artykuły

Przegląd układów SoC montowanych w ruterach i urządzeniach sieciowych

Ruter (i nie tylko) od środka

14
3 grudnia 2019, 15:07 Łukasz Guziak

Nie ma co ukrywać, że świat elektroniki urządzeń sieciowych nie dostarcza tylu wrażeń i emocji co wojny toczące się na polu kart graficznych czy procesorów. Wyścig technologiczny jednak dotyka i tego segmentu, choć być może przez wielu nie jest zauważany, wpływa na funkcjonalność i sposób korzystania ze sprzętu, który posiadamy. Zmiany te w większości nie byłyby możliwe, gdyby nie producenci chipów, układów odpowiedzialność za sposób działania tych urządzeń. W przypadku ruterów w równym stopniu dotyczy to urządzeń klienckich, jak i dystrybuujących sygnał sieciowy. W artykule tym przedstawiamy Wam najpopularniejsze układy montowane w ruterach, które decydują o funkcjonalności tych urządzeń. 

 

Spis treści

Może nie jest to oczywiste, ale pod względem budowy ruter traktować jako niewielki  komputer. Postanowiliśmy przyjrzeć się z bliska popularnym konstrukcją i przybliżyć Wam najczęściej używane w urządzeniach sieciowych układy SoC. To one determinują właśnie szybkość i funkcjonalność tych urządzeń. 

Nie jest tajemnicą, że każdy komputer wyposażony jest w procesor, pamięć RAM oraz nośnik danych. Dokładnie te same elementy odnajdziemy również w ruterze. Sercem każdego routera jest układ SoC, czyli mikroprocesor odpowiedzialny za wszelkie obliczenia związane z usługą zarządzania pakietami sieciowymi i zarządzaniem funkcjonalnością. Ruter zazwyczaj kontrolowany jest przez dość prosty system operacyjny, który oczywiście potrzebuje pamięci RAMi (jej wielkość waha się od 64 do 1000 Mb). Zaś pracą urządzenia steruje system zapisany w pamięci FLASH. Mnogość funkcji i ról, jakie może pełnić komputer to cecha, która odróżnia go od routera. Router jest komputerem, ale realizuje on ściśle i określone z góry zadania ─ łączy ze sobą sieci i przekazuje pomiędzy nimi pakiety.

Na schemacie poniżej prezentujemy budowę typowego routera (na przykładzie modelu Edimax BR-6478AC V2). W centrum płyty został umiejscowiony procesor. Użyty układ to chip marki Mediatek o oznaczeniu MT7620A. SoC ten to jednordzeniowy, 32-bitowy procesor o zegarze 580 MHz wykonany w architekturze MIPS24KEc. Chipset główny bardzo często oferuje wsparcie dla takich mechanizmów jak: Ethernet, Wi-Fi czy USB. To jakie funkcje i standardy wspiera układ, zależy już od samego chipsetu, a ich obecność jest opcjonalna.

MT7620A oferuje obsługę USB2.0, dlatego na tylnym panelu urządzenia odnajdziemy interfejs tego standardu. Układ natywnie wspiera Fast Ethernet, lecz możliwości routera dzięki użyciu dodatkowego układu MT75320 zostały poszerzone ─ urządzenie potrafi przesłać pliki drogą przewodową z szybkością 1 Gb/s. Za komunikację w ramach standardu 802.11n ponownie odpowiada SoC, użycie szybszego 802.11ac jest możliwe po dodaniu kolejnego układu MT7612E (do 867 Mb/s).

Wielkość pamięci RAM oraz FLASH wynosi kolejno 64 i 8 MB.

Układy zazwyczaj są zamknięte w metalowych osłonach, które pełnią podwójną funkcję ─ zmniejszają zakłócenia elektromagnetyczne oraz rozpraszają ciepło. 

Wspierane funkcje zależą od oprogramowania, które zapisane jest w pamięci FLASH. Oprogramowanie dostarcza producent wraz z urządzeniem i w razie potrzeby może być ono aktualizowane (dodanie nowych funkcji, mechanizmów, poprawa zabezpieczeń). O możliwościach firmware, dostępnych opcjach czy sposobie konfiguracji decyduje producent ─ routery różnych marek, choć zbudowane w oparciu o tę samą platformę sprzętową, mogą różnić się diametralnie.

Opis oprogramowania routera wraz ze strukturą menu to pozycja obowiązkowa każdego testu. Porównanie i zestawienie ze sobą urządzeń różnych marek pozwoli lektura artykułów sieciowych.

Część routerów pozwala na zamianę fabrycznego oprogramowania na alternatywne. Najbardziej znane to: DD-WRT, openWRT, Tomato bądź Merlin. Kompatybilność danego modelu z wybranym alternatywnym firmware bardzo często jest uzależniona od SoC, a sprawdzić ją możemy na stronach poświęconych poszczególnym projektom.

O alternatywnym oprogramowaniu pisaliśmy już kilka razy, a po szczegóły odsyłamy do publikacji: „Dwa oblicza władzy” – test routera D-Link DIR-882 Exo AC2600, Wielki test niedrogich routerów (za mniej więcej 150 złotych) oraz Test Asus RT-AX88U: przełom w bezprzewodowym świecie? 

Poniżej lista testowanych przez nas ruterów w formie wygodnej do porównania tabeli.

Strona:
iwanmeZobacz profil
Poziom ostrzeżenia: 0%
iwanme2019.12.03, 15:54
Spoko, że jest wylistowanie popularnych układów, ale można by się pokusić o jakieś dodatkowe informacje np. odnoście zalet i problemów.
Przykładowo dostępności alternatywnego oprogramowania (OpenWRT, Tomato, dd-wrt) i tym podobne.
kingleeZobacz profil
Poziom ostrzeżenia: 0%
kinglee2019.12.03, 18:58
Standard transmisji danych w istniejących hybrydowych sieciach kablowych to DOCSIS, nie DOCIS.
pikolo000Zobacz profil
Poziom ostrzeżenia: 0%
Autor publikacjipikolo0002019.12.03, 20:06
kinglee @ 2019.12.03 18:58  Post: 1225392
Standard transmisji danych w istniejących hybrydowych sieciach kablowych to DOCSIS, nie DOCIS.

Sam używam tego standardu i babol :-) Dziękuję, poprawione
KenjiroZobacz profil
Poziom ostrzeżenia: 0%
Kenjiro2019.12.03, 20:23
Jeśli ktoś myśli o wymianie firmware na *WRT czy Tomato, to musi pamiętać, że tylko sprzęt z Qualcomm Atherosem zapewnia zgodność z tymiż. Np. Mediatek praktycznie nie ma odpowiednich sterowników, a nawet jak się cudem uda zmusić do działania, to działa ledwo, ledwo.
Oczywiście są wyjątki, np. alternatywne firmware np. Merlin dla Asusów na Broadcomie.

PS. Aby myśleć o sensownym QoS przy dzisiejszych łączach 100 Mbps i więcej, router z jednordzeniowym procesorem 700 MHz zapcha się błyskawicznie. Dwa rdzenie już na coś tam pozwolą, ale komfort zapewni dopiero coś powyżej 1 GHz, najlepiej 4 rdzenie. A jak ma się łącze 600 Mbps czy 1 Gbps to sytuacja robi się dramatyczna...
Po co QoS? Odpowiedź: bufferbloat. Odpowiedź szersza: komfort korzystania z netu, gdy np. dziecko ściąga aktualizacje gry ze Steama, a żona ogląda film na Netfliksie jest nieporównywalny do użytkowania bez QoS.
Do tego linki:
https://www.bufferbloat.net/projects/bloat...i/Introduction/
http://www.dslreports.com/speedtest
Edytowane przez autora (2019.12.03, 20:26)
taithZobacz profil
Poziom ostrzeżenia: 0%
taith2019.12.03, 23:14
Największym problemem jest fakt że sami producenci routerów nie ułatwiają zadania.
Często aby się dowiedzieć jaki sprzęt jest w środku ludzie rozbierają je na części aby napisać o tym na wikidevi, lub WRT wiki i innych stronach pasjonatów.
Jeszcze trochę i zaczną zamazywać oznaczenia chipów, ukrywać ilość RAM i kompletnie blokować dostęp do flash...
Wszystko jest zamknięte na klucz i bez palnika nie podchodź...
Nie pomaga regionalizacja sprzedaży, model mojego routera jest jeszcze sprzedawany w indiach i rosji, coby większa ilość ludzi nie myślała kombinować w ich sprzęcie...
agent_x007Zobacz profil
Poziom ostrzeżenia: 0%
agent_x0072019.12.03, 23:33
Dobry zbiór informacji, ale powinno być zahaczone/wspomniane o oprogramowaniu routera, z czego się składa, dlaczego router może się 'zawieszać' przez co konieczny jest jego reset, oraz co dają/czy się różnią alternatywne wersje oprogramowanie OpenWRT, Tomato, dd-wrt od modowanego firmware'u, np. Voxel).
Edytowane przez autora (2019.12.03, 23:33)
TelvasZobacz profil
Poziom ostrzeżenia: 0%
Telvas2019.12.04, 10:34
taith @ 2019.12.03 23:14  Post: 1225427
Największym problemem jest fakt że sami producenci routerów nie ułatwiają zadania.
Często aby się dowiedzieć jaki sprzęt jest w środku ludzie rozbierają je na części aby napisać o tym na wikidevi, lub WRT wiki i innych stronach pasjonatów.
Jeszcze trochę i zaczną zamazywać oznaczenia chipów, ukrywać ilość RAM i kompletnie blokować dostęp do flash...
Wszystko jest zamknięte na klucz i bez palnika nie podchodź...
Nie pomaga regionalizacja sprzedaży, model mojego routera jest jeszcze sprzedawany w indiach i rosji, coby większa ilość ludzi nie myślała kombinować w ich sprzęcie...

Bo model biznesowy jest taki, że sprzęt najlepiej, żeby był wszędzie taki sam, a ruter za 500 zł od rutera za 100 zł ma się różnić tylko softem. Tylko problem wtedy jest taki, że pasjonaci jak się o tym dowiedzą, to już nie sprzedasz tych za 500 zł, bo wszyscy kupią ten za 100 i wgrają Tomato albo DD-WRT.
cichy45Zobacz profil
Poziom ostrzeżenia: 0%
cichy452019.12.04, 10:57
Kenjiro @ 2019.12.03 20:23  Post: 1225408
PS. Aby myśleć o sensownym QoS przy dzisiejszych łączach 100 Mbps i więcej, router z jednordzeniowym procesorem 700 MHz zapcha się błyskawicznie. Dwa rdzenie już na coś tam pozwolą, ale komfort zapewni dopiero coś powyżej 1 GHz, najlepiej 4 rdzenie. A jak ma się łącze 600 Mbps czy 1 Gbps to sytuacja robi się dramatyczna...
Po co QoS? Odpowiedź: bufferbloat. Odpowiedź szersza: komfort korzystania z netu, gdy np. dziecko ściąga aktualizacje gry ze Steama, a żona ogląda film na Netfliksie jest nieporównywalny do użytkowania bez QoS.


Jak masz łącze 1Gbps wzwyż to wtedy instalujesz sobie w domu PFsense i śmiejesz się z tych śmiesznych routerków co się zapychają przy 8 tysiącach otwartych połączeń (torrent spokojnie może otworzyć i 30 tysięcy).
LeesiuuZobacz profil
Poziom ostrzeżenia: 0%
Leesiuu2019.12.04, 11:17
Spamięci RAMi (jej wielkość waha się od 64 do 1000 Mb).

Na pewno tylko do 1000? Z resztą w tabelce też napisaliście takiego babola...
SunTzuZobacz profil
Poziom ostrzeżenia: 0%
SunTzu2019.12.04, 18:51
Telvas @ 2019.12.04 10:34  Post: 1225460
taith @ 2019.12.03 23:14  Post: 1225427
Największym problemem jest fakt że sami producenci routerów nie ułatwiają zadania.
Często aby się dowiedzieć jaki sprzęt jest w środku ludzie rozbierają je na części aby napisać o tym na wikidevi, lub WRT wiki i innych stronach pasjonatów.
Jeszcze trochę i zaczną zamazywać oznaczenia chipów, ukrywać ilość RAM i kompletnie blokować dostęp do flash...
Wszystko jest zamknięte na klucz i bez palnika nie podchodź...
Nie pomaga regionalizacja sprzedaży, model mojego routera jest jeszcze sprzedawany w indiach i rosji, coby większa ilość ludzi nie myślała kombinować w ich sprzęcie...

Bo model biznesowy jest taki, że sprzęt najlepiej, żeby był wszędzie taki sam, a ruter za 500 zł od rutera za 100 zł ma się różnić tylko softem. Tylko problem wtedy jest taki, że pasjonaci jak się o tym dowiedzą, to już nie sprzedasz tych za 500 zł, bo wszyscy kupią ten za 100 i wgrają Tomato albo DD-WRT.

Problem w tym, że z jednej strony Tomato i DD-WRT mają sporo możłiwości same usługi sieciowe działają lepiej tak np. parametry WiFi jak zasięg i wydajność bywają gorsze.
Zaloguj się, by móc komentować
1