Análisis externo e interno del router: configuración, pruebas de rendimiento y estadísticas del E3000

El mayor desafío al suministrar conexión a Internet a estos equipos es decidir si utilizar cables Ethernet o conexión Wi-Fi. La primera opción implica cables visibles, mientras que la tecnología PLC puede verse afectada por instalaciones antiguas o interferencias en los equipos. Por otro lado, el uso de Wi-Fi puede generar cortes si hay vecinos con routers cercanos o si hay obstáculos entre los equipos, lo que resulta en una señal débil y con interrupciones.

El equipo que analizaremos a continuación ofrece características que ayudan a resolver la mayoría de estos problemas:

• Utiliza las bandas de 2.4 y 5GHz, lo que permite establecer conexiones con equipos inalámbricos existentes (Wi-Fi b/g) y aprovechar la banda de 5GHz para conexiones de alta velocidad (reproductores de películas HD, transferencias de archivos grandes, etc.).
• Ofrece conexiones cableadas Gigabit, lo que significa que una película de 700MB se puede copiar en solo 20 segundos de un ordenador a otro con tarjetas Gigabit.
• Admite conexiones de banda ancha de hasta 234Mb sin pérdida de velocidad entre la conexión WAN y la LAN de nuestro hogar.

Ahora pasaremos a demostrar las afirmaciones anteriores. Agradecemos a Cisco por proporcionarnos el modelo E3000 para realizar pruebas.

El equipo tiene un diseño delgado, sin antenas exteriores y no se calienta en absoluto. Sus colores neutros le permiten ubicarse de manera discreta, y los indicadores LED de color azul tienen una baja intensidad lumínica pero son suficientes para verificar el estado de funcionamiento del equipo.

Análisis Externo

La unidad que recibimos para las pruebas es la que se muestra en las fotos. En la parte posterior de la caja, encontramos información útil que nos ayuda a conocer y distinguir qué modelo de la serie E se ajusta mejor a nuestras necesidades. Los modelos mencionados en la tabla comparativa son el E1000, E2000 y el E3000, que es el modelo que estamos evaluando en esta reseña.

Una vez que quitamos la protección del equipo, abrimos la caja y eliminamos la protección del enrutador.

En cuanto a las conexiones en la parte posterior del equipo, de izquierda a derecha, encontramos un puerto USB que se utiliza para conectar discos duros, lo que nos permite grabar, reproducir y compartir archivos en nuestra red doméstica, así como acceder a ellos desde fuera del domicilio mediante contraseñas de acceso correspondientes.

También encontramos un puerto Ethernet WAN (amarillo) donde debemos conectar el cable Ethernet que proviene de nuestro módem ADSL o módem-router por cable.

Los cuatro conectores (señalados con una banda azul inferior) son donde se conectan los cables Ethernet a nuestro ordenador. El botón de RESET, de color rojo, nos permite restaurar los valores por defecto del equipo cuando lo pulsamos.

También encontramos el interruptor de encendido/apagado del equipo, y por último, el conector de alimentación (12V, 2,5A).

Un aspecto que echamos en falta es un interruptor externo de encendido/apagado del Wi-Fi. Muchos otros fabricantes han incorporado esta solución, accesible desde el exterior, sin necesidad de entrar en los menús de configuración. No todo el mundo tiene los conocimientos o la confianza para acceder a los menús de configuración.

Y por último, el equipo descansa encima de la mesa, con las inevitables partículas de polvo sobre su superficie negra de color negro piano.

Análisis Interno

El E3000 es básicamente el WRT610N v2 con algunos cambios menores que mencionaremos en las siguientes etapas de esta reseña. La principal diferencia respecto al WRT610N v1 es la sustitución de la CPU (BCM4705) por una más potente (BCM4718).

Una vez que hemos removido los 4 tornillos de la base inferior que sujetan la tapa superior, podemos acceder a la parte superior de los componentes. Podemos identificar tres áreas en el circuito, protegidas por un blindaje EMC: las secciones de radio de 2.4GHz (a la derecha) y 5GHz (a la izquierda, más cercana) y en la parte trasera, el gestor del switch Ethernet posterior.

Desde la parte posterior, podemos observar el equipo. La barra negra detrás de los conectores Ethernet es el transformador de acoplamiento de las tomas Ethernet. Llama la atención que los cables coaxiales de la antena para 2.4GHz están soldados a la placa, mientras que los de 5GHz tienen su propio conector. Suponemos que esto se hace para poder levantar la placa de circuito impreso desde el lado derecho en caso de inspección o reparación del equipo.

Una vista cercana del orificio para el botón de reset, el interruptor de encendido/apagado y el conector de alimentación. La tensión de alimentación no debe variar más allá del +-15%, de lo contrario, el router se reiniciará constantemente. Es importante señalar que este no es un fallo del equipo, ya que estamos acostumbrados a alimentar routers de este fabricante con tensiones hasta un 50% inferiores, y el equipo era capaz de regular estas diferencias en su etapa de alimentación conmutada (por ejemplo, el WRT54GL se podía alimentar hasta con 5 voltios sin problema).

El router cuenta con 4 antenas internas. Las dos posteriores se utilizan simultáneamente para las frecuencias de 2.4GHz y 5GHz, mientras que las dos frontales son independientes (una para 2.4GHz y otra para 5GHz). En resumen, el router dispone de tres antenas para cada banda de frecuencia y se configura como un router 3T3R utilizando dos amplificadores con un desfase de 90º en la antena central. Esta es la configuración más común que se encuentra en los routers Wi-Fi n, exceptuando algunos modelos (como el D-Link 825 y el Netgear 3700) que cuentan con 8 antenas y etapas de radio de tres salidas reales. A continuación, se muestra un detalle de la antena doble:

La circuitería y configuración mencionada anteriormente se puede observar en la siguiente fotografía. Al hacer clic en ella, se amplía para poder apreciar mejor el hardware.

La altura de los componentes se ha diseñado de manera que el router tenga un perfil bajo, como se puede observar en las fotos del inicio de la reseña.

En esta foto de los componentes se puede apreciar el pulsador negro ubicado a la derecha. Este pulsador es el de WPS, que permite acceder al wifi del router siempre y cuando el sistema operativo y la tarjeta wifi de tu ordenador sean compatibles con esta funcionalidad.

En otra imagen se puede observar la sección de radio para la banda de 5GHz y el chip gestor de la comunicación entre el bus del router y la parte inalámbrica. Este chip es el Modelo BCM4322, fabricado en un proceso de 65nm y forma parte de la familia Intensi-fi® de Broadcom. Es una solución 802.11 n y es un 2T2R con trampa de desfase de señal para la antena central en la parte de potencia de radio (la parte blindada).

El router tiene una memoria RAM de 64MB, suficiente para las variables de programa pero escasa en algunos procesos, como el buffer de lectura/escritura de la unidad de disco conectada al USB. Este inconveniente se hace evidente cuando reproducimos películas HD en nuestro televisor utilizando una película almacenada en el disco duro, ya que la velocidad del Wi-Fi disminuye y en escenas con una tasa elevada de bits pueden producirse interrupciones o congelación de la imagen. Consideramos que una mejor gestión de la memoria y los controladores del router resolverían este problema. La memoria Flash, que puede almacenar permanentemente el firmware y las variables, tiene una capacidad de 8MB. Se muestra una instantánea del circuito integrado de memoria RAM.

La gestión de Ethernet y redes del router se asigna al CI BCM53115, que soporta paquetes Jumbo de hasta 9KB, QoS con programación ACL de hasta 256 perfiles, IGMP IPv4 y MLD Snooping para IPv6. En resumen, es un impresionante switch con 5 entradas/salidas que puede detectar la velocidad de la red automáticamente, tiene MIDI automático (que cambia entre ethernet recto o cruzado) y un control de velocidad de bajada/subida programable. Lamentablemente, el firmware original de Linksys no permite modificar los valores de los paquetes Jumbo para aprovechar un mayor rendimiento en redes Gigabit, pero este problema puede ser solucionado con otros firmware alternativos como Tomato RAF. Se muestra una foto macro del circuito.

La CPU del router es el CI BCM4718, que funciona a una velocidad de reloj de 480MHz, una velocidad de transferencia a RAM de 240MHz y una velocidad de transferencia al BUS de 120MHz. Es suficiente para las funciones del equipo. Se echa de menos un segundo conector USB, ya que la CPU tiene dos canales USB y otros modelos de la competencia los aprovechan para conectar simultáneamente más de un disco duro o un disco duro con una impresora USB. Este problema se puede solucionar con un switch USB externo, pero nuevamente el firmware no lo soporta. Otros firmware alternativos disponibles para este modelo de router resuelven este problema.

La CPU se encuentra a la derecha de esta foto, con el disipador de aluminio necesario para disipar el calor durante su funcionamiento. Las dimensiones del disipador son muy pequeñas, ya que la temperatura alcanzada por la CPU en las pruebas realizadas nunca ha superado los 45ºC. En el centro de la foto se encuentran los ‘terminales’ del JTAG, que se utilizan para resucitar el equipo cuando la carga de firmware por tftp ha fallado.

Menús de configuración del router

En el menú principal de configuración básica es donde seleccionaremos el tipo de conexión de nuestro equipo. Por defecto, el router está configurado para obtener una IP automáticamente mediante DHCP. Para acceder a los menús, utilizaremos el navegador de Internet y escribiremos la IP 192.168.1.1. Aparecerá una advertencia que nos indica que podemos usar el CD que viene con el equipo si no estamos familiarizados con la configuración de estos dispositivos. Si ignoramos este mensaje, las credenciales de acceso serán las ya conocidas: usuario = admin, contraseña = admin.

Es posible utilizar nuestro router como un gestor de redireccionamiento para una página web que hayamos creado en nuestro ordenador mediante el servicio de registro gratuito de DynDNS. Para ello, debemos completar los detalles de nuestra suscripción gratuita en la sección DDNS de este menú.

Funciones como unidad de disco externo USB, Samba3, FTP y DLNA.

En la configuración, dirigámonos a la sección de almacenamiento, especificamente a la opción de Disco, donde podremos ver las características de cualquier disco duro conectado al puerto USB del router. Si así lo deseamos, también tendremos la opción de formatear el disco, aunque debemos tener cuidado si queremos conservar los datos almacenados en él.

Si contamos con un televisor o reproductor que sea compatible con DLNA o queremos utilizar el reproductor multimedia de nuestra computadora para buscar automáticamente los archivos multimedia que tenemos en el disco duro, debemos activar la opción de Media Server y autorizar los directorios que deseamos compartir, así como la frecuencia con la que el router examinará esos directorios.

Para el servicio FTP, es necesario realizar una autenticación de usuarios y contraseñas. Además, seleccionaremos si queremos habilitar el acceso a los archivos del disco duro solo para la red interna o también cuando nos encontremos fuera de nuestra casa. En este último caso, deberemos seleccionar la opción de Acceso a Internet.

Las demás funciones son comunes en otros routers y no presentan complicaciones adicionales. Las opciones de redireccionamiento de puertos se encuentran en la pestaña de Juegos y aplicaciones, y también encontraremos el UPnP y DMZ en esta misma pestaña.

Pruebas de rendimiento en conexiones WAN-LAN, WAN-WLAN, USB-LAN, Wi-Fi a 2.4GHz y 5 GHz.

Estadísticas:

En primer lugar, vamos a comprobar la velocidad de transferencia de archivos en nuestra red local sin conectar el router. Para hacer esto, utilizaremos el programa jperf, conectando dos ordenadores entre sí mediante un cable Ethernet y evaluando el rendimiento de las tarjetas Gigabit. Realizaremos tres pruebas simulando diferentes números de conexiones simultáneas, lo cual es equivalente a cuando navegamos por Internet o descargamos archivos de diversas fuentes (como jdownloader), por ejemplo.

Conexión directa: transmitiendo y recibiendo 100 conexiones. Velocidad obtenida = 801 Mbits por segundo.

En la prueba de rendimiento, se realizaron conexiones directas transmitiendo y recibiendo a diferentes cantidades. La velocidad obtenida fue de 910 Mbits por segundo con 50 conexiones y de 921 Mbits por segundo con 15 conexiones.

Luego, se procedió a conectar el router y se verificaron los mismos parámetros entre la entrada (WAN) y la salida (LAN). En la conexión WAN-LAN utilizando el router E3000, la velocidad obtenida fue de 190 Mbits por segundo con 100 conexiones, de 210 Mbits por segundo con 50 conexiones y de 234 Mbits por segundo con 15 conexiones.

En conclusión, se encontró que para una conexión de 50-100 Mbits, es posible que sea soportada, pero cuando se superan las 200 conexiones, el rendimiento de la conexión WAN (100 Mbits) o de 450 conexiones (50 Mbits) no se alcanza. En estos casos, se recomienda considerar el uso de firmware alternativo, ya que se ha demostrado que tienen un mejor rendimiento que el firmware original.

Prueba WAN-WLAN

Para esta prueba, se utilizó un adaptador Wi-Fi USB de doble banda modelo WUSB600N de Cisco Linksys en lugar del cable Ethernet en uno de los ordenadores. Se configuró la red inalámbrica en ambas bandas (2.4 GHz y 5 GHz) con seguridad máxima WPA2-PSK-AES de 256 bits de longitud. La distancia entre los dispositivos fue de 15 metros, con una intensidad de señal (RSSI) de -37 dB en la banda de 2.4 GHz y de -34 dB en la banda de 5 GHz. También se evitó la interferencia de otras redes con canales adyacentes a -15 dB sobre el canal Wi-Fi del router. En la banda de 5 GHz, no se encontraron otras redes.

En cuanto al rendimiento WAN-WLAN a 2.4 GHz, utilizando 100 hilos en transmisión y recepción, se obtuvo una velocidad de 1.85 Mbits por segundo.

El rendimiento WAN-WLAN a 2.4GHz, con 50 hilos en transmisión-recepción, alcanza una velocidad de 18.5Mbits por segundo.

En cambio, con 15 hilos en transmisión-recepción, la velocidad conseguida es de 17.9Mbits por segundo.

Asimismo, con 10 hilos en transmisión-recepción, se logra una velocidad de 18.6Mbits por segundo.

En relación a la prueba de WAN-WLAN a 2.4GHz, se concluye que se podrán ver películas en formato mkv sin interrupciones, en su mayor parte. Sin embargo, para películas con una tasa de bits más alta, será necesario utilizar la banda de 5GHz, como se mostrará a continuación.

En cuanto al rendimiento WAN-WLAN a 5GHz, con 100 hilos en transmisión-recepción, se alcanza una velocidad de 18.5Mbits por segundo.

Con 50 hilos en transmisión-recepción, la velocidad conseguida es de 135Mbits por segundo.

Con 15 hilos en transmisión-recepción, se logra una velocidad de 158Mbits por segundo.

Finalmente, con 10 hilos en transmisión-recepción, la velocidad alcanza los 143Mbits por segundo.

En conclusión, en la prueba de WAN-WLAN a 5GHz no se presentan problemas y se podrán ver películas sin dificultades.

Prueba del router E3000 a través de USB

La velocidad de transferencia de escritura de un archivo desde el PC al disco duro a través del USB del router es de 3.56MB/segundo. Mientras que en lectura, la velocidad de transferencia es de 4.76MB/segundo.

Al utilizar la red Wi-Fi en la banda de 2.4GHz, la velocidad de transferencia de escritura desde el PC al disco duro a través del USB del router se reduce a 2.27MB/segundo. En lectura, la velocidad de transferencia es de 2.37MB/segundo.

Por otro lado, si se utiliza la red Wi-Fi en la banda de 5GHz, la velocidad de transferencia de escritura desde el PC al disco duro a través del USB del router es de 2.70MB/segundo. En lectura, la velocidad de transferencia se mantiene en 4.76MB/segundo.

Estos resultados son parte de una prueba realizada, próximamente se llevarán a cabo pruebas comparativas con otros routers y firmwares en redeszone. Utilizaremos este mismo esquema de verificación para asegurar que los resultados sean comparables y proporcionen una opinión clara sobre el rendimiento de estos nuevos equipos.