Multi-gigabit-ethernet: wat is dat eigenlijk?

De standaard die gigabit-ethernet via utp-kabels mogelijk maakt, werd al in 1999 vastgesteld, maar werd pas rond 2010 echt vanzelfsprekend. Lange tijd hadden apparaten zoals een pc of NAS zelden meer nodig dan de circa 110 MB/s die gigabit-ethernet in de praktijk haalt. Inmiddels is dat veranderd. Een NAS met meerdere harde schijven of ssd’s kan al snel meer leveren dan gigabit aankan.

Ook moderne accesspoints vereisen steeds een hogere doorvoersnelheid dan een gigabitverbinding aankan. Dat betekent niet dat één laptop altijd meerdere gigabits haalt, maar wel dat meerdere apparaten samen de bekabelde verbinding kunnen verzadigen. Daarnaast zijn internetverbindingen sneller geworden. Glasvezelabonnementen van 1 Gbit/s zijn niet meer uitzonderlijk en op steeds meer plekken zijn nog hogere snelheden verkrijgbaar. Dan is het zonde als de router, switch of computer beperkt wordt door een gigabitpoort.

In de vorm van 10GBASE-T bestaat er sinds 2006 al een veel snellere ethernetstandaard over koperen netwerkkabels die 10 Gbit/s biedt. De benodigde apparatuur was destijds en is nog steeds relatief duur en energiehongerig. Bovendien heb je, om er zeker van te zijn dat alles werkt, moderne kabels nodig. Voor 10GBASE-T is officieel Cat6a-bekabeling nodig, al werkt Cat 6 ook over kortere afstanden tot 55 meter.

Voor veel woningen blijft de stap naar 10 Gbit/s groot: de apparatuur is duurder en warmer, en de bekabeling is lang niet altijd geschikt. Om die problemen op te lossen is er een tussenstap bedacht in de vorm van 2.5GBASE-T en 5GBASE-T. De bijbehorende IEEE-standaard heet 802.3bz en definieert snelheden van 2,5 en 5 Gbit/s over netwerkbekabeling. De techniek is verwant aan 10GBASE-T, maar aangepast om te werken op bestaande Cat5e- en Cat6-kabels.

Vooral 2,5 Gbit/s is een populaire upgrade geworden die in een steeds hoger tempo de gigabitstandaard vervangt. Je vindt 2,5Gbit/s-poorten op betaalbare routers, moederborden, mini-pc’s, NAS-systemen, usb-c-adapters en switches. Daarmee is multi-gigabit-ethernet niet langer alleen interessant voor zakelijke accesspoints, maar ook voor thuisnetwerken en kleine kantoren. De reden is eenvoudig: 2,5 Gbit/s past precies tussen oud en nieuw in. Het is sneller dan gigabit, maar stelt minder hoge eisen dan 10GBASE-T. Ook stroomverbruik en warmteontwikkeling zijn lager dan bij veel 10GBASE-T-apparatuur. Daardoor is 2,5 Gbit/s goedkoop genoeg geworden om breed in consumentenapparatuur te gebruiken.

De genoemde 5Gbit/s-standaard bestaat ook, maar is minder breed doorgebroken. Je ziet die vooral op luxere routers, accesspoints, sommige NAS-systemen en zakelijke apparatuur. Veel fabrikanten kiezen in goedkopere apparaten voor 2,5 Gbit/s en gebruiken bij duurdere apparatuur direct chips die 10 Gbit/s aankunnen.

Netwerkfabrikanten maken steeds meer passief gekoelde 2,5Gbit/s-switches waarmee je de snellere poorten op pc en NAS ook daadwerkelijk kunt benutten.

Het grote voordeel van 2.5GBASE-T en 5GBASE-T zit in het gebruik van bestaande kabels. Het vervangen van netwerkkabels is in woningen en kantoren vaak lastig, duur of gewoon niet wenselijk. Kabels zitten in muren, plafonds, goten of patchpanelen, en zijn meestal ooit aangelegd voor 100 Mbit/s of 1 Gbit/s. Voor 2.5GBASE-T werkt Cat5e-bekabeling tot 100 meter gegarandeerd. Voor 5GBASE-T is Cat6 de veiligere keuze, al zullen goede Cat5e-kabels vaak ook werken. Dat hangt af van kabelkwaliteit, lengte en installatie.

Cat6a blijft de aangeraden bekabeling voor 10 Gbit/s tot 100 meter, met de nuancering dat die hogere snelheid thuis ook over Cat 6 werkt omdat de kabellengtes in huizen doorgaans minder dan 55 meter zijn. Let wel op: niet alle 10Gbit/s-apparatuur ondersteunt de langzamere 2,5- en 5Gbit/s-snelheden. Zeker oudere 10Gbit/s-apparatuur kan soms alleen terugschakelen naar 1 Gbit/s. Andersom ondersteunen veel 2,5Gbit/s-adapters en switches géén 5 of 10 Gbit/s. Let daar vooral op als je een geschikte switch wilt kopen.

Een belangrijke reden voor de opmars van multi-gigabit-ethernet is wifi. Bij wifi 6 en wifi 6E werd 2,5 Gbit/s al populair als uplink. Bij wifi 7 wordt dat nog logischer. Wifi 7 gebruikt onder meer bredere kanalen, 4K-QAM en Multi-Link Operation om de snelheid en efficiëntie te verhogen. Daarmee past een gigabitpoort steeds minder goed bij een accesspoint.

Ook Power over Ethernet (PoE) blijft belangrijk. Accesspoints hangen vaak aan het plafond of aan de muur. Met PoE krijgen ze voeding en netwerk via dezelfde kabel. Multi-gigabit-ethernet kan met PoE gecombineerd worden, zodat één kabel zowel de hogere snelheid als de voeding verzorgt. Voor zwaardere accesspoints is vooral PoE+ of PoE++ relevant. In de praktijk hoeft niet ieder apparaat direct 10 Gbit/s te krijgen. Zelfs voor veeleisende netwerken is een logische opbouw 2,5 Gbit/s voor de eindapparaten en 10 Gbit/s op centrale plekken waar veel verkeer samenkomt. Denk aan desktops, accesspoints en sommige NAS-systemen op 2,5 Gbit/s.

De verbinding tussen switch, router, server en snelle NAS kan dan 10 Gbit/s zijn. Daarbij speelt SFP+ een steeds grotere rol voor 10Gbit/s-uplinks om bijvoorbeeld modem en switch te koppelen. Dat wordt ook thuis relevanter bij glasvezelabonnementen die op veel locaties, afhankelijk van het netwerk, al tot 4 of zelfs 8 Gbit/s leverbaar zijn.

Voor thuis en kleine kantoren lijkt 2,5 Gbit/s voorlopig de logische opvolger van gigabit te worden. Het is snel genoeg om een duidelijke verbetering te geven, goedkoop genoeg voor consumentenapparatuur en geschikt voor veel bestaande netwerkkabels. 5 Gbit/s blijft interessant voor snellere accesspoints, NAS-systemen en werkstations, maar is minder breed verkrijgbaar.

Sneller ethernet over koper bestaat ook met snelheden van wel 25 of 40 Gbit/s. Toch is dat vooral een datacenterverhaal. De benodigde Cat8-kabel is gemaakt voor korte afstanden tot 30 meter en niet als algemene vervanger van Cat 5e, Cat 6 of Cat 6a in woningen en kantoren. Wie zijn netwerk wil upgraden, hoeft niet te wachten op exotische standaarden. De praktische stap is: gebruik bestaande bekabeling voor 2,5 of 5 Gbit/s, leg bij nieuwbouw of renovatie Cat6(a) aan en gebruik 10 Gbit/s waar veel verkeer samenkomt.