WIFI BENCHMARKS

1: Wifis d'Alta densitat. High Density wireless.

Estem tinguent alguns problemes amb el Wifi de l'escola. Els Wifis de les escoles no son instal.lacions normals. Els punts d'accés generalment no accepten més de 15 clients sense tenir fortes pèrdues de prestacions. A més a més, la tecnologia wifi limita a 3 punts d'accés en una zona de cobertura degut a les freqüències dels canals de 2,4GHz. 15 clients per 3 canals son un màxim de 45 estacions wifi, totalment insuficient per una escola plena de classes i plena d'estacions. Llavors cal anar a parar a instal.lacions tipus malla, amb controladors que permeten balancejar clients, tenir varies antenes en un sol canal, etc.

We are having some problems with the Wifi network at school. The Wifi setup in a school is not a standard Access Point. They use to allow 15 clients at most, before suffering from a severe drop-down performance. Wifi technology was developed so that 2.4GHz RF channels only allow 3 channels at a time. 15 clients per 3 channels means that a standard wifi setup allows at most 45 clients. Beyond this, there are special high density wifi setups with controllers that allow mesh Access Points, channel sharing and so.

El primer fabricant que ens ha portat material per a provar és Ruckus, gentilesa del seu Partner GlobalSIO . Tenim un Zonedirector 1000 i 3 punts d'accés Zoneflex 7372. Hem integrat els aparells a la xarxa de l'escola i hem configurat 2 SSIDs amb 2 VLANs. Encriptació WPA2/AES.

The first one that offered demo equipment to test was Ruckus from this local partner GlobalSIO. We have a Zoendirector 1000 plus 3 Zoneflex 7372. We integrated the equipment in the school network: setup 2 SSIDs with 2 VLANs. WPA2/AES encryption.

Després d'un parell de dies d'abusar dels equips (tenim 11 classes connectades a només 3 antenes) les impressions son molt bones. Indubtablement calen més antenes, doncs la cobertura és escassa, però la gent que s'hi pot connectar té una molt bona experiència. Hem connectat 3 classes (més de 60 ordinadors) mirant vídeos al Youtube i hem acabat la VDSL de 30Mbps. Tot i el trànsit, encara hi hem afegit una estació baixant 450Mb de fitxers des del servidor intern, i encara donava 1MByte/segon (8Mbps) de baixada.

After a couple of days abusing the equipment (11 classrooms sharing only 3 Access-Points), we are very satisfied with the result. Of course we need more Access Points because area coverage is poor, but all those people near the APs can connect and work very well. Some more stress test: more than 60 computers were playing youtube videos, we maxed out our 30Mbps VDSL, and then we started downloading a very large 450Mb file from a local fileserver: the downloading station averaged more than 1MBytes/s (8Mbps), sharing the wifi with all these 60 youtube leeches.

Hora de fer algunes gràfiques per a comparar. No he tingut 30 col.laboradors per a fer proves, però he agafat 3 ordinadors i he mirat a veure què podia fer. He ideat varis escenaris:

• 3 ordinadors carregant / descarregant simultàniament en una taula (des d'un servidor local)
• 3 ordinadors carregant / descarregant simultàniament ben separats per a comprovar si hi ha avantatge de l'antena direccional dels Ruckus.
• 2 ordinadors carregant/descarregant simultàniament ben separats.
• 1 sol ordinador carregant / descarregant.

Time to build some statistics. Wish I had 30 people helping me with the testing. I only had 3 computers, so I grabbed them and made some testing. I thought about several scenarios:

• 3 computers downloading/uploading at the same time from a local fileserver.
• 3 computers downloading/uploading at the same time but located very apart in the room so that I could take advantage of the Ruckus directional antenna.
• 2 computers downloading / uploading at the same time located apart.
• 1 single computer uploading/downloading from the local fileserver.

2 TEST SETUP:

• 1 classe amb 1 punt d'accés Ruckus 7372, a la xarxa hi ha 2 punts d'accés més i un controller Zonedirector 1000. Els APs estan endollats a un Switch de 100Mbits POE.
• 3 taules, una situada enfront de l'AP, a uns 3 metres, una altra a 60 graus a l'esquerra a uns 6 metres i l'altra a 60 graus a la dreta, a uns 60 metres.
• 3 ordinadors: Netbook Toshiba NB250 and targeta Atheros AR9285, Netbook Toshiba NB500 amb targeta RTL8188CE i un Acer Aspire TimelineX 1830 amb una Broadcom, totes 802.11n. Els ordinadors tenen Windows 7 i estan al dia d'actualitzacions.
• Servidor de fitxers amb suficient ample de banda per a no donar falses lectures.
• 2 arxius de vídeo, 450Mb en total, per a copiar i retransmetre.

TEST SETUP:

• 1 classroom having 1 Ruckus 7372 Access Point. There are 2 more APs in the network and there is also a Zonedirector1000 controller. The APs are powered by a 100Mbit POE Switch.
• 3 desks, one in front of the AP, about 3m away, another desk about 60 degrees left, 6m away, and a third desk, 60 degrees right, 6m away.
• 3 computers: Toshiba NB250 Netbook with an Atheros AR9285 wifi card, Toshiba NB500 with a RTL8188CE card, and an Acer Aspire TimelineX 1830 having a Broadcom card. They all are 802.11n. All the computers have Windows7 and have the current software updates installed.
• Fileserver having enough disk/network speed so that results are not affected.
• 2 AVI files, 450Mb total, used to copy/transfer.

3: Velocitat de les targetes. Single card Performance.

Comprovem que el rendiment de les targetes és diferent.

The cards have different performance.

Les xifres entre 4 i 8MBytes/s son entre 36 i 72Mbits

4 and 8 Mbytes/s mean 36 and 72Mbits.

4: Dues estacions al mateix temps. Performance for 2 stations at the same time.

La velocitat queda afectada quan les estacions wifi comparteixen el mitjà de transmissió.

Performance is affected when there are two stations using the same wireless media.

No hi ha gaires novetats, les gràfiques son proporcionals al rendiment que tenen cadascuna de les targetes per separat, però els números són més petits perquè estan compartint canal. Obtenim uns 50-60Mbps en total.

No news, graphics are proportional to the card performance. The numbers are lower because they are sharing the media. They sum about 50-60Mbits.

5: Tres clients al mateix temps. Three leeches at the same time.

Hem volgut comprovar si les antenes direccionals tenen algun efecte sobre la capacitat real de transmetre, així doncs, hi ha dos escenaris: 3 ordinadors en una taula i 3 ordinadors en 3 taules separades.

We wanted to check if there is any real benefit in that directional multishaped aerial that Ruckus uses in the Access Points. We have 2 scenarios: 3 computers on a desk and 3 computers in 3 desks that are located apart in the room.

Les gràfiques canten per elles soles: En els dos casos on els clients estan separats, la velocitat és netament superior, siguent la targeta RTL8188CE la que més canvia si té veïns.

Statistics are clear here: when the clients are apart one to another, they all increase in performance. The max benefit is for the clients using the RTL8188CE, that is very affected by the neighbors.

6: Transferencia total en el canal. Total performance in the media.

Cada client sembla tenir un ample de banda dedicat, doncs un client pot transmetre uns 5-6 MBytes/s, dos clients passen de 6.5MBytes/s i tres clients passen dels 12MBytes en total.

It looks like each client has a reserved bandwith. A single client reaches 5-6MBytes/s, two clients can get beyond 6.5MBytes/s, and 3 clients sum 12Mbytes in total.

La màxima transferència en aquesta prova és la obtinguda quan 3 clients estan separats i poden treure avantatge de l'antena directiva, tant en càrrega com en descàrrega de continguts.

Les cotes màximes son de més de 12MBytes/segon (uns 108Mbits) d'utilització del canal que indiquen que estem al límit del switch POE a on van connectats els APs.

We reached a max performance in this test when 3 clients were operating away one from another, so thay they could take advantage of the multishaped aerial of the Access Point. Upload and Download have benefits from this technology.

Max throughput is 12MBytes/second (108Mbits), this means that we are having a bottleneck in the POE Switch that APs are plugged to.

Actualització / Update:
La transferència del client únic ha estat representada calculant la mitjana de les transferències individuals de cada targeta en els tests de client únic. 

Single client benchmarks are represented by calculating the mean of the individual throughputs of the cards when benchmarked in single client tests.