Schnelle Netze

Datenbremse

Gigabit Ethernet arbeitet deutlich flotter als Fast Ethernet. Dass es trotzdem nicht zehnmal schneller ist, wie auf vielen Packungen versprochen, hängt an verschiedenen Faktoren: Bremse Nummer Eins stellen die Transferraten der aktuellen Festplatten dar. Schnellste SATA-Platten bringen einen maximalen Datendurchsatz von 85 MByte/s. Zieht man davon den Performanceverlust durch das Dateisystem ab, bleiben maximal 80 MByte/s übrig.

Eine entsprechende Transferrate im Netz lässt sich allein über FTP erreichen, da das File Transfer Protokoll auf die schnelle Datenübertragung optimiert ist. Zudem schreiben die meisten Dateisysteme langsamer als sie lesen, was den relativ großen Unterschied bei FTP zwischen den Schreib- und Leseraten erklärt.

Wie sehr die Festplatte das Nadelöhr im Gigabit-Transfer darstellt, lässt sich sehr schön nachvollziehen, wenn man Daten per FTP von einer neuen SATA-Harddisk auf eine ältere, langsamere überträgt – zum Beispiel auf eine Notebook-Platte. Die Datenübertragung beginnt mit der hohen Transferrate der SATA-Festplatte, sinkt dann aber schnell unter die Geschwindigkeit der älteren Festplatte, die in etwa das Resultat bestimmt.

Den zweiten Bremsklotz stellt bei den meisten Rechnern die CPU dar: Beim Transfer über scp (Secure Copy) ver- und entschlüsseln die Clients die Daten. Dieser Vorgang sorgt auf allen beteiligten Rechnern für eine hohe Prozessorlast. Tests mit einem langsameren Pentium-3-Rechner zeigten, dass bei zwei unterschiedlich leistungsfähigen CPUs immer der Rechner mit dem langsameren Prozessor das Nadelöhr darstellt – unabhängig davon, von welchem Rechner auf welchen kopiert wird. Dies erklärt auch die identischen Zeiten fürs Lesen und Schreiben über scp.

Schließlich bremsen auch die Protokolle selbst. Während FTP in erster Linie auf den schnellen und scp auf den sicheren Datentransfer abzielt, bringen Samba und das Netzwerkdateisystem NFS erweiterte Eigenschaften mit. Hier zählt in erster Linie die Stabilität und der Funktionsumfang der Verbindung. Beide Protokolle schreiben langsamer, als sie lesen und erreichen knapp die Hälfte der Transferrate via scp. Zusätzlich zum Protokoll selbst bremst aber auch hier die CPU kräftig mit: So schlug in den Tests das CPU-Meter alle drei bis vier Sekunden auf 100 Prozent aus.

Trotz all dieser Widrigkeiten darf man aber nicht vergessen, dass Gigabit Ethernet doch sehr flott arbeitet. Dies zeigt sich, wenn man die gleiche Datei einmal übers Netzwerk und einmal auf der gleichen Festplatte auf eine andere Partition kopiert: beim lokalen Hin- und Herschieben erreichten die Samsung-Platten der Testrechner nur 19 MByte/s.

Fazit

Gigabit Ethernet arbeitet zügig und bringt auf aktuellen Linuxsystemen in etwa eine Verdreifachung der Durchsatzrate. Dass es nicht zehnmal schneller als Fast Ethernet ist, hängt in erster Linie an der mangelnden Performance von Heim-PCs. Mit besseren Festplatten und CPUs liegen Transferraten von 100 MByte/s – also der maximalen Netto-Transferrate von Gigabit Ethernet – durchaus im Bereich des Möglichen. Gigabit Ethernet stellt also eine gute Investition in die Zukunft dar. Es lohnt sich in jedem Fall, wenn mehr als zwei Clients auf einen schnellen Server zugreifen wollen. So erreichten unsere Testsysteme bei zwei gleichzeitigen FTP-Zugriffen zusammen über 60 MByte/s, bei mehreren gleichzeitigen Downloads steigt diese Rate noch.