NAS 1GbE vs 2,5GbE : L'amélioration en vaut-elle la peine ?

Mettre à niveau un NAS de 1GbE à 2.5GbE vaut la peine lorsque le réseau limite déjà les transferts de gros fichiers, plusieurs utilisateurs ou un stockage rapide. C’est moins utile lorsque le vrai goulot d’étranglement est un disque lent, un NAS sous-dimensionné, le Wi-Fi ou un client qui se connecte encore en 1GbE. Un port NAS plus rapide ne peut pas accélérer seul le reste du chemin des données.

Les meilleurs candidats sont les utilisateurs transférant de gros ensembles de sauvegardes, bibliothèques photo, projets vidéo, images de machines virtuelles ou autres fichiers volumineux entre appareils câblés. Un foyer utilisant son NAS principalement pour des sauvegardes incrémentielles, des documents et un ou deux flux médias compressés peut ne pas voir beaucoup de bénéfices visibles et peut souvent conserver le 1GbE jusqu’au prochain renouvellement matériel.

Réponse rapide : Le passage de 1GbE à 2.5GbE en vaut-il la peine ?

Pour un nouveau NAS ou serveur domestique, le 2.5GbE est une base raisonnable car il offre une marge sans nécessiter le coût et l’infrastructure d’un réseau 10GbE complet. Pour un système 1GbE existant, la mise à niveau ne doit être envisagée qu’après avoir confirmé que les transferts de fichiers atteignent régulièrement la limite réseau actuelle.

La norme 2.5GBASE-T définit un débit brut de 2,5 Gbps, contre 1 Gbps pour le Gigabit Ethernet. Convertis en octets, ces débits ont des plafonds théoriques de 312,5 Mo/s et 125 Mo/s. Ce sont des débits en ligne, pas des vitesses garanties de copie de fichiers NAS, car Ethernet, TCP/IP, SMB, le stockage, le processeur et la charge client réduisent tous le débit au niveau applicatif.

La mise à niveau est donc la plus importante lorsque le reste du système peut transférer des données plus rapidement qu’un lien 1GbE. Si votre NAS n’atteint jamais la limite actuelle, changer le réseau en premier ne résoudra probablement pas le problème.

Quand le 1GbE devient-il vraiment le goulot d'étranglement ?

Un transfert NAS traverse plusieurs composants : le stockage source, le processeur client, l'adaptateur réseau client, le switch ou routeur, l'adaptateur réseau NAS, le processeur NAS, le protocole de partage de fichiers et le stockage de destination. Le composant le plus lent en débit soutenu détermine le résultat. Le choix du protocole influence également le comportement, donc les foyers avec des appareils variés devraient comprendre les différences pratiques entre SMB et NFS pour le partage de fichiers à la maison avant de considérer le lien réseau comme la seule variable.

Commencez avec un client filaire et un gros fichier. Confirmez la vitesse de liaison négociée, fermez les autres transferts lourds et mesurez à la fois le débit réseau et la vitesse de copie de fichiers. Si le réseau reste proche de son plafond pratique 1GbE alors que les disques et processeurs ont encore de la marge, la liaison Ethernet est un goulot d'étranglement crédible.

Les tests de petits fichiers doivent être traités séparément. Les recommandations de Microsoft sur la performance des serveurs de fichiers SMB indiquent que la configuration du protocole, les pilotes de stockage et réseau, les fonctionnalités système et la méthode de copie peuvent influencer les résultats. Il est également recommandé d'utiliser Robocopy multithreadé lors de la copie de nombreux petits fichiers, ce qui explique pourquoi un résultat sur un gros fichier ne peut pas représenter toutes les charges de travail d'un NAS.

Un test iperf peut établir si le chemin réseau fonctionne au débit attendu, mais il ne teste pas les disques ni ne reproduit les transferts de fichiers SMB normaux. Utilisez-le en complément d'un transfert de gros fichier, pas comme seule preuve que le NAS a besoin d'un port plus rapide.

Qu'est-ce que le 2,5GbE change réellement dans l'utilisation quotidienne d'un NAS ?

L'amélioration la plus évidente est une fenêtre de transfert plus courte. Un fichier de 100 Go nécessiterait un minimum théorique d'environ 13,3 minutes sur une liaison 1GbE et 5,3 minutes sur une liaison 2,5GbE. Ces deux calculs supposent un débit brut en ligne sans surcharge de protocole et un stockage suffisamment rapide pour soutenir la connexion, donc les transferts réels prendront plus de temps.

Le stockage peut être suffisamment rapide pour que cette différence ait de l'importance. Les spécifications actuelles de transfert des disques durs NAS listent des débits soutenus maximum d'environ 180 à 240 Mo/s selon les modèles. Cela ne signifie pas qu'un NAS copiera les fichiers à ces vitesses exactes, mais cela montre pourquoi même un seul disque relativement rapide peut dépasser le débit brut de 125 Mo/s d'une liaison 1GbE lors de transferts séquentiels favorables.

La bande passante supplémentaire devient encore plus utile avec des matrices multi-disques, des SSD SATA, du stockage NVMe ou plusieurs utilisateurs. Un seul ordinateur peut ne pas soutenir 2,5 GbE en continu, mais deux sauvegardes simultanées ou un transfert de fichier en cours à côté d’un accès multimédia peuvent utiliser la capacité partagée supplémentaire.

Quand le 2,5 GbE fera-t-il peu ou pas de différence ?

Une couche de stockage lente reste lente après la mise à niveau du réseau. Les disques durs plus anciens, les matrices RAID occupées, les calculs de parité, les vérifications en arrière-plan, les volumes presque pleins ou les processeurs NAS faibles peuvent maintenir un débit inférieur à 1 GbE. Les petits fichiers peuvent aussi être plus limités par la latence et les opérations de métadonnées que par la bande passante brute.

Le Wi-Fi peut être une autre limite. Un NAS peut être connecté à un switch 2,5 GbE tandis que l'ordinateur portable y accède encore via une connexion sans fil congestionnée ou éloignée. Dans ce cas, le port NAS plus rapide ajoute de la capacité au backbone mais peut ne pas améliorer la vitesse de transfert individuelle de l’ordinateur portable.

La lecture multimédia est rarement une raison suffisante en soi. Netflix recommande seulement 15 Mbps ou plus pour le streaming 4K compressé, ce qui représente une petite fraction d'un lien 1 GbE. Les remux Blu-ray locaux et les fichiers de montage professionnels peuvent être beaucoup plus volumineux, mais un flux compressé ordinaire ne nécessite pas un Ethernet multi-gigabit.

Un lien plus rapide ne peut pas non plus compenser la surcharge de signature SMB, la surcharge de chiffrement, un processeur saturé, un câblage défectueux ou un disque client lent. Ce sont parmi les raisons pour lesquelles un réseau NAS plus rapide peut encore sembler lent. Si le réseau actuel n'est pas proche de son utilisation maximale, identifiez ces limites avant d'acheter du nouveau matériel réseau.

Qu'est-ce qui doit prendre en charge le 2,5 GbE sur l'ensemble du chemin réseau ?

Le port NAS n'est qu'une partie de la mise à niveau. Le port du switch ou du routeur, le câble Ethernet, l'adaptateur client et le stockage client doivent également prendre en charge la vitesse prévue. Un NAS 2,5 GbE connecté via un switch 1 GbE aura toujours un chemin 1 GbE vers le client.

Le câblage existant peut déjà être adéquat. Une fiche technique Leviton sur 2.5GBASE-T sur câblage Cat5e et Cat6 montre que de nombreux canaux existants peuvent supporter le débit plus élevé, mais le risque varie selon la catégorie de câble, la longueur totale, la longueur groupée, le diaphonie étrangère et les conditions d'installation. Le Cat5e doit donc être testé, et non remplacé automatiquement ou supposé fonctionner automatiquement.

Vérifiez la vitesse négociée aux deux extrémités après l'installation. Un câble endommagé, une mauvaise terminaison, un adaptateur incompatible ou un port intermédiaire limité à 1GbE peuvent faire que la connexion se stabilise à un débit inférieur même lorsque le NAS supporte le 2.5GbE.

Le coût est faible lorsque les deux points terminaux supportent déjà le 2.5GbE et qu'il ne manque qu'un petit switch. Il augmente rapidement lorsque plusieurs ordinateurs ont besoin d'adaptateurs, que le routeur ne dispose pas de ports multi-gig, ou que le stockage lui-même doit aussi être remplacé.

Quelles charges NAS bénéficient le plus du 2.5GbE ?

Les sauvegardes volumineuses, les migrations de stations de travail, les catalogues photo, les dossiers de projets vidéo, les images VM et le partage de fichiers multi-utilisateurs sont les candidats les plus probables. Ces tâches déplacent soit suffisamment de données pour que le temps de transfert compte, soit imposent plusieurs exigences sur le même lien réseau.

La vidéo professionnelle illustre pourquoi « 4K » seul n'est pas une étiquette de bande passante utile. Les débits cibles Apple ProRes indiquent environ 182 Mbps pour le 4K ProRes 422 Proxy à 30p, 589 Mbps pour ProRes 422, 884 Mbps pour ProRes 422 HQ, et 1 989 Mbps pour ProRes 4444 XQ. Une connexion 1GbE peut suffire pour certains formats mais pas pour d'autres, tandis que plusieurs flux peuvent augmenter la demande au-delà du débit d'un seul flux.

Les conteneurs et les machines virtuelles peuvent également en bénéficier lorsqu'ils lisent de grandes images ou des disques virtuels depuis un stockage réseau, mais la bande passante n'est pas la seule variable. Les charges de travail de type base de données et les disques système des VM peuvent être plus sensibles à la latence et aux E/S aléatoires qu'au débit de transfert séquentiel.

Conserver le 1GbE ou passer au 2.5GbE ?

Conserver le 1GbE lorsque les transferts n'approchent pas la limite actuelle du réseau, que la plupart des clients utilisent le Wi-Fi, ou que le NAS sert principalement des documents, des sauvegardes incrémentielles et des médias compressés. Dans ces cas, une amélioration du stockage, du CPU, du sans-fil ou de la configuration peut produire un bénéfice plus important.

Mettre à niveau lorsque les gros transferts filaires remplissent régulièrement la connexion 1GbE, que le stockage peut continuer au-delà de ce point, ou que plusieurs utilisateurs se disputent le même lien. Si vous achetez un nouveau NAS ou serveur, le 2.5GbE natif est aussi une assurance utile contre le remplacement ultérieur de l'interface réseau.

Pour une construction DIY compacte, un système tel que le serveur personnel ZimaBoard 2 est pertinent car il inclut un double 2.5GbE, une connectivité SATA et une extension PCIe. Il convient aux utilisateurs souhaitant construire un NAS ou un serveur domestique avec un réseau multi-gig déjà disponible, mais il ne supprime pas le besoin d'un switch compatible, d'un adaptateur client, de câblage et d'un stockage suffisamment rapide.

Avant de payer la mise à niveau, vérifiez ces cinq points

Premièrement, mesurez un transfert filaire important et confirmez si le lien 1 GbE actuel est constamment proche de son utilisation maximale. Répétez le test séparément avec un gros fichier et un dossier contenant de nombreux petits fichiers afin que le comportement du protocole et des métadonnées ne soit pas confondu avec une limite de bande passante.

Deuxièmement, inspectez le chemin complet au lieu du seul port NAS :

1. Le stockage NAS peut-il soutenir plus que ce que le réseau actuel délivre ?
2. Le commutateur ou le routeur fournit-il un port 2,5 GbE sur l'ensemble du chemin ?
3. Le client dispose-t-il d'un adaptateur 2,5 GbE ?
4. Le client utilise-t-il un stockage assez rapide pour recevoir ou envoyer les données ?
5. Le câble négocie-t-il et reste-t-il stable à 2,5 GbE ?

Enfin, comparez le coût total de l'infrastructure avec le temps que vous espérez économiser. Mettez à niveau maintenant lorsque les gros transferts ou plusieurs utilisateurs rendent ce temps significatif. Choisissez le 2,5 GbE sur le prochain NAS lorsque le système actuel fonctionne encore bien. Gardez le 1 GbE et corrigez un autre goulot d'étranglement d'abord lorsque le lien existant n'est pas pleinement utilisé.

FAQ

Le 2,5 GbE est-il sensiblement plus rapide que le 1 GbE pour un NAS ?

Il peut être sensiblement plus rapide pour les transferts séquentiels importants, le stockage rapide et plusieurs utilisateurs simultanés. Il peut sembler inchangé lors d'opérations sur de petits fichiers, la lecture de médias compressés ou des transferts limités par les performances du disque dur, du processeur, du Wi-Fi ou d'un client 1 GbE.

Ai-je besoin de nouveaux câbles Ethernet pour le 2,5 GbE ?

Pas nécessairement. De nombreux câbles Cat5e et Cat6 existants peuvent supporter le 2,5GBASE-T, mais la longueur du câble, le regroupement, la qualité des terminaisons, les dommages et les interférences restent importants. Confirmez que les deux extrémités négocient à 2,5 GbE et testez le chemin complet avant de remplacer un câblage fonctionnel.

Le 2,5 GbE est-il suffisant ou devrais-je passer directement au 10 GbE ?

Le 2,5 GbE est généralement l'étape la plus pratique pour les sauvegardes à domicile, l'accès multi-utilisateurs aux fichiers et les charges de travail modérées des créateurs. Envisagez le 10 GbE lorsque vous utilisez des ensembles SSD rapides, plusieurs flux vidéo à haut débit ou des flux de travail pouvant soutenir plus de 2,5 Gbps et justifiant les exigences supplémentaires en commutateur, adaptateur, alimentation et refroidissement.

Une mise à niveau vers 2,5 GbE vaut la peine lorsqu'elle élimine un goulot d'étranglement mesuré, et non simplement parce que son chiffre est plus élevé. Si le stockage, les clients et la charge de travail peuvent utiliser la bande passante supplémentaire, cela offre une amélioration significative sans le saut d'infrastructure du 10 GbE. Si le 1 GbE n'est pas actuellement saturé, trouver le véritable goulot d'étranglement offrira généralement une meilleure première mise à niveau.