3. 내부는 어떨까?
안테나가 3개라는 것 외에는 생각보다 단순하게 생긴 겉모양은 이리보고 저리봐도 AirgoNetworks의 TRUE MIMO기술을 사용했다는 것 밖에 알 수가 없다.
[ 라우터 상단의 회사명과 칩셋명 ]
말로만 TRUE MIMO라고 하는데 과연 Belkin Pre-N 라우터의 내부는 어떻게 생겼을까? 이런 궁금증을 이기지 못하고 필자는 드라이버를 들고 말았다.
[ 분해하기 전의 라우터의 하단 모습 ]
라우터의 분해는 밑에서 부터 시작이 된다. 아랫부분의 네 귀퉁이에 있는 +자 나사를 풀어내면 아래판과 윗판으로 분리가 되며 본격적인 분해를 할 수 있다.
[ 아랫판을 벗겨낸 내부의 모습 ]
아랫판을 벗겨내면 덩그러니 철판만 보이고 옆 부분에 안테나와 연결된 부분이 보인다. 이 철판은 기판내로의 먼지유입을 막아주고, 내부에서 생긴 열을 효과적으로 발산시켜주는 역할을 할 것으로 보인다. 또한 불필요한 전자파가 내외부에서 새어나오는 것을 막아주는 역할도 할 수 있을 것으로 기대된다.
[ 3개의 안테나 ]
TRUE MIMO 기술은 2 x 3 기술(송신 2개, 수신 3개의 칩, 2개는 안테나 공유, 1개는 수신전용)을 구현하였기 때문에 총 3의 안테나가 사용된다.
[ 기판부분만 들어낸 모습 ]
기판부분을 들어내고 쇠판을 벗겨낸 모습이다. 예상했던대로 무선랜 모듈은 mini-PCI 방식으로 메인 기판에 부착되어 있는 상태였다.
[ 빼곡한 모습의 메인기판 ]
mini-PCI 무선모듈이 부착된 뒷면을 살펴보면 기존의 유선 공유기와 별반 다르지 않은 모습을 볼 수 있다. 아래에서 각 부분들을 살펴보도록 하자.
[ Hynix의 메모리 ]
먼저, 눈에 띄는 부품인 버퍼메모리를 살펴보면 Hynix의 제품으로, 한국에서 제조한 제품이라는 것을 알 수 있다. 본 메모리 칩은 166Mhz로 동작하는 DDR SDRAM으로 흔히 DDR333규격이라고 말하는 제품이며, 128Mbit(MB로 환산시 16Mbyte)의 용량을 가지고 있는 칩이다. 그리고 사진에는 나와있지 않지만 펌웨어 업그레이드를 위한 Flash롬이 4MByte 부착되어있다.
[ CPU역할을 하는 BCM4704 ]
컴퓨터에 CPU가 있듯이 Router에도 CPU역할을 하는 부분이 있다. 바로 위에 보이는 BCM4704가 그런 역할을 해주는데, 이 칩은 300Mhz의 속도로 동작해서 라우팅 / 브리징 역할을 해주며 IPSec기반의 VPN에서 75Mbps로의 가속도 지원해준다.
[ 네트워크 컨트롤러인 BCM5325 ]
위 사진은 스위칭 역할을 담당하고 있는 Broadcom의 BCM5325칩이다.
이 콘트롤러는 Packet Buffer(128KB 내장), 5개의 10/100BASE-TX 전이중 이더넷 트랜시버, media access controllers, address magagement, nonblocking switch fabric의 모든 기능을 통합한 기능을 하는 칩이다. 또한 Auto MDI/MDIX (국산 라우터에서 말하는 Auto Sensing)을 지원하여 라우터와 PC연결에 사용되는 케이블이 다이렉트냐 꼬인케이블(Crossed-Pair)이냐에 상관없이 자동으로 인식하는다는 것도 이 칩에 연결되어 가능한 재능이다. 자세한 것은 아래의 개념도를 참고하기 바란다.
[ Broadcom의 BCM5325 콘트롤러 개념도 ]
[ Airgo의 Pre-N지원 mini-PCI ]
지금까지는 기존의 여느 공유기에서 구경할 수 있었던 부분들이지만 위에 보이는 사진부터는 주의깊게 잘 보아야 할 것이다.
[ Airgo의 Pre-N지원 mini-PCI ]
공유기 본체에서 떼어낸 mini-PCI규격의 Pre-N 카드이다. 여기 역시 쇠판으로 가려놨는데, 한부분씩 조심스럽게 살펴볼 수 있는 기회를 가져보도록 하자.
[ Airgo의 Pre-N지원 핵심칩 ]
Pre-N의 핵심기술인 MIMO를 컨트롤해주는 AirgoNetworks의 칩모습이다. 최대 108Mbps의 속도의 무선 통신이 가능하게 해준다는 것은 이미 알고 있는 사실이니 넘어가도록 하겠다.
[ Airgo의 저가형 Pre-N칩셋 ]
http://www.linksysinfo.org 에서 WRT54GX2 제품에 포함된 mini-PCI 칩셋의 사진을 찍어놓은 모습이다. 현재 필자가 필드테스트한 제품은 송신에 2개의 칩, 수신에 3개의 칩이 사용되는데에 반해 위의 저가형 칩은 송/수신에 각각 2개의 칩이 사용된다. 위의 사진에서 뻥뚫린 부분에 칩이 하나 더 있는 모습이 Belkin Pre-N Router에 포함된 모습이라고 생각하면 좋을 듯하다.
지금까지 Belkin Pre-N Router의 내부 모습을 요목조목 살펴 보았다. 이렇게 내부를 살펴봄으로서 여러가지를 알 수 있게 되었는데,
1. 기판을 둘러싼 쇠판으로 인해 내부의 열이 밖으로 잘 전도될 것이라는 것
2. 300Mhz로 작동하는 BCM4704 칩셋과 연동된 DDR333 메모리를 버퍼메모리로 사용하여 빠른 속도의 처리가 가능할 것이라는 것
3. BCM5325 콘트롤러의 사용으로 여러가지 장점들이 많다는 것
4. 무선랜 모듈이 on-Board 되어 있지 않고 mini-PCI 형태로 부착되어 있어서 비교적 손쉽게 업그레이드가 가능하다는 것(제조사의 지원이 적극 필요한 부분이며 802.11n규격이 확정되었을 때 기존의 칩셋으로 호환이 불가능 하다면 간단한 업그레이드로 802.11n규격의 적용이 가능 할 듯하다.)
5. 송신을 담당하는 안테나가 양끝의 2개, 수신을 담당하는 안테나가 3개 모두 이므로 송신에 문제가 있을때는 양끝의 안테나를 잘 조절하면 이득이 생길 것이라는 것.
등등에 대해 알 수 있었다.
현재 테스트에 사용된 제품은 rev. 1 버전으로 1세대 Airgo MIMO 제품이라고 한다. 그리고 요즈음에 rev. 2 버전이 출시되어 판매에 들어갔다고 하는데, 외국 여러 사이트들을 조사해본 결과 차이점은 유선 콘트롤러 부분의 제조사와 제품이 달라졌고 무선랜 모듈도 달라졌다고 한다. 하지만 원가 절감의 이유로 업그레이드 된 것으로 추정되며 rev. 1버전이 rev. 2버전에 비해서 30% 무선 속도가 우월하다고 한다.
그리고 본문에서 언급한 바 있는 수신칩이 하나 제거 되어 2X2로 나오는 저가형 Pre-N 제품은 성능면에서는 Pre-N에 버금가는 수준이지만 가격은 훨씬 저렴하다고 하는데 이도 기대해볼 만 할 것같다.
지금까지 라우터의 내부 모습에 대해서 살펴보았고 다음에는 성능에 대해서 본격적으로 알아보도록 한다.
4. 진짜 성능은 어느정도일까?
지금까지 실제 성능은 살펴보지 않고, 겉모양 부터 안의 부품까지만 살펴보았다. 지금쯤이면 많은 분들이 Pre-N 네트워크 제품들의 성능이 어느정도나 될것인가에 대해서 슬슬 궁금해질 것이다.
간단하게 몇가지 테스트를 통해서 나온 결과를 토대로 본 제품의 성능에 대해서 살펴보도록 하자.
[테스트환경]
◈ 초고속 인터넷 : Powercomm(파워콤) 광랜(평균 60Mbps 수준)
◈ PC1(데스크탑) : AMD Athlon XP 2400+ / 512MB RAM / SIS-900 NIC
- 유선 성능 체크에 주로 사용된 컴퓨터
◈ PC2(데스크탑) : Intel Pentium 4 1.6G / 512MB RAM / Realtek 8139 NIC
- Belkin Pre-N 라우터와 Anygate RG-3000A 제품을 무선 브릿지할때 RG-3000A에 연결
◈ PC3(노 트 북) : Averatec 6300HZ / Intel Pentium-M 1.6G / 512MB RAM / Realtek 8139/810x NIC & Intel PRO Wireless 2200BG
- Pre-N PCMCIA 카드와 내장 무선랜을 이용하여 무선랜 성능 측정에 주로 사용
1) 유선연결시의 성능
우리나라는 IT선진국 답게 '광랜' 이라는 이름으로 50Mbps 이상의 속도를 제공하는 초고속 인터넷을 사용하는 가정이 많다. 그래서 그런지 외국계 기업(Netgear, Linksys등)에서 출시한 여러 유무선 공유기들이 무선성능은 국내 제품에 비해서 앞서는 평을 받고 있는 것도 있지만 유선성능면에서 우리나라 가정에서 사용하는 속도를 받쳐주지 못해 사용자들에게 외면을 당하는 실정이다. 그럼, 외국계 기업인 벨킨에서 출시한 Pre-N 라우터는 어떨까? 아래에서 살펴보도록 한다.
위의 측정결과는 필자의 가정에서 사용하는 파워콤 광랜 서비스를 컴퓨터의 랜카드로 직접 연결 했을때의 측정결과이다. 상/하향 모두 60Mbps의 속도이며, 지연값은 7ms 정도이다.
Pre-N 라우터를 연결해보도록 하겠다.
Pre-N 라우터를 연결해본 결과 상/하향 속도가 10Mbps 정도 저하가 되었다. 현재 제조사 쪽에서 밝히는 최고 유선 속도는 75Mbps 수준. 그렇다면 60Mbps 정도의 속도가 나오는 필자의 집에서는 그 전체 속도가 다 나와야 하는데 그렇지 않다. 왜 그럴까?
그 이유를 이리 저리 알아본 결과, 1) 라우터 자체의 NAT 기능사용으로 인한 속도감소, 2) 광랜 서비스에서 신호 약화로 인해 속도감소 등의 이유를 찾을 수 있었다. 우리가 2부에서 라우터의 내부모습을 살펴보면서 300Mhz의 속도로 공유기 기능을 수행해주는 칩이 있다는 것을 보았지만, 60Mbps 라는 빠른 속도를 처리해주는 경우에는 아무래도 속도면에서 손실이 발생할 수 밖에 없다. 그리고 광랜 서비스의 특성상 랜 케이블이 아파트 지하의 장비에 연결이 되는데 이 때 거리가 멀어지면서 신호가 약해져서 공유기를 연결할 경우 속도가 많이 감소해서 나올 수 있다고도 한다.
그래도 왜 특히 속도가 많이 떨어질까? 국내에서 출시된 다른 공유기의 성능을 같이 살펴보도록 한다.
위의 측정결과는 EFMNetwork의 ipTIME Q104 제품을 연결했을때의 측정결과이다. 이 공유기는 최대 105Mbps 를 지원한다고 광고하는 제품이지만 위에 언급한 이유등으로 인해 그만큼의 속도를 내어주지 못하고 있다.
그 다음은 ALTech의 유무선 공유기인 RG-3000A 제품의 측정결과이다. 이 제품을 연결한 결과 Pre-N 라우터보다 더 떨어지는 성능을 보여주었다.
위의 테스트 결과를 본다면 공유기를 사용했을 때의 속도저하는 불가피 한 것으로 보이며, Belkin Pre-N Router의 경우를 본다면 속도저하의 정도가 용납할만한 정도인 것으로 보였다.
그렇다면 여기서 잠시, 공유기가 공유기 기능을 할 수 있게 해주는 NAT 기능때문에 속도의 손실이 생긴다고 이야기를 했는데 이 기능을 꺼버리면 어떨까? 공유기에 공유기 기능을 끄는게 가능할까? 결론부터 말하자면 NAT 기능을 끌 수 있으며 끌 경우 속도에 향상이 생긴다.
위의 측정결과는 펌웨어 자체에서 제공되는 설정을 통해서 라우터 기능을 완전히 끄고 무선AP로만 사용할 수 있도록 설정을 변경한 뒤 측정한 결과이다. 공유기능(NAT)를 켰을때의 속도보다 눈에 띌정도로 좋아지고 속도 손실도 많이 줄어든 것을 알 수 있다.
이렇게 본다면 Belkin Pre-N Router의 속도손실은 공유기 내부의 처리속도가 부족해서이거나 또는 정확한 이유를 알 수 없는 한마디로 '특성을 타는'결과로 볼 수 있을 것같다.
2) 무선연결시의 성능
자, 이번에는 Belkin Pre-N 라우터의 가장 핵심적인 부분에 대한 테스트이다.
MIMO 기술(다중 입/출력)을 사용하여 기존의 무선 성능(802.11g규격)에 비해 600%더 빠른 속도에 800%더 넓은 커버리지를 제공한다고 하는데 최고의 성능을 나타내 줄 수 있는 환경인 2~5m 거리에 장애물이 없는 상황에서 속도를 테스트 해보았다.
[ 2~5m 거리에 장애물 없음 속도측정]
'어라, 이상하다' 하는 생각을 하신 분들이 많을 것이다. 제품 설명에 나온 6배 빠른 속도 & 8배 넓은 범위 라는 말은 최적의 환경에서 테스트를 했을때를 말하는 것으로 실제 가정환경에서 사용할 경우 약 2배 정도의 성능 개선만이 느껴진다. 그렇게 생각해도 위의 결과는 이상할 것이다. 54Mbps의 2배인 108Mbps의 성능을 보여주면 실제 대역폭은 20~22Mbps정도의 실제대역폭이 나오는 802.11g보다 2배 빠른 40~44Mbps 의 속도가 나와야 정상일텐데 말이다.
[방안에서 측정한 NetStumbler]
그 이유중에 하나로 지목하고 있는 것이 바로 다른 AP로 인한 무선간섭이다. 위에 보는 것 처럼 필자의 집 주변에는 많은 수의 AP가 2.4Ghz 대의 전파를 여기저기서 쏘아대고 있다. 채널마다 주파수가 틀리긴 하지만 전파특성상 약간씩 중첩이 일어날 수 있기 때문에 그 만큼의 속도감쇄가 나타나는 것으로 보인다. 결과에 조금 아쉬움이 남기는 하지만 요즘들어 여기저기서 무선랜을 많이 사용하고 있어서 채널 간섭은 어쩔 수 없는 결과인 것같다.
이제는 거리와 장애물에 따른 속도의 변화를 살펴보도록 하자.
이미 많은 사람들이 알고 있듯이 MIMO 기술을 채용한 Belkin Pre-N 라우터는 무선에 있어서는 발군의 성능을 보여준다. 아래는 필자의 방 - 화장실 - 안방까지의 콘크리트 벽 3개를 지나 측정된 무선속도이다. 꽤나 우수한 성능을 보여준다.
[ 콘크리트 벽 3장 뚫은 속도 ]
[ 콘크리트 벽을 3장 뚫은 Intel 2200BG 의 성능 ]
[ 콘크리트 벽 3장 뚫은 RG-3000A 공유기의 무선브릿지 모드 ]
Belkin Pre-N 라우터를 사용한지 얼마 지나지 않아, 우연히 차를 몰고 노트북을 켜놓은 상태에서 집앞을 지나가는데 나중에 확인했더니 우리집 AP가 잡힌 흔적이 있었다. 설마 하는 마음으로 노트북을 들고 집 앞 놀이터로 뛰어나갔다. (필자의 집은 아파트 21층이다)
놀이터 벤치에 앉아 무선신호들에 대한 정보를 알 수 있게 해주는 Network Stumbler 라는 프로그램을 실행시키자 말자 아래와 같이 주위의 수많은 무선랜 전파들이 잡혔다.
요즘들어 무선랜을 사용하는 가정이 많이 늘어남에 따라 집 밖에서도 무선랜 전파가 많이 잡혔다. 위의 사진은 Belkin Pre-N Network Card 를 이용하여 주위의 전파를 잡아본 결과이다. NESPOT이라는 SSID가 많이 잡히는데, 넷스팟을 쓰는 사람들은 좋겠지만 그렇지 않은 사람들에게는 또다른 공해로 느껴진다.
SSID를 살펴보니 필자의 집 AP가 잡혔다. Pre-N 카드를 썼더니 잡혔네.. 그렇다면 일반 802.11g 랜카드로는 어떨까?
노트북 자체에 내장된 Intel Wireless 2200BG 위의 사진을 보면 초록색으로 나오는 것들이 내장된 무선랜으로 잡은 결과이며 회색으로 표시된것은 Belkin 무선랜으로는 전파가 잡혔다가 전파가 파악되지 않게 바뀐 모습이다.
다른 가정의 전파방해도 많고 21층인 필자의 집에서 1층 놀이터까지 거리가 만만치 않지만 전파는 잡혔는데 속도는 어떻게 나올까? 무선랜카드를 바꿔가면서 속도를 테스트 해보았다.
위의 테스트 결과는 Belkin Pre-N 라우터와 Belkin Pre-N Network Card 가 필자의 집앞 놀이터에서 108Mbps 의 속도로 연결되어 속도를 측정한 모습이다. 108Mbps로 접속되었음은 물론이거니와 하향 8메가, 상향 10메가가 넘는 프리미엄큽 이상의 속도가 나왔다. 이 정도 결과를 본다면 우리집 근처의 아파트에서 우리집 AP로 접속만 한다면 위와 비등한 속도를 얻을 수 있다는 결론도 내릴 수 있을 듯하다.
일반 802.11g 지원 클라이언트의 성능은 어떠할까?
일반 802.11g 클라이언트로 위의 Belkin Pre-N 클라이언트가 접속했던 똑같은 위치 똑같은 각도에서 측정한 결과이다. 상/하향 1Mbps 의 결과가 나왔다.
이 실험을 통해서 라우터 제품의 무선 도달 범위가 상당히 넓다는 것과(외국 사이트에는 장애물이 없는 평지 환경에서 500m 가 넘는 거리에서 무선이 잡혔다는 보고도 있다), Pre-N 클라이언트 역시 무선 포착능력이 좋고 속도또한 좋다는 사실을 알 수 있었다.
지금까지 성능적인 면을 다양한 테스트를 통해서 알아보았다. 현재 Pre-N 라우터는 시중에서 240,000원에 판매되고 있어 일반 802.11g 유무선공유기에 비해 3~4배 비싼 가격에 판매되고 있는데, 과연 이 제품을 구입할만 한 가치가 있느냐는 질문에 대한 답은 사람들 마다 다를 듯하다. 최고 속도만을 중시하는 사람들은 그다지 쓸모가 없다 라는 반응이 올테고, 장애물을 극복하는 능력과 먼 도달 범위를 중시하는 사람이라면 현재 나온 최고의 솔루션 이기에 선택을 할만 할 것이다.
그 선택은 여러분 손에 달린 듯 하다.
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