De prijzen voor 10-gigabit-hardware dalen, waardoor dat ook voor kleine kantoren en thuisnetwerken betaalbaar wordt. Dankzij moderne chips werkt die snelheid ook met oude bekabeling. We lichten de eisen en voordelen toe.
Lees verder na de advertentie
10 gigabit voor thuis en kantoor
Lange tijd waren gigabit-ethernetpoorten dé standaard in de IT-wereld en was snellere hardware relatief duur. Maar op dit moment tekent zich een verandering af: 2.5GBase-T is al standaard bij moederborden uit het midden- en topsegment en 10-gigabitkaarten en USB-adapters worden steeds goedkoper.
Steeds meer netwerkopslagapparaten hebben NBase-T-poorten die tot 10 Gbit/s kunnen halen, waardoor gegevens sneller door het netwerk vliegen. Daardoor wordt ook de hoogste snelheid die momenteel via koper haalbaar is interessant voor kleinere netwerken en lagere budgetten.
Om de overstap naar het 10-gigabitnetwerk makkelijker te maken, leggen we in dit artikel uit wanneer de overstap voor jou de moeite waard is, aan welke voorwaarden je netwerkinfrastructuur moet voldoen voor die snelheid en hoe je eventueel glasvezel als alternatief kunt inzetten.
We richten ons daarbij vooral op kleine kantoren en thuisnetwerken (SOHO: Small Office, Home Office). Onze aankoopgids voor met 10G compatibele componenten en de vergelijkingstest van USB-10GE-adapters helpen je bij het vinden van de juiste hardware.
Is 10G wel nodig?
Of een 10-gigabitnetwerk voor jouw situatie zinvol is, hangt af van de toepassingen die je gebruikt en van de hardware die je al hebt.
De reden waarom het zo lang heeft geduurd voordat een nieuw snelheidsniveau bij koperen ethernetaansluitingen voet aan de grond kreeg, is vrij simpel: de meeste toepassingen op apparaten thuis en op typische kantoorwerkplekken kunnen prima uit de voeten met gigabit-ethernet – dus een datasnelheid van ongeveer 110 MB per seconde.
Surfen, webapps en gamen zitten in het bereik van een paar honderd kilobit tot enkele megabit per seconde en hebben meer baat bij een lage latentie dan bij een hoge gegevenssnelheid. Videostreaming heeft tot 30, en zelden 50 Mbit/s nodig, en video’s en foto’s kun je met zo’n 110 MB per seconde binnen een acceptabele tijd opslaan op een netwerkopslag (NAS).
Maar overal waar tijd geld is, enorme hoeveelheden data ontstaan en de gegevensbeveiliging bepalend is voor het succes of mislukken van een project, loont het de moeite om eens naar de 10-gigabitwereld te kijken. Daar bedraagt de netto gegevenssnelheid namelijk zo’n 1,1 gigabyte per seconde.
Hoge netwerksnelheden
De RAW-foto’s van een fotograaf, het 6K-videomontageproject van een videoproducent, de animatie van een VFX-artiest of de trainingsdataset van een AI-start-up – een paar voorbeelden van bestanden die al snel enkele honderden gigabyte groot worden en tegelijkertijd een enorme zakelijke waarde hebben.
Die moeten daarom altijd worden gekopieerd naar een redundante netwerkopslag met regelmatige back-ups en, in het geval van lopende projecten die geen extreem korte toegangstijden vereisen, ook direct daar bewerkt worden. Alleen dan is gegarandeerd dat ze veilig worden opgeslagen, en met behulp van de back-ups bescherm je jezelf tegen gegevensverlies en chantage door cryptotrojans.
Bij een thuisnetwerk profiteer je minder van die hoge snelheden, maar is een gedeeltelijke upgrade van het netwerk toch te rechtvaardigen: het kopiëren van video’s en foto’s gaat een stuk sneller – zeker als er meerdere fotografen in een gezin zijn – en dagelijkse volledige back-ups van de computers zijn dan in een mum van tijd klaar. Alles herstellen na een defecte schijf wordt dan een fluitje van een cent.
Turbo-NAS
Voorwaarde voor een turbo-NAS, vooral als je daar rechtstreeks op wilt werken, zijn NVMe-SSD’s. Alleen de SSD’s die rechtstreeks via PCIe zijn aangesloten, bieden voldoende gegevenssnelheid en bewerkingen per seconde (IOPS, Input/Output Operations per Second), zodat het netwerkverkeer geen bottleneck wordt. Ze overdragen doorgaans enkele gigabyte per seconde bij middelgrote en grotere bestanden.
SATA-SSD’s zijn niet helemaal ongeschikt, maar door de tragere verbinding (6 Gbit/s) hangt het sterk af van de RAID-configuratie en de PCIe-overdrachtssnelheid van de SATA-controller of je de 10G-interface echt ten volle kunt benutten – het komt dus aan op de hardware.
Mechanische harde schijven (HDD’s) zijn nog steeds prima geschikt als betrouwbare back-upbestemming en opslagplaats voor alles wat niet snel verwerkt hoeft te worden. Maar zelfs in RAID-configuraties met meerdere harde schijven zit je meestal al snel aan een maximum van zo’n 300 MB per seconde.
Door de mechanica leveren HDD’s slechts relatief weinig IOPS, waardoor ze minder geschikt zijn voor het direct werken op een netwerkstation – zeker als er veel kleine bestanden in het spel zijn.
Toch loont het, gezien de opslagcrisis, de moeite om een balans te vinden tussen gegevensopslagplaats en projectopslag, want HDD’s zijn momenteel veel goedkoper dan SSD’s.
Uitbreidingsmogelijkheden
Minimaal twee NVMe-slots zijn tegenwoordig standaard bij veel NAS-systemen uit het midden- en topsegment. Oudere apparaten uit het topsegment – vooral die voor serverkasten (racks) – kun je vaak uitrusten met 10-gigabit-ethernet- en NVMe-PCIe-kaarten. Informatie daarover vind je meestal bij de fabrikant van de NAS.
Hetzelfde geldt meestal als je een bedrijfs- of thuisserver bij een professionele fabrikant gekocht hebt of zelf hebt samengesteld en een combinatie van moederbord en behuizing hebt gekozen die ruimte biedt voor extra kaarten.
Voorwaarde daarvoor is dat de slots voldoende PCIe-lanes met de juiste snelheid bieden. Meer over de benodigde PCIe-configuratie voor netwerkkaarten lees je in het aankoopadvies voor 10G-compatibele componenten.
We hebben echter gemerkt dat NVMe-SSD’s die als schrijf- en leescache zijn ingesteld, nauwelijks een snelheidsvoordeel bieden als er maar weinig gebruikers toegang toe hebben. Vooral NAS-fabrikanten promoten die functie vaak. Om de snelheid echt ten volle te benutten, moet je de SSD’s als aparte volumes of in een RAID-combinatie inzetten.
Multigig-internet
10-gigabit-ethernet loont ook overal waar gegevens niet alleen snel naar een ruimte ernaast en weer terug moeten worden verzonden, maar ook naar buiten. Als je als klein bedrijf, ZZP-er of remote werker dagelijks grote hoeveelheden gegevens voor klanten via internet moet verwerken, kan 10-gigabit-ethernet die uitwisseling in de nabije toekomst enorm versnellen.
Daarnaast profiteren ook degenen die de eerder genoemde back-ups liever bij een externe aanbieder onderbrengen en daar niet een NAS of server voor willen gebruiken. Voorwaarde daarvoor is een glasvezelverbinding, want alleen glasvezel biedt hoge datasnelheden boven de gigabitgrens in beide richtingen.
Met het tv-kabel-internetprotocol DOCSIS zullen nog wel multigig-verbindingen mogelijk zijn, maar waarschijnlijk alleen in de ontvangstrichting (downlink) en niet in de verzendrichting (uplink).
Tot nu toe maken de lokale kabelproviders ook nog geen aanstalten om hun infrastructuur te vernieuwen naar DOCSIS 4.0. De huidige glasvezelaanbiedingen beperken zich grotendeels tot 1000 Mbit/s.
De aangelegde kabels zijn prima in staat om honderden gigabit of zelfs terabit per seconde aan te kunnen. De reden is simpelweg de basisdatasnelheid van GPON (2,5/1,25 Gbit/s), die op een verstandige manier over meerdere klanten moet worden verdeeld. GPON, Gigabit Passive Optical Network, is momenteel het meest gebruikte protocol voor gesplitste optische netwerken.
Providersnelheden
Als je andere technologie op de glasvezel aansluit, schieten de datasnelheden zonder verdere aanpassingen razendsnel omhoog: XGS-PON (10 Gbit/s symmetrisch) wordt bij veel providers al uitgerold, dus je kunt de komende jaren aanbiedingen verwachten met snelheden tot wel 5 Gbit/s in beide richtingen.
Iets later zal waarschijnlijk zelfs 50G-PON (50/25 Gbit/s of 50 Gbit/s symmetrisch) zijn intrede doen in de netwerken. Je kunt bij een aantal glasvezelproviders via de zakelijke klantenservice nu al een 10-gigabit-aansluiting aanvragen. Die wordt dan niet via de gesplitste optische netwerken aangesloten, maar via een exclusieve glasvezelkabel die vanuit je gebouw naar het distributiecentrum wordt doorgelust en op een poort wordt aangesloten. Daarvoor is in de distributiecentra – ook in woonwijken – doorgaans genoeg reserve.
Houd er wel rekening mee dat een provider daar een leuk bedrag voor zal vragen, want zo’n aansluiting kost meestal enkele honderden tot meerdere duizenden euro per maand.
Maar alleen met een netwerk dat geschikt is voor 10 gigabit komt die datasnelheid ook echt bij de afzonderlijke computers terecht. Daarom moet je je netwerk controleren en op orde brengen voordat je zo’n aansluiting laat aanleggen.
Bekabeling
Als je 10-gigabit-ethernet op kantoor of thuis wilt gebruiken zonder ingrijpende verbouwingen, heb je minimaal een achtaderige twisted-pair-bekabeling nodig – over glasvezel in huis hebben we het zo meteen.
Over de vraag welke categorie minimaal nodig is om betrouwbare verbindingen te garanderen, lopen de meningen – of beter gezegd: die van de netwerktechnici – uiteen. Algemene antwoorden zijn er echter niet. Toen twisted-pair-ethernet zich vanaf eind jaren negentig en in de jaren 2000 als netwerkstandaard vestigde en de massale aansluiting van kantoorcomputers en thuis-pc’s begon, waren vooral categorie 5- en even later categorie 5e-kabels de gebruikelijke keuze. Die kabels liggen daarom vandaag de dag nog steeds in overvloed in huizen en kantoren.
Categorie 5e-kabel is gespecificeerd voor een grensfrequentie van 100 MHz. Dat betekent dat de kabel een signaal met een bandbreedte tot 100 MHz met acceptabele verliezen over het typische ethernetbereik van maximaal 100 meter verzendt. Ook andere eigenschappen, zoals de overspraak tussen de aderparen, zijn vastgelegd.
10GBase-T neemt zo’n 400 MHz in beslag in de kabel, waardoor vaak wordt beweerd dat dit niet werkt via categorie 5e-kabels. Dat misverstand ontstaat omdat sommigen de gespecificeerde 100 MHz van een kabel als een harde grens zien. In feite gaat het alleen om de bandbreedte die de fabrikant uitgebreid heeft getest en dus garandeert.
Juist hoogwaardige installatiekabels met een massieve koperen geleider en mantelafscherming verzenden vaak zonder problemen meer bandbreedte dan gespecificeerd. Alleen is het signaal dan niet altijd voldoende voor de gespecificeerde maximale afstand van 100 meter, maar misschien maar voor de helft.
We hebben 10-gigabit-ethernet al meerdere keren getest met verschillende adapters via zowel afgeschermde als niet-afgeschermde categorie 5e-kabels en hebben altijd minstens 50 meter gehaald.
Voor kabelbundels is afscherming echter verplicht, zodat apparaten elkaar niet storen door overspraak.
10G-test
Als je dus kabels van categorie 5e of nieuwer hebt – kijk op de markering op de mantel – en je netwerk heeft SOHO-typische kabellengtes tot ongeveer 60 meter, dan is de kans groot dat 10GBase-T daarover werkt.
Daarvoor is het echter belangrijk dat de netwerkcomponenten aan beide kanten in goede staat zijn. Versleten, vervuilde RJ45-aansluitingen in vloerputten, met een laagje patina van de afgelopen 20 jaar op de contacten, moet je zelf vervangen of door vakmensen laten vervangen.
Hetzelfde geldt voor de patchpanels in een vochtige, koude technische ruimte. De hogere demping van verouderde contactpunten of door binnengedrongen vocht beschadigde kabels zorgt ervoor dat hoogfrequente signalen uitdoven.
Testen wat je al hebt
Voordat je op grote schaal mogelijk dure 10G-hardware gaat aanschaffen, moet je de kabels ondanks alles toch (laten) controleren op geschiktheid. Gespecialiseerde bedrijven hebben daar meestal meetapparatuur voor. Je kunt zelf ook met twee 10G-USB-adapters, geschikte computers en de benchmarktool iperf3 testen of er een verbinding tot stand komt en of er 10 Gbit/s wordt overgedragen.
Houd er echter rekening mee dat die test geen uitsluitsel geeft over eventuele overspraak. Dat, en het daaruit voortvloeiende pakketverlies, is vrijwel gegarandeerd als de kabels in de bundel allemaal 10GBase-T gebruiken en niet ten minste een mantelafscherming hebben.
Als 10-gigabit-ethernet niet betrouwbaar werkt, kun je in veel kantoren nog steeds nieuwe kabels vanaf categorie 7 door de dubbele vloer of het verlaagde plafond laten leggen. Thuis heb je misschien het geluk dat de datakabels in lege buizen zitten en dat het vervangen daardoor makkelijk is. Zowel het vervangen van aansluitdozen als het leggen van nieuwe kabels is met een beetje oefening voor iedereen te doen.
Klein glasvezelnetwerk
Als de oude bekabeling niet voldoet voor 10G, de bouwkundige omstandigheden een vervanging in de weg staan of er helemaal geen twisted-pair-kabels zijn, kun je uitwijken naar glasvezel om belangrijke punten op kantoor of thuis sneller te verbinden dan met 1 of 2,5 Gbit/s.
Glasvezelkabels zijn doorgaans dunner en zowel de zend- als de ontvangstrichting kunnen via dezelfde vezel lopen (BiDi, bidirectioneel). Daardoor zijn ze heel geschikt om achter plinten, onder drempels en ook in al volgepakte kabelgoten te verdwijnen.
Om tussen koper en glasvezel te schakelen, heb je een mediaconverter nodig, of beter nog: een switch met een SFP+-slot. Het verschil is simpel: de mediaconverter heeft één RJ45-poort en één slot, de switch heeft er meerdere – meestal één tot twee SFP+-slots en meerdere RJ45-aansluitingen.
Switches zijn een slimmere keuze, het prijsverschil is klein en als er nog meer apparaten op een netwerk moeten worden aangesloten, heb je meteen poorten vrij.
Zelfklevende glasvezel
Een ander, vrij nieuw alternatief is zelfklevende glasvezel. Daarbij plak je een relatief weinig beschermde, maar wel heel dunne kabel op muren, langs plinten en deurkozijnen om zonder ingrijpende verbouwingen een snelle route voor gegevens te creëren. Omdat daarbij zonder uitzondering singlemode-glasvezel gebruikt wordt, is niet alleen 10 gigabit per seconde mogelijk, maar later ook 25, 40 of zelfs 100 Gbit/s zonder dat je de kabel hoeft te vervangen.
Meer informatie over glasvezelbekabeling en voorbeelden van switches met SFP+ staat in het aankoopadvies voor 10G-compatibele componenten.
In principe moet je tegenwoordig alleen nog maar singlemode-glasvezel van de typen G.657.A1/2, G.657.B3 en G.652.D leggen. Multimode-glasvezel raakt langzaam maar zeker in onbruik, er is nauwelijks nog een prijsverschil en singlemode-glasvezel heeft meer groeipotentieel.
Conclusie
De meeste gebruikers zullen vandaag de dag en in de nabije toekomst zonder beperkingen met gigabit-ethernet uit de voeten kunnen. Maar als je – zowel beroepsmatig als uit passie – regelmatig veel data moet verwerken en erop aangewezen bent dat dit snel gebeurt, is 10-gigabit-ethernet interessant.
Dankzij moderne ethernetchips is 10-gigabit-ethernet tegenwoordig ook stabiel mogelijk via oudere kabeltypes, zolang de kabellengte maar niet tegen de ethernetlimiet aanloopt. Door de prijsdaling van de onderdelen en de beschikbaarheid van USB-adapters kun je goedkoop en met zowel pc’s als laptops gegevens sneller door het netwerk sturen.
Andrijan Möcker en Noud van Kruysbergen
Praat mee