Multigigabit ethernet – voordelen, kabel en uitleg – deel 2

Gigabit-ethernet is gemeengoed en heeft voordelen, multigigabit ethernet heeft met de juiste kabel veel hogere datasnelheden. We behandelen de belangrijkste feiten over deze technologie voor lokale netwerken aan de hand van vragen en antwoorden.

Het eerste deel is hier te vinden: Multigigabit ethernet – voordelen en uitleg

Multigigabit ethernet via USB kabel

Waarom zijn er eigenlijk geen 10-Gbit/s usb-adapters?

USB 3.2 Gen 2 kan weliswaar 10 Gbit/s op de usb-verbinding halen, maar vanwege de protocol­overhead kan die doorvoer niet worden bereikt met ethernet.

Ook bij adapters met USB 3.2 Gen 1 alias SuperSpeed (5 Gbit/s) voor NBase-T met een maximum van 5 Gbit/s, hebben we vastgesteld dat die in het beste geval ongeveer 3,5 Gbit/s over het netwerk verzenden (c’t 5/2020 op pagina 27).

Misschien zullen er met de komst van USB 4.0 ethernet-adapters verschijnen die tot 10 Gbit/s in het LAN aankunnen.

Voordelen ethernet via glasvezel of koper kabel

Is het in plaats van koper zinvoller om in huis glasvezel aan te leggen?

Ethernet via glasvezel haalt veel hogere data­snelheden dan via koper en is momenteel genorma­liseerd tot 800 Gbit/s. Maar de kabels zijn kwetsbaarder en er zijn maar heel weinig routers met SFP- of SFP+-slots voor het LAN.
Pc’s met SFP/SFP+ aansluitingen zijn ook nog zeldzaam, dus zul je meestal een PCI Express-kaart met een optische module moeten aanschaffen.

Een glasvezelverbinding is wel zinvol vanwege de elektrische potentiaalscheiding (bliksembeveiliging, geen PEN-compensatiestroom), bijvoorbeeld als je een bijgebouw wilt aansluiten op het netwerk van het hoofdgebouw.

Bovendien heeft een 10 Gbit/s optische module met ongeveer 1 watt ook maar een derde van het vermogen nodig van een 10Gbit/s-­module voor koperkabel. Het is aan iedereen zelf om te beslissen of die energie­besparing de kosten van het om­bouwen waard is.

10 gigabit ethernet en Jumbo-Frames

Met 10-gigabit-ethernet was het vroeger mogelijk met jumbo-frames de doorvoer te verhogen of de cpu-belasting te verminderen. Is die technologie in­tussen gestandaardiseerd?

Jumboframes worden eigenlijk al heel lang gebruikt, maar zelfs met de uitbreiding NBase-T (IEEE 802.3bz) zijn ze nog steeds niet opgenomen in de ethernet-standaard IEEE 802.3.

In zeldzame gevallen kunnen er op hardware van verschillende fabrikanten bij jumboframes nog steeds incompatibiliteiten optreden, die doorvoerdalingen kunnen veroorzaken.

Volgens onze tests stijgt de maximale TCP-doorvoer op een 10Gbit/s-verbinding met frames van 9000 bytes van 9,4 naar 9,9 Gbit/s. Die vijf procent is meetbaar, maar zal zelden merkbaar zijn.

Dan rest nog het voordeel van de lagere cpu-belasting: met een Core i3-6300-processor daalde die van ongeveer 15 procent naar circa 5 tot 10 procent (afhankelijk van de overdrachtsrichting). Maar ook dat zal in de praktijk te verwaarlozen zijn.

Verschillen in ping-tijden bij gigabit ethernet

Verkort multigigabit ethernet niet ook de ping-tijden?

Ja, de latentie (Round Trip Time, RTT) daalt enigs­zins naarmate de datasnelheid toeneemt. Maar volgens onze metingen is het verschil tussen gigabit-ethernet (1000 Mbit/s) en 10 gigabit-ethernet (10.000 Mbit/s) in het LAN zo klein (0,50 milliseconde tot 0,40 milliseconde) dat het voor gamers betekenisloos is. Als het alleen om de ping gaat, kun je de kosten van multigigabit-ethernet besparen.

Opstoppingen bij wifi via switch

Ik heb een pc met 10-GE-capaciteit via een switch aangesloten op een wifirouter, die 2,5 Gbit/s aankan. De wifidoorvoer naar mijn laptop is echter lager dan met een 1Gbit/s-verbinding. Wat is er aan de hand?

Wij hebben een soortgelijk effect gezien bij wifi­metingen op routers: met 10 Gbit/s tussen een test-pc en switch en 2,5 Gbit/s tussen switch en router, werd slechts ongeveer 0,9 Gbit/s door het wifi gestuurd. Als we de pc/switch-verbinding op de switch beperkten tot 2,5 Gbit/s, steeg de gemeten wifidoorvoer aanzienlijk naar 1,4 Gbit/s.

Vermoedelijk veroorzaakten de sterk verschillende verbindingssnelheden verkeers­opstoppingen met een stop-and-go-effect vanwege vollopende buffers in de switch en de router. Het kan in sommige gevallen dus helpen als je de link-rate reduceert.

Usb-adapters voor multigigabit-ethernet, zoals de TUC-ET5G van Trendnet met USB 3.2 Gen 1 alias SuperSpeed (5 Gbit/s), bieden al verbindingssnelheden van 5 Gbit/s op de LAN-kabel.

(Deze informatie is afkomstig uit het artikel van Ernst Ahlers en Daniel Dupré, en verscheen eerder in c’t 12, 2021, p130)