10 gigabit ethernet netwerkkaart – snelheid verbeteren

10 gigabit ethernet kan veel tijd besparen bij de overdracht van grote bestanden. Maar door de hoge snelheid worden veel drivers van netwerkkaarten overbelast en vormen dan een bottleneck. Een paar trucs kunnen helpen de snelheid verbeteren, net als onze tips voor het kiezen van de netwerkkaart.

Veel ethernet netwerken zijn geschikt voor snelheden van 10 Gbit/s, zelfs met oudere Cat-5e-bekabeling. Dat kan veel tijd besparen. Maar in de praktijk valt de snelheid soms tegen en is die vaak slechts het dubbele van een gigabit-verbinding en niet tienmaal zoveel.

Bij troubleshooten kom je snel tot de conclusie dat er netwerkdrivers zijn die het verkeer vertragen. Die horen bijvoorbeeld bij VPN-­programma’s, antivirussoftware of persoonlijke firewalls. Ook traffic-schedulers, virtualisatiesoftware, monitoringtools en analysetools kunnen het verkeer vertragen.

De datasnelheid bij 10 gigabit ethernet is zo hoog, dat de processor een bottleneck kan worden. Daarom moeten de netwerkkaart en de driver dit probleem oplossen. Oudere NDIS 5 drivers doen dit veel minder efficiënt dan nieuwere NDIS 6 drivers. Verderop lees je hoe je de drivers controleert.

Meer over specifieke programmeeroplossingen die worden gebruikt in drivers voor netwerkkaarten, zoals Large Segment Offloading (LSO) en Receive Segment Coalescing (RSC), kun je lezen in c’t 11/2021, vanaf pagina 119.

Als je optimaal gebruik wilt maken van 10-gigabit-ethernet, moet je een netwerkkaart kiezen die veel hardware-ondersteuning biedt – in elk geval LSO naast de verplichte checksum-offloading. LSO is ook te vinden op laaggeprijsde NBase-T/10G-kaarten, zoals de Aquantia AQC107, andere kaarten met die chipset, of de Asus-kaart uit onze test-pc.

RSC wordt momenteel alleen aan­getroffen op high-end kaarten, maar dat zou kunnen veranderen met de toenemende populariteit van 10GE (10 gigabit ethernet).

We gebruikten voor metingen en NDIS 6-optimalisaties twee exemplaren van de Broadcom Net­Xtreme II ­BCM957810A1008G-netwerkkaart. Een ander voorbeeld van een kaart met LSO en RSC is de Lenovo ThinkSystem QL41134.

Zodra de kaart geïnstalleerd is, moet je de driver ­instellingen openen en controleren of checksum-offloading en andere hardwareversnellingen ingeschakeld zijn (‘Netwerk en internet / Adapteropties wijzigen / Adapter / Eigenschappen’, klik daarna op Configu­reren en Geavanceerd).

Als je software gebruikt die zijn eigen netwerk­drivers installeert, controleer dan voor welke NDIS-versie die bedoeld zijn. De computer en de netwerkkaart zijn het snelst wanneer alle drivers ten minste volgens NDIS 6.3 werken. Daarom is het raadzaam te controleren of offloading na het installeren van nieuwe netwerksoftware geactiveerd is (zie verderop).

Ook sommige anti­virusprogramma’s installeren hun netwerkdrivers geruisloos. Je kunt echter via ‘Netwerk en internet / Adapteropties wijzigen / Adapter / Eigenschappen’ zien welke stuurprogramma’s aan de netwerkstack zijn toegevoegd.

Indien mogelijk moet je NDIS 5-drivers uitschakelen (zie verderop voor NDIS versie controleren). Windows kan ze gebruiken in een NDIS 5-compatibiliteitsmodus, maar ze vertragen het systeem – zelfs als ze niets te doen hebben. Een indicatie van vertragende drivers is een hoge cpu-belasting van een core tijdens de netwerkoverdracht van grote bestanden. Die kan makkelijk op­lopen tot 100 procent.

Ontvang gratis informatie en tips over netwerken, schrijf je in voor de nieuwsbrief:

Windows kan de RSC-functie alleen gebruiken als de geïnstalleerde en actieve stuurprogramma’s ten minste geschikt zijn voor NDIS 6.3. Om de NDIS-versie te controleren, kan het volgende commando in Power­Shell worden ingevoerd:

Get-NetAdapter | Select Name, NdisVersion

RSC wordt normaal gesproken pas actief na een herstart.

Er zijn verschillende oudere drivers die task-off­loading uitschakelen. Daartoe behoren het packet-­capture-stuurprogramma WinPcap van Wireshark, de virtuele bridge-adapter van VMWare en oudere cFosSpeed-versies. Dergelijke stuurprogramma’s moeten worden gedeactiveerd voor volledige 10Gbit-capa­citeit, zodat Windows task-offloading kan inschakelen.

De volgende PowerShell-commando’s laten zien of off­loading actief is:

Get-NetAdapterChecksumOffload Get-NetOffloadGlobalSetting

Om drivers te deactiveren, klik je met de rechtermuisknop op het netwerkpictogram op het systeemvak, kies je ‘Netwerk- en internetinstellingen openen’, klik je op Ethernet en vervolgens op ‘Adapteropties wijzigen’. Open de Eigenschappen van de ethernetadapter met de rechtermuisknop.

Een Windows 10-installatie bevat standaard negen onderdelen:

Als er andere drivers op de lijst staan en één daarvan het systeem vertraagt, verwijder dan het vinkje om die uit te schakelen en herstart de machine. Daarna moet de computer in staat zijn ten minste in het lokale netwerk gebruik te maken van een 10Gbit-verbinding, bijvoorbeeld bij bestandsuitwisseling met een netwerkopslagsysteem (NAS) dat geschikt is voor 10GE. Windows onthoudt de status tot de volgende herstart.

Als je de software die op het verouderde stuur­programma is gebaseerd weer nodig hebt, activeer je dat stuurprogramma weer bij de eigenschappen van de adapter en herstart je de computer. Natuurlijk is dat op den duur vervelend.

In dergelijke gevallen kan het geen kwaad om de ontwikkelaar van de software voor te stellen zijn stuurprogramma te herzien. Anders kun je eventueel overstappen op een alternatief voor de software.

(informatie afkomstig uit het artikel van Christoph Lüders, Martin Winkler en Marco den Teuling, c’t magazine 11/2021, p. 118)