1GbE vs 2.5GbE NAS: Är uppgraderingen värd det?

Att uppgradera en NAS från 1GbE till 2.5GbE är värt det när nätverket redan begränsar stora filöverföringar, flera användare eller snabb lagring. Det är mindre användbart när den verkliga flaskhalsen är en långsam enhet, en underdimensionerad NAS, Wi-Fi eller en klient som fortfarande ansluter med 1GbE. En snabbare NAS-port kan inte göra resten av datapathen snabbare på egen hand.

De starkaste kandidaterna är användare som flyttar stora säkerhetskopior, fotobibliotek, videoprojekt, virtuella maskinbilder eller andra tunga filer mellan trådbundna enheter. Ett hushåll som använder sin NAS främst för inkrementella säkerhetskopior, dokument och en eller två komprimerade medieströmmar kan få liten synlig nytta och kan ofta behålla 1GbE tills nästa hårdvaruuppdatering.

Snabbt svar: Är det värt att gå från 1GbE till 2.5GbE?

För en ny NAS eller hemserver är 2.5GbE en rimlig grundnivå eftersom det ger extra kapacitet utan att kräva kostnaden och infrastrukturen för ett fullständigt 10GbE-nätverk. För ett befintligt 1GbE-system bör uppgradering ske först efter att ha bekräftat att filöverföringar konsekvent når den nuvarande nätverksgränsen.

2.5GBASE-T-standarden definierar en rå länkhastighet på 2,5 Gbps, jämfört med 1 Gbps för Gigabit Ethernet. Omräknat till byte har dessa hastigheter teoretiska tak på 312,5 MB/s respektive 125 MB/s. Det är linjehastigheter, inte garanterade NAS-filkopieringshastigheter, eftersom Ethernet, TCP/IP, SMB, lagring, CPU och klientöverhuvud alla minskar applikationsnivåns genomströmning.

Uppgraderingen är därför mest relevant när resten av systemet kan flytta data snabbare än en 1GbE-länk. Om din NAS aldrig närmar sig den nuvarande gränsen är det osannolikt att en nätverksuppgradering löser problemet.

När blir 1GbE den verkliga flaskhalsen?

En NAS-överföring passerar flera komponenter: källlagring, klientens CPU, klientens nätverksadapter, switch eller router, NAS-nätverksadapter, NAS-processor, filöverföringsprotokoll och destinationslagring. Den långsammaste komponenten med konstant hastighet avgör resultatet. Valet av protokoll påverkar också beteendet, så hem med blandade enheter bör förstå de praktiska skillnaderna mellan SMB och NFS för filöverföring hemma innan nätverkslänken behandlas som den enda variabeln.

Börja med en trådbunden klient och en stor fil. Bekräfta den förhandlade länkhastigheten, stäng andra tunga överföringar och mät både nätverkets genomströmning och filkopieringshastighet. Om nätverket förblir nära sin praktiska 1GbE-gräns medan diskar och processorer fortfarande har kapacitet, är Ethernet-länken en trovärdig flaskhals.

Tester med små filer måste behandlas separat. Microsofts vägledning om SMB-filserverprestanda noterar att protokollkonfiguration, lagring och nätverksdrivrutiner, systemfunktioner och kopieringsmetod kan påverka resultaten. Den rekommenderar också multitrådad Robocopy vid kopiering av många små filer, vilket visar varför ett resultat med en stor fil inte kan representera alla NAS-arbetsbelastningar.

Ett iperf-test kan fastställa om nätverksvägen fungerar i förväntad hastighet, men det testar inte diskarna eller återskapar normala SMB-filöverföringar. Använd det tillsammans med en stor filöverföring, inte som det enda beviset för att NAS:en behöver en snabbare port.

Vad förändrar 2,5GbE egentligen i daglig NAS-användning?

Den tydligaste förbättringen är en kortare överföringsperiod. En 100GB-fil skulle kräva ett teoretiskt minimum på cirka 13,3 minuter över en 1GbE-länk och 5,3 minuter över 2,5GbE. Båda beräkningarna antar rå linjehastighet utan protokollöverhuvud och lagring som är tillräckligt snabb för att upprätthålla anslutningen, så verkliga överföringar tar längre tid.

Lagring kan vara tillräckligt snabb för att den skillnaden ska spela roll. Nuvarande NAS-hårddiskars överföringsspecifikationer listar maximala hållbara hastigheter på ungefär 180–240MB/s för olika modeller. Det betyder inte att en NAS kommer att kopiera filer exakt i dessa hastigheter, men det visar varför även en relativt snabb enhet kan överstiga den råa bytehastigheten på 125MB/s för en 1GbE-länk vid gynnsamma sekventiella överföringar.

Den extra bandbredden blir ännu mer användbar med multi-disk-arrayer, SATA SSD:er, NVMe-lagring eller flera användare. En enda dator kanske inte kan upprätthålla 2,5GbE kontinuerligt, men två samtidiga säkerhetskopior eller en filöverföring som körs bredvid mediåtkomst kan använda den extra delade kapaciteten.

När gör 2,5GbE liten eller ingen skillnad?

Ett långsamt lagringslager förblir långsamt efter nätverksuppgraderingen. Äldre hårddiskar, upptagna RAID-arrayer, paritetsberäkningar, bakgrundsskanningar, nästan fulla volymer eller svaga NAS-processorer kan hålla genomströmningen under 1GbE. Små filer kan också begränsas mer av latens och metadataoperationer än av rå bandbredd.

Wi-Fi kan vara en annan begränsning. En NAS kan vara ansluten till en 2,5GbE-switch medan laptopen fortfarande når den via en överbelastad eller avlägsen trådlös anslutning. I det fallet tillför den snabbare NAS-porten ryggradsbandbredd men förbättrar kanske inte laptopens individuella överföringshastighet.

Mediaplayback är sällan en tillräcklig anledning i sig. Netflix rekommenderar endast 15 Mbps eller mer för komprimerad 4K-streaming, vilket är en liten del av en 1GbE-länk. Lokala Blu-ray-remuxar och professionella redigeringsfiler kan vara mycket större, men en vanlig komprimerad ström kräver inte multi-gigabit Ethernet.

En snabbare länk kan inte heller åtgärda overhead från SMB-signering, krypteringsöverhead, en överbelastad CPU, felaktig kablage eller en långsam klientdisk. Detta är några av anledningarna till varför ett snabbare NAS-nätverk fortfarande kan kännas långsamt. Om det nuvarande nätverket inte är nära full kapacitet, identifiera dessa begränsningar innan du köper ny nätverkshårdvara.

Vad måste stödja 2,5GbE över hela nätverksvägen?

NAS-porten är bara en del av uppgraderingen. Switch- eller routerporten, Ethernet-kabeln, klientadaptern och klientlagringen måste också stödja den avsedda hastigheten. En 2,5GbE NAS ansluten via en 1GbE-switch kommer fortfarande att ha en 1GbE-väg till klienten.

Befintlig kabeldragning kan redan vara tillräcklig. En teknisk sammanfattning från Leviton om 2.5GBASE-T över Cat5e och Cat6-kablar visar att många befintliga kanaler kan stödja den högre hastigheten, men risken varierar med kabelkategori, total längd, buntad längd, alien crosstalk och installationsförhållanden. Cat5e bör därför testas, inte automatiskt bytas ut eller antas fungera.

Kontrollera den förhandlade hastigheten vid båda ändpunkterna efter installation. En skadad kabel, dålig terminering, inkompatibel adapter eller enbart 1GbE-mellanport kan göra att anslutningen landar på en lägre hastighet även när NAS:en själv stödjer 2,5GbE.

Kostnaden är låg när båda ändpunkterna redan stödjer 2,5GbE och endast en liten switch saknas. Den ökar snabbt när flera datorer behöver adaptrar, routern saknar multi-gig-portar eller lagringen själv också måste bytas ut.

Vilka NAS-arbetsbelastningar drar mest nytta av 2,5GbE?

Stora säkerhetskopior, arbetsstationsmigreringar, fotokataloger, videoprojektmappar, VM-bilder och fil-delning för flera användare är de starkaste kandidaterna. Dessa jobb flyttar antingen tillräckligt med data för att överföringstiden ska spela roll eller ställer flera krav på samma nätverkslänk.

Professionell video visar varför ”4K” ensam inte är en användbar bandbreddsangivelse. Apples ProRes mål-datahastigheter listar ungefär 182 Mbps för 4K ProRes 422 Proxy vid 30p, 589 Mbps för ProRes 422, 884 Mbps för ProRes 422 HQ och 1 989 Mbps för ProRes 4444 XQ. En 1GbE-anslutning kan vara tillräcklig för vissa format men inte för andra, medan flera strömmar kan öka efterfrågan bortom hastigheten för en enda ström.

Containrar och virtuella maskiner kan också dra nytta av att läsa stora bilder eller virtuella diskar från nätverkslagring, men bandbredd är inte den enda variabeln. Databasliknande arbetsbelastningar och VM-systemdiskar kan vara mer känsliga för latens och slumpmässig I/O än för sekventiell överföringshastighet.

Behåll 1GbE eller uppgradera till 2,5GbE?

Behåll 1GbE när överföringar inte närmar sig den nuvarande nätverksgränsen, de flesta klienter använder Wi-Fi, eller NAS:en främst tjänar dokument, inkrementella säkerhetskopior och komprimerad media. I dessa fall kan en förbättring av lagring, CPU, trådlöst eller konfiguration ge större nytta.

Uppgradera när stora trådbundna överföringar regelbundet fyller 1GbE-anslutningen, lagringen kan fortsätta bortom den punkten, eller flera användare konkurrerar om samma länk. Om du köper en ny NAS eller server är inbyggd 2,5GbE också en användbar försäkring mot att behöva byta nätverksgränssnitt senare.

För ett kompakt DIY-bygge är ett system som ZimaBoard 2 personliga server relevant eftersom det inkluderar dubbla 2,5GbE, SATA-anslutning och PCIe-expansion. Det passar användare som vill bygga en NAS eller hemserver med multi-gig-nätverk redan tillgängligt, men det eliminerar inte behovet av en kompatibel switch, klientadapter, kablage och tillräckligt snabb lagring.

Innan du betalar för uppgraderingen, kontrollera dessa fem saker

Först, mät en stor trådad överföring och bekräfta om den nuvarande 1GbE-länken konsekvent är nära full användning. Upprepa testet separat med en stor fil och en mapp med många små filer så att protokoll- och metadata-beteende inte förväxlas med en bandbreddsgräns.

För det andra, inspektera hela vägen istället för bara NAS-porten:

1. Kan NAS-lagringen upprätthålla mer än vad det nuvarande nätverket levererar?
2. Har switchen eller routern en 2,5GbE-port på hela vägen?
3. Har klienten en 2,5GbE-adapter?
4. Använder klienten lagring tillräckligt snabbt för att ta emot eller skicka data?
5. Förhandlar kabeln och förblir stabil vid 2,5GbE?

Slutligen, jämför den totala infrastrukturkostnaden med den tid du förväntar dig att spara. Uppgradera nu när stora överföringar eller flera användare gör den tiden meningsfull. Välj 2,5GbE på nästa NAS när det nuvarande systemet fortfarande fungerar bra. Behåll 1GbE och åtgärda en annan flaskhals först när den befintliga länken inte används fullt ut.

Vanliga frågor

Är 2,5GbE märkbart snabbare än 1GbE för en NAS?

Det kan vara märkbart snabbare för stora sekventiella överföringar, snabb lagring och flera samtidiga användare. Det kan kännas oförändrat vid små filoperationer, uppspelning av komprimerad media eller överföringar begränsade av HDD-prestanda, CPU, Wi-Fi eller en 1GbE-klient.

Behöver jag nya Ethernet-kablar för 2,5GbE?

Inte nödvändigtvis. Många befintliga Cat5e- och Cat6-kablar kan stödja 2,5GBASE-T, men kabellängd, buntning, termineringens kvalitet, skador och störningar spelar fortfarande roll. Bekräfta att båda ändpunkterna förhandlar till 2,5GbE och testa hela vägen innan du byter ut fungerande kablar.

Är 2,5GbE tillräckligt, eller bör jag gå direkt till 10GbE?

2,5GbE är vanligtvis det mer praktiska steget för hembakup, fleranvändarfilåtkomst och måttliga skaparbehov. Överväg 10GbE när du använder snabba SSD-arrayer, flera videoströmmar med hög datahastighet eller arbetsflöden som kan upprätthålla mer än 2,5Gbps och motiverar de extra kraven på switch, adapter, ström och kylning.

En uppgradering till 2,5GbE är värd det när den tar bort en mätt flaskhals, inte bara för att siffran är högre. Om lagringen, klienterna och arbetsbelastningen kan använda den extra bandbredden, ger det en meningsfull förbättring utan det stora infrastrukturhoppet till 10GbE. Om 1GbE inte är fullt utnyttjat just nu, ger det oftast en bättre första uppgradering att hitta den verkliga flaskhalsen.