Wanneer zet je de stap naar multi-gigabit-ethernet?
Langzaam maar zeker groeit het aantal apparaten met méér dan gigabit-ethernet. Ben je op enig moment zover dat je daarvoor een snellere switch wilt kopen, dan is het ook slim de rest van je netwerk te controleren om te zien of je de stap naar 2,5 Gbit/s (of sneller) kunt maken. Denk aan je bekabeling en apparaten als een pc, laptop of NAS. Er zijn allerlei upgrades mogelijk. Ook zijn er wat trucjes om meer uit je bestaande gigabit-netwerk te halen.
Na het lezen van dit artikel weet je wanneer het zin heeft om over te stappen op multi-gigabit-ehternet en wat de beste manier voor jou is, bijvoorbeeld:
- Goede netwerkkabels
- Wifi 6E-toegangspunt of (wachten op) wifi 7
- Een meerkanaals SMB-verbinding op je NAS
Lees ook: Netwerkkabels trekken en maken
Hoewel gigabit-ethernet nog altijd de norm is, is het voor sommige toepassingen wat traag. Je loopt daar bijvoorbeeld tegenaan als je voor het eerst een NAS in gebruik neemt en grote bestanden gaat verplaatsen. Tegenwoordig zijn met wifi al makkelijk hogere snelheden mogelijk. Maar qua stabiliteit gaat er weinig boven een kabeltje. Gelukkig zien we de ondersteuning voor hogere ethernetsnelheden langzaam maar zeker groeien. We leggen uit hoe je zelf stap voor stap je thuisnetwerk kunt upgraden. En dat betekent echt niet dat je per se moet overstappen naar glasvezel. In de meterkast zou je er eventueel mee kunnen werken, maar de distributie door je huis kan meestal prima met de bestaande bekabeling. Je huidige apparatuur kun je meestal ook gewoon behouden. Met losse accessoires zijn deze ook vaak te upgraden. En een groot deel kun je natuurlijk gewoon op de huidige gigabit-snelheid laten werken.
Waarom versnellen? Het upgraden van je netwerk heeft vaak meer met bandbreedte dan met snelheid te maken. Denk aan een snellere verbinding naar een belangrijke switch of naar een wifi-toegangspunt dat meerdere apparaten voorziet van razendsnelle wifi. Zo’n belangrijke verbinding vormt met een upgrade veel minder snel een bottleneck.
Maar er zijn genoeg redenen om ook de verbinding naar apparaten van eindgebruikers een upgrade te geven. We noemden de NAS al: centrale netwerkopslag is superhandig, maar de wachttijden bij het verplaatsen van bestanden van en naar je NAS kunnen vervelend zijn. Zeker als je deze bijvoorbeeld realtime voor videobewerking gebruikt. Bij het maken van back-ups via je netwerk is gigabit-ethernet ook snel de beperkende factor.
©Lost_in_the_Midwest - stock.adobe.com
Welke snelheden?
Je zou met goede kabels, minimaal CAT 5e, prima de stap van 1Gbit/s-ethernet naar bijvoorbeeld 2,5, 5 of zelfs 10 Gbit/s kunnen maken. Al worden die kabels wel meer op de proef gesteld. Goede kabels zijn dus gewenst. Zeker bij de hogere snelheden loop je eerder tegen beperkingen aan. De kwaliteit van de kabels en koppelingen bijvoorbeeld. Maar ook extra warmteontwikkeling in switches en netwerkadapters. En soms ook een hoger stroomverbruik.
Bij het upgraden van bestaande apparatuur is 5 Gbit/s soms de grens van wat er mogelijk is. Dat speelt bijvoorbeeld als je een usb3.0-netwerkadapter gebruikt of een PCIe-poort met een beperkte bandbreedte. Bij een uitbreidingskaart volgens de standaard PCIe 2.0 x2 of PCIe 3.0 x1 zul je bijvoorbeeld niet de volle 10 Gbit/s kunnen benutten van een netwerkadapter met enkele poort.
©Shawn Hempel - stock.adobe.com
Ontwikkelingen in wifi
Draadloze netwerken zijn in potentie al sneller dan gigabit-ethernet. Wil je een los toegangspunt aansluiten dat de modernste technologieën gebruikt? Dan kun je in theorie tegen beperkingen aanlopen met een uplink van 1Gbit/s-ethernet. We nemen de Ubiquiti UniFi 6 Pro voor wifi 6 als voorbeeld: dat is een toegangspunt dat meer dan 300 gebruikers aankan en heeft een theoretische doorvoersnelheid van alle banden bij elkaar van 5,3 Gbit/s.
In werkelijkheid zul je thuis alleen onder optimale omstandigheden de gigabit-ethernetpoort ‘vol trekken’. Het lukt bijvoorbeeld alleen op zeer korte afstand van het toegangspunt, zonder obstakels én met een relatief hoge kanaalbreedte van 160 MHz, waar nog maar weinig apparaten mee overweg kunnen. Dat is in de praktijk nog niet heel realistisch en veel wifi6-accesspoints, inclusief het genoemde accesspoint, zijn dan ook voorzien van een gigabit-netwerkaansluiting.
Bij wifi 6E en wifi 7 die ook de 6GHz-band gebruiken, ligt dat anders. Voor optimale prestaties worden wél hogere eisen aan de uplink gesteld. Zo is de Ubiquiti UniFi 6 Enterprise die wifi 6E ondersteunt wel voorzien van een 2,5Gbit/s-netwerkaansluiting. Ondertussen is wifi 7 dichterbij dan je misschien denkt. Onder andere TP-Link en AVM lieten al producten zien met deze standaard.
Hogere internetsnelheid We hebben het tot nu vooral over de snelheid van je thuisnetwerk gehad en toepassingen als bestandsuitwisseling. Voor internettoegang is je netwerk zelden een bottleneck. Maar dit duurt misschien niet lang meer. Er kunnen via het glasvezelnetwerk veel hogere snelheden worden behaald dan gigabit-ethernet. Zo is 10 of zelfs 20 Gbit/s haalbaar met de technologieën die internetproviders als KPN en Delta nu al gebruiken.
Het snelste symmetrische abonnement (met gelijke up- en downloadsnelheid) dat je daadwerkelijk kunt afsluiten is 2 Gbit/s bij Delta. KPN gaat nog niet verder dan 1 Gbit/s. Het is overigens meer dan een particuliere gebruiker doorgaans nodig zal hebben. Bovendien deel je die bandbreedte ook met meerdere gebruikers, wat de noodzaak voor netwerkupgrades beperkt.
©corlaffra - stock.adobe.com
Poorten combineren
Voordat je daadwerkelijk gaat upgraden, zijn er ook wat trucjes die je kunt proberen voor een hogere snelheid. Een NAS heeft tegenwoordig vaak meer dan één netwerkpoort. Je zou een poort voor een aparte VLAN kunnen gebruiken voor bijvoorbeeld je bewakingscamera’s, zodat de andere verbindingen worden ontlast. Ook kun je dankzij link aggregation meerdere netwerkverbindingen groeperen. Dat verhoogt de bandbreedte. Daarmee bedoelen we dat de som van het verkeer over alle ethernetpoorten hoger kan zijn dan 1 Gbit/s. Afhankelijk van hoe efficiënt het verkeer wordt verdeeld, zou je zelfs alle poorten maximaal kunnen benutten. Al lukt dat alleen bij een groot aantal gelijktijdige gebruikers. Elke individuele gebruiker zal in principe geen hogere snelheid dan 1 Gbit/s zien. Alleen met een meerkanaals SMB-verbinding krijg je dat soms voor elkaar.
Meerkanaals SMB-verbindingen Heb je twee 1Gbit/s-ethernetpoorten in je pc én in je NAS, dan kun je proberen een stap in snelheid te maken met een zogenoemde meerkanaals SMB-verbinding. Sinds versie 3.0 kent het SMB-protocol deze voorziening. Hiermee kunnen meerdere afzonderlijke netwerkverbindingen tegelijkertijd worden benut. Beide apparaten moeten dus over twee netwerkaansluitingen beschikken.
De technologie is niet nieuw, maar het duurde wel lang voordat het breder beschikbaar werd in besturingssystemen voor de pc of apparaten als een NAS. Het is gewild met het oog op snellere netwerkverbindingen. Maar de prestatieverbetering valt nog weleens tegen. Het wordt bovendien nog vaak als experimenteel aangeduid en soms wordt het gebruik ervan zelfs ronduit afgeraden in een productieomgeving.
Wil je het proberen, dan kun je de optie bij een Synology-NAS handmatig aanzetten in DSM 7. De optie zit erg verstopt in het Configuratiescherm. Je gaat naar Bestandsservices en klikt dan op het tabblad SMB op Geavanceerde instellingen. Op het tabje Andere vink je Meerkanaals SMB3 inschakelen aan. Andere merken zoals QNAP en Asustor ondersteunen dit ook.
Snellere switches
Wil je met hogere snelheden werken, dan zul je in principe de switches moeten upgraden, zeg maar de ruggengraat van je netwerk. Slechts in enkele situaties kun je zonder nieuwe switches. Zo hoef je bijvoorbeeld voor alleen een snellere verbinding tussen een pc en NAS niet per se een switch in huis te halen. Je zou ook twee (usb-)adapters ‘peer-to-peer’ kunnen gebruiken tussen de apparaten. Een echt netwerk kun je het dan niet noemen.
Kijken we naar standaard RJ45-poorten, dan kom je van alles tegen met als aanduidingen als 100M, 1000M, 2.5G, 5G en 10G. Je ziet soms de technische toevoeging BASE-T, wat in feite duidt op het gebruik van twisted-pair-kabels. Je moet goed letten op de compatibiliteit van poorten. Aan de voorkant van de switch kun je vaak al zien welke poorten welke snelheden ondersteunen.
Ook als je in huis met twisted-pair-kabels werkt, kun je binnen de meterkast natuurlijk prima glasvezel gebruiken, bijvoorbeeld tussen twee switches of tussen je router en een switch. En soms kan de glasvezelkabel van je internetprovider rechtstreeks naar een module in je router.
Meer snelheid nodig?
Een upgrade van je switch kan wonderen doen
Ondersteuning in pc’s
Op de meeste pc’s, mini-pc’s en laptops vind je standaard gigabit-ethernet. Enkele modellen hebben al wel een stapje naar 2,5 Gbit/s gemaakt en een paar werkpaarden, zoals de Apple Mac Studio en Intel NUC 13 Extreme, gaan nog verder met ondersteuning tot 10 Gbit/s.
Stel je zelf een pc samen, dan zul je merken dat 2,5 Gbit/s op moederborden al vrij gangbaar is. Alleen de goedkoopste modellen hebben nog een gewone gigabit-poort. Een upgrade naar een snellere netwerkpoort is ook altijd mogelijk. Een PCIe-insteekkaart heeft de voorkeur, maar een usb-adapter is ook een mogelijkheid. De meeste usb-adapters bieden overigens maximaal 5 Gbit/s. Hoewel recente usb-standaarden het in theorie wel aan moeten kunnen, is de bussnelheid in de praktijk vaak gewoon niet toereikend. Ook zijn er andere praktische problemen, zoals het veel hogere energieverbruik, waardoor de usb-poort niet genoeg stroom kan leveren. Met thunderbolt 3 lukt 10 Gbit/s wel, mede dankzij de extreem hoge capaciteit van 40 Gbit/s. Maar de 10Gbit/s-adapters die deze standaard gebruiken, zijn over het algemeen erg prijzig.
QNAP-NAS en upgrades
Voor een NAS is 1 Gbit/s best langzaam. Bij bestandsuitwisseling ligt de grens daarmee ongeveer rond 115 MB/s. Bij 10 Gbit/s kun je dat verhogen naar meer dan 1 GB/s. De vraag is dan wel of je NAS dat zelf kan bijbenen (zie het kader ‘Maximale snelheid van je NAS’).
Beter is 2,5 Gbit/s en dat is meestal wél verzadigbaar, ook met bescheiden hardware. Bij recente modellen van QNAP is 2,5 Gbit/s tegenwoordig eerder regel dan uitzondering. Enkele modellen kun je uitbreiden met een PCIe-insteekkaart, zodat je de stap naar 2,5 Gbit/s of nog hoger kunt maken.
Een voorbeeld is de bekende, maar wat oudere QNAP TS-453Be. Vanwege de PCIe-x2 ondersteuning is de snelheid in dit model zelfs met een 10Gbit/s-adapter overigens beperkt tot ongeveer 5 Gbit/s. Toch is dat een mooie sprong. Als het niet via een insteekkaart lukt, dan kun je daarnaast een usb-adapter overwegen, die QNAP ook zelf in het assortiment heeft.
Maximale snelheid van je NAS De maximale snelheid die je zonder bottlenecks van je netwerkverbinding kunt bereiken met een traditionele NAS met harde schijven hangt vooral af van het gebruikte aantal harde schijven, de individuele snelheid van die schijven en het gekozen RAID-niveau. Een enkele moderne schijf zoals de WD Red Pro kan met een doorvoersnelheid ongeveer 250 MB/s een 2,5Gbit/s-verbinding al bijna verzadigen.
Als je extra harde schijven combineert met bijvoorbeeld RAID 5 zal de snelheid bijna evenredig met het aantal schijven toenemen. Bij vier schijven in een RAID5-opstelling lukt het daarom zelfs om een 10Gbit/s-verbinding te verzadigen. De lees- en schrijfsnelheden hangen in de praktijk natuurlijk van meer factoren af, zoals de aard van de gegevens en de hardware van de NAS, zoals de processorkracht en geheugencapaciteit.
Synology-NAS met 10 Gbit/s
Synology probeert de laatste jaren meer het gebruik van eigen onderdelen af te dwingen, zoals harde schijven en geheugenmodules. En soms forceert het merk dat zelfs, zoals bij de DS923+. Een upgrade naar 10 Gbit/s is alleen mogelijk door een specifieke en prijzige insteekkaart te plaatsen die vooralsnog alleen door Synology zelf wordt gemaakt. In enkele zwaardere modellen zoals de DS1821+ past wel een reguliere (low-profile) PCIe-insteekkaart. Maar hier is de NAS zelf weer erg prijzig.
Een upgrade voor een bestaande Synology-NAS kan ook wat uitdagend zijn. De NVMe-M.2-sloten zoals je die bijvoorbeeld op een DS918+ of DS1019+ vindt, zijn in ieder geval niet geschikt voor een netwerkinterface. De aansluiting met het moederbord heeft daarvoor te weinig bandbreedte. Gebruik ze dus vooral waarvoor ze zijn bedoeld: een lees- of lees/schrijfcache.
Usb-adapter voor NAS
Bij het upgraden van een Synology-NAS heb je met een usb-adapter meer kans op succes, zeker als je met 2,5Gbit/s genoegen neemt. Veel gebruikers hebben met succes een Synology DS918+ en enkele andere modellen opgewaardeerd naar 2,5 Gbit/s met een usb-adapter van Club 3D, met modelnummer CAC-1420. Mogelijk werken andere adapters ook.
Maar let erop dat Synology zijn DSM-besturingssysteem niet standaard van drivers voorziet voor zulke adapters. Sterker nog: officieel zegt het alleen usb-opslag te ondersteunen en geen andere soorten usb-apparaten. Op GitHub kun je gelukkig geschikte drivers vinden voor bijvoorbeeld de adapter van Club 3D gebruikte Realtek RTL8152-chipset. Zelf een driver compileren is dus niet nodig. Na de installatie zal de netwerkinterface zichtbaar worden binnen DSM en kun je deze verder configureren.
Andere NAS-uitbreidingen
Behalve het versnellen van de netwerkverbinding, zijn er ook een paar andere stappen die je kunt nemen om de gegevensuitwisseling met je NAS te verbeteren. Zo kun je bij veel modellen van bijvoorbeeld Synology en QNAP het geheugen uitbreiden. Dit wordt vaak óók als cache gebruikt bij gegevensuitwisseling. Daarnaast kun je soms gebruikmaken van een NVMe-cache. Dat geeft een mooie boost voor lezen of lezen/schrijven.
Je zou ssd’s overigens ook voor een opslagpool kunnen gebruiken. Of je daarvoor de meestal voor cache gebruikte NVMe-sloten kunt gebruiken, hangt af van je NAS. We zien daarnaast wel een trend richting het gebruik van ssd’s als hoofdopslag in een NAS. De Asustor Flashstor 6 heeft bijvoorbeeld zes NVMe-sloten en 2,5 Gbit/s. De Flashstor 12 Pro heeft zelfs twaalf NVMe-sloten en 10 Gbit/s.
