Оригинал материала: https://3dnews.ru/925515

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

Шейпер 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

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.

Пример работы шейпера на ZyXEL Keenetic Ultra II

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 «игры» с шейпером в реальном времени

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

#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, обзор которых у нас уже был. 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.

USB-модуль Keenetic Plus DECT
Стандарты DECT, GAP; 1880-1900 МГц
Антенны 2 × внутренние; максимальная мощность передатчика — 50 мВт
Радиус действия в помещении — до 50 м, на открытой местности — до 300 м
Интерфейсы 1 × USB 2.0;
потребляемый ток в режиме ожидания 70 мА, пиковый — 300 мА
Число трубок
6 × регистрация;
4 × одновременный разговор
Режим работы
Базовая станция
Размеры 37 × 17 × 7 мм
Масса 2 г
Цена 1 900 рублей ($27)
IP-телефония
Стандарты SIP (RFC 3261) v.2;
определение и генерация тонов DTMF
Линии 8 × SIP-аккаунтов; dial-plan;
готовые профили SIP-провайдеров
Кодеки G.711 μ-Law 
Проброс портов STUN
Протоколы SDP (RFC 2327), RTP (RFC 1889), RTCP (RFC 1890)
Протестированные модели DECT-трубок
Siemens Gigaset A120 H, A130 H, A220 H,
A420 A, A540, C530 H
Panasonic KX-TG785RU, KX-TGA250RU, KX-TGA806RU,
KX-TGA681RU, PQHX11422ZA, KX-TG8051RU,
KX-TG2511RU, KX-TPA60

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
ZyXEL Keenetic Plus DECT

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

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

#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
ZyXEL Keenetic Plus DSL

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 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.

USB-модуль Keenetic Plus DSL
Стандарты ADSL2, ADSL2+ (Annex A); VDSL2 (Annex A,B,C)
Интерфейсы
1 × USB 2.0; 1 × RJ-11
Индикаторы 1 × состояние
Режим работы
ADSL2/2+ CPE; VDSL2 CO/CPE
Размеры 102 × 53 × 23 мм
Масса 70 г
Цена 1 900 рублей ($27)
xDSL
Стандарты ITU-T G.992.3 (ADSL2), G.992.5 (ADSL2+); ITU-T G.993.2 (VDSL2);
ITU-T G.994.1 (G.hs), G.997.1 (G.ploam),
G.998.4 (G.inp), G.993.5 (G.vector);
ANSI T1E1.4
Частотные планы 997 и 998
Профили VDSL2 8a, 8b, 8c, 8d, 12a, 12b, 17a, 30a
Входящая скорость
ADSL2: до 12 Мбит/с;
ADSL2+: до 24 Мбит/с;
VDSL2: до 100 Мбит/с

#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. 

За инновации и дизайн


Оригинал материала: https://3dnews.ru/925515