Стандарту, описывающему гигабитный Ethernet, скоро исполнится 22 года. До сих пор именно гигабитные сети работают практически у всех домашних пользователей и в подавляющем большинстве офисов. Преодоление гигабитного предела было… сложным, тернистым и неоднозначным. И если для крупных инфраструктурных предприятий вопрос с 10-, 20- и даже 40-гигабитным Ethernet давно решен, то для дома и офиса ускорение сетевых коммуникаций за пределы одного гигабита — задача не всегда тривиальная. О том, как организовать мультигигабитную сеть дома по обычному сетевому кабелю, — в этой статье.
 

Немного истории

Официальным годом принятия стандарта, описывающего 10-гигабитный Ethernet (10GE, 10GbE или 10 GigE), считается 2002-й (IEEE 802.3ае-2002), но этот стандарт описывал передачу данных исключительно по оптоволокну. Оптоволоконные 10-гигабитные сети получили широкое распространение в узких кругах, однако для домашнего применения использовать оптоволокно не слишком рационально: дорого, сложно, как правило — шумно и не слишком гибко.

Два года спустя 10-гигабитная скорость была стандартизована по медному твинаксиальному кабелю (практически коаксиал, только с двумя проводами). И лишь в 2006 году 10 Гбит были достигнуты в медной витой паре с характерным обжимным разъемом, хорошо известным любому, кто хоть раз подключал сетевое устройство. Именно этот стандарт, 10GBASE-T, представляет интерес для домашних пользователей, и именно о нем (и его более новых, но менее быстрых собратьях — 2.5GBASE-T и 5GBASE-T) мы сегодня и поговорим.

Определенный интерес представляет и классический способ агрегации линков, часто позволяющий добиться поставленной цели и без обновления сетевой инфраструктуры. Об этом способе мы тоже обязательно поговорим — как и о сопутствующих подводных камнях и мифах, его окружающих.

 

Для чего это нужно дома?

Для чего нужна мультигигабитная коммутация дома? Нет, в случае с инфраструктурными предприятиями и дата-центрами такого вопроса даже не возникает, но дома? Зачем, если не брать в расчет очумелые ручки и избыток свободного времени?

Во-первых (и, наверное, в-последних) — мультигигабитная коммутация нужна, если ты используешь сетевые хранилища. Любой, даже самый медленный жесткий диск, который будет установлен в NAS от Synology, QNAP или Asustor, с избытком преодолеет барьер, накладываемый гигабитным линком. Даже единичный жесткий диск способен обеспечить скорость чтения-записи порядка 225 Мбайт/с на внешних дорожках, минимум 110–119 Мбайт/с на самых внутренних и порядка 150 Мбайт/с в середине. Если использовать «зеркальный» RAID, то скорость чтения возрастет вдвое, а если брать RAID 0, то вдвое вырастет скорость записи. Таким образом, гигабитный линк становится тем самым бутылочным горлышком, которое не дает раскрыться всему потенциалу, заложенному в сетевые хранилища и современные жесткие диски.

Один из вариантов — отказаться от NAS и перейти на DAS (Direct Attached Storage, пресловутые внешние корпуса с USB), но сценарий их использования заметно отличается от сценария использования сетевых хранилищ.

Другой альтернативой будет агрегация портов Ethernet — если в твоем сетевом хранилище установлено хотя бы два сетевых выхода. Впрочем, у такого решения подводных камней чуть ли не больше, чем у мультигигабитной сети. Во-первых, агрегацию надо настроить не только в NAS, но и на каждом клиентском устройстве — а это значит, что тебе придется добавить второй сетевой адаптер в каждый компьютер, для которого нужна высокая скорость доступа к данным. Более того, потребуется проложить не один, а два сетевых кабеля — как в сторону NAS, так и в сторону компьютера. Наконец, тебе нужен будет коммутатор с достаточным количеством свободных портов. И если уж все равно приходится докупать второй сетевой адаптер и новый коммутатор, то почему бы не взять сразу с поддержкой мультигигабитной сети? Впрочем, о том, как можно настроить агрегацию, мы тоже обязательно поговорим — и для этого есть серьезные причины даже в том случае, если ты озаботился покупкой мультигигабитного коммутатора.

Начнем с подбора компонентов.

Продолжение доступно только участникам

Материалы из последних выпусков становятся доступны по отдельности только через два месяца после публикации. Чтобы продолжить чтение, необходимо стать участником сообщества «Xakep.ru».

Присоединяйся к сообществу «Xakep.ru»!

Членство в сообществе в течение указанного срока откроет тебе доступ ко ВСЕМ материалам «Хакера», увеличит личную накопительную скидку и позволит накапливать профессиональный рейтинг Xakep Score! Подробнее

11 комментарий

  1. Аватар

    meklon (Иван Гуменюк)

    03.06.2020 в 01:15

    У меня вообще мысль была сразу волокно класть в стены.

    • Олег Афонин

      Олег Афонин

      03.06.2020 в 11:10

      Это тема следующей статьи. Для домашних применений оптика — это не то, чтобы совсем оверкилл, но особенностей там столько, что мама не горюй. А так — оптика действительно «холоднее» меди, причём практически на порядок; дешевле и проще коммутаторы. Проблема в конечных устройствах, которые хотят витую пару и RJ45. Для них существуют трансиверы, но… (а вот об этом уже в статье планируется).

  2. Аватар

    pancho

    03.06.2020 в 11:30

    За статью спасибо, но я для себя на полном беспроводе остановился. Для простого консумера который смотрит киношки с торрентов или создал на сторадже фотовидео архив такие вложения так себе затея. Для создания столь дорогого решения дома нужно четко понимать для чего тебе NAS который не упирается в сеть и для меня это скорее граничит с профессиональной деятельностью

    • Олег Афонин

      Олег Афонин

      06.06.2020 в 12:51

      Здесь вопрос исключительно в сценариях использования. В блоге я недавно выложил статью, в которой описал подводные камни исследованных сетевых хранилищ. Если пользоваться для просмотра фильмов стримингом (неважно — торрентов или сервисов наподобие Netflix), то именно *хранить* вам ничего и не нужно: всё хранится где-то в другом месте. Хранить архив собственных фото и видео — здесь уже можно говорить про выделенное хранилище; если вы — единственный активный пользователь, то подойдёт простейший DAS (WD My Book, WD Elements или Seagate Backup Hub Plus ёмкостью от 10ТБ, потому что меньшие объёмы у Seagate — с SMR). Или даже портативный вариант вроде WD My Passport или Seagate BUP — разумеется, с должным резервированием.
      Если же фотографии со своих устройств хотят сохранять несколько человек, то удобнее уже выделенное сетевое хранилище, которое те же фотографии и видео может принимать в режиме «просто пришёл домой, а они уже там».

  3. Аватар

    wmkrasniy

    03.06.2020 в 16:12

    «Если использовать «зеркальный» RAID, то скорость чтения возрастет вдвое, а если брать RAID 0, то вдвое вырастет скорость записи.»
    Чего? «Эксперт», вы хотя бы удосужились почитать про уровни RAID…. Бред полнейший несёте, как и про оптику… Ну и вишенка на торт: «Эксперт по мобильной криминалистике» пишет статью про сети… Апофеоз всей говностатьи….

    • Олег Афонин

      Олег Афонин

      06.06.2020 в 12:45

      Спасибо за ваше мнение. Всегда приятно получить конкретные поправки от специалиста, технически грамотные и без оформленные без использования обсценной лексики.

  4. Аватар

    akimdi

    30.06.2020 в 19:15

    А можно просто 10 гигабит проложить на всех устройствах и не заморачиваться с этой агрегацией?

    • Олег Афонин

      Олег Афонин

      01.07.2020 в 14:40

      Можно, если устройства поддерживают. Но 10 гигабит по медной витой паре — это достаточно «горячая» технология (т.е. коммутатор или на несколько портов, но с активным охлаждением, или без вентилятора, но всего с двумя 10-гигабитными портами). Можно сделать гибридную сеть (часть портов SFP+), тогда без активного охлаждения можно получить два 10-гигабитных и два 2.5-гигабитных порта. Да и довольно дорого в конечном итоге получается.

      • Аватар

        akimdi

        05.07.2020 в 05:38

        Спасибо Вам большое Олег!!! За прекрасную статью и отличное разъяснение 🙂
        Всех Вам благ и побольше таких статей на Хакере 😎

  5. Аватар

    doomd

    07.07.2020 в 01:34

    Какая интересная статья. Сейчас вот только сам решил заняться тем, чтобы построить дома 10G сеть. Так, чисто по фану… От избытка времени и желания освоить для себя что-то новое 🙂
    Для себя определил такой конфиг.
    NAS буду делать из обычного выделенного под это дело компа (заодно FreeBSD попробую изучить) с 10 гигабитной сетевухой.
    В роли роутера и свича у меня два разных устройства, приверженец микротиков.
    Роутер + коммутатор по «низкой» части у меня RB4011
    В роли свича для 10 гигабитных подключений выбрал CRS305 + парочка купленных модулей SFP+ под RJ45 (на первое время мне хватит и двух модулей). Так же есть решения свитчей из линейки этого производителя и других чисто под RJ45/10G.
    Поэтому… Сделать дома сегодня 10 гигабит по меди — не составит труда. Нужны только деньги.

    • Олег Афонин

      Олег Афонин

      10.07.2020 в 13:02

      С трансиверами SFP+ на RJ45 — осторожно. Я пробовал (как раз с микротиком); они перегреваются, просто раскаляются под нагрузкой. Использовать их для эпизодического копирования данных NAS — ещё куда ни шло, но в качестве постоянного канала коммуникации — я бы не рискнул. Вот о них можно почитать https://www.servethehome.com/sfp-to-10gbase-t-adapter-module-buyers-guide/

Оставить мнение