Switch – inaczej nazywany przełącznikiem, to urządzenie sieciowe, które kieruje ruchem połączeń między wszystkimi urządzeniami spiętymi przewodami Ethernet w sieci LAN. Do niedawna „Gigabitowy LAN” był szczytem możliwości domowych sieci komputerowych. Obecnie sieć bezprzewodowa Wi-Fi w standardzie IEEE 802.11ac może być równie szybka, a najnowszy standard IEEE 802.11ax jest szybszy od poczciwego Giga LAN-u (do 10 Gb/s). Dla najbardziej wymagających użytkowników na rynku dostępne są przełączniki sieci LAN 10 Gb/s. Tego rodzaju, szybkie porty znajdują się na wyposażenie przełącznika Netgear GS810EMX, który skierowany jest głównie dla entuzjastów komputerowych gier.
Design i obudowa
O tym, że mamy do czynienia z ponadprzeciętnym produktem możemy przekonać się po samym opakowaniu, w którym na półki sklepowe trafia nowy switch od firmy Netgear. Specyfikacja i możliwości wypisane na bokach pudełka pobudzają emocje przed jego rozpakowaniem.
Kształt i załamania obudowy nawiązują do legendarnego, niewidzialnego dla radarów myśliwca F-117 Nighthawk produkowanego przez koncern Lockheed Martin. Efektowność wyglądu zwiększa podświetlenie diodami RGB, które umożliwia zmianę koloru świecenia diod. Całość jest dość ciężka i waży ok 1,5 kg, co jest sporą wagą w porównaniu do np. przeciętnego rutera. To co zwraca uwagę poza masywną aluminiową obudową to szczelne jej zamknięcie. Obudowa nie ma żadnej szczeliny dla wentylacji. To właśnie jej powierzchnia wykonana z metalu działa jak radiator i odprowadza ciepło z wnętrza. Całość stoi, a raczej „leży” na czterech gumowych stopkach. Niestety nie ma możliwości montażu switcha na ścianie.
Na tylnym panelu urządzenia umieszczono 10 portów LAN z gniazdami RJ-45. Pierwsze dwa oferują prędkość przesyłania danych do 10 Gb/s, natomiast pozostałe osiem to porty gigabitowe (wsparcie dla sieci 100/1000 Mb/s. Oczywiście aby w pełni wykorzystać możliwość szybkiego połączenia musimy dysponować ruterem oraz komputerem z kartą sieciową 10 Gb/s. Niezbędny będzie również odpowiedni kabel Ethernet – dla połączenia 10 Gb/s wymagany jest kabel oznaczony jako „Cat. 7”, czyli kategoria 7.
Funkcjonalność – konfiguracja i obsługa
Testowany model Netgear GS810EMX to znacznie więcej niż tylko „zwykły koncentrator sieciowy” (Hub) – to zarządzalny switch, który możemy konfigurować i zdalnie kontrolować przez tzw. pulpit sterowania (ang. dashboard). Dostęp do niego możemy uzyskać na trzy sposoby: przez przeglądarkę internetową, która pozwoli na otwarcie interfejsu zarządzania przełącznikiem, aplikacje mobilną Netgear Insight (Android, iOS) oraz program do wyszukiwania switcha – Netgear Switch Discovery Tool (Windows, Mac OS).
W pudełku oprócz switcha i zasilacza sieciowego znajdziemy krótką instrukcję instalacji. W testowanym egzemplarzu zabrakło polskojęzycznej wersji, ale nie było to powodem żadnych problemów z konfiguracją urządzenia.
Przeznaczenie dla graczy objawia się funkcją zmiany koloru świecenia diod statusu poszczególnych portów oraz przedniego podświetlenia, pełniącego funkcję „kontrolki zasalania” w postaci efektownej lampki przypominającej odwróconą literę V. Możemy dowolnie ustawiać kolor świecenia zarówno diod informujących o statusie portów LAN oraz diody wskaźnika zasilania.
Zarządzanie – interfejs www i aplikacja mobilna
Podstawowym sposobem konfiguracji testowanego przełącznika jest dostęp przez przeglądarkę www. Na komputerze z systemem Microsoft Windows, aby szybko otworzyć stronę interfejsu z ustawieniami, należy w eksploratorze plików kliknąć ikonę „Sieć”. Następnie w sekcji „Infrastruktura sieci” dwukrotnie kliknąć ikonę oznaczającą nasz przełącznik – Nighthawk SX10 (xx:xx:xx:xx:xx:xx). Znaki „xx” w nawiasie będą w rzeczywistości przedstawiać adres fizyczny MAC danego urządzenia.
Menu konfiguracyjne urządzenia jest przejrzyste i funkcjonalne. Podzielono je na kilka sekcji, takich jak – Home, Gaming, Switching, Diagnostics oraz Settings. Pomimo braku polskojęzycznej wersji interfejs panelu sterującego ustawieniami switcha jest czytelny i dość zrozumiały. Na stronie głównej oznaczonej jako „Home” możemy szybko sprawdzić charakterystykę połączeń utworzonych przez switch. Widzimy między innymi ile urządzeń łączy się ze switchem, a także możemy odczytać adres fizyczny (MAC) oraz numer seryjny przełącznika. Ułatwieniem jest też link do strony producenta, na której możemy sprawdzić dostępność aktualizacji firmware’u oraz pobrać dodatkowe oprogramowanie oraz dokumentacje na temat obsługi switcha.
Większość ustawień parametrów pracy przełącznika znajdziemy w ostatniej sekcji oznaczonej jako Settings. Gdy wejdziemy do tej zakładki na pierwszym miejscu zobaczymy menu z dostępnymi trzema „trybami” pracy przełącznika: tryb grania (Gaming Preset), tryb streamingu (Media Streaming Preset) oraz tryb standardowej pracy (Standard Preset). Ustawienie trybu grania optymalizuje połącznie komputera z portem nr 10 i nadaje mu priorytetowy dostęp do sieci poprzez port nr 1 oznaczony jako „Uplink”.
Netgear Nighthawk SX10 oferuje obniżanie opóźnień nie tylko w trakcie grania, ale również w coraz bardziej powszechnie stosowanym tzw. streamingu, czyli przesyłaniu obrazu i dźwięku przez sieć. Możemy tę funkcję wykorzystać nie tylko do transmisji na żywo w Internecie, ale np. lokalnie, gdy będziemy korzystać z funkcji streamowania gry z konsoli na komputer przy użyciu aplikacji Xbox.
W testowany przełączniku mamy do dyspozycji funkcję VLAN – czyli możliwość grupowania portów w wirtualne sieci. Dzięki tej funkcji możemy np. wydzielić z całej sieci fizycznej jedną lub kilka sieci wirtualnych. Tak wydzielona sieć jest bardziej bezpieczna i łatwiej nią zarządzać niż fizyczną wersją.
W zarządzalnym switchu nie może się obyć bez QoS – czyli ustawień „jakości usługi” (Quality of Service). W testowany modelu mamy do dyspozycji dwa tryby tej funkcji: 802.1P/DSCP oraz Port-Based. Domyślnym ustawieniem jest Port-Based, który optymalizuje ruch poprzez identyfikację portów. Natomiast druga opcja (802.1P/DSCP) steruje ruchem w sieci przy użyciu znaczników (ang. tags).
Testy
Zanim przejdziemy do testów wydajności poruszę kwestię, która może niektórych nurtować – a mianowicie czy w dobie powszechnego stosowania komunikacji bezprzewodowej – w tym Wi-Fi – jest sens „ciągnięcia” plączących się kabli? I czy kupowania takich „drogich” urządzeń jak testowany switch ma jakieś uzasadnienie? Nie ma na to jednoznacznej odpowiedzi, albo każdy musi sobie przeanalizować czy poza „wypasionym” i aż kipiącym mocą obliczeniową komputerem dla gracza z bardzo wydajnym procesorem i kartą graficzną zapewniającą płynność animacji nawet w najbardziej wymagających grach, musi wydać niemałą kwotę (ok. 1200 zł) na urządzenie sieciowe. Otóż ci najbardziej wymagający na pewno odczują niesmak, gdy perfekcyjnie wyglądająca na ekranie monitora grafika, zostanie nam obrzydzona tzw. „lagami” czyli opóźnieniami i gubieniem pakietów w transmisji danych, pomiędzy komputerem a serwerem koordynującym grę.
Tu warto pamiętać, że komunikacja bezprzewodowa jest wygodnym rozwiązaniem. Oczywiście pod warunkiem, że zastosujemy odpowiednie urządzenia. Mówimy tu nie tylko o dobranym routerze ale także o kartach sieciowych WiFi u użytkowników. Należy jednak mieć na uwadze, że komunikacja bezprzewodowa w przypadku zatłoczonego pasma 2,4 GHz a także dużej liczby klientów może powodować opóźnienia w czasach odpowiedzi oraz zmniejszeniem szybkości transmisji.
Dlatego warto sięgać po rozwiązania, które pozwolą na zapewnienie odpowiedniego poziomu rozrywki ale przede wszystkim dadzą możliwości prawidłowej komunikacji w sieci LAN oraz w sieci internet. Jak wyglądają możliwości i wydajność przełącznika SX10? Sprawdziliśmy to wykorzystując popularne narzędzie iperf.
W pierwszej kolejności wykonaliśmy test pojedynczego połączenia i transferu danych. Szybkość przesyłania danych wynosiła 943 Mb/s. Jeśli w sieci obywały się 2 testy iperf to szybkość spadła tylko nieznacznie o 4 Mb/s. A co jeśli obciążymy przełącznik większą liczbą zestawionych połączeń TCP? Przy ośmiu jednoczesnych połączeniach transfer nie spadł poniżej 940 Mb/s. Dlatego dokonaliśmy dodatkowych pomiarów podłączając do SX10 8 komputerów, z których 4 były serwerami iperf a 4 kolejne klientami. Testy wykonywaliśmy zwiększając liczbę połączeń TCP. Przy 100 jednoczesnych połączeniach szybkość wynosiła 939 Mb/s. Dołożenie kolejnej setki połączeń spowodowało, że średnie wartości spadły do poziomu 933 Mb/s. Dopiero przy 500 połączeniach TCP (łącznie z 4 komputerów to aż 2000) średnia szybkość zmalała do wartości 866 Mb/s.
Przy okazji testów z wieloma sesjami TCP sprawdziliśmy jeszcze jeden parametr, który ma wpływ na opóźnienia i komfort rozgrywek sieciowych czy strumieniowania multimediów, ale także ogólnej komunikacji. To jitter czyli tzw. wskaźnik zmienności opóźnienia określający różnicę czasu opóźnienia pomiędzy pakietami. Im niższy jitter i im stabilniejszy parametr tym lepsza jakość transmisji danych.
W SX10 średni jitter dla 1-10 sesji wynosił ok 1 ms. A jego wartość utrzymywała się na tym samym poziomie. Lekkie zachwiania zaobserwowaliśmy dopiero w przypadku nawiązania wielu sesji TCP (ponad 100). W tym przypadku różnica pomiędzy najniższą na najwyższą wartością wynosiła ok. 0,75 ms, zaś średni jitter wynosił 0,89 ms. Warto pamiętać, że to bardzo dobre wartości i daleko im do kilkudziesięciu milisekund, które mogłyby powodować problemy z połączeniem.
Bardzo sprawnie działa także QoS. To doskonałe rozwiązanie, które pozwoli na ustawienie wysokiego priorytetu dla np. komputera do gier oraz portu uplink a niskiego lub średniego dla pozostałych portów. A co z ruchem sieciowym? Otóż Netgear został dodatkowo wyposażony w możliwość określenia maksymalnej przepustowości na danym porcie. W sekcji Rate Limits możemy określić maksymalną szybkość transmisji danych w zakresie: 1, 5, 10, 50, 100 oraz 500 Mb/s. Po nałożeniu limitów szybkość zestawionego połączenie nie zmaleje. Zmniejszy się za to szybkość transmisji danych do określonej w QoS wartości.
Rozwiązanie przydatne np. w sytuacji, w której użytkownicy domowi obciążają sieć LAN czy internet transmisją strumieniową lub kopiowaniem plików pomiędzy urządzeniami. Jak to wygląda w praktyce, można zobaczyć na poniższej grafice. Szybkość zestawionego połączenia to cały czas 1 Gb/s. Z kolei transmisja danych jest ograniczana przez switch do 10 Mb/s.
A jak faktycznie wygląda ustawienie QoS dla trybu gier? W przełączniku włączyliśmy tryb grania (Gaming Preset), który ustawia najwyższy priorytet dla portu Uplink 1 oraz portu 10. Do portu 10 podłączamy komputer gamingowy. Do pozostałych portów przełącznika można podłączyć dodatkowe komputery, które będą transferować dane przez port uplink (np. do innego komputera lub serwera). W sytuacji gdy komputer nie potrzebuje wydajnego połączenia transmisja pomiędzy wszystkim komputerami obydwa się w normalny sposób. Jednak wystarczy chwila by obciążyć łącze LAN komputera gamingowego podłączonego do portu nr 10, by pozostałe komputery transferowały dane z niższą szybkością niż komputer do gier. Widać to doskonale na testach iperf, w których w 52. sekundzie trwania testu na komputerze z niskim priorytetem dołączyła się transmisja danych komputera gamingowego. Do 52. sekundy szybkość transmisji komputera o niższym priorytecie wynosiła średnio 800 Mb/s, gdy zadziałała reguła QoS szybkość spadała do około 200 Mb/s.
Nałożenie reguł QoS dla trybu gier ma także swoje przełożenie na komunikację z Internetem. By to zweryfikować wystarczy prosty test typu „speedtest”, który zobrazuje nam szybkość pobierania i wysyłania danych oraz czas odpowiedzi na ping. Do testu wykorzystaliśmy 2 takie same notebooki (Lenovo ThinkPad T470s). Jeden z nich podłączyliśmy do portu o wysokim priorytecie, drugi z kolei do portu o niższym priorytecie. Uruchomiliśmy w tym samym czasie test szybkości połączenia. Wyniki? Chyba nie będzie dla nikogo zaskoczeniem, że komputer podłączony do portu o wyższym priorytecie uzyskał znacznie lepsze wyniki nie tylko jeśli chodzi o pobieranie i wysyłanie danych ale również o czas odpowiedzi na ping. Dla komputera o wysokim priorytecie (czyli podłączonym do portu nr 10) wartości wynosiły odpowiednio 55,28/13,43 Mb/s i czasie odpowiedzi 13 ms. Z kolei komputer o niskim priorytecie: 18,46/6,60 Mb/s i czasie odpowiedzi 28 ms. Poniższe grafiki prezentują wyniki dla obydwu pomiarów.
Oczywiście jeśli wyłączymy tryb gier dla portu nr 1, to test speedtest dla obydwu komputerów będzie miał zbliżone do siebie wyniki zarówno pod kątem pobierania/wysyłania danych jak i odpowiedzi na ICMP.
Ponieważ switch umożliwia utworzenie do czterech połączeń zagregowanych tzw. LAG-ów sprawdziliśmy wydajność połączenia dla dwóch zagregowanych portów. W tym celu serwer z dwuportową kartą sieciową został skonfigurowany ze zagregowanym połączeniem w standardzie 802.3ad. Przestrzeń dyskową stanowiła macierz RAID 0 złożona z dwóch dysków SSD. Dzięki temu mogliśmy wyeliminować wąskie gardło jakim mogła by być wydajność jednostek dyskowych. Następnie na serwer kopiowaliśmy dane z czterech urządzeń klienckich.
I tu Netgear nie zawodzi. Po pierwsze switch prawidłowo obsługuje standard 802.3ad i bez problemu rozkłada ruch sieciowy na dwa interfejsu zagregowanego łącza. Sumaryczna szybkość w trakcie trwania testu wyniosła odpowiednio: 1,74 Gb/s wysyłanie na serwer, 1,85 Gb/s pobieranie z serwera.
Czy da się jeszcze szybciej przesyłać dane? Oczywiście, że tak! Do tego celu posłużą porty 10 GbE. Rynek konsumenckich rozwiązań 10 GbE raczkuje dlatego do testów wykorzystaliśmy rozwiązanie biznesowe. Test iperf sieci 10 Gb/s przeprowadziliśmy wykorzystując 2 serwery Lenovo serii x3750 M4. Serwery podłączone były do switcha z wykorzystaniem okablowania ethernet Cat. 7 oraz adapterów sieciowych Intel X540-T2.
Wyniki szybkości transmisji danych jak na konsumenckie rozwiązanie są bardzo dobre. W przypadku standardowego testu iperf z MTU ustawionym na 1500 uzyskaliśmy wyniki na poziomie 7,71 Gb/s. Zwiększenie MTU do 9000 podniosło wydajność do poziomu 8,73 Gb/s. Osiągnięcie takich szybkości transmisji danych jest możliwe w warunkach domowych, jednak warto pamiętać o tym by nie tylko infrastruktura sieciowa wspierała 10 GbE. Ważnym elementem są także urządzenia końcowe (komputery, serwery), które muszą poradzić sobie z tak szybkim przesyłaniem danych.
Jak widać na powyższym przykładzie testowany przełącznik pozwala usprawnić połączenie z Internetem i zapewnia mniejsze opóźnienia przesyłanego sygnału, co pozwoli wykluczyć niepożądane „lagi” w trakcie gry online. Pozostaje jeszcze pytanie – czemu tak drogo? Niestety odpowiedź przeważnie jest jedna – jakość kosztuje. Ale czy warto w nią inwestować? Na to musimy sobie odpowiedzieć sami. Chociaż przy „tysiącach” zainwestowanych w komputer z wydajnymi podzespołami i do tego licznymi „gamingowymi” peryferiami jak odpowiedni monitor, klawiatura oraz myszka – dodatkowy tysiąc na stabilną i szybką sieć wymagającego użytkownika (wytrawnego gracza) nie powinien odstraszać. Jak wiadomo nie od dziś komputerowy gaming na poważnie to nie jest tania rozrywka.
Dane techniczne
| Liczba portów | 8 x 1 Gb LAN, 2 x 10 Gb LAN |
| Zarządzanie | przeglądarka www, aplikacja mobilna (Android, iOS) |
| Przepustowość | 56 Gb/s |
| Bufor pamięci | 2 MB |
| Warstwa przełączania | 3 |
| Rozmiar tablicy adresów MAC | 16000 |
| Obsługiwane standardy | IEEE 802.3i (10Base-T) , IEEE 802.3az (EEE) , IEEE 802.3u (100Base-TX) , IEEE 802.3bz (mGig) , IEEE 802.3u (1000Base-T) , IEEE 802.3x Full-Duplex Flow Control , IEEE802.3an (10GBase-T) , IEEE 802.1p Class of Service |
| VLAN | tak |
| QoS | tak |
| Inne | konfiguracja jednym kliknięciem, definiowane profile, wyłącznik podświetlenia, aluminiowa obudowa, kolorowe podświetlenie diodami RGB |
| Rozmiary | 268 x 203 x 93 mm |
| Waga | 1,5 kg |
| Cena | 1250 zł |
| Info | https://www.netgear.com/support/product/GS810EMX.aspx |