无线802.11n 2.4G 与5.0G 性能测试

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前言
在传输速率方面，802.11n可以将WLAN的传输速率由目前802.11a及802.11g提供的54Mbps，提高到300Mbps甚至高达600Mbps。得益于将MIMO（多入多出）与OFDM（正交频分复用）技术相结合而应用的MIMO OFDM技术，提高了无线传输质量，也使传输速率得到极大提升。
现有的802.11n无线AP/路由设备主要是150M和300M产品，这两种产品的实用性较高，价格相对低廉。由于802.11n方案的规定，单天线产品只能是150M产品，只有双/三天线以上，才能达到更高的速度。
现有的802.11n无线网卡主要是150M（手机）、300M（主流笔记本）、450M（苹果笔记本）。
使用的频率分别为2.4G（所有设备均支持）和5G（少量手机和多数的苹果设备）。
尽管802.11n标称的数据都很大，最大理论值达到了600M，但实际上由于信道污染、各类干扰、阻挡物等，并不可能达到这种速度。

由于现在苹果设备的普及，5G的无线网卡均安装在最新的MBP/MBA/IPAD中，因此使用5G的用户也是较为可观的。同时在较新的Windows笔记本中，双频无线网卡也还是越来越多的被应用。

本次测试主要是验证在2.4G和5G下，无线传输的具体性能情况。输出的结论作为未来使用无线设备的参考。
硬件本次测试使用了4件设备、分别如下：

PC	戴尔E6400
PC	MBP A1278
无线路由器	EA4500
无线USB网卡	D-Link DWA-160 Xtreme N Dual Band USB Adapter(rev.B2)

思科的EA4500是一款450M+450M，双频（2.4G+5G）的无线路由产品，有线端口为5个千兆，属于现阶段思科旗下最高端的无线路由产品。其配备了6根内置天线，2.4G和5G分别使用其中的3根。最大的特点是没有国行，保修只有一年，而且不能在中国内实施，没有发票。。。。。


这张图很清楚的说明了现在思科linksys产品线的各种差别。后面三种支持Cisco Connect Cloud（界面非常花哨【实际功能没多几个】，需要刷特定固件，在互联网网速不好和机器配置不给力的情况下，操作非常不爽。该功能属于本人非常不喜的功能，因此被弃之不用。）

功能方面基本就是如上所述，带一个USB口，支持DLNA做视频和音频服务器。

测试环境以两台主流笔记本进行，分别是戴尔的E6400和苹果的13寸MBP A1278。E6400使用外置的USB无线网卡：Dlink双频DWA160无线网卡，MBP使用自带的450M博通双频无线网卡。两台笔记本均为千兆有线网卡。两台设备的具体配置如下，这台苹果沾沾自得的就是采用了500G的固态硬盘，价格相当具有喜感，屌丝装B必备神器。

机型	戴尔E6400	苹果MBP A1278
CPU	Mobile DualCore Intel Core 2 Duo T9600, 1600 MHz (6 x 267)	DualCore Intel Core i7 2620M, 3400 MHz (34 x 100)
内存	4G DDR2-800	4G    DDR3-1333
有线网卡	Intel(R) 82567LM Gigabit Network Connection	Broadcom NetXtremeBCM57765 Gigabit Ethernet
显卡	NVIDIA Quadro NVS 160M (256 MB)	Intel(R) HD Graphics Family (1854840 KB)
无线网卡	D-Link DWA-160 Xtreme N Dual Band USB Adapter(rev.B2)	Broadcom BCM4331 802.11N Wireless Network Adapter
硬盘	Hitachi HTS725032A9A362 ATA Device (298 GB, IDE)	APPLE SSD TS512C ATA Device (465 GB, IDE)

测试惯例使用IxChariot5.4进行，使用High_Performance_Throughput.scr脚本、分别进行：
有线→有线；有线→2.4G；有线→5G；2.4G→5G的测试。由于目的只是测试2.4G和5G传输速度的趋势，不是测试信号强度，因此也就不进行多个点的测试了。考虑到高频信号衰减快的理论，所以5G信号穿墙差劲也是提前就知道的结果了。特别是最近发布的802.11ac，穿墙性能更是差劲，但是速度也更快了。可以说在速度和穿墙性上，用户总只能选择一个自己最适合的。
由于测试软件IxChariot要求操作系统为WindowsXP，而MBP无法安装XP系统，因此在MBP上使用VMware的 Fusion安装了一台干净的XP系统，并部署测试平台。


软件

IxChariot

配套Endpint

测试环境	IP	网卡
E6400真机（XP）	172.16.200.120	1G（有线）
Apple虚拟机（XP）	172.16.200.149	450M（2.4/5G）、1G（有线）
EA4500（无线路由	172.16.200.1	450M+450M+5*1G
DWA-160（无线网卡）	172.16.200.115	300M（2.4/5G）、
	版本
	5.4
	6.3

测试有线→有线首先使用网线将两台笔记本和EA4500有线连接，进行性能测试，以验证虚拟机和真机之间的传输，是否有瓶颈存在。


开启10个线程，可以看到最终传输的平均结果是900M，尽管低于1G网卡的最大传输值，可见虚拟机对性能有一定损耗。但该数值还是远远大于无线网卡的理论最大值，不影响后续测试。
有线→5G



开启20个线程，使用MBP的5G与E6400的千兆网卡互通，可以看到最终传输的平均结果是234M，这是一个较好的数值。
有线→5G-2


开启14个线程，使用E6400上的DWA-160 5G频段与MBP的千兆网卡互通，平均值140M，由于这张网卡最高速度300M，低于MBP的450M，速度较慢在预期之内。
有线→2.4G


开启1个线程，MBP有线网卡与戴尔E6400E DWA160 2.4G频段互通。平均67.62M。可以发现在2.4G和5G下，速度区别还是很大的。
2.4G→5G


MBP的2.4G频段与戴尔E6400 DWA160 5G频段互通，平均38M，由于两个客户端均是无线，基于无线共享上传下载总带宽的特性，测试结果只有（无线→有线）一半，也属正常情况。（事实上办公区内无线实在是太多了，这成绩很无力。）
总结802.11n由于其技术本身，在一定范围内，它的频宽有限。而现有的2.4G设备较多，最明显的就是多数无线鼠标均使用2.4G技术。在一定范围内，并非是设备越多越好。众多的设备共享频宽。设备和设备之间也会有干扰。直观表现就是干扰会造成数据的传输速率下降。
在本次测试中，5G设备只有一台，可以发现在较近的距离内（直视可见），无线传输速度已经远远超过过百兆有线网卡。而在干扰较小的情况下，普通2.4G也可以突破百兆的限制。
由于5G的特性，传输速度高，但穿透性差，决定了其穿墙性能较弱。在相同的位置，5G信号强度要弱于2.4G。但在可以正常连接的前提下，传输速度会高于2.4G。


在此次测试中，由于公司以及公司周边的2.4G无线路由器非常多，造成干扰较大，2.4G的300M无线路由传输峰值应该在150M左右，然而实际测试只有不到70M。

在测试中发现5G网卡存在兼容性问题，部分频段MBP的支持，而DWA160不支持；DWA160支持的，MBP不支持。还有一个较为严重的问题，在使用5G连接EA4500时候，出现过一次断网后再无法连接的情况，最终只有重启路由才得以解决。

总体来说，双频无线AP/路由还是很有意义的，苹果现有的多数设备可以和其完美匹配，同时其传输速度要超越2.4G很多。需要注意的是，选购需要注意提前测试网卡是否有兼容性问题，以及5G的运行状况是否稳定。考虑到双频无线网卡（USB）的价格并不亲切，因此不建议用户单独购买USB无线网卡。当手中用户使用5G的人较多时，建议一步到位，采用5G的路由器/AP。而企业级的AP，现在多数都支持双频，值得购买。

总之，802.11n下的5G并不能给网络带来质的飞跃，但有总比没有强，同时在硬件相匹配的情况下，办公区阻挡物也不多的情况下，那么5G的速度真是不一样。用Windows7的广告语结束本文吧”真，就是不一样！”