Обзор USB-модулей ZyXEL Keenetic Plus, функций шейпера и IntelliQoS

В обзоре ZyXEL Keenetic Ultra II и Giga III, которые нам очень понравились, мы обещали познакомить наших читателей с дополнительной функциональностью этих новинок. Что же, пора исполнять данное обещание, благо за полтора месяца с момента выхода предыдущего материала разработчики успели выпустить несколько обновлений прошивок и довезти до тестовой лаборатории модули ZyXEL Keenetic Plus DECT и DSL. Для начала познакомимся с функциями шейпера и IntelliQoS, помогающими управлять шириной пропускания канала. Во второй части материала подробнее рассмотрим DECT-базу для организации домашней SIP-телефонии и опробуем в деле DSL-модуль, который позволяет подключаться к ADSL2(+)/VDSL2-провайдерам и создавать прямые VDSL2-соединения между маршрутизаторами посредством телефонной линии.

ZyXEL Keenetic Giga III с модулями Keenetic Plus DSL и DECT

⇡#Шейпер и IntelliQoS

Стоит сразу отметить, что некоторые пользователи путают функцию шейпинга трафика с функцией QoS (англ. quality of service — «качество обслуживания»). В представленном ZyXEL варианте шейпера нет никакой приоритизации трафика, это именно ограничение пропускной способности канала у заданного клиента. Говоря проще, пользователь может указать для выбранных устройств и сегментов локальной сети максимальную доступную им скорость доступа в Интернет. Обратите внимание, что речь идёт именно о верхнем пороге, выше которого они не смогут «прыгнуть», а не о гарантированной скорости доступа. Да-да, всё как у любого интернет-провайдера, который в своих заманчивых тарифах скромно указывает мелким шрифтом, что покупателю будет доступно, к примеру, не «ровно 100 Мбит/c», а всего лишь «до 100 Мбит/с», ну а дальше уж как повезёт. Например, если у вас есть канал 50 Мбит/с, а одному из клиентов выставлено ограничение в 10 Мбит/с, то оставшиеся 40 Мбит/с будут отданы остальным пользователям. Если на таком же канале для пяти клиентов выставить лимит в 20 Мбит/с каждому, то, конечно, никакого чуда не произойдёт – канал в итоге всё равно будет делиться между всеми.

Ограничение скорости для отдельного клиента и для гостевой беспроводной сети

Одной из важнейших особенностей шейпера в серии Keenetic, по словам создателей, является то, что, несмотря на чисто программную реализацию, он весьма экономно относится к имеющимся ресурсам CPU роутера, не слишком сильно нагружая его. Так что пользоваться им без проблем можно будет и на младших Keenetic’ах. Например, на Omni II загрузка CPU с включенным шейпером в среднем на пару процентов выше, чем без оного. Впрочем, если клиент за шейпером ничего не потребляет, то и нагрузки на процессор тоже нет. Важно отметить, что клиенты за шейпером никак не влияют на пропускную способность других потребителей трафика, и те могут, например, использовать аппаратное ускорение NAT. Такая схема, по словам разработчиков, намного эффективнее конкурирующих решений. В видео ниже приведена короткая демонстрация работы шейпера – сначала для проверки скачиваем свежий дистрибутив без всяких ограничений, а затем последовательно меняем лимиты скорости для нашего клиента, попутно наблюдая за тем, как резво меняется скорость в торрент-клиенте в зависимости от заданных лимитов.

Функция IntelliQoS также использует шейпер. При её включении маршрутизатор автоматически анализирует текущий трафик, разбирая пакеты (DPI, Deep Packet Inspection) и определяя, сколько и какого именно контента потребляют пользователи в данный момент. А затем делает одну простую вещь – динамически ограничивает наиболее неуёмные в своих сетевых аппетитах приложения с помощью шейпера так, чтобы они не мешали прохождению видеотрафика, который наиболее чувствителен к любым затыкам в Сети. Речь идёт в первую очередь об обеспечении бесперебойного проигрывания видеопотока с онлайн-хостингов вроде YouTube, Vimeo, Megogo и других, но так, чтобы и другие пользователи не чувствовали себя совсем уж ущемлёнными. Больше всего проблем пользователям, согласно статистике ZyXEL, доставляет BitTorrent, который при удачном стечении обстоятельств – а в случае, например, с популярными сериалами (естественно, легальными, что вы такое говорите?!) оно всегда удачно – способен полностью забить и так-то не очень широкий канал. Впрочем, из собственного опыта заметим, что, когда домашние пытаются выкачать очередной апдейт к онлайн-игре гигабайт эдак на тридцать в официальном клиенте, который хоть прямо в этом и не признаётся, но всё же построен на базе BitTorrent то сетевая жизнь остальных и на вполне приличном стомегабитном канале становится ох какой тяжкой.

Настройки IntelliQoS

Интереснее всего устроена работа DPI – в ZyXEL реализовали функцию распознавания типов трафика с нуля, а в дальнейшем она будет выделена в отдельный продукт. Тонких деталей реализации алгоритмов DPI создатели не раскрывают, но в общих чертах выглядит это примерно так – анализу подвергаются потоки трафика с момента инициализации соединения. Собственно говоря, уже на этом этапе можно распознать или хотя бы предположить, что это за трафик, анализируя, например, DNS-запросы или наблюдая за процессом «рукопожатия» между клиентом и сервером при установке соединения. Впрочем, в первую очередь рассматривается именно сам поток и его особенности – частоты встречаемости символов и их последовательностей, нюансы структуры пакетов/кадров, общий характер протекания потока и так далее. В дальнейшем классификация идёт примерно по 20 признакам, которые группируются в массив из порядка 400 элементов. Сочетание отдельных элементов массива для текущего потока – естественно, с некой долей вероятности – указывает, что этот поток принадлежит к такому-то типу приложений/классу трафика.

Характерные срезы на графике скоростей – результат использования шейпера в реальном времени

Затем эта информация передаётся другим компонентам ПО роутера, которые используют их по своему усмотрению. Система IntelliQoS как раз и получает информацию о том, что, к примеру, такой-то хост включил торрент-клиент и отъел слишком большой кусок интернет-канала, что может помешать другому хосту, который обратится к Vimeo. Так что первый хост неплохо было бы урезонить, и IntelliQoS передаёт соответствующую команду шейперу. Даже если никто не смотрит видео прямо сейчас, хосту с включенным торрент-клиентом всё равно отдаётся 80% ширины канала, чтобы у других потребителей онлайн-видео смогло хотя бы запуститься. Любопытно, что для определения типа трафика, по словам разработчиков ZyXEL, требуется всего-то порядка 30 первых пакетов и около одного килобайта RAM для каждого потока. После этого трафик по возможности передаётся обратно на аппаратный уровень для ускорения работы – от обычных HW NAT с WMM до коммутаторов с поддержкой аппаратного ускорения и приоритизации, если таковые имеются, а запись о его типе сохраняется в отдельный файл, где она и находится до завершения потока.

Классификатор трафика пополняется в полуавтоматическом режиме на стороне разработчиков, а затем регулярно передаётся на маршрутизаторы вместе с обновлением прошивки. Для включения шейпера необходимо установить соответствующий компонент, а затем в списке подключенных клиентов выбрать нужного и выставить ограничение скорости. Для задействования функции IntelliQoS достаточно включить одну галочку и указать скорость доступа в Сеть согласно тарифу – всё остальное роутер сделает сам. Обе функции пока доступны только в свежих прошивках NDMS 2.06 для Giga III и Ultra II. Шейпер также имеется во всех прошивках версии 2.05 для моделей Ultra, Giga II, Keenetic II, Viva, Extra, Omni II, Lite III и других. А вот IntelliQoS достанется только некоторым старшим моделям из этого ряда. Шейпер и IntelliQoS рассчитаны в основном на пользователей с не очень быстрым интернет-каналом, которым хочется одновременно и IPTV смотреть, и любимые торренты качать, и веб-сёрфингом заниматься.

⇡#ZyXEL Keenetic Plus DECT

Если шейпер и InteliQoS владельцы ZyXEL Keenetic могут опробовать самостоятельно уже сейчас, то следующая штука, о которой пойдёт речь, – модуль Keenetic Plus DECT – пока не добралась до полок магазинов, хотя и была анонсирована вместе с новым поколением роутеров ZyXEL. Аппаратная часть давно готова, а сейчас активно дорабатывается программная составляющая. Что за чип используется в USB-модуле, разработчики пока не признаются, но отмечают, что создан он был специально для этого модуля. Путём нехитрых манипуляций можно выяснить, что производством самого модуля занимается RTX, а ZyXEL получает готовое решение со всеми лицензиями на кодеки.

DECT-модуль позволяет подключить до шести трубок, причём по четырём из них одновременно можно вести разговор. Обязательно лишь наличие GAP у всех трубок (по сути, подойдёт любая современная модель), а вот над реализацией проприетарных расширений для дополнительной функциональности трубок разработчики всё ещё трудятся. В дальнейшем появится и совместимость с CAT-iq 2.0. Список гарантированно совместимых моделей пока не вывесили, но в принципе проблемы могут возникнуть лишь с некоторыми экзотическими устройствами – основной упор сделан на популярные у нас Siemens и Panasonic. Непосредственно звонки совершаются через SIP-подключения. Впрочем, даже сейчас имеются все базовые функции для работы с телефонией, а в альфа-прошивках чинятся баги и добавляются новые возможности.

Первоначальная настройка базы, да и работа с телефонией в целом максимально упрощена. USB-модуль подключается в свободный порт на роутере, в списке компонентов выбирается поддержка Keenetic Plus DECT, перезагрузка – всё готово. На первой вкладке настроек предлагается указать PIN-код для подключения трубок, выбрать интервалы времени ожидания и продолжения набора номера, а также указать порты и адрес STUN-сервера для всех SIP-подключений. Хотя настройки по умолчанию вряд ли придётся менять. Затем поочерёдно придётся зарегистрировать трубки на DECT-базе роутера. Этот процесс тоже нельзя назвать сложным: по паре нажатий кнопок в меню аппарата и веб-интерфейсе Keenetic, ввод имени трубки и выбор того, какие SIP-линии она будет использовать для входящих/исходящих звонков. Отсюда же можно послать сигнал для поиска трубки, получив который она зазвонит.

Список подключенных трубок сохраняется, а при перезагрузке роутера в течение пары-тройки минут все они снова подключатся к DECT-модулю. Между трубками будет доступна локальная связь, то есть вызов по номеру трубки внутри домашней сети. В настройках SIP-подключений уже есть профили для следующих провайдеров: ActionVOIP, FreeCall, Nonoh, PCTEL, SIPmobile, SIPNET, Telbo.com, TelMe (Телфин), UISCOM, YouMagic (МТТ), WebCallDirect, «МультиФон» («МегаФон»), МСН Телеком. Для них достаточно указать логин и пароль. Позже появятся готовые настройки и для других SIP-операторов. А вот расширенных настроек вроде выбора протокола или кодека, правил быстрого набора или переадресации и т.п. — пока нет. Всего можно добавить до восьми SIP-линий.

Для каждого SIP-подключения можно настроить правила набора (dial plan) – помните, мы знакомились с ними, когда настраивали собственную виртуальную мини-АТС. Так вот, эти правила позволяют в зависимости от направления вызова выбрать для совершения звонка одну из телефонных линий. Например, все разговоры по России делать через одного SIP-провайдера, все мобильные номера пустить через другого, а за границу звонить посредством третьего – в зависимости от того, у кого на какие направления тарифы выгоднее. Для вызова обычных SIP-адресов, да и просто для удобства в дальнейшем добавят синхронизируемую адресную книгу – список контактов будет загружаться прямо на трубку, если она поддерживает такую функцию. Также появится поддержка списка вызовов на базе.

ZyXEL Keenetic Plus DECT

Какие именно кодеки сейчас используются с Keenetic Plus DECT, разработчики пока тоже не говорят, но если внимательно посмотреть на отладочные логи, то можно заметить, что мелькает там пока только G.711 μ-Law – пожалуй, наиболее универсальный и совместимый чуть ли не со всеми абонентскими устройствами и шлюзами. Голос (де-)кодируется аппаратно в самом USB-модуле, и, судя по предыдущим решениям того же производителя, кодек в нём всё-таки не один – G.722 (HD Voice) в нём тоже есть, но его поддержка появится в следующих прошивках. В целом качество связи нормальное и сравнимо с таковым у обычного проводного телефона. Мы проверяли различные варианты соединений между абонентом сотовой сети и SIP-провайдерами SIPNET, «МультиФон» (услуга «МегаФона») и PCTEL.

Информация о DECT-модуле

Нельзя сказать, что всё всегда было идеально, однако все заметные проблемы вроде дозвона не с первого раза или с частичной слышимостью связаны с «пробиванием» NAT – такая ситуация может возникнуть при мобильном подключении к Сети или у не слишком добросовестных провайдеров, закрывающих порты. У большинства домашних пользователей подобных проблем быть не должно, но на всякий случай по умолчанию будет задействован STUN-сервер для каждой линии. А в последней доставшейся нам альфа-прошивке этих проблем вообще не было. Впрочем, слишком сильно придираться к тестовой версии продукта не стоит – даже в текущем состоянии Keenetic Plus DECT вполне можно пользоваться. Поддержка модуля будет доступна на всех современных и будущих маршрутизаторах ZyXEL Keenetic с USB-портом, кроме моделей со встроенным FXS-портом и 4G-серии. В ближайших планах у разработчиков, кроме перечисленных выше, значится поддержка перевода звонков и организация трёхсторонних конференций непосредственно с DECT-трубки.

⇡#ZyXEL Keenetic Plus DSL

С ZyXEL Keenetic Plus DSL ситуация такая – сами модули пока ещё добираются до России с тайваньских фабрик, а разработчики тем временем активно тестируют их и рассылают крупным провайдерам для проверки работоспособности на реальных линиях связи. Даже нам пришлось ехать в лабораторию ZyXEL, чтобы вживую ознакомиться с работой Keenetic Plus DSL. Так уж сложилось, что ADSL-подключения ни у кого из сотрудников редакции давно нет, а для VDSL нужно сразу два модуля. Собственно говоря, Keenetic Plus DSL умеет работать в режиме клиента для подключений ADSL2 и ADSL2+, а в режиме VDSL2 может работать и клиентом, и сервером. Обратите внимание, что поддержки «классического» ADSL первого поколения и прочих xDSL-вариаций здесь нет в принципе.

ZyXEL Keenetic Plus DSL

Сам DSL-модуль представляет собой небольшую коробочку из чёрного пластика, оформленную в духе всех новых Keenetic’ов. По габаритам она раза в три меньше Ultra2/Giga3. С одной стороны находится порт RJ-11 для подключения к телефонной линии, а рядом с ним — единственный индикатор, по частоте мигания которого можно определить статус подключения к сети. С другой стороны торчит десятисантиметровый хвостик с USB-коннектором для соединения с роутером. На днище есть четыре прорезиненные ножки и две выемки под шурупы для крепления устройства к стене. Вся прочая свободная площадь, за исключением верхней крышки, отведена под вентиляционные отверстия. И это неспроста, потому что при работе Keenetic Plus DSL нагревается сильнее, чем сам роутер, а внутри модуля есть только один махонький радиатор. В общем, о вентиляции лучше не забывать.

Тестирование подключения ADSL2+ на короткой линии

Тестирование ADSL2+ проводилось на DSLAM ZyXEL IES-612-51 в паре с Keenetic Viva и Keenetic Giga 3 в двух вариантах: с коротким патч-кордом и с симуляцией длинной линии. Последний вариант устроен очень просто – разработчики просто взяли стандартную бухту кабеля UTP 5e на тысячу футов. Четыре пары проводов из неё последовательно соединили, получив таким образом пример практически идеальной линии длиной около 1 200 м. На осенней презентации как раз была продемонстрирована такая схема подключения. Впрочем, про ADSL2+ ничего примечательного сказать нельзя – модуль без проблем подключился к DSLAM, а итоговые скорости были на уровне 21 и 1 Мбит/c для входящего и исходящих подключений соответственно. Попутно выяснилось, что у ZyXEL есть ещё и свой «домашний» интернет-провайдер.

Настройка и тест подключения ADSL2+

С VDSL2-подключением всё интереснее. Keenetic Plus DSL позволяет не только подключаться к провайдерам, предоставляющим доступ в Сеть по этой технологии, но и предлагает прямое подключение между двумя модулями в режиме точка-точка на телефонных линиях длиной до 1,5 км. Это может быть актуально как для соединения нескольких офисов, так и, к примеру, для объединения сетей на предприятиях, где есть подходящая кабельная инфраструктура. Разработчики хотят сделать так, чтобы VDSL-подключение между роутерами настраивалось буквально в пару кликов. Сейчас для настройки придётся приложить чуточку больше усилий, а в финальной прошивке часть доступных для регулировки параметров, скорее всего, пропадёт.

Настройка и состояние VDSL-сервера и клиента

На короткой линии VDSL2-подключение между роутерами выдаёт симметричные 100 Мбит/с. Для теста оба устройства подключили к нагрузочному стенду SPIRENT – при небольшом перегрузе на входе (120 Мбит/с, UDP, MTU 1400) на выходе получалось чуть больше 98 Мбит/с, и наоборот, то есть в идеальных условиях получается приличное соединение на почти 200 Мбит/с в дуплексе. С ростом длины линии и увеличением шумов подключение, как и положено, приближалось к уровню ADSL2. На 1 200 м физическая скорость линии была уже менее 50 Мбит/с. Также стоит отметить один важный нюанс – в Keenetic Plus DSL установлен преобразователь USB-Ethernet на 100 Мбит/с в каждую сторону.

Тест короткой VDSL2-линии в лаборатории ZyXEL

Нам ненадолго достался второй модуль Keenetic Plus DSL. В результате внутреннего экспресс-тестирования связки Keenetic Viva и Keenetic Ultra 2 на короткой линии у нас получилось вот что. Вне зависимости от числа потоков скорость при полудуплексном подключении была в среднем равна 94 Мбит/с, а вот на полнодуплексном не превышала 175 Мбит/с. Показатели хорошие, хотя и ниже лабораторных. Кроме того, стало очевидно, что периодически модули всё-таки корректируют параметры соединения на лету, что приводит к кратковременным просадкам в скорости. На холодную инициализацию подключения от подачи питания к роутерам до установки полноценной связи уходит чуть больше полутора минут. Впрочем, к результатам всех этих тестов надо пока относиться с осторожностью, так как они были сделаны на альфа-версиях прошивок и, как было сказано выше, к финальному варианту ПО многое может поменяться.

⇡#Заключение

Пока готовился материал, публичные версии прошивок с новыми версиями шейпера и IntelliQoS уже стали доступны для большинства моделей маршрутизаторов ZyXEL Keenetic. Напомним, что обе функции рассчитаны на пользователей с не очень широким каналом доступа в Интернет и помогают более рационально распределить использование канала между несколькими пользователями. Шейпер уже доступен в качестве компонента для всех роутеров, а InteliQoS присутствует только в старших моделях. В целом и работа этих функций, и работа дополнительных USB-моделей весьма хороши.

Что касается USB-модулей, то их придётся немного подождать. ZyXEL Keenetic Plus DECT уже добрался до складов в РФ и вот-вот появится в продаже – как только разработчики решат, что текущая версия прошивки достаточно стабильна. Прямо сейчас доступны базовые функции для домашнего использования DECT-базы. Следующий релиз с множеством изменений намечен на первый квартал следующего года. ZyXEL Keenetic Plus DSL всё ещё находится в стадии тестирования. Если точнее, то сам модуль давно готов, а сейчас идёт доработка ПО и проверка работы модуля на реальных сетях операторов. Он появится в продаже, видимо, уже в следующем году. Рекомендованная розничная цена на оба устройства составляет $27.