Test karty sieciowej Asus XG-C100C i przełącznika Asus XG-U2008

Założenia systemu były bardzo proste: stacja nadawcza mogła rozpocząć komunikację w dowolnym momencie, a po wysłaniu komunikatu oczekiwała na jego potwierdzenie. Jeśli potwierdzenie nie zostało wysłane, stacja zakładała, że ktoś inny w tym samym czasie nadaje, a brak potwierdzenia jest wynikiem kolizji równoległych transmisji, powodujących zniekształcenie sygnału radiowego. Ponowne nadawanie następowało po losowo określonym czasie.

Ojcem i pomysłodawcą Ethernetu jest dr Bob Metcalfe, który po zapoznaniu się z wynikami prac Abramsona stwierdził, że cały mechanizm można usprawnić. W roku 1973 powstał projekt oparty na założeniach sieci Aloha, lecz z pewnymi usprawnieniami. Poprawiono procedurę wykrywania wystąpienia kolizji (ang. collision detection), co w połączeniu z mechanizmem „słuchaj, zanim zaczniesz mówić” (ang. carrier sense) i dostępem do wspólnego kanału komunikacyjnego (ang. multiple access) pozwoliło stworzyć spójny protokół CSMA/CD.

Pierwsze eksperymenty pozwoliły zbudować sieć komputerową nazwaną Alto Aloha, która umożliwiła wzajemną komunikację pomiędzy komputerami Xerox Alto oraz drukarkami. Sieć ta pozwalała na transmisję danych z zawrotną, jak na owe czasy, prędkością 2,94 MB/s (patrz zdjęcie poniżej). W tym samym roku Metcalfe postanowił zmienić nazwę sieci na Ethernet. Zmiana była podyktowana chęcią podkreślenia tego, że założenia rodzącego się standardu można było zastosować do dowolnego systemu komputerowego.

Przełom w badaniach nad nową techniką nastąpił w roku 1976, w którym to Bob Metcalfe wraz ze współpracownikiem Davidem Boggsem opublikowali artykuł: „Ethernet: Distributed Packet Switching for Local Computer Networks”. Prace nad Ethernetem nabrały tempa, czego efektem było uzyskanie rok później patentu. System Ethernet stał się własnością firmy Xerox.

W latach 70. równolegle do pomysłu Metcalfe'a rozwijanych było wiele innych technik sieciowych. Wszystkie one były rozwiązaniami własnościowymi, stosowanymi tylko w połączeniu z urządzeniami danego producenta. Metcalfe zdał sobie sprawę, że jego rozwiązanie musi być dostępne dla każdego, by mogło stać się czołowym standardem. W roku 1979 wystąpił z bardzo radykalną, jak na owe czasy, inicjatywą, by standard będący do tej pory własnością Xeroxa udostępnić każdemu.

Rok 1980 rozpoczął erę wolnej komunikacji, której podwaliny stanowił nowo wprowadzony standard Ethernet 10 Mb/s. Od tej pory, po uiszczeniu symbolicznej opłaty w wysokości 1000 dol. na rzecz Xeroxa, mógł z niego korzystać każdy. Dwa lata później Xerox zrzekł się znaku towarowego o nazwie Ethernet i standard ten jako pierwszy na świecie stał się wolny.

Bob Metcalfe nie spoczął jednak na laurach. Żeby wypromować nowe rozwiązanie, założył firmę 3Com.

Lata 80. to ciągły rozwój techniki Ethernet. Zrodził się pomysł zastąpienia używanego do tej pory kabla koncentrycznego (ang. coaxial cable) kablem typu skrętka.

Kabel koncentryczny był coraz bardziej kłopotliwy w użyciu. Sieć oparta na tym rozwiązaniu nazywa się magistralą, a jej topologia zakłada, że każdy z komputerów ma dostęp do wspólnego medium, którym jest właśnie przewód. Założenie to w miarę ciągłego wzrostu liczby hostów przysparzało coraz więcej problemów, gdyż awaria w dowolnym miejscu kabla uniemożliwiała działanie całego systemu sieciowego.

Rozwiązaniem problemu okazało się zastosowanie kabla typu skrętka. Pozwoliło to zbudować bardziej niezawodną topologię, opartą na układzie gwiazdy. Dotychczasowe problemy z działaniem sieci mogły być łatwiej diagnozowane i usuwane. Technika Ethernet została odkryta na nowo.

Przez długie lata komputery nie były zdolne wykorzystać dostępnej prędkości, 10 Mb/s. Postęp techniczny, zwłaszcza w dziedzinie informatyki, sprawił jednak, że na początku lat 90. zdano sobie sprawę z przyszłych ograniczeń obowiązującego standardu. W roku 1995 został przyjęty nowy, pozwalający na 10-krotny wzrost prędkości komunikacji, Fast Ethernet. Po raz pierwszy uwzględniono możliwość użycia światłowodu.

Kompatybilność z wcześniejszym standardem osiągnięto dzięki opracowaniu protokołu Auto-Negotiation. Pozwolił on na automatyczne uzgadnianie prędkości kanału transmisji danych. Oba standardy zyskały możliwość komunikowania się ze sobą.

O ile protokół Auto-Negotiation umożliwiał równoległe wykorzystanie standardów o różnej prędkości, to następne usprawnienie, technika full-duplex, sprawiło, że karty sieciowe mogły odbierać i wysyłać dane w tym samym czasie. Na przykład łącze 100 Mb/s mogło dzięki temu zapewnić przepustowość rzędu 200 Mb/s.

Z czasem protokół Auto-Negotiation został wzbogacony o możliwość wykrywania obsługi trybu full-duplex.

Rok 1998 przyniósł dalsze zmiany. Standard Ethernet znów przyspieszył: możliwe stało się przesyłanie plików z szybkością 1 Gb/s.

Prace nad wprowadzaniem nowych rozwiązań nie ustały; upowszechnił się tryb obsługi full-duplex i już tylko w nielicznych sieciach nie był stosowany. Tryb działania oparty na dostępie do wspólnego medium transmisyjnego CSMA/CD odszedł do lamusa – pojawiły się standardy Ethernet zdolne zapewnić szybkość 10 Gb/s, 40 Gb/s oraz 100 Gb/s.

Jako pierwsza, w 2003 roku, została opublikowana specyfikacja standardu Ethernet 10 Gb/s, na razie obejmująca tylko użycie nośnika światłowodowego. Osiągnięcie tej prędkości za pomocą połączenia opartego na skrętce kategorii 6a było możliwe 3 lata później. Przesyłanie plików z prędkością 10 miliardów bitów na sekundę miedzianym kablem stało się faktem.

Standardy Ethernet 40 Gb/s oraz 100 Gb/s zostały opublikowane w 2010 roku. Jako główne medium wskazano światłowód. Użycie kabla miedzianego zostało zarezerwowane tylko dla krótkich odcinków: w przypadku standardu 40 Gb/s maksymalna długość przewodu ma wynosić 30 m przy wykorzystaniu okablowania kategorii 8, na razie jednak nie ma żadnych planów dotyczących opracowania tego typu połączeń o prędkości 100 Gb/s.

Ewolucja Ethernetu obejmowała również nowe funkcje. O dwóch z nich: full-duplex oraz Auto-Negotiation, już wspominaliśmy. Inną jest możliwość wykorzystania kabla Ethernet do jednoczesnego prowadzenia komunikacji i zasilania urządzeń sieciowych. Ta technika przyjęła się pod nazwą Power over Ethernet (PoE) i należy do najczęściej stosowanych metod zasilania bezprzewodowych punktów dostępowych.

Wykorzystanie przewodów typu skrętka w połączeniach 10 Gb/s uważano kiedyś za nierealne, ale postęp techniczny pozwolił znieść te ograniczenia. W 2006 roku uzupełniono wytyczne standardu 10 Gb/s o nowy suplement, opisujący użycie kabli miedzianych jako medium transmisyjnego w połączeniach 10 Gb/s. Ten standard przyjął nazwę 10GBASE-T.

Połączenie typu 10GBASE-T, żeby zagwarantować założoną prędkość przesyłu informacji, wykorzystuje cztery pary przewodów zapewniające prędkość do 2,5 Gb/s w obu kierunkach. Wykrywaniem typu użytego przewodu i ewentualnym korygowaniem zamienionych par przewodów zarządza system MDI/MDIX. Standard określa użycie okablowania kategorii 6a i 6. Pozwala osiągnąć transmisję między urządzeniami na odległość: 6a – do 100 m, 6 – do 55 m.

Obecnie standard 10 Gb/s wkracza do domów. Zaczynają się pojawiać płyty główne wyposażone w karty sieciowe obsługujące tę prędkość połączenia, kompatybilny sprzęt udostępniają również niezależni producenci sprzętu, na przykład Asus. I to właśnie karty i przełącznik Asusa będą bohaterami tego artykułu. Na ich podstawie ocenimy, na co stać 10GBASE-T.

Asus XG-C100C oraz ASUS XG-U2008 – specyfikacja, konstrukcja

Testowane urządzenia Asusa spełniają wszystkie założenia standardu Ethernet 10 Gb/s, a dodatkowo mogą prowadzić komunikację z szybkością 2,5 Gb/s (2.5GBASE-T) oraz 5 Gb/s (5GBASE-T) po użyciu kabli niższej kategorii. Dostarczone nam produkty: karta sieciowa Asus XG-C100C oraz przełącznik Asus XG-U2008, to kompleksowe rozwiązanie pozwalające zbudować sieć 10GBASE-T.

Karta sieciowa Asus XG-C100C

W zestawie z kartą sieciową dołączono skróconą instrukcję obsługi oraz dodatkowy śledź, który posłuży do zainstalowania karty w obudowie typu low-profile.

Czerwony radiator odprowadza ciepło z chipsetu firmy Aquantia, AQtion AQC107, który jest sercem urządzenia.

AQtion AQC107 to kontroler sieci Ethernet, obsługujący standardy: 10GBASE-T, 5GBASE-T oraz 2,5GBASE-T przy użyciu interfejsu PCI Express. Kontroler AQtion obsługuje technikę AQrate, która zapewnia połączenie o prędkości do 10 Gb/s z wykorzystaniem kabla kategorii 6a o długości do 100 m.

Ponieważ marka Asus kojarzy się ze sprzętem dla graczy, także tym razem nie mogło zabraknąć odpowiedniego udogodnienia. Zintegrowana w karcie technika Quality-of-Service (QoS) zapewnia automatyczną priorytetyzację pakietów wysyłanych przez gry, co gwarantuje płynną rozgrywkę bez opóźnień.

Przełącznik Asus XG-U2008

Przełącznik XG-U2008 udostępnia osiem interfejsów wykorzystujących standard Ethernet 100/1000 Mb/s oraz dwa obsługujące łączność 10 Gb/s. Sumaryczna prędkość magistrali wynosi 56 Gb/s.

Na froncie znajduje się 11 diod informujących o stanie przełącznika (dioda zasilania plus 10 diod od poszczególnych interfejsów). Prędkość połączenia jest sygnalizowana określonym kolorem: 1 Gb/s – białym, 10 Gb/s – niebieskim.

Z tyłu umieszczono porty RJ-45, wyłącznik oraz gniazdo zasilania. Listwa interfejsów została też zaopatrzona w diody stanu portów.

Wymiary urządzenia to 239 mm × 125 mm × 26,9 mm, a waga to 1380 g.

Na spodzie znajdują się mocowania pozwalające zamontować przełącznik w standardowej szafie typu rack w rozmiarze 19" (zestaw montażowy jest opcjonalny i nie został dołączony w zestawie).

Asus zamknął podzespoły w estetycznej aluminiowej obudowie. Sprzęt stojący w pokoju albo biurze na pewno będzie przykuwał uwagę.

Po odkręceniu pięciu śrubek zyskujemy dostęp do wnętrza.

Działaniem przełącznika sterują dwa układy. Pierwszy z nich, Marvell 88X3220, zarządza interfejsami standardu Ethernet 10 Gb/s, drugi zaś, Marvell 88E6190X, obsługuje porty 1 Gb/s.

Przełącznik nie ma wentylatora – jest chłodzony pasywnie i całkowicie bezgłośny. Radiator został połączony z metalową obudową urządzenia, co zapewnia lepsze rozpraszanie wydzielającego się ciepła. Dodatkowo wycięte boczne maskownice umożliwiają swobodną wymianę ciepłego powietrza.

Konstrukcja urządzenia jest bardzo solidna, a jakość wykonania – bardzo wysoka. Poszczególne elementy spasowano precyzyjnie.

Asus XG-C100C i ASUS XG-U2008 – testy wydajności

W testach wykorzystaliśmy trzy zestawy próbek o rozmiarze 7 GB każda: jeden duży plik, zbiór średnich plików, 4–60-megabajtowych (łącznie 1015; pliki multimedialne: zdjęcia, muzyka i filmy), oraz zbiór małych, o wielkości do 4 MB (łącznie 27 853). Każda próbka została przesłana trzykrotnie, a wynik pomiarów został uśredniony.

Testy obejmowały:

• kopiowanie plików w różnych standardach Ethernet: 100 Mb/s, 1 Gb/s oraz 10 Gb/s; testy rozróżniliśmy na podstawie użytego nośnika danych: HDD, SSD (interfejs SATA III, interfejs M.2), RAM-dysk;
• kopiowanie plików z uwzględnieniem systemu operacyjnego – Windows 10 i Ubuntu 16.04.3 LTS;
• kopiowanie plików z wykorzystaniem przewodów różnej długości;
• kopiowanie plików pod obciążeniem;
• pomiar temperatury.

Skorzystaliśmy z wielu urządzeń, ale bazę stanowiły dwa komputery, pomiędzy którymi w ramach testów przesyłaliśmy dane. Pierwsza konfiguracja to: Intel Core i7-3820, Asus P9X79, 32 GB RAM DDR3 2400 MHz, a druga to: Intel Core i3-7100, Asus Strix B250I Gaming, 16 GB RAM DDR4 2400 MHz. Oznaczenia nośników danych znalazły się w opisach wyników poszczególnych testów.

Podczas testów użyliśmy kabla kategorii 6a S/STP (ang. screened shielded twisted pair; inne spotykane oznaczenie to S/FTP, ang. screened/foiled twisted pair). Przewód zawierał ekran (folię) pomiędzy każdą parą żył, co zmniejsza zakłócenia elektromagnetyczne i przesłuch pomiędzy sąsiednimi parami żył. Kable miały długość 2 m (odległość pomiędzy komputerami wyniosła 4 m), z wyjątkiem dwóch testów, w których zostały użyte przewody 10- i 20-metrowe.

Test HDD SATA III

Pierwszy test polegał na kopiowaniu plików pomiędzy dwoma hostami. Użyliśmy tradycyjnych nośników talerzowych Toshiba E300 o pojemności 2 TB.

Wyniki nie zachwycają. Najszybciej dane były przesyłane w standardzie 10 Gb/s, gdy  kopiowany był duży plik. Został on przesłany w czasie 1 minuty i 15 sekund. Niskie i zarazem zbliżone prędkości kopiowania małych plików są spowodowane ograniczeniem w postaci użytych nośników danych. Najkrótszy czas kopiowania małych plików wyniósł 16 minut i 10 sekund.

Test SSD SATA III

Zmieniamy konfigurację sprzętową i tradycyjne talerzowe dyski twarde wymieniamy na SSD. W obu komputerach znalazły się nośniki Samsung SSD 850 Pro 256 GB podłączone do interfejsu SATA III. Test prędkości zapisu/odczytu przy wykorzystaniu narzędzia CrystalDiskMark przeprowadziliśmy na obu platformach sprzętowych.

Platforma i7:

Platforma i3:

Użyte w teście nośniki dzięki wykorzystaniu pamięci flash 3D NAND zapewniają dość szybki odczyt i zapis danych. W swojej klasie należą do szybszych konstrukcji. Sprawdźmy zatem, czy zmiana nośników przełoży się na lepsze wyniki testu prędkości kopiowania.

Dzięki zastąpieniu dysków twardych nośnikami SSD udało się znacząco zwiększyć prędkość transferu plików, co przełożyło się na krótsze czasy kopiowania: duży plik – 00:20, średnie pliki – 00:31, małe pliki – 07:41. Wykorzystanie połączenia 10 Gb/s istotnie zwiększyło szybkość kopiowania jednego dużego pliku oraz zestawu średnich.

Test SSD M.2

Standard SATA III ze względu na ograniczenia szybkości przesyłania danych (600 MB/s) nie pozwala w pełni wykorzystać potencjału nowoczesnych SSD. To wymusiło opracowanie nowego rozwiązania. Powstał standard M.2, który do komunikacji z płytą główną wykorzystuje interfejs PCIe. Przepustowość nośników M.2 waha się od 1 GB/s do 8 GB/s i zależy od liczby obsługiwanych linii PCIe. Osiągi nośników wzrosły wraz z porzuceniem AHCI na rzecz protokołu NVMe.

W kolejnym teście pliki były kopiowane z wykorzystaniem dwóch nośników o pojemności 256 GB: Samsung MZHPV256HDGL i Patriot Hellfire.

Osiągi nośników sprawdziliśmy również przy użyciu narzędzia CrystalDiskMark.

Samsung MZHPV256HDGL, platforma i7:

Patriot Hellfire, platforma i3:

Ponieważ lepiej w teście wypadł nośnik marki Patriot, to właśnie na nim były zapisywane testowe próbki.

Porównanie osiągów SSD korzystających z interfejsu SATA III i SSD obsługujących nowy standard wskazuje na znaczne przyspieszenie odczytu i zapisu danych. Sprawdźmy zatem, czy zastosowanie bardziej wydajnych nośników wpłynie na wyniki testu prędkości kopiowania plików.

Wymiana SSD na nowocześniejsze konstrukcje znacząco wpłynęła na wyniki. Pliki w każdej z prób udało się przekopiować dwukrotnie szybciej niż z użyciem interfejsu SATA III. Czas potrzebny na wykonanie operacji kopiowania przez połączenie w standardzie 10 Gb/s wyniósł: duży plik – 00:09, średnie pliki – 00:17, małe pliki – 03:45.

Test RAM-dysku

Myliłby się ten, kto by stwierdził, że to kres możliwości standardu 10 Gb/s w wykonaniu Asusa i że z testowanego sprzętu nie da się już więcej wycisnąć. Postanowiliśmy przeprowadzić jeszcze jeden test. Na obu platformach testowych utworzyliśmy za pomocą oprogramowania ImDisk Virtual Disk Driver RAM-dyski o pojemności 8 GB każdy. Próbki plików zostały przesłane raz jeszcze.

We wszystkich trzech próbach nastąpił dalszy wzrost prędkości kopiowania. Duży plik udało się przesłać w rekordowym czasie 7 sekund, średnie pliki – w 16 sekund, a małe – w 3 minuty i 20 sekund.

W teście połączenia 10 Gb/s użycie SSD M.2 zamiast HDD zapewniło wzrost szybkości kopiowania dużego i średnich plików o mniej więcej 850%, a małych – o 430%. Pozwoliło to znacznie skrócić czas kopiowania. Tradycyjnym HDD zajęło to: duży plik – 1 minutę i 15 sekund, średnie pliki – 2 minuty i 23 sekundy, małe – 16 minut i 10 sekund, a nowoczesnym SSD, odpowiednio, 9 sekund, 17 sekund oraz 3 minuty i 45 sekund. Wniosek nasuwa się sam: nic nam po łączach 10 Gb/s, jeśli w komputerze nie są zamontowane wydajne nośniki danych.

Test iperf

Żeby zweryfikować te wyniki, dodatkowo przeprowadziliśmy test z wykorzystaniem narzędzia iperf.

Iperf jest bezpłatnym narzędziem opartym na modelu klient-serwer, służącym do testów wydajności sieci. Jest dostępne w wersji zarówno dla Windows, jak i Linuxa.

Wyniki testu szybkości kopiowania plików weryfikowaliśmy z użyciem zarówno standardu 1 Gb/s, jak i 10 Gb/s. Test polegał na uruchomieniu programu na jednym z komputerów w trybie serwera, podczas gdy drugi host był klientem. Obie maszyny wymieniały dane, a wynikiem testu jest prędkość tej transmisji.

Test połączenia 1 Gb/s, serwer:

Test połączenia 1 Gb/s, klient:

Prędkość transmisji przez łącze 1 Gb/s wyniosła 948 Mb/s, co daje 118 MB/s.

Test połączenia 10 Gb/s, serwer:

Test połączenia 10 Gb/s, klient:

Prędkość transmisji przez łącze 10 Gb/s wyniosła 8623 Mb/s, co daje 1078 MB/s.

Wyniki uzyskane dzięki narzędziu iperf pokrywają się z wynikami testu szybkości kopiowania plików.

Test szybkości kopiowania plików – Ubuntu 16.04.3 LTS

Ponieważ producent kart sieciowych zapewnia sterowniki do systemu Linux, postanowiliśmy wykonać testy szybkości kopiowania również w tym środowisku.

Na obu komputerach został zainstalowany Ubuntu 16.04 LTS. Wybór był podyktowany zapewnieniami producenta o bezproblemowej współpracy kart sieciowych z tym środowiskiem.

W systemie Linux do kopiowania plików wykorzystaliśmy protokół NFS, oprogramowanie Samba i te same nośniki SSD M.2, których użyliśmy w systemie Windows.

Wyniki testu prędkości zapisu/odczytu danych przeprowadzonego z użyciem obu nośników zostały przedstawione poniżej. Wykonaliśmy dwa pomiary, obejmujące odczyt/zapis dwóch zestawów danych: 100 próbek o rozmiarze 100 MB oraz 1000 próbek o rozmiarze 1 MB.

Samsung MZHPV256HDGL, platforma i7:

Patriot Hellfire, platforma i3:

Ponownie zwycięzcą testu jest Patriot Hellfire, i to na niego były kopiowane dane.

Instalacja sterowników kart sieciowych w systemie Linux nie odbyła się bez problemów. Ubuntu błędnie zidentyfikował karty, a zainstalowane sterowniki nie zapewniły ich prawidłowego działania. Po usunięciu tej niedogodności udało się zestawić poprawnie działające połączenie w standardzie 10 Gb/s. Początkujący użytkownicy systemu Linux, którzy kupią kartę XG-C100C, na pewno będą mieli trudności z instalacją sterowników w tym systemie, a bardzo lakoniczna instrukcja, dostępna do pobrania na stronie producenta, nie ułatwia zadania. Tu przyznajemy minus.

NFS (ang. Network File System) jest protokołem sieciowym stworzonym przez firmę Sun Microsystems w latach 80., przeznaczonym do wymiany plików w sieci lokalnej. Znalazł on szerokie zastosowanie w środowiskach przemysłowych i akademickich. Popularność protokołu sprawiła, że jest on dostępny niemal we wszystkich systemach operacyjnych (m.in. Windows, Linux, Solaris) oraz rozwiązaniach sprzętowych (m.in. Intel, Qnap, Synology).

Tak samo jak w systemie Windows zostały przesłane trzy próbki plików.

Prędkości kopiowania plików z wykorzystaniem standardu 10 Gb/s są mniejsze od wartości uzyskanych w systemie Windows. Wyniosły: duży plik – 398,22 MB/s, średnie – 106,99 MB/s, małe – 23,74 MB/s, co przełożyło się na dłuższy czas kopiowania, odpowiednio: 0:18, 1:07, 05:02.

Samba to oprogramowanie sieciowe wspierające serwery wydruku i umożliwiające wymianę plików pomiędzy hostami zdalnymi. Samba, tak jak system Windows, do działania wykorzystuje protokół SMB/CIFS. Wykorzystanie protokołu SMB umożliwi utworzenie środowiska sieciowego opartego na hostach działających pod kontrolą różnych systemów operacyjnych, co pozwoli na bezproblemową wymianę danych pomiędzy Windows a Linuxem/Unixem.

Niewiele osób zdaje sobie sprawę z tego, że czwarta wersja Samby została wzbogacona o możliwość skonfigurowania kontrolera domeny Active Directory w systemie Linux. Kontrolery oparte na Sambie nie tylko zapewniają pełną funkcjonalność Active Directory, ale też pozwalają na komunikację z już istniejącym i działającym schematem Active Directory, kontrolowanym przez system Windows. Czwarta wersja Samby odwróciła wszystko do góry nogami, gdyż funkcje do tej pory zarezerwowane dla Windows i z nim kojarzone nagle stały się dostępne w Linuxie.

Porównawszy oba testy, łatwo zauważyć dość znaczący spadek prędkości transferu danych w próbie, w której został wykorzystany duży plik. Pliki średnie i małe zostały skopiowane szybciej. Spadek prędkości kopiowania dużego pliku dotyczy zarówno standardu 1 Gb/s, jak i 10 Gb/s.

Windows i Linuxa dzieli tu przepaść. Duży plik w systemie Windows został skopiowany dwukrotnie szybciej: czas kopiowania wyniósł 9 sekund, a Linux ten sam plik przesłał przy wykorzystaniu protokołu NFS w 18 sekund. Jeszcze większą różnicę można zaobserwować w przypadku zestawu plików średniej wielkości: Windows potrzebował na wykonanie zadania 17 sekund, a Linux – tym razem przy wykorzystaniu Samby – aż 53 sekund. Również w kopiowaniu próbki zawierającej małe pliki wygrywa Windows.

Linux nie wykorzystał w pełni możliwości sprzętu. W obu testach użyliśmy tej samej platformy sprzętowej, tyle że działającej pod kontrolą innego systemu operacyjnego. Na tym polu producent ma jeszcze wiele do zrobienia.

Test szybkości kopiowania z wykorzystaniem przewodu kategorii 5e

Do tej pory we wszystkich testach wykorzystywaliśmy okablowanie kategorii 6a. Przyszedł czas, by sprawdzić, jak zachowa się testowy zestaw w połączeniu z przewodami niższej jakości. Kable zostały wymienione na 2-metrowe kategorii 5e. W teście szybkości kopiowania plików użyliśmy nośników korzystających z pamięci operacyjnej i uwzględniliśmy wszystkie standardy Ethernet.

Pierwszy wykres przedstawia prędkości uzyskane z wykorzystaniem okablowania kategorii 6a, drugi zaś pokazuje osiągi po zmianie przewodów.

Różnica jest wyraźnie widoczna. Po zmianie przewodów transfer danych zwolnił, co najbardziej wpłynęło na czas przesyłania dużego pliku. Spadek prędkości w tym przypadku wyniósł aż 36%. Spadek prędkości kopiowania średnich i małych plików wyniósł, odpowiednio, 11% i 19%. Czas potrzebny na skopiowanie próbek wyniósł: duży plik – 11 sekund, średnie – 18 sekund, małe – 4 minuty i 4 sekundy.

Test szybkości kopiowania plików, przewód 10-metrowy

Na prędkość komunikacji wpływ ma nie tylko jakość przewodu, ale też jego długość. W dwóch następnych testach chcieliśmy sprawdzić, jak zmiana długości przewodu wpłynie na prędkość transmisji pomiędzy komputerami. Używane do tej pory 2-metrowe przewody zamieniliśmy na 10- i 20-metrowe, też kategorii 6a.

Zmiana długości połączenia pomiędzy komputerami spowodowała spadek prędkości przesyłania danych, zwłaszcza na łączach w standardzie 10 Gb/s. Zmiana w porównaniu z przewodem 2-metrowym wyniosła: duży plik – 0%, średnie – 29 %, małe – 8%. W przypadku standardu Fast Ethernet spowolnienie nie sięgnęło 1%, a Gigabit Ethernet najbardziej spowalnia w przypadku zbioru małych plików, o 5,5%

Test szybkości kopiowania plików, przewód 20-metrowy

Dwukrotnie zwiększamy długość przewodu, więc teraz odległość pomiędzy urządzeniami wynosi 40 m.

Można zaobserwować dalszy spadek prędkości przesyłania danych, jednak nie jest on już tak drastyczny jak w poprzednim teście, po użyciu przewodu 10-metrowego. Po zastosowaniu przewodu 20-metrowego ponownie najbardziej spadła prędkość przesyłania średniej próbki w standardzie 10GBASE-T. W porównaniu z prędkością kopiowania danych kablem 2-metrowym spadek ten wyniósł 47%, a czas kopiowania wydłużył się o 8 sekund.

Test pod obciążeniem

Ostatnim testem prędkości kopiowania danych był test pod obciążeniem. Miał on sprawdzić, jak dodatkowe urządzenia podłączone do interfejsów 1 Gb/s przełącznika wpłyną na transmisję prowadzoną z użyciem portów 10 Gb/s, a także czy ta transmisja wpłynie na jakość połączeń korzystających ze standardu Ethernet 1 Gb/s oraz Fast Ethernet. W teście zastosowaliśmy sześć dodatkowych urządzeń, pomiędzy którymi były kopiowane pliki. Dane były kopiowane pomiędzy SSD z interfejsem M.2.

Sześć dodatkowych komputerów nie wpłynęło na jakość transmisji prowadzonej z wykorzystaniem łącza 10 Gb/s. Duży plik i zbiór średnich zostały skopiowane z tą samą prędkością, a małych – tylko nieznacznie wolniej. Wyniki po przełączeniu maszyn do portów 1 Gb/s były zbliżone. Kopiowanie plików przebiegało tak, jakby z przełącznika korzystały tylko dwie testowe maszyny.

Pomiar temperatury

Podczas testów zmierzyliśmy temperaturę obudowy przełącznika. Urządzenie najbardziej rozgrzewało się wtedy, gdy były intensywnie wykorzystywane interfejsy 10 Gb/s.

Zapotrzebowanie przełącznika na energię zmierzyliśmy podczas testu pod obciążeniem. Zależy ono od tego, które interfejsy w danym momencie prowadzą komunikację. Gdy aktywne były tylko porty 1 Gb/s, średnie zużycie wynosiło 6 W. Użycie interfejsów 10 Gb/s zwiększyło zapotrzebowanie do 13 W.

Asus XG-C100C oraz ASUS XG-U2008 – podsumowanie

Przez wiele lat standard Ethernet 1 Gb/s był – i nadal jest – czołowym rozwiązaniem stosowanym w sieciach domowych. Choć sprawdzone i przyzwoicie szybkie, dziś jest już niewystarczające. Nośniki SSD coraz częściej są montowane w domowych komputerach. Rozwój techniki półprzewodnikowej w połączeniu z rosnącą pojemnością nośników i ciągle spadającymi cenami powoli prowadzi do nieuniknionej śmierci techniki HDD. Gigabitowy Ethernet nie przystaje do nowych czasów, a Asus rozumie rynkową tendencję i czyni pierwsze kroki, by umożliwić użytkownikom domowym przesyłanie danych szybciej niż dotychczas.

Na razie cofamy się do czasów, w których trzeba było się zaopatrzyć w dodatkowe karty rozszerzeń, by wykorzystać możliwości nowego standardu. Obecnie nie ma zbyt wielu płyt głównych ze zintegrowanym kontrolerem sieci 10 Gb/s, a te, które można już kupić, są oparte na platformie X99 Intela (Asus X99-E-10G WS, ASRock X99 WS-E/10G). Jest jeszcze Asus ROG Maximus VIII Extreme/Assembly, ale w tym przypadku obsługa standardu 10 Gb/s jest możliwa dzięki karcie montowanej w slocie PCIe.

Tak więc przyspieszony transfer danych zapewnia dodatkowa karta rozszerzeń wraz z przełącznikiem. Asus zaproponował kompletne rozwiązanie udostępniające nowy standard.

Zbudowanie najprostszej sieci 10 GB/s nie jest tanie. W razie użycia testowanych urządzeń koszt wynosi co najmniej 2200 zł. Karta sieciowa XG-C100C kosztuje około 500 zł (potrzeba dwóch), a przełącznik Asus XG-U2008 – około 1200 zł. Ponadto, by można było w pełni wykorzystać potencjał sprzętu, komputery muszą być zaopatrzone w naprawdę szybkie nośniki SSD bądź ich macierz, a to oznacza dalsze wydatki.

Największe rozczarowanie dotyczy konstrukcji samego przełącznika: dwa interfejsy w standardzie 10 Gb/s to za mało. Dostępne porty sztucznie ograniczyły rozmiar sieci w standardzie 10GBASE-T do dwóch urządzeń.

Szkoda również, że producent nie zapewnił obsługi standardu PoE, umożliwiającego zasilanie sprzętu poprzez kabel sieciowy.

Nabywcy testowanych urządzeń Asusa na pewno nie będą zawiedzeni. To jedyne takie rozwiązanie w tym segmencie rynku, a przy tym sprzęt jest bardzo wydajny, bardzo dobrze wykonany i działa bez zarzutu.

Propozycja Asusa to jaskółka na rynku domowego sprzętu sieciowego. Mamy nadzieję, że przysłowie „Jedna jaskółka wiosny nie czyni” w tym przypadku się nie sprawdzi i że inni producenci będą zmuszeni zaoferować własne rozwiązania tego typu.

Do testów dostarczył: ASUS

Karta sieciowa + przełącznik ok. 1700 zł