45 米 CAT 5e 線可達 10Gbps! 實測 NETGEAR XS505M mGig Switch

 

眾所周知,CAT 5e LAN 線的速度為 1Gbps,要 10Gbps 就應該用 CAT 6a 線。然而大家又有沒有聽過,原來 CAT 5e 線都可以超越 1Gbps 速度?其實這並非甚麼天方夜譚的事,只要有 Multi-Gigabit (mGig) Switch 就可以啦~網絡業界制定了一個名為 IEEE 802.3bz 的 mGig 標準,旨在令 CAT 5e 線和 CAT 6 線都輸出到 2.5Gbps / 5Gbps 的 Multi-Gigabit 速度。比方說 802.3bz 的 Switch 就可用盡 CAT 5e 線的 100 - 200MHz 訊號傳輸頻率 (Spectral Bandwidth),以及將編碼調整到 6.25-Bit,從而輸出 2.5Gbps 或 5Gbps 至 mGig NAS、Wi-Fi 6 AP 等設備。 詳情可以參考以下的圖表,就可以知道 802.3bz 標準下,各類型的 LAN 線可以輸出甚麼速度了。

IEEE 802.3bz Multi-Gigabit 速度規格表

IEEE 802.3bz Multi-Gigabit 速度規格表

按照上面的圖表,於 IEEE 802.3bz 業界標準的定義下,CAT 5e 線最多只能輸出 5Gbps,距離為 100 米,而 CAT 6 線才能輸出 10Gbps,長度則為 55 米。看來距離與 mGig 輸出速度有些關係~不知道大家有沒有好奇過,究竟 CAT 5e 線能否達至 10Gbps 呢?會不會短一點的 CAT 5e 線,其實也有可能超出 5Gbps 界限呢?今次 Winco 小編呀粗就用 NETGEAR XS505M 的 5-Port Multi-Gigabit Switch 向大家實證一下吧!

NETGEAR XS505M Switch:4 個 Multi-Gigabit 埠 + 1 個 10Gbps SFP+ 埠

NETGEAR XS505M Switch:4 個 Multi-Gigabit 埠 + 1 個 10Gbps SFP+ 埠

NETGEAR mGig Switch 可達 45 米 CAT 5e 線 @ 10Gbps

在實驗之前,先向大家解釋一點:Multi-Gigabit 網絡產品是很少會說明 CAT 5e 能否達到 10Gbps,通常 10Gbps @ CAT 5e 都是標著「N/A」,代表要用 CAT 6 線才有 10Gbps。這個是絕對正確的,因為在 IEEE 802.3bz 的定義下,CAT 5e 是只能到 5Gbps。然而在科學理論下,CAT 5e 也不是沒有可能達到更快速度,或許涉及 mGig Switch 用料、晶片、LAN 線長度等因素影響,亦需廠方測試驗證。今次使用的 NETGEAR XS505M 五埠 mGig Switch 就在 Datasheet 和官網特別註明 "For speeds of 10 Gbps, if the cable length is shorter than 45 meters (148 feet), you can use a Cat 5e cable.",意謂配合 NETGEAR Switch 使用的話,CAT 5e 線是可以突破 802.3bz 框架,於最長 45 米輸出 10Gbps 速度規格!

非 IEEE 802.3bz 官方規格,但配合 NETGEAR Switch 使用,其實 45 米 CAT 5e 線亦可達 10Gbps。

非 IEEE 802.3bz 官方規格,但配合 NETGEAR Switch 使用,其實 45 米 CAT 5e 線亦可達 10Gbps。

NETGEAR XS505M Datasheet 標明 45 米 CAT 5e 可達 10Gbps。

NETGEAR XS505M Datasheet 標明 45 米 CAT 5e 可達 10Gbps。

10Gbps CAT 5e 線測試環境

既然 Datasheet 寫明 45 米 CAT 5e 線可達 10Gbps,就即管夾一條 45 米線實測吧!Multi-Gigabit 的速度規格均以 Solid Cable 單股線作基準,這種線材摸下去通常是比較硬身,常見於一整箱自行剪出適合長度那種,用作遠距離傳輸、裝修辦公室時由一處拉線到另一處,用這種就對了~而一般散裝售賣的 LAN 線通常是多股 Stranded Cable,並不保證可達 802.3bz 規格的速度喔!

所以今次就找來一箱 CommScope CS24 的 U/UTP (Unshielded) CAT 5e 單股 LAN 線,詳細型號為 884024914/10,最高頻率為 100MHz,其實即是最普通、最常見那種 AMP 整箱 LAN 線 (後被 CommScope 收購,我們也是隨手在辦公室找出來);並夾了兩條 45 米長度的線,由 NETGEAR XS505M Switch 分別接駁到 2 台電腦。NETGEAR XS505M 具備 4 個「五速」RJ45 埠,會自行與裝置協商用 100Mbps / 1Gbps / 2.5Gbps / 5Gbps / 10Gbps 傳輸。2 台電腦的規格分別是 i3-4150 / 4GB RAM / Win 7 Pro 64-bit 及 i5-8600K / 16GB RAM / Win 10 64-bit,2 台均搭載 Planet ENW-9803 的 10Gbps LAN 卡。接好線材,就會立即見到 NETGEAR XS505M 埠位的 2 盞 LED 訊號燈都顯示為綠色,代表受測的 CAT 5e 線材成功達至 10Gbps 規格!

使用 CommScope 普通 LAN 線進行測試。

測試環境之網絡架構

LED 燈顯示為 10Gbps

LED 燈顯示為 10Gbps

實測 NETGEAR XS505M 達 9.477 Gbps!

不過總也要拿出實據~因此就跑一跑 IxChariot 6.7 Software,用 High Performance Throughput Script @ 8 Paris,測試由電腦 A --- 45 米 CAT 5e 線 --- NETGEAR XS505M --- 45 米 CAT 5e 線 --- 電腦 B,即電腦 A 傳到電腦 B,可以達到甚麼速度吧!結果平均速度高達 9.477Gbps,圖表中的 8 條線都很平穩,沒有大起大落或斷線,證明 NETGEAR XS505M 確實能在 45 米長的 CAT 5e 線穩定輸出 10Gbps 規格!還未信服 CAT 5e 線的確輸出到 10Gbps?不要緊,再跑多個 iPerf v3.0 給大家看,接駁方式不變,同樣平均值也達到 9.41Gbps,一個相當接近 10Gbps 的速度!所以無可置疑,45 米 CAT 5e 線配合 NETGEAR Multi-Gigabit Switch 使用是可以達到 10Gbps 哦~

XS505M IxChariot:平均 9.477 Gbps

XS505M IxChariot:平均 9.477 Gbps

XS505M IxChariot:平均 9.477 Gbps

XS505M IxChariot:平均 9.477 Gbps

XS505M iPerf:平均 9.41 Gbps

XS505M iPerf:平均 9.41 Gbps

NETGEAR mGig Switch 表現與 10Gbps Switch 一樣

那麼 10Gbps RJ45 埠的 NETGEAR Switch 也是否達到同樣效果?我們保持測試方法不變,換上 NETGEAR XS708Ev2 的 8-Port 10Gbps RJ45 Switch 再試多次。結果其實也與 XS505M 相若,IxChariot 達到 9.477Gbps,iPerf v3.0 則達 9.42Gbps,除了證實 45 米 CAT 5e 線配合 NETGEAR 10Gbps Switch 確實出到 10Gbps 外,也證明了 NETGEAR 的 mGig Switch 表現與純 10Gbps Switch 一樣,並沒有效能衰減。

更換作 NETGEAR XS708Ev2 Switch,所有 RJ-45 埠均為 10Gbps。

更換作 NETGEAR XS708Ev2 Switch,所有 RJ-45 埠均為 10Gbps。

LED 燈顯示為 10Gbps

LED 燈顯示為 10Gbps

XS708Ev2 IxChariot:平均 9.477 Gbps

XS708Ev2 IxChariot:平均 9.477 Gbps

XS708Ev2 IxChariot:平均 9.477 Gbps

XS708Ev2 IxChariot:平均 9.477 Gbps

XS708Ev2 iPerf:平均 9.42 Gbps

更換 mGig Switch 即可輕鬆升級至 10Gbps

說了那麼久,其實 mGig 有甚麼好處呢?隨著無線網絡發展至 4.8Gbps 或以上的 Wi-Fi 6 AX 制式, 多媒體檔案解像度變高、File Size 變得更大,CAT 5e 的 1Gbps 已成網絡瓶頸。惟很多公司和數據中心都已拉好 CAT 5e 或 CAT 6 線多年,重新拉 CAT 6a 線耗資過高,因此會用 mGig 方案解決問題。用 NETGEAR mGig Switch 不但無需換線,只需換 Switch 就達到 10Gbps @ 55 米 CAT 6 線;倘若你的網絡環境是採用 CAT 5e 線,而每條線都不超過 45 米,它還可突破 IEEE 802.3bz 框架輸出 10Gbps!所以無論你的網絡環境如何,只要更換 NETGEAR mGig Switch 就可輕鬆達到 2.5Gbps / 5Gbps / 10Gbps 速度啦~

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