Hot rod sua rede doméstica com ethernet com fio multi-gig – por muito menos dinheiro do que você imagina
Verdade seja dita, as CPUs deixaram de ser um gargalo para sua experiência de computação há dez anos. E na década seguinte, os mecanismos de armazenamento de computadores cresceram dramaticamente mais rápido. SSDs SATA de 6 Gbps, depois 2 a 4 GBps NVMe (Non-Volatile Memory Express). SSDs USB externos atingem regularmente 500 MBps, e até mesmo a taxa de transferência sustentada de discos rígidos convencionais saltou de 125 MBps para 250 MBps. Basicamente, o atraso de computação devido ao armazenamento lento desapareceu.
Então, onde está o atraso restante. Dependendo de quanto você o usa, é a sua rede. Sua ethernet gigabit de 1 Gbps de variedade de jardim oferece apenas transferências de 120 MBps (aproximadamente a velocidade de um disco rígido USB antigo) e buscas lentas. Resumindo, é o último gargalo restante em sua experiência de computação, mas é fácil de corrigir – atualize para multi-gig.
Observe que há 8 bits (o “b" minúsculo em gigabit) em um byte (o “B” maiúsculo em megabyte), portanto, as velocidades de bit são velocidades de 1/8 de byte.
Até muito recentemente, a atualização de gigabit significava um investimento bastante pesado em equipamentos de 10 GbE (Ethernet de 10 gigabits por segundo). Por mais fantástico que seja o 10GbE, apenas nos últimos dois anos de seus 15 anos de disponibilidade ele caiu de proibitivamente caro (cerca de US$ 50 por porta) para relativamente acessível (US$ 35 a US$ 40 por porta). Isso sem contar o maior consumo de energia do padrão.
Provavelmente, a única razão pela qual os preços de 10 GbE caíram é porque um padrão intermediário – IEEE P802.3bz, também conhecido como multi-gig, Ethernet de 2,5 Gbps e 5 Gbps (2,5 GbE/5 GbE) – foi introduzido em 2016. Foi introduzido, você adivinhou, em parte porque o 10Gbe permaneceu obstinadamente caro para comprar e operar.
Hoje, 2,5 GbE muito mais acessível está disponível por meio de adaptadores PCIe e USB, caixas NAS, placas-mãe entusiastas e switches de 2,5 GbE estão em cena por cerca de US $ 25 por porta.
Para encurtar a história, este é um ótimo momento para atualizar, se você precisar de velocidade. Para resolver esse qualificador, vamos fazer uma verificação de sanidade muito importante.
QNAP
O QSW-1105-5T da QNAP tem cinco portas 2.5GbE, mas nenhum dos outros recursos de negócios que aumentariam seu preço, que é de apenas US$ 99.
Quem precisa de multi-gig?
Além do direito de se gabar, o consumidor médio não precisa absolutamente de vários shows. Gigabit Ethernet lida com fluxos de vídeo de 1080p e até 2160p (com uma taxa de bits baixa o suficiente) – pelo menos para um número limitado de usuários. Os backups de cliente em gigabit ethernet não são muito mais lentos do que o USB baunilha e geralmente disparam em segundo plano, onde você não notará de qualquer maneira. Além disso, a Ethernet 10/100/1000 é muito eficiente no consumo de energia em comparação com os padrões mais rápidos.
Por outro lado, mencionei esse atraso irritante. Quando alguém já reclamou que um backup terminou mais cedo? É ruim que mais pessoas possam transmitir filmes em alta definição ao mesmo tempo? Alguém não está comprando uma TV 4K UHD porque consome mais eletricidade? Claro que não. Mais velocidade também abre mais possibilidades.
possibilidades
Muitas atividades que são muito lentas via gigabit ethernet são viáveis em uma conexão multi-gig. Estou falando sobre executar máquinas virtuais em sua caixa NAS, controle de acesso remoto de outro computador doméstico e usar seu NAS como armazenamento de trabalho, em vez de apenas para backups de clientes e repositórios de músicas, fotos e filmes. Como você pode ver no gráfico abaixo, aumentar um degrau de 2,5 GbE pode gerar ganhos significativos.
IDG
Há uma grande diferença no desempenho da rede, dependendo do tipo de Ethernet (gigabit, 2,5 GbE, 5 GbE 10 GbE) implantado. Observe que esses são números que vi pessoalmente nos testes; e pelo menos no caso de 5GbE e 10GbE, pode não representar as velocidades mais rápidas possíveis. Barras mais longas são melhores.
Se você quer um motivo subjetivo, mesmo o primeiro passo, 2,5 GbE multi-gig parece muito mais rápido do que gigabit. Como mudar de um disco rígido para um SSD SATA.
Estudo de caso
Com o advento do gigabit, comecei a manter meus projetos/músicas musicais em uma caixa NAS para facilitar o acesso de vários computadores. Carregar e salvar foi visivelmente mais lento do que com o armazenamento local, mas foi rápido o suficiente e não precisei me preocupar com várias versões em lugares diferentes. Eu poderia agir com inspiração repentina sem ligar meu PC de música dedicado. Se você já perdeu uma ideia possivelmente brilhante enquanto esperava para inicializar os meios para salvá-la, você sabe o que quero dizer.
Com uma rede muito mais rápida de 2,5/10 Gbps instalada, as músicas são carregadas quase tão rapidamente de uma caixa NAS quanto do armazenamento local. Como resultado, também movi o resto do meu antigo carregamento lento: bibliotecas de usuário, bibliotecas de samples orquestrais, etc. para o NAS.
Esse é apenas um cenário de uso, mas o armazenamento centralizado rápido oferece muito da conveniência da nuvem (localmente em casa, é claro) sem as lentas taxas de transferência.
Comece com 2,5 GbE
Devido ao custo relativamente baixo dos adaptadores de 2,5 GbE (cerca de US$ 30 para PCIe, US$ 35 para USB), em comparação com 10 GbE (cerca de US$ 100 para PCIe, US$ 150 para Thunderbolt 3), uma atualização para Ethernet de 2,5 Gbps em vez de 10 GbE faz mais sentido para o maior número de usuários no momento. Switches centrados em 2,5 GbE acessíveis agora estão prontamente disponíveis e não usam tanta energia quanto 10 GbE.
Apenas alguns dos itens 2.5GbE disponíveis: QNAP’s QSW-1105-5T switch 2.5GbE de cinco portas (US$ 99), switches MG-105 de 5 portas por US$ 110 e switches MG-108 de 8 portas por US$ 170 (veja a imagem abaixo), e $ 130 da Trendnet, TEG-S350.
Usei o Zyxel de 8 portas (mostrado abaixo), o QNAP (mostrado em uma seção anterior) e o Engenius. Todos cumprem o anunciado. Ou seja, eles fornecem taxas de transferência sustentadas de cerca de 275-300 MBps.
Zyxel
Switches de 2,5 GbE não gerenciados de US$ 110, 105MG e US$ 170, 108MG da Zyxel.
Se você realmente precisa de toda a largura de banda possível, não precisa se limitar a switches de 2,5 GbE. Como mencionado, também há switches de 10 GbE de preço baixo tentador disponíveis. A principal vantagem é que eles permitem a atualização quando e se os adaptadores 10GbE finalmente baixarem de preço; No entanto, há um porém.
Todos os switches 10GbE puros acessíveis que encontrei usam o padrão de conexão/cabeamento SFP+, algo que não é encontrado com frequência em casa. Embora você encontre adaptadores SFP+ para 10GBase-T (RJ45/8P8C comuns), eles adicionam US$ 35 ou mais ao custo de cada porta. Os cabos SFP+ também são caros.
Abordarei mais os mais recentes equipamentos acessíveis para 2,5 GbE, 5 GbE e 10 GbE. Mas primeiro, leia atentamente o seguinte.
Lista de verificação e advertências
1. Use os cabos corretos. Você pode fazer com que o Cat5e funcione corretamente com 2,5 GbE (experimente e veja primeiro) ou talvez não. Depende muito da qualidade de construção do cabo. Para 5/10 GbE, você precisará absolutamente de um cabo Cat6 ou Cat6a. A boa notícia é que os cabos de classificação mais alta não são caros atualmente. (Incidentalmente, o “e” em Cat5e significa “aprimorado”, enquanto o “a” em Cat6a significa “aumentado”. Em ambos os casos, os modificadores indicam desempenho elétrico aprimorado para fornecer mais largura de banda para transmissão de dados.)
A má notícia é que, se seus cabos inúteis estiverem em suas paredes, você terá muito trabalho. Não funciona tanto quanto a instalação original, pois você pode conectar cada novo cabo ao antigo e puxá-lo. Se você tiver sorte, nada ficará preso (cobrir ou prender com fita adesiva os conectores). Pessoalmente, atualizei para Cat8, com sua taxa de dados máxima teórica de 40 Gbps em mente.
2. Certifique-se de que todos os componentes da corrente sejam tão rápidos quanto a velocidade que você deseja. Não adianta comprar dois adaptadores de 2,5 GbE e executá-los em um roteador gigabit — você obterá apenas velocidades gigabit.
3. Tenha cuidado com equipamentos de rede usados ou mais antigos. Pré-IEEE P802.3bz 10GbE não reconhece 2.5GbE/5GbE e cairá para gigabit quando os últimos estiverem na cadeia. Se você está buscando 10GbE puro, não se preocupe com esse problema – há algumas verdadeiras pechinchas em equipamentos 10GbE usados (consulte meu comentário anterior sobre equipamentos pré-IEEE P802.3bz 10GbE) .
Seus cabos Ethernet provavelmente precisarão ser da variedade Cat6a se você quiser que sua rede mais rápida se comporte e funcione em alta velocidade.
4. Certifique-se de que os conectores coincidam. Conforme observado, se você comprar um switch com SFP+ e sua fiação for de par trançado normal Cat5, -6 ou -8, você precisará de adaptadores.
5. Uma rede mais rápida requer armazenamento mais rápido. Discos rígidos de 150 MBps não conseguirão aproveitar nem mesmo 5 GbE, a menos que combinados em um dos modos RAID mais rápidos (RAID 0, 5, etc.). SSDs, pelo menos para o ponto final da operação (cache), são uma boa ideia.
6. Multi-gig e especialmente 10GbE, requerem mais energia elétrica e produzem mais calor. Significativamente mais. Se você estiver colocando essas coisas em um armário, provavelmente desejará alguma forma de resfriamento e ventilação ativos lá.
Com essas considerações em mente, vamos passar para as coisas legais com as quais brinquei enquanto pesquisava para este artigo.
Relatório de equipamento de 2,5 GbE/5 GbE e híbrido de 10 GbE
Apenas alguns exemplos de adaptadores de 2,5 GbE incluem este adaptador PCIe baseado em Realtek por apenas US$ 29 (não testado), o adaptador Sabrent NT-S25G USB de US$ 35 e o adaptador CableCreations de US$ 34. Testei os dois últimos com bons resultados (leitura/gravação de 295 Mbps). Eu não estava apaixonado pela luz de atividade branca brilhante no CableCreations, preferindo o Sabrent mais escuro. Se estiver fora de vista, como deveria estar, isso não importa.
Observe que esses adaptadores tendem a funcionar muito quentes e alguns usuários relataram quedas na velocidade. Isso pode ter sido resolvido por atualizações de driver e firmware, pois não tive o problema.
As raras peças de equipamento 5GbE que encontrei foram os adaptadores QNA-UC5G1T de US$ 79 da QNAP e os adaptadores US5GC30 USB 5GbE de US$ 100 da Startech. Testei o primeiro, que funcionou bem com conexões RJ45 puras (leitura de 485 MBps/gravação de 285 MBps), mas tive problemas com meu adaptador Ipolex asf-10g-t RJ45 para SFP+, caindo para gravação de 150 MBps. A interoperabilidade ainda não é tudo o que deveria ser.
Sabrent
O adaptador USB para 2,5 GbE da Sabrent funcionou muito bem nos testes, nunca diminuindo o desempenho prometido de 2,5 GbE (295 MBps) durante o uso prolongado.
Há uma série de switches híbridos de 2,5 GbE/10 GbE chegando ao mercado. Testei os switches QNAP QSW-1105-5T e Engenius ECS2512 com bons resultados. Este último é um produto para pequenas empresas, que ainda é um dos pilares da minha rede, apesar de um ventilador barulhento (desconectei o referido ventilador) e uma propensão a se conectar ao site da Engenius. Eu o bloqueei da Internet porque não gosto da ideia de meu equipamento de rede conversando pelas minhas costas.
A ideia por trás desses híbridos é o 10GbE mais rápido para o servidor ou caixa NAS, com downstream de 2,5GbE para os clientes. Eles só são úteis se você tiver um NAS com 10GbE, é claro.
Engênio
O ECS2512 acessível (pelo número de portas) da Engenius é um dos vários switches acessíveis de 2,5 GbE/10 GbE que prometem mudar o cenário das redes domésticas.
O QNAP QSW-308-1C (US$ 189) possui três portas 10GbE, uma das quais é uma combinação RJ45/SFP+. Funcionou perfeitamente no meu setup.
O Zyxel XGS1010-12 não gerenciado (US$ 149) e o Zyxel XGS1210-12 gerenciado (US$ 179) têm duas portas 10GbE SFP+, mais duas portas RJ45 2.5GbE. Usei o último com resultados muito bons; na verdade, ainda está no rack de teste do PCWorld.
QNAP
O QWS-308-1C da QNAP combina gigabit ethernet com 10GbE, com suporte para 2,5GbE e 5GbE.
Se você precisar de mais algumas portas 10GbE RJ45, o QNAP QSW-M408-2C (US$ 239) tem duas portas combinadas SFP+/RJ45, e o QSW-M408-2C da empresa (US$ 299) tem quatro. Ambos são ótimos switches gerenciados, mas gostaria que suas portas gigabit (oito em ambos os casos) fossem de 2,5 GbE.
Se você está satisfeito com sua caixa NAS, mas ela não suporta Ethernet multigig, você pode ter um caminho de atualização via USB. As caixas da QNAP suportam o adaptador USB QNA-UC5G1T 5GbE mencionado acima. Outros fornecedores podem oferecer soluções de adaptador semelhantes, mas não consegui localizar nenhuma. Esteja ciente, no entanto, que o suporte do adaptador deve ser inserido no sistema operacional NAS, e alguns fornecedores relutam em fazer isso para adaptadores de terceiros.
Se houver um driver Linux disponível, você poderá carregá-lo a partir da linha de comando, mas aconselho entrar em contato com o suporte técnico ou verificar os fóruns de usuários antes de seguir esse caminho.
mais assustador
A caixa NAS AS5202T rápida e fácil da Asustor possui duas portas RJ45 2.5GbE.
Se você deseja mudar para uma caixa NAS mais rápida, o Asustor AS5202T e o QNAP TS-253D são excelentes produtos com portas duplas de 2,5 GbE. O entroncamento (combinação) de duas portas pode oferecer desempenho ainda melhor, embora dependa de tecnologias que nem todos os fornecedores suportam.
Equipamento 10GbE
De longe, os switches 10GbE mais acessíveis disponíveis no momento vêm de uma empresa lituana chamada Mikrotik. Não consegui obter um para teste; no entanto, os relatórios que vi são geralmente positivos. O CRS305-1G-4S+IN de cinco portas da Mikrotek é facilmente o mais barato (US$ 139).
O Mikrotik CRS305-1G-4S+IN é um pouco estranho porque uma de suas cinco portas é RJ45 gigabit, enquanto as outras são SFP+; mas isso é para alimentá-lo com o mundo exterior, também conhecido como Internet. Qualquer dispositivo conectado via SFP+ se comunicará entre si em 10 GbE se for compatível (esse é o comportamento típico do switch inteligente). Todos os switches que mencionei na seção de 2,5 GbE também são dignos de desempenho de 10 GbE.
ZyXel
O XGX1210-12 da ZyXel possui duas portas 10GbE e duas portas 2,5GbE. O restante é 1GbE, também conhecido como gigabit.
Infelizmente, não há adaptadores USB para 10 GbE que eu possa rastrear. Um adaptador USB de 10 Gbps deve ser capaz de fornecer a maior parte da velocidade de 10 GbE, mas isso aparentemente não se traduziu em um produto concreto. A entrega de energia relativamente baixa do USB pode ser um motivo, já que não faltam adaptadores Thunderbolt de 3 a 10 GbE. Isso pode mudar com o USB4 finalmente aparecendo.
Testei três adaptadores Thunderbolt 3: O QNAP QNA-T310G1, disponível em uma configuração RJ45 por US$ 184. (O QNA-T310G1 também está disponível em uma configuração SFP+ por US$ 169; preços cortesia da Amazon); o Sabrent TH-3WEA, um modelo RJ45 que sai por US$ 231, e o muito similar OWC OWCTB3ADP10GBE (US$ 140). Todos têm aproximadamente o comprimento e a largura de um disco rígido USB de 2,5 polegadas, mas duas vezes mais grossos devido aos grandes dissipadores de calor (apesar disso, todos eles esquentam ao toque). Tudo executado conforme anunciado, oferecendo velocidade real de 10 GbE – talvez cinco por cento mais lento do que você verá em um adaptador PCIe, mas isso é esperado devido à tradução que está sendo executada.
OWC
Adaptadores Thunderbolt 3 para RJ45 como este modelo da OWC fornecem velocidades de rede cintilantes para computadores que os suportam.
Infelizmente, nenhum desses adaptadores aceita um adaptador CA de verruga de parede, o que exclui o uso do adaptador Thunderbolt 3 para Thunderbolt 2 da Apple em outro Thunderbolt 2 Mac ou similar. Você pode contornar isso usando uma estação de acoplamento Thunderbolt 3 com o adaptador da Apple, mas precisará ser um modelo mais recente. O Caldigit TS3 mais antigo que experimentei ofereceu apenas sucesso intermitente.
Faça isso. Faça logo.
Quando escrevi esta história pela primeira vez, mudei para 2,5 GbE na maior parte da minha rede, com 10 GbE nas minhas caixas NAS principais. Parecia o caminho a percorrer, no entanto, raramente ou nunca precisei do desempenho extra do NAS. O calor extra e o consumo de energia nas conexões de 10 GbE me convenceram a reverter para todos os 2,5 GbE. Exceto para testar novos equipamentos, continuo com 2,5 GbE.
Mas sou eu. Se você precisar, digamos, para jogos remotos ou edição de vídeo, vá para 10GbE. Quando controlo remotamente um PC com mais de 10 GbE, é fantástico. Mas não importa a velocidade multigig que você escolher, tenho certeza de que você aproveitará sua rede atualizada. Eu certamente faço.
Este artigo foi editado em 27/09/2021 para refletir as mudanças no mercado e destacar alguns novos produtos.