Cada vez se habla más de las conexiones Ethernet Multigigabit (o Multi-Gig Ethernet), no solo por las conexiones de banda ultrarrápida de 2,5 Gbps cada vez más disponibles en el futuro, sino también por la necesidad de transferir archivos pesados a alta velocidad en la red local.
Las redes Gigabit Ethernet son cada vez más parte de nuestra vida diaria: también conocidas como 1 GbE, son la evolución del antiguo protocolo Fast Ethernet (máximo 100 Mbps), ya que permiten transferir datos hasta 1 Gbps a través de un cable Ethernet, siempre que se disponga de dispositivos compatibles.
Gracias a la disponibilidad de las primeras conexiones de banda ultrarrápida de 2,5 Gbps o más (XGS-PON permitirá disponer de 10 Gbps simétricos), se habla cada vez más de Ethernet Multigigabit.
¿Cuáles son las ventajas de este nuevo estándar de red, cuáles son los inconvenientes y qué hay que saber? Intentemos responder a estas y otras preguntas.
¿Por qué se necesita una conexión Ethernet si se puede usar el WiFi?
En el caso del espectro radioeléctrico, las comunicaciones siempre están sujetas a interferencias y la señal puede degradarse rápidamente cuanto más nos movemos de un entorno a otro y cuanto más subimos en frecuencia (por ejemplo, WiFi a 5 o 6 GHz).
El cable de red tiene una ventaja innegable: los dispositivos que lo utilizan pueden usarlo de forma exclusiva, mientras que el espectro WLAN puede ser compartido por muchos dispositivos, incluso los de particulares y empresas cercanas.
Hablando de WiFi mesh, ya hemos visto lo preferible que es realizar la conexión de backhauling a través de Ethernet en lugar de inalámbrica.
El uso de una conexión Ethernet reduce la carga en la WLAN, especialmente cuando la red local se encuentra continuamente gestionando grandes cantidades de tráfico: piénsese en la transmisión de contenidos de vídeo de alta resolución.
Con un cable Ethernet también se puede transportar energía (Power-over-Ethernet, PoE) con la posibilidad de alimentar cámaras de vigilancia, bases WLAN y teléfonos VoIP, transfiriendo los paquetes de datos con una sola conexión RJ-45.
¿Es realmente necesario transferir datos a 2,5 Gbps o más?
Si la conexión de fibra óptica proporcionada por el operador de telecomunicaciones pudiera transferir 2,5 Gbps o más, es absolutamente necesario configurar su LAN para poder aprovechar al máximo la conexión de datos de banda ultrarrápida.
Pero incluso si el cuello de botella fuera la conexión del proveedor de Internet y no se superaran los 300 Mbps, mirar hacia el futuro con Ethernet Multigigabit tiene sentido. ¿Por qué?
Todos aquellos que copian constantemente archivos muy grandes (grabaciones de vídeo, imágenes de máquinas virtuales, copias de seguridad de PC y estaciones de trabajo, etc.) entre dispositivos conectados a la red local, gracias a Ethernet Multigigabit, pueden reducir drásticamente los tiempos de transferencia de datos y beneficiarse de velocidades de transferencia mucho más altas.
Jumbo frames y ping
El término jumbo frame se refiere a los frames (tramas) Ethernet con más de 1518 bytes de payload, tamaño estándar fijado por el estándar IEEE 802.3.
El uso de jumbo frames reduce la sobrecarga y la carga de la CPU y tiende a mejorar el rendimiento de TCP. En casos excepcionales, sin embargo, algunas incompatibilidades pueden provocar caídas en el rendimiento si los jumbo frames están activados en hardware de diferentes fabricantes.
Al activar los jumbo frames de 9000 bytes, el rendimiento máximo de TCP en una conexión de 10 GbE puede aumentar de 9,4 a 9,9 Gbps. Una mejora del 5% ciertamente medible, pero que difícilmente se percibe en la práctica.
Más marcado, sin embargo, en la menor carga de la CPU: con un procesador Core i3-6300, el trabajo que la CPU debe realizar se reduce hasta un 10%.
Con las configuraciones Ethernet Multigigabit, la latencia (Round Trip Time, RTT) también tiende a disminuir, aunque la diferencia entre Gigabit Ethernet y 10 Gigabit Ethernet dentro de la LAN es tan pequeña (0,5 ms) que ni siquiera tiene sentido para los jugadores.
Las desventajas de Ethernet Multigigabit
No todo son ventajas: pasar a un esquema Ethernet Multigigabit también conlleva algunas desventajas: en primer lugar, nuevas inversiones en hardware.
Para configurar una red Ethernet Multigigabit, se necesitan routers y switches de última generación (10 GbE para llegar hasta 10 Gbps) y, por supuesto, cables al menos Cat-6.
Algunas placas base de gama alta ya tienen una conexión de red a 2,5 Gbps, pero el rendimiento garantizado por las tarjetas de red de los PC individuales puede, en cualquier caso, constituir un cuello de botella. La transferencia de datos siempre se realizará a la velocidad más baja: si el router y el dispositivo de destino son compatibles con 10 GbE, la transferencia de datos desde un dispositivo Ethernet 1 GbE nunca podrá superar los 950 Mbps aproximadamente (118 MB/s).
La tecnología 10GBase-T, 10 Gbps a través de cable de cobre, existe desde 2006, pero hasta ahora se ha difundido lentamente porque requiere un cableado Cat-6a para la longitud máxima del segmento Ethernet de 100 metros.
NBase-T está sustituyendo en algunos casos al consolidado estándar Gigabit Ethernet, soportando los “niveles intermedios” de 2,5 y 5 Gbps, ya que también funciona en los antiguos cables Cat-5e en longitudes de hasta 50 metros.
Sin embargo, cualquiera que actualice su hardware ahora no debería cometer el error de conformarse con 2,5 Gbps, sino mirar inmediatamente hacia el futuro, ya que de lo contrario podría ser necesaria una sustitución del hardware en unos años.
Cuanto mayor es el ancho de banda, mayores son los requisitos energéticos: un puerto Gigabit Ethernet puede funcionar con aproximadamente 0,3 W, mientras que se necesitan 2-3 W para 10 Gbps en cobre. Por lo tanto, los switches y routers más potentes suelen tener que montar un disipador.