi, Гбит/с
№ потоков 1 2 4 8 16 32 64
802.11be 6 ГГц (EHT320)
Маршрутизатор → клиент 1,93 1,95 2 2,04 1,92 1,75 1,56
Клиент → маршрутизатор 2,43 2,41 2,33 2,38 2,39 2,38 2,47
Маршрутизатор → клиент/клиент → маршрутизатор 0,3/1,89 0,3/1,87 0,18/1,99 0,09/2,02 0,09/2,01 0,09/2,03 0,1/2,03
802.ax 6 ГГц (HE160)
Маршрутизатор → клиент 1,09 1,1 1,19 1,23 1,2 1,23 1,32
Клиент → маршрутизатор 1,13 1,11 1,12 1,02 1,16 1,13 1,08
Маршрутизатор → клиент/клиент → маршрутизатор 0,2/0,78 0,08/0,87 0,02/0,89 0,05/1,12 0,05/1,13 0,06/1,12 0,16/0,98
802.11ax 5 ГГц (HE160)
Маршрутизатор → клиент 0,99 1,0 1,12 1,16 1,22 1,22 1,22
Клиент → маршрутизатор 0,68 0,69 0,69 0,7 0,73 0,73 0,72
Маршрутизатор → клиент/клиент → маршрутизатор 0,15/0,63 0,04/0,69 0,07/0,63 0,03/0,65 0,04/0,66 0,05/0,65 0,09/0,64
802.11ax 2,4 ГГц (HE40)
Маршрутизатор → клиент 0,16 0,17 0,16 0,17 0,17 0,2 0,19
Клиент → маршрутизатор 0,32 0,33 0,32 0,32 0,31 0,34 0,33
Маршрутизатор → клиент/клиент → маршрутизатор 0,05/0,23 0,03/0,27 0,01/0,3 0,01/0,3 0,02/0,32 0,03/0,3 0,05/0,3

В нижней части диапазона 5 ГГц, напротив, существует интерференция со стороны других точек доступа. Пусть в России доступны каналы от 132 до 169, из них нельзя сформировать непрерывную полосу 160 МГц, поэтому тест пришлось выполнить на основном канале 56. К счастью, это не помешало добиться скорости 1,22 Гбит/с, которая в данном случае скорее характеризует чистоту эфира, нежели связку «точка доступа — клиент». Но у нее есть ценное практическое значение, ведь только избранные пользователи могут похвастаться домашним WAN-каналом шире 1 Гбит/с, а миграция клиентских устройств на частоту 6 ГГц — дело небыстрое.

Диапазон 2,4 ГГц в большинстве жилищ давно переполнен, но важен тем, что он способен обеспечить непрерывность покрытия на крупной площади. Для этой задачи использовать каналы шириной 40 МГц нерационально, и все же мы выполнили такой бенчмарк, получив достойный результат вплоть до 330 Мбит/с.

Во всех дуплексных тестах прием у BPI-R4 резко преобладает над передачей, что расходится с результатами внутреннего тестирования SinoVoip и точечными контрольными тестами, которые мы провели на официальной сборке OpenWrt. Спишем этот артефакт на издержки открытого драйвера MediaTek.

Напоследок коснемся работы в Linux, хотя подробного освещения эта тема не заслуживает. В Ubuntu 24.04 и бета-версии 24.10 с ядром 6.11 пропускная способность Qualcomm СNCM865 уперлась в 1 Гбит/с, а у Intel BE200 есть все старые проблемы и одна новая: сеть 6 ГГц появляется в графическом интерфейсе только после принудительного сканирования командой «iw dev <имя_интерфейса> scan».

Результаты тестирования: SMB и iSCSI

Отсутствие RSS и LRO режет скорость входящего трафика, но даже в задаче чтения с Intel SSD 760p файловый сервер выдал с проводным подключением лишь 451 Мбайт/с — меньше половины теоретического максимума одной линии PCIe 3.0. При подключении по Wi-Fi 7 скорости последовательного чтения и записи с QD 8 явно ограничены каналом связи, а дополнительная латентность ударила по тестам с короткой очередью команд.


SMB, 10GbE


SMB, Wi-Fi 7

Впрочем, если выполнить бенчмарк SSD непосредственно на BPI-R4 с помощью fio, то оказывается, что Intel 760p не любит чтение блоками 1 Мбайт — от этого наверняка страдает и производительность файлового сервера. Скорость чтения блоками 128 Кбайт равна 812 Мбайт/с, но такой размер не идеален уже для протокола SMB.

fio, последовательное чтение/запись (128 Кбайт, QD 8)

fio, последовательное чтение/запись (1 Мбайт, QD 8)

С передачей мелких блоков намного лучше справляется iSCSI. Это мы проверили с помощью штатного инициатора Windows 11, на LUN был создан раздел NTFS. Заодно резко выросла скорость линейного чтения, а вот записи — уменьшилась. Результаты могли быть и лучше с MTU 9000, но полновесные jumbo-кадры включить пока нельзя.

iSCSI, 10GbE

Выводы

Banana Pi BPI-R4 объединяет в компактном форм-факторе передовые для домашнего маршрутизатора технологии — 10-гигабитную проводную сеть и Wi-Fi 7, но, в отличие от решений под известными торговыми марками, изначально рассчитан на открытые ОС, да и стоит несоизмеримо меньше. В этом его сила и одновременно слабость, потому что OpenWrt еще далека от того, чтобы полностью раскрыть возможности платформы Filogic 880, и здесь, к сожалению, многое зависит не только от усилий сообщества, но и от желания MediaTek работать над открытыми драйверами. Сейчас отдельные устройства — маршрутизатор, который легко собрать на базе x86 с pfSense или той же OpenWrt, коммутатор и «глупая» точка доступа Wi-Fi 7 — выполняют свои функции лучше.

Впрочем, SinoVoip не претендует на широкий рынок. BPI-R4 — продукт для разработчиков и энтузиастов, который уже стабильно работает в качестве маршрутизатора, а поддержка Wi-Fi 7 за считаные недели поднялась с нуля до скоростей выше 2 Гбит/с. Клиентской экосистеме нового стандарта нужно избавиться от своих проблем — к тому времени, глядишь, созреет и BPI-R4.

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER. | Можете написать лучше? Мы всегда рады новым авторам.
Постоянный URL: https://servernews.kz/1112049

Комментарии

Система Orphus