Обзор RouterBoard RB/2011UiAS-RM от Mikrotik

В стоечной версии RB2011UiAS-RM нет модуля Wi-Fi, что вполне логически, ведь маршрутизатор рассчитан на установку в серверный шкаф либо стойку.  Шкафы изготавливаются чаще всего из металла, что станет препятствием для радиосигнала.

2011UiAS-RM поставляется в классической картонной коробке. Внутри помимо самого устройства содержится блок питания, набор Rack Mount (8 винтов и 2 угловые адаптера), винт с контргайкой для подключения заземляющего контура, наклейка Mikrotik, 4 самоклеющиеся силиконовые ножки, адаптер microUSB-to-USB и краткая инструкция по началу работы.

Силиконовые ножки рекомендуется приклеивать только в том случае, если планируется настольное размещение, т.к. могут возникнуть проблемы с установкой в стойку, когда верхний и нижний юниты заняты.

Штатный блок питания имеет напряжение 24 вольта, максимальный ток нагрузки 1.2А, что соответствует мощности 28.8 Вт. Учитывая максимальную потребляемую мощность в 15 Вт, блок питания имеет почти 50%-ный запас по мощности.

Последний 10-й порт поддерживает PoE Out с максимальным током потребления до 500 мА, что составляет 12 Вт. В пиковой нагрузке устройства и 10-го порта получается 27 Вт, что приближается к максимальной мощности штатного блока питания. Mikrotik RB2011UiAS-RM оснащен 5-ю гигабитными портами 10/100/100 Мбит, а также 5-ю портами 10/100 Мбит. Все порты поддерживают автоопределение Auto-MDI/X и работу в режиме полного дуплекса (Full Duplex).

Гигабитные порты расположены в левой части устройства, обычные Fast Ethernet – в центральной части устройства. Там же располагается цветной сенсорный экран. Между сетевыми блоками в два ряда размещены индикаторы активности портов. К сожалению, индикаторы имеют только один цвет – зеленый. Для Fast Ethernet это не столь важно, а вот для гигабитных портов хотелось бы видеть двухцветную индикацию (1G + 10/100M), как это реализовано даже в относительно простых моделях коммутаторов D-Link и TP-Link.

Индикатор питания – яркий синий LED, который на первый взгляд может показаться слишком ярким. Но стоит вам установить RB2011 в стойку с большим количеством оборудования, вы сразу поймёте, что обычный LED просто затеряется. Остальная же часть корпуса с правой стороны не задействована и содержит только логотип – Mikrotik RouterBOARD.

Дополнительно присутствует слот SFP для модуля mini-GBIC 1.25G, который может быть использован, как для подключения оптической линии, так и в качестве дополнительного Ethernet-интерфейса (при использовании соответствующего модуля). Рекомендуется использование оригинальных модулей Mikrotik, в частности для оптики это S-3553LC20D (SM/LC/20 км), S-85DLC05D (MM/Dual LC/550 м), S-31DLC20D (SM/Dual LC/20 км), а также S-RJ01 для подключения RJ-45. Наличие SFP расширяет сферу применения маршрутизатора и позволяет использовать его в качестве конечного узла FTTB и FTTH без необходимости применения внешнего медиаконвертера.

Рядом с SFP содержится порт micro-USB, что несколько непонятно, ведь места для установки полноразмерного USB в избытке. К USB можно подключить флеш-накопитель либо 3G-модем. Подключение винчестеров по USB нецелесообразно, т.к. при использовании в качестве сетевого хранилища, при работе, вызывает чрезмерную загрузку процессора. Лучше используйте NAS с сетевым интерфейсом.

Практически вся верхняя часть фронтальной панели содержит замысловатую полоску с прорезанными отверстиями треугольной формы, которая придает линейке RB2011 узнаваемые черты. Её предназначение – естественная вентиляция корпуса устройства. Холодный воздух поступает через отверстия на задней стенке. Нечто подобное сделано в Mikrotik CCR и RB1100.

На задней стороне устройства содержится еще один порт RJ-45, который не стоит путать с сетевым интерфейсом, т.к. его предназначение совсем иное – это консольный порт.

Общая схема компоновки содержится в инструкции.

Чуть более подробная информация содержится в документации на официальном сайте Mikrotik. Внутреннюю компоновку рассмотрим более подробно.

В качестве процессора, в модельном ряду RB2011 применяется высокоинтегрированный SoC-чип (System-on-a-chip) премиум-класса – Atheros AR9344. На плате он обозначен как U400 и скрыт под радиатором.

В AR9344 встроен процессор MIPS 74Kc v.4.12, оснащенный 64 КБ I-Cache и 32 КБ D-Cache. Для процессора номинальной частотой является 533 МГц, но в штатной комплектации, Mikrotik поставляет устройства с небольшим разгоном до 600 МГц. При желании, частоту процессора можно увеличить, с шагом в 50 МГц, вплоть до 750 МГц, либо же понизить до 500 МГц.

В чипе есть аппаратный NAT, ускорение ACL Ethernet interface и управление энергопотреблением на основе 802.3az.

К сожалению, в RB2011UiAS-RM, впрочем, как и во всей линейке RB2011 не реализовано аппаратное шифрование, что будет сказываться на пропускной способности всех каналов, в которых применяется шифрование. И если с MPPE 128-бит это не столь заметно, то при AES 128-бит вы ощутите разницу в полной мере. К примеру, у Ubiquiti EdgeRouter X (ER-X) используется двуядерный процессор с частотой 880 МГц, поэтому с шифрованием он справится лучше, в то же время, он не обладает столь широким функционалом как RB2011.

Контроллер может работать с памятью DDR/DDR2 16-бит/32-бит, а также SDRAM 16-бит на частоте до 200 МГц. Согласно спецификации, максимальный объем ограничен 256 МБ, для чего потребуется четыре 8-битные чипа по 512 Мбит.

Инженерами Mikrotik было применено 2 чипа Winbond W9751G6KB-25 (обозначение на плате U200 и U201). Каждый чип представляет собой память DD2 SDRAM 16-бит, с конфигурацией 16 банков по 32 Мбит, т.е. по 512 Мбит (64 МБайт). Таким образом, в общей сложности, мы получаем 128 МБ оперативной памяти с интерфейсом 32-бит. Такой объём оперативной памяти, при интенсивной работе, использовании разных правил фильтрации и управления трафиком, лишним явно не станет.

Объем постоянной NAND Flash-памяти составляет 128 МБайт, что вполне стандартно для большинства моделей от Mikrotik. Маркировка чипа спрятана под наклейкой (U300), поэтому более конкретной информации о типе, классе и параметрах используемой флеш-памяти у нас нет. Qualcomm Atheros AR9344 имеет встроенный беспроводной модуль, но у RB2011UiAS-RM он не задействован. В десктопной версии с индексом 2HnD для беспроводной сети применяется AR9380, который входит в состав SoC.

К слову, в интерфейсе RouterOS раздел Wireless не убран, более того, можно создавать Virtual AP, но работать они, конечно же, не будут. SoC также оснащен контроллером USB 2.0 на один порт. Имеются расширенные возможности по динамическому управлению энергосбережением. AR9344 содержит 5-портовый свич 802.3 Fast Ethernet на базе Atheros AR8227 и один интерфейс MII/RMII/RGMII.

AR8227 используется для пяти 100-мегабитных портов ETH 6 – ETH 10, чип содержит таблицу МАС-адресов на 1024 записей, а также VLAN на 4096 записей. На последнем порту реализован PoE Out (PoE Passthrough). Точно такой же свич применяется в популярном RB951Ui-2HnD.

Использование портов Eth 6-10 для WAN (Internet) целесообразно только в том случае, если скорость вашего подключения 100 Мбит и меньше. Интерфейс RGMII задействуется для соединения со вторым, внешним по отношению к AR9344, свичем (U100 на плате). Для портов ETH 1 – ETH 5, а также для слота SFP используется чип Atheros AR8327.

AR8327 позиционируется как 7-портовый гигабитный свич, хотя, по-сути, PHY-интерфейсов у него только 5, именно они и задействуются для портов ETH 1 – ETH 5. Оставшиеся 2 интерфейса стандартов MII/GMII/RGMII. Первый порт (Eth 1) поддерживает подачу питания PoE IN. Сам PoE-адаптер (RBGPOE) в комплект поставки не входит и приобретается отдельно. Структурная схема чипа расположена чуть ниже.

В полнее логически, что гигабитный свич AR8327 связан с процессором интерфейсом RGMII (Reduce Gigabit Media Independent Interface), т.к. это единственный гигабитный интерфейс, который поддерживается обоими чипами одновременно. MII (Media Independent Interface) пригоден только для 100 Мбит, поэтому для этих целей не может быть применен.

Что же касается SFP-слота, здесь, скорее всего также задействован RGMII.

AR8327 имеет MAC таблицу на 2048 записей и буфер на 1 Мбит (128 КБайт), поддерживает Jumbo Frame 9К и функции энергосбережения 802.3az. В частности, для кабелей менее 30 метров применяется половинная мощность. Есть и система управления потоком на основе правил, Port Mirror, VLAN, транкинг, некоторые функции Layer 3. На аппаратном уровне реализован IGMP Snooping v1/v2/v3, MLD v1/v2, Smart Leave. Модификация AR8327N оснащена аппаратным NAT + NAPT, что позволяет реализовать CPU offload.

К сожалению, точная версия применяемого чипа неизвестна, т.к. чип спрятан под радиатором системы охлаждения. В RouterOS в разделе Switch отображаются записи AR8327 и AR8227. Помимо всего прочего, чип реализует аппаратный QoS с 4-мя уровнями приоритезации, основанный на IEEE 802.1p, IPv4 DSCP, IPv6 TC, 802.1Q VID, а также MAC-адресе.

В качестве дополнения, имеется таблица правил на 92 записи. В целом, AR8327 представляет собой достаточно продвинутое и многофункциональное решение, которое частично способно разгрузить процессор от ненужных операций. На чип возлагается немало операций, поэтому он оснащен пассивной системой охлаждения в виде радиатора. Такой же аппаратный свич применяется в линейке CCR1009, RB1100AH и RB1100AHx2.

Гигабитные порты могут быть использованы для подключения к RB2011 коммутаторов. Если скорости в 1 Гбит будет мало – вы всегда можете прибегнуть к бондингу (агрегации) и получить 2 Гбит, правда количество портов при этом уменьшится вдвое.

Узким местом в такой реализации является мост между AR9344 и AR8327, т.к. его пропускная способность имеет ограничение 1000 Мбит, но в абсолютном большинстве случаев вы этого не заметите, если только не решите использовать 2 WAN по 1 Гбит с балансировкой. Работу обеих чипов обеспечивают 2 кварцевые резонатора на 25 МГц, по одному на чип.

Поскольку RB2011 поддерживает широкий диапазон входного напряжения от 8 до 28 вольт, то и питание не подается напрямую, а сперва проходит преобразователь на LSC LSP5523 в паре со сглаживающими LC-фильтрами. Преобразователь имеет достаточный запас по мощности, но в целях надежности лучше придерживаться стандартного напряжения в 24 В.

К слову о питании. На задней стенке имеется шаблон под разъем IEC C14 (AC 220-230 V), который предназначен для подключения к сети переменного тока. На самой же плате нет готового разъема для подключения питания, поэтому если вы решите заняться переделкой, без паяльника тут не обойтись.

Благо на плате есть места для пайки разъемов, причем двух видов – стандартного коаксиального DC-джека, применяемого в блоках питания, так и специального. Поэтому, при желании, стандартный блок питания можно спрятать в корпус, либо же применить более качественный и надежный БП, места в корпусе будет достаточно. Если вы всё же решитесь на переделку, подбирайте БП с запасом мощности в 50%, что позволит повысить надежность и снизить нагрев блока питания. Как вариант, можно установить блок питания Mean Well MPS-30-24 (24В, 1.2А, 28.8Вт) либо PLP-30-24 (24В, 1.3А, 31.2Вт).

Рядом с micro-USB на плате есть место для пайки полноразмерного USB, и тут логика производителя не совсем понятна, ведь можно было распаять полноценный порт USB. Ситуацию исправляет наличие кабеля OTG в комплекте.

В интерфейсе LCD-тачскрина распаян чип Winbond 25X10CLNIG, который является флеш-памятью на 1 Мбит. Вероятно, в него залито программное обеспечение для работы тачскрина, который включается еще до загрузки RouterOS. Сам экран имеет резистивный сенсор, что весьма целесообразно, учитывая небольшую диагональ в 2 дюйма. В RouterOS можно выбрать тему – светлую, либо темную, а также настроить список интерфейсов которые вы желаете вывести. По-умолчанию, установлен PIN-код 1234, меняется тут же в панели управления. PIN нужен для сброса настроек маршрутизатора. При нажатии на кнопку Reset, PIN конечно же не требуется. При желании, LCD можно перевести в режим Read Only.

Если же брать в целом, на печатной плате достаточно много нераспаянных компонентов, что вполне типично для Mikrotik, т.к. одна и та же PCB может служить основой для разных моделей одной продуктовой линейки.

Производительность RouterBoard RB/2011UiAS-RM

На официальном сайте есть таблица производительности.

Тут уместно привести производительность EdgeRouter X (ER-X) и EdgeRouter Lite, находящихся примерно в той же ценовой категории. Младший ER-X имеет производительность 130 kpps при работе с пакетами 64 байта и 1 Гбит/сек с пакетами по 1518 байт, что заметно меньше производительности RB2011UiAS-RM. Что же касается ER Lite – его производительность составляет 1 Mpps и 3 Гбит соответственно, что намного выше показателей RB2011. Если говорить о шифровании, обе модели EdgeRouter обеспечат большую производительность. И тут следует вспомнить о функциональности RouterOS и количестве интерфейсов RB2011, которые существенно расширяют возможности применения устройства.

Свой тест производительности мы проводили между RB2011UiAS-RM и RB941-2nD (hAP lite), где RB2011 выступал в качестве сервера VPN L2TP, а hAP lite выступал клиентом. Более подробно о конфигурации вы можете почитать в нашей отдельной публикации по объединению офисов. Ознакомится с результатами теста, при штатной частоте процессора, вы можете в публикации, ссылка на которую размещена выше.

Для hAP lite, штатными средствами, частота процессора со стандартных 650 МГц была увеличена да 750 МГц. RB2011 при 750 МГц запускаться отказался и смог взять планку только в 700 МГц, что впрочем тоже хорошо, учитывая стандартную частоту в 600 МГц.

Без шифрования AES (IPSec) и MPPE 128 удалось добиться производительности L2TP-канала на уровне 88-90 Мбит. Сами Mikrotik’и в генерации трафика не участвовали, чтобы не создавать нагрузку на ЦП. Вместо них, трафик генерировали 2 мощных ПК с гигабитными интерфейсами при помощи программного обеспечения IPerf/JPerf. В качестве промежуточного звена выступал гигабитный коммутатор ZyXEL GS-105B, используемые патчкорды – SF-UTP cat 5e. Всё это исключает возможное влияние на результаты теста.

Средняя загрузка процессора обеих микротиков составила 88-97%. Во время тестирования, загрузка процессора hAP lite была на 1-2% ниже RB2011.

При активации стандартного шифрования MPPE 128-бит и сжатия, скорость упала до 58 Мбит/сек.

Если же дополнительно активировать IPSec с шифрованием AES 128/256 – конечный результат составит 20 Мбит/сек.

При использовании AES 128 и AES 256, производительность остается на примерно одинаковом уровне. Разгон процессора позволил повысить скорость на 15-20%, что прямо пропорционально самому разгону. Столь невысокая производительность вполне ожидаема. В этом году на рынке должна появиться обновленная линейка RB3011 с более мощным двуядерным ARM-процессором.

Сфера применения RB2011UiAS-RM

Конечно, есть моменты, к которым можно придраться, но в целом, устройство получилось весьма достойное, особенно если сопоставить его розничную цену и возможности, реализуемые RouterOS Level 5. Ведь невозможно создать маршрутизатор, который будет идеальным решением для всех задач. С целью снижения цены и повышения доступности приходится находить компромисс, и тут инженерам Mikrotik удалось выдержать оптимальный баланс.

RB2011UiAS-RM станет хорошим выбором для большой домашней сети или небольшого офиса с количеством сетевых устройств до 50. При грамотной настройке, количество устройств может быть увеличено до 100 и более, все зависит от количества правил, наличия балансировки и выделяемой скорости на одного клиента.

При использовании в качестве VPN-сервера, необходимо учитывать требования к полосе пропускания и сопоставлять её с возможностями процессора. Шифрование является сложной задачей для этого малыша, поэтому для решения задач по обеспечению высокой производительности с использованием шифрования мы рекомендуем использовать Mikrotik RB1100AH, RB1100AHx2, которые оснащены аппаратным модулем шифрования, либо же CCR с мощным процессором Tilera. Или, как вариант, подождать появления новых и, конечно же, более дорогих RB3011.