Очень часто слышу вопросы людей почему у них скорость передачи данных на NAS или обратно маленькая, хотя все порты гигабитные или выше. Давайте разберем эту ситуацию на примере одной из самых распространенных проблем связанных с кабелем UTP.
Стандартная проблемная ситуация, которую люди часто описывают в интернете и не понимают почему и как ее решить: Я купил NAS с гигабитными портами, у меня роутер с гигабитными портами, а скорость все равно не выше 12,5МБ\с. Любой адекватный ИТ специалист знает из-за чего это может быть. Но не все ИТ специалисты и не у всех есть опыт и понимание как все это работает. Многие купили NAS домой для цифровой безопасности, а не для прокачки навыков администрирования.
Кстати у меня есть статья: В чем отличие Мбит от МБайт.
В общем самая частая пробелема низкой скорости это кабель Ethernet, его еще называют патчкорд или утипишка. Давайте разберемся что же это за кабель и почему он может влиять на скорость передачи данных.
Кабель UTP (Unshielded Twisted Pair — неэкранированная витая пара) обычно содержит 4 пары проводов (всего 8 жил). Эти пары скручены для уменьшения электромагнитных помех.
На что влияет количество проводов?
- Скорость передачи данных – Чем больше пар задействовано, тем выше пропускная способность. Например:
- Fast Ethernet (100 Мбит/с, 100BASE-TX) использует 2 пары (4 провода).
- Gigabit Ethernet (1 Гбит/с, 1000BASE-T) требует все 4 пары (8 проводов).
- Помехоустойчивость – Скрученные пары снижают перекрестные наводки.
- Гибкость применения – В телефонных линиях (POTS) и некоторых сетевых стандартах могут использоваться только 2 провода (1 пара).
Таким образом, если в кабеле поврежден хотя бы один провод из восьми, то кабель уже не сможет передать скорость выше 100Мб\с
Плоский кабель – удобное решение для аккуратной и незаметной прокладки, но уступает круглому в скорости, помехозащищённости и долговечности. Всегда выбирайте круглый кабель вместо плоского.
Основные категории UTP
- Cat 5 – До 100 Мбит/с (100BASE-TX, 2 пары), в редких случаях до 1 Гбит/с (4 пары).
- Cat 5e – Улучшенная версия, стабильно 1 Гбит/с (4 пары), меньше помех.
- Cat 6 – До 10 Гбит/с (на 55 м), лучше защита от наводок.
- Cat 6a – До 10 Гбит/с на 100 м, усиленная изоляция.
- Cat 7 – До 10 Гбит/с и выше, экранирование (FTP), но редко используется из-за дороговизны.
Характеристики медной витой пары
- материал жилы витой пары (медный (CU), омедненный (CCA));
- жильность (одножильный, многожильный);
- диаметр жилы (AWG 22 – AWG 26)
Поддержка скоростей 2.5G 5G 10G в кабеле UTP
Кабель UTP Cat 5e официально рассчитан на 1 Гбит/с (1000BASE-T) при использовании всех 4 пар. Однако на практике он может поддерживать и более высокие скорости:
Возможные скорости на Cat 5e
- 2.5 Гбит/с (2.5GBASE-T) – Работает в большинстве случаев на качественном кабеле Cat 5e длиной до 100 метров.
- Стандарт IEEE 802.3bz (2016) официально включает поддержку 2.5G и 5G на Cat 5e.
- Фактическая скорость зависит от качества кабеля, длины и уровня помех.
- 5 Гбит/с (5GBASE-T) – Может работать на коротких дистанциях (до 30-50 м) при хорошем кабеле.
- На 100 метрах стабильность ниже, возможны ошибки.
Ограничения
- Качество кабеля – Дешевый или старый Cat 5e может не вытянуть 2.5G/5G.
- Длина линии – Чем длиннее кабель, тем выше затухание:
- 2.5G – до 100 м (на хорошем кабеле).
- 5G – обычно до 50 м.
- 10G – не подходит для кабеля Cat 5e
Сравнение с Cat 5e и Cat 6a
| Категория | 1 Гбит/с | 2.5 Гбит/с | 5 Гбит/с | 10 Гбит/с |
|---|---|---|---|---|
| Cat 5e | 100 м | 100 м | 50 м | ❌ Нет |
| Cat 6 | 100 м | 100 м | 100 м | 55 м |
| Cat 6a | 100 м | 100 м | 100 м | 100 м |
Кроссовер-кабели
Раньше для прямого соединения двух компьютеров (без коммутатора) использовались кроссовер-кабели (crossover), где передающая (TX) и принимающая (RX) пары менялись местами. Однако:
- Современные сетевые карты (NIC) и коммутаторы поддерживают Auto-MDI/MDIX – технологию, которая автоматически определяет и переключает пары, устраняя необходимость в кроссовер-кабелях.
- Gigabit Ethernet (1000BASE-T) всегда использует все 4 пары и автоматически адаптируется, делая кроссовер устаревшим.
- Сегодня прямые кабели (patch cords) работают в любых сценариях: ПК-коммутатор, ПК-ПК, коммутатор-коммутатор.
Для современного оборудования больше не нужно использовать кроссовер-кабели (crossover), т.к. он давно изжил себя и не требуется.
Итог по кабелю UTP:
- Fast Ethernet (100 Мбит/с) работает на 2 парах, а Gigabit Ethernet (1 Гбит/с и выше) требует все 4 пары.
- Кроссовер-кабели больше не нужны благодаря Auto-MDI/MDIX в современных устройствах.
- Для домашних и офисных сетей оптимальны Cat 5e или Cat 6 из-за баланса цены и производительности.
- Cat 5e может работать на 2.5 Гбит/с (иногда и 5 Гбит/с), но с оговорками по длине и качеству.
- Для гарантированной скорости 5G/10G лучше использовать Cat 6 или Cat 6a.
- Если у вас уже проложен Cat 5e, стоит попробовать 2.5G – часто он справляется.
Получается, что не только от оборудования зависит скорость передачи, но и от кабеля UTP. Плохой кабель не может передавать данные на больших скоростях. Хороший и исправный кабель UTP может обеспечить скорость передачи данных аж до 10Гб\с, но оборудование так же должно поддерживать такие скорости.
Сервера NAS для дома или офиса, как правило, давно поддерживают 1Гб\с, некоторые современные NAS уже давно поддерживают 2,5Гб\с, а самые топовые могут иметь порты даже 10Гб\с либо имеют возможность установить Ethernet плату с таким портом или даже портами.
Что бы узнать на какой скорости поднялся порт на вашем Synology NAS перейдите в панель управления, сети и на вкладке сетевых интерфейсов можно узнать скорость линка. В моем случаи порт 1 поднят на скорости 2,5Гб\с, а порт 2 на скорости 1Гб\с. Тут самое главное стоит понимать, что это скорость линка, а не реальная пропускная способность, т.к. на реальную пропускную способность влияют еще много разных факторов. Но начинать проверку нужно именно со скорости линка на порту.
Как порты понимают, на какой скорости им подняться?
Автосогласование — это технология, позволяющая двум сетевым устройствам (например, компьютеру и коммутатору) автоматически согласовывать оптимальные параметры соединения:
- Скорость (10/100/1000 Мбит/с, 2.5/5/10 Гбит/с)
- Режим дуплекса (полудуплекс/Half-Duplex или полный дуплекс/Full-Duplex)
Происходит это так:
- Устройства обмениваются служебными сигналами (FLP – Fast Link Pulse для 10/100 Мбит/с или NLP – Normal Link Pulse для 1 Гбит/с и выше).
- Определяют максимально поддерживаемую скорость и дуплекс у обоих устройств.
- Устанавливают соединение в наиболее производительном режиме.
Таким образом автосогласование позволяет определить на какой скорость линка может работать порт даже если вы используете разные скоростные порты или несоответствующий кабель UTP.
Так же стоит всегда смотреть скорость линков на порту не только на сервере NAS, но и на роутере или коммутаторе, куда подключены ваши устройства. В моем случаи все подключено к коммутатору, у которого есть интерфейс управления, и можно через браузер увидеть скорость портов.
Как правило, на домашних SOHO коммутаторах такой интерфейс управления роскошь, но производители часто обозначают индикаторами на портах скорость, на которой работает порт. Так например в моем случаи зеленый индикатор означает 2,5Гб\с, а оранжевый 1Гб\с или 100Мб\с.
На обычных ПК так же можно посмотреть на какой скорости поднялся порт. Вот пример с Windows ОС
–
Если порты не поднимаются на нужной скорости, то первое, что необходимо сделать попробовать просто вытащить кабель из порта и вставить обратно с двух сторон. Бывает так, что автосогласование криво отработало или был плохой контакт на одном из проводов и такой простой шаг поможет решить проблему. Если это не помогает, то нужно заменить кабель UTP. Как правило, это самая распространенная проблема связанная с низкой скоростью передачи данных по проводным соединениям. Да же новый кабель UTP может быть неисправным из-за брака.
.
