2017年2月20日 星期一

家用無線AP 挑選參考指南

想起學生時念資工系,常被預設認定為一定會電腦組裝
這幾年在網通廠上工,似乎也很理所當然得被問到無線AP怎麼挑

.... (阿 其實我不是家用AP產品部的耶 囧)

撇開預算無上限的用戶,如同一般物品採買,建議上還是有多少需求買多少功能。
下文便以需求與功能規格為出發點

AP主要規格:
1. 有線網路(Etherent)規格
100MB? 1000M (Gigabit)?

2. 無線網路(Wi-Fi) 規格
802.11 b/g/n? 802.11ac?
天線數目?要大天線嗎?

3. 附加功能 (網路列表機/中繼/VPN/檔案分享/etc.)
對案出差 翻牆乎?

下述為使用者需求評估大項:
1. 對外頻寬
2. 區網需求
3. 終端設備(筆電/手機/etc.)無線支援規格
4. 無線網路實際環境
5. 應用功能
6. 刷機

===== 娓娓道來區 =====
1. 對外頻寬
台灣用戶普遍上對外使用的為中華電信,故在此以中華電信光世代產品當例子.

資料來源: 中華電信網站

一般家用上網需求主要流量為對外使用為主
以光世代而言,目前對外下載有頻寬16M~1G不等的方案.


上為個人家中的網路示意圖,
由圖可見,數據機與AP間的有線網路(Ethernet)直接影響了整體對外的頻寬
雖說理論上100M的Ethernet能符合中華電信中"16M/3M ~ 100M/100M"的方案需求
但可惜的是,理論值規理論值,實際使用很難有機會達到理論速度 (家用上常開啟的NAT功能亦會對降低些速度,若再把QoS開下去就更不用講了 XD)

因此在方案列表中,若使用10/100M的Ethernet機種,建議上最大應用於上圖60M/20M的方案
其餘者建議挑選具有Gigabit Ethernet的機種.

2. 區網需求
家中區域網路中,若有大量檔案傳輸的需求(如NAS),建議要盡可滿足其頻寬。
平價的100M(bit) Ethernet,將單位換算成電腦常用的byte,只有12.5M(byte)的"理論值"
因此如果區網中有NAS,或電腦間會以網路芳鄰/Samba等方式互傳檔案,建議挑選具有Gigabit Ethernet的機種.
(個人就是因為要架NAS存老媽子的攝影檔案才換AP的...)

3. 終端設備(筆電/手機/etc.)網路規格
Wi-Fi已成為手機/筆電等移動裝置的基本規格.
目前市場主流機種,無線規格則以802.11n或802.11ac為區分.

以Apple iPhone為例,自2014年的iPhone 6開始導入802.11ac. Android陣營近兩年也將802.11ac支援下放到平價機種(如ASUS Zenfone自Zenfone2開始導入802.11ac)。 若想發揮與終端設備的網路效能,找AP時可參考手邊終端設備的Wi-Fi網路規格。

4. 無線網路實際環境
4.1 訊號干擾考量
常見Wi-Fi無線電波的工作頻率可分為2.4GHz與5GHz.
2.4GHz的優點在穿透力強,缺點在頻道少+裝置多衍生的干擾多.

以台北街頭為例子,鑒於Public WiFi盛行,實際上很難看到無干擾的工作頻段
 (隨機掃描自附近的路口)

縱使是公寓居所,因2.4GHz穿透力強+產品普及率高,收到街坊鄰居的訊號再很自然不過的事情.
 (掃描自某5F公寓)

規格上802.11n 可工作在2.4GHz和5GHz,但實際市場的平價AP則只支援2.4GHz;802.11ac則限定工作在5GHz上。若周遭環境2.4GHz的干擾極為嚴重且終端設備支援802.11ac,可考慮選用支援802.11ac的AP以使用相對乾淨的5GHz頻道。

 (同上某5F公寓的5GHz掃描結果)

若需掃描周遭的干擾情況,可於手機安裝WiFi分析儀

4.2 速度考量
規格面,在不考量多天線MIMO的情況下 (尋常手機平板也只有一支天線,筆電有機會內建兩枝以上)
一隻802.11ac天線上限為433Mbps; 一支802.11n則為150Mbps.

但考量實際環境干擾,且一般使用會導入加密傳輸(WPA/WAP2),無線傳輸的實際使用速度打要打的折數往往比有線Ethernet還多 (甚至到對半砍算客氣的程度)。因此回到第一點(對外頻寬)的面向,建議上802.11n產品上限用於上圖60M/20M的方案。

4.3 天線考量(速度)
一台AP多天線已為常態。如前所述,規格上802.11ac一枝天線上限433Mbps,802.11n一枝天線150Mbps.
(摘自pchome購物)

市場上則多半以一枝802.11ac 450Mbps;一枝802.11n 150Mbps為計算.

如上圖中的AC750Mbps:
表示其中含一枝802.11ac(450M)+兩枝802.11n(150M*2=300M) =750Mbps

補充一下,上述算出來的天線數目可能與實際產品看到的外接天線數目有所不同。
如AC1200可推估出為: 802.11ac*2 + 802.11n*2 的4天線所組成
在廠商實作時可能會採用2枝~4枝的外接天線,其餘的再由內建天線補足(如2枝外接+2枝內建組成AC1200)

在多天線的加乘下,無線表定規格很容易超越實際上的對外有線Ethernet頻寬(Gigibait Ethernet, 1000M)。 若環境中無"很多無線裝置"+"區網應用"的需求,天線太多實際上無用武之地,故依實際狀況選用適當的機種即可。

4.4 天線考量(功率)
理論上,高功率的巨型天線訊號強,傳輸距離遠,許多跨層樓透天或是多隔間華廈公寓的使用者會選用具有高功率機種AP. 在此加持下,遠端的終端設備顯示的訊號強度的確會比較強. 但因傳輸是雙向的,終端設備亦需使用本身的天線把訊號傳給AP,在這個情況下可能會造成終端收得到AP訊號卻打不回去的窘境(但是手機Wi-Fi格子還是很滿)。



有鑒於此,個人不是很建議額外換裝高功率天線。

若有訊號強度不足的情況,建議改善方式為:
a. 重新將AP布建在適合的地方
b. 使用電力線網路延伸
c. 使用WiFi中繼 (WiFi中繼站需將同一份資料接受+傳送,會把速度再對半砍一次)

5. 應用功能
有些使用者需要用到網路印表機、USB檔案分享、訊號延伸、翻牆(VPN)的需求,可依其所需的功能挑選具相對的產品.  

6. 刷機
刷機即代表不用原廠而用第三方的韌體. 可能原因有對原廠韌體的不信任(如出過包的小米)或是原廠韌體僅具基本功能(如有些使用者因熊熊要到對岸去,順勢把現有AP刷成Tomoto版韌體).
但並非所有機台皆有第三方韌體支援,如要刷成OpenWRT則可參照OpenWRT支援列表。但同時也提醒一下,如同手機的刷機,穩定性會不會比較好也是刷了才知道 XD.


===== 其他採買建議 =====
若有價格考量 + 願意賭人品(機器短期不會壞),個人頗推薦採買時看一下當下的福利品清單。偶爾相對新品有可以拿到不錯的折扣,非得一定要新品時可以納入考慮. (個人現役使用的D-Link DIR 865L即是源自福利品)



福利品參考網站:
a. PCHome 網路福利品
b. D-Link 官方福利品


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