10 Gbit Netzwerk für zu Haus und im Büro - TRENDnet TL2-F7120 im Test

TRENDnet TL2-F7120 im Detail

Der TL2-F7120 Switch ist ein vielseitiger Netzwerk-Switch, der für anspruchsvolle Umgebungen entwickelt wurde und über ein Web-Interface gemanaged werden kann. Mit 12 x 10G SFP+ Ports unterstützt dieser Switch sowohl 1 Gbps als auch die für unseren Test spannende 10GBit-Verbindungsgeschwindigkeiten. TENDNet sieht den Switch für Einsatz in Rechenzentren und Netzwerken von Unternehmen.

Der TL2-F7120 Switch bietet Verwaltungsfunktionen, einschließlich webbasierter Verwaltung und CLI-Optionen-Support (Command Line Interface). Dieser duale Ansatz bietet Administratoren die Flexibilität, um die Bedienung zu vereinfachen oder die Kontrolle zu verbessern. Mit der Unterstützung von IPv6, LACP (Link Aggregation Control Protocol), VLAN und IGMP Snooping ist der TL2-F7120 sind wichtige Standards erfüllt, um komplexe Netzwerkkonfigurationen zu bewältigen und ein effizientes Datenverkehrsmanagement sicherzustellen.

VLAN- und QoS-Unterstützung

Die VLAN-Unterstützung ist ein weiteres wichtiges Merkmal des TL2-F7120. Sie umfasst 802.1Q Tagged-Based VLAN, GVRP (GARP VLAN Registration Protocol) und Voice VLAN und ermöglicht eine optimierte Kommunikation für verschiedene Arten von Datenverkehr innerhalb des Netzwerks.

Der Switch bietet außerdem Quality of Service (QoS)-Funktionen mit Queue Scheduling, die eine priorisierte Datenverarbeitung für kritische Anwendungen sicherstellen und die Leistung auch bei Spitzenlastzeiten aufrechterhalten.

Inter-VLAN-Routing und hohe Switching-Kapazität

Um die Flexibilität des Netzwerks weiter zu erhöhen, unterstützt der TL2-F7120 Inter-VLAN-Routing und ermöglicht so die Kommunikation zwischen verschiedenen VLANs, ohne dass ein externer Router erforderlich ist. Außerdem bietet er statisches IPv4/IPv6-Routing, um die Netzwerkpfade effizient zu verwalten. Mit einer Switching-Kapazität von 240 Gbit/s sorgt der TL2-F7120 für hohe Leistung und schnellen Datentransfer über alle Ports und ist damit ideal für Umgebungen mit hohem Datenaufkommen. Für unser Unterfangen ist er überdimensioniert, da wir keine so hohe Auslastung haben werden, jedoch sind Puffer immer gut.

Anschlüsse und Kühlung

Der TL2-F7120 ist mit 10GBASE-X und 1000BASE-FX SFP-Glasfasermodulen kompatibel und bietet damit Flexibilität für eine Vielzahl von Netzwerkanforderungen, einschließlich Hochgeschwindigkeits-Glasfaserverbindungen. Integrierte Kühlfunktionen sorgen für ein effektives Wärmemanagement, das eine Überhitzung verhindert und einen kontinuierlichen, zuverlässigen Betrieb ermöglicht. Der Switch fällt eher kompakt aus. Mit der optionalen ETH-F71-Doppelhalterung können zwei TL2-F7120 in einem einzigen Rack montiert werden, um wertvollen Platz im Rechenzentrum zu sparen. Der Switch ist außerdem NDAA- und TAA-konform.

Lebenslange Garantie

TRENDnet stattet seinen TL2-F7120 mit einer lebenslangen Garantie aus, die das Vertrauen des Herstellers in die Haltbarkeit und Leistung des Switches widerspiegelt. Diese Garantie stellt sicher, dass die Kunden kontinuierlichen Support und einen hohen Gegenwert für ihre Investition erhalten und macht den TL2-F7120 zu einer zuverlässigen Wahl für kritische Netzwerkanwendungen.

Wir bedanken uns bei TRENDnet für die Bereitstellung des Testmusters für diesen Test.

Technische Daten des TRENDnet TL2-F7120

Verpackung und Lieferumfang

Der Switch wird in einem ziemlich großen Karton geliefert. Dieser ist bunt bedruckt und zeigt den Switch groß auf der Vorderseite. Die Rückseite gibt einige weitere Features preis und zeigt einen möglichen Einsatz des Switches. Der Switch ist in Schaumstoff verpackt und ist mehr als ausreichend vor Transportschäden geschützt.

Der Lieferumfang ist ausreichend und beinhaltet folgendes:

• TL2-F7120
• Anleitung
• Stromkabel
• RJ-45 zu RS-232 Konsolenkabel (1.5 M / 5 Fuß)
• Zubehör zum Rackmontieren

Installation und Einrichtung

Bei der Installation wird vorausgesetzt, dass man den Switch direkt mit einem Client verbindet und bei der Verbindung auf DHCP verzichtet und stattdessen eine feste IP vergibt, wie beispielsweise 192.168.10.25. Für die Verbindung wird bei diesem Switch vorausgesetzt, dass man entsprechend SFP+-Transceiver verwendet, wobei es egal ist, ob das Medium Lichtwellenleiter oder herkömmliches Ethernet-Kabel ist.

Das Management Interface vom Switch ist dabei auf der IPv4-Adresse 192.168.10.200 erreichbar, aber auf TLS wird leider verzichtet, was nicht gut ist. Man kann HTTPS aber am besten direkt als erstes aktivieren. Diese Einstellung findet man unter „Security“ und dann unter dem Untermenü „Access“ im Reiter „Web“. Hier muss man HTTPS Service aktivieren. Unter dem Menüpunkt gibt es noch dien Reiter „CLI“, unter dem man Telnet- und SSH-Services aktivieren kann, was durchaus mal vorteilhaft sein kann, wenn man etwas tiefer mit eigenen Konfigurationen arbeiten will.

Bei dem Zertifikat wird auf ein RSA2048 self-signed Zertifikat zugegriffen, dass von TRENDnet bereitgestellt wird. Die Ausnahme muss man genehmigen.

Bei der ersten Einrichtung ist Nutzer und Passwort jeweils „admin“ und man wird direkt danach aufgefordert, ein sicheres Passwort mit 4- 32 Zeichen festzulegen, wobei 4 viel zu wenig ist, man sollte schon auf 12+ setzen als Voraussetzung.

Danach kann man die eigentliche Konfiguration vornehmen und den Switch an sein Netzwerk anpassen. Das Management Interface ist in Englisch, aber das sollte für Admins keinerlei Probleme darstellen.

Wir haben ein Firmware Upgrade von Version 1.00.03. auf Version 1.00.06 durchgeführt. Dieser Vorgang verlief intuitiv und einfach. Hilfreich ist auf jeden Fall, dass es ein Backup-Firmware vorhanden ist, wodurch man ein Rollback machen kann, wenn es denn mal notwendig ist. Die Firmware-Versionen sind im Reiter „Dual Image“ zu finden.

Unter dem Reiter Tools gibt es außer der Firmware-Updates auch Diagnose Tools, um zu pingen oder Routen zu tracen.

10-Gbit-Netz-Planung und was man beachten sollte

Auch in einer Home-Office-Umgebung oder für Home-Lab kommt ein 10Gbit oder 25Gbit-LAN in Frage. Die Preise für die Komponenten sind inzwischen erschwinglicher. Das Schöne ist dabei, dass man auf bestehende Ethernet-Verbindungen setzen kann und an manchen Stellen nur auf Lichtwellenleiter setzen kann. Wenn man die Option hat, sollte man mit einem kleinen Core-10Gbit-Netz anfangen, um sich dann heranzutasten und dieses dann auszuweiten – ansonsten hat man zu viele Fehlerfaktoren und man verzweifelt schnell, weil es nicht alles funktionieren kann.

Unterschiede zwischen SFP+ und RJ-45 Ports

Beim Aufbau oder der Aufrüstung eines Netzwerks kann die Wahl des richtigen Anschlusstyps sowohl die Leistung als auch die Kosteneffizienz erheblich beeinflussen. Zwei gängige Optionen für moderne Netzwerke sind RJ-45- und SFP+-Anschlüsse, die jeweils unterschiedliche Vorteile und Einschränkungen bieten. Im Folgenden gehen wir darauf ein, wie sich diese Ports unterscheiden und was sie für 10-Gigabit-Ethernet-Netzwerke (GbE) leisten.

RJ-45-Anschlüsse: Die Standard-Ethernet-Lösung

RJ-45-Anschlüsse sind weithin als Standardsteckertyp für Ethernet-Kabel bekannt, auch für die in 1-Gigabit-Netzwerken verwendeten. Sie bieten einen unkomplizierten Ansatz für Netzwerkverbindungen, insbesondere für 10 GbE-Anwendungen. Beim Ausbau auf 10 GbE ist es jedoch wichtig, den richtigen Kabeltyp und die richtige Abschirmung zu verwenden, um mögliche Leistungsprobleme und Signalstörungen zu vermeiden. Die Einfachheit von RJ-45 und die Kompatibilität mit der bestehenden Infrastruktur machen es für die meisten Nutzer zu einer erschwinglichen Lösung, aber die Notwendigkeit der richtigen Kabelstandards darf nicht unterschätzt werden, um gleichbleibende Geschwindigkeiten zu gewährleisten.

SFP+-Anschlüsse: Flexibel und vielseitig

SFP+-Ports sind für ihre Vielseitigkeit bekannt und bieten durch die Unterstützung verschiedener Transceiver eine flexible Lösung für verschiedene Netzwerkkonfigurationen. SFP+ ermöglicht es den Nutzern, je nach Bedarf zwischen Kupfer- und Glasfaserverbindungen zu wählen, was sie ideal für dynamische Netzwerkumgebungen macht.

• SFP+ zu RJ-45 Transceiver: Mit dieser Option können Nutzer SFP+-Ports um RJ-45-Funktionen erweitern. Dieser Transceiver ist mit der vorhandenen Kupferverkabelung kompatibel und damit eine attraktive Option für Netzwerke, die die vorhandene Infrastruktur nutzen wollen. Allerdings hat er auch einige Nachteile, wie z. B. einen höheren Stromverbrauch, höhere Kosten und eine begrenzte Reichweite von bis zu 100 Metern.
• SFP+ zu Glasfaser-Transceiver: Ein weiterer häufig verwendeter Transceiver für SFP+-Ports ist die Glasfaseroption, die Verbindungen mit größerer Reichweite unterstützt. Diese Variante ist bei kürzeren Entfernungen kostengünstiger, ermöglicht aber bei Bedarf auch Verbindungen mit extrem großer Reichweite. Allerdings ist die Glasfaserverkabelung in der Regel komplexer als die Standard-Ethernet-Verkabelung, was zusätzliche Überlegungen bei der Installation erfordern kann. Die Transceiver sind auf Amazon zu bekommen, man muss sich nur für die Variante entscheiden. Dazu kommt, dass die SFP+-Glasfaser-Transceiver an sich mit 15 € das Stück (Affiliate) deutlich günstiger sind, als die RJ45-Transceiver mit Ihren knapp 50 € das Stück (Affiliate).
• Twinax DAC-Kabel: Twinax-Direct-Attach-Kabel (DAC) sind eine beliebte Wahl für den Anschluss von SFP+-Ports. Diese Kabel sind für ihre niedrigen Kosten und ihren geringen Stromverbrauch bekannt und bieten eine praktische Lösung für kürzere Verbindungen, in der Regel bis zu 5-7 Meter. Das macht sie ideal für Rack-to-Rack-Verbindungen in Rechenzentren, obwohl ihre begrenzte Reichweite in größeren Netzwerkumgebungen einschränkend sein kann. Sie kosten ab 12 € das Kabel mit 25 cm Länge (Affiliate) und die 7-m-Variante geht dann auf 36 € hoch, wobei man hier die Transceiver schon bekommt.

Testaufbau

Für den Testaufbau nutzen wir unseren Dell PowerEdge T440 Homelab-Server, der über eine entsprechende Mellanox ConnectX-4 Lx 25GbE PCIe Ethernet-Karte verfügt. Der Test wird zwischen dem Mac Studio mit seinem 10G-Ethernet-Adapter und dem besagten Server auf dem aufgebauten 10G-Netz durchführt.

Der Homelab-Server ist an dem ASUS XG-U2008 10G Switch angeschlossen, der dann eine direkte Verbindung zum TRENDnet TL2-F7120 hat. An dem TRENDnet TL2-F7120 ist per 10G dann ein Mac Studio und eine AMD EPYC 9654 Workstation angeschlossen.

Der Aufbau des Netzwerks verlief an sich reibungslos, bis auf die Schnittstelle zwischen dem TRENDnet TL2-F7120 und dem Ubiquiti USW-24-G2, ohne Probleme. Das Interface auf dem TRENDnet TL2-F7120 musste manuell auf 1 Gbit eingestellt werden, weil sich die beiden Switches nicht auf einen Modus einigen konnten.

Test der Netzwerrk-Bandbreite

Für den Test der Bandbreite haben wir zu Beginn das ipferf3-Tool verwendet. Hierbei wird auf dem Homelab-Server ein Server-Prozess mit dem Befehl „iperf3 -s -i 10” gestartet und auf der anderen Seite auf dem Mac Studio die Verbindung aufgebaut über den Befehl “iperf3 -i 10 -c”.

Bei dem Test konnte eine Bandbreite von ca. 9,4 Gbit/s gemessen werden. Die 10 GB/s erreicht man nicht, weil einiges an den Paketen den Protokollen vorbehalten wird und somit befindet sich die Bandbreite auf einem passenden, hohen Niveau. Somit ist rein von der Verbindung aus, die nötige Bandbreite erreicht.

iperf3 -i 10 -c 192.168.1.229
Connecting to host 192.168.1.229, port 5201
[  5] local 192.168.1.11 port 63040 connected to 192.168.1.229 port 5201
[ ID] Interval           Transfer     Bitrate
[  5]   0.00-10.00  sec  10.9 GBytes  9.38 Gbits/sec                      
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
[ ID] Interval           Transfer     Bitrate
[  5]   0.00-10.00  sec  10.9 GBytes  9.38 Gbits/sec                  sender
[  5]   0.00-10.01  sec  10.9 GBytes  9.37 Gbits/sec                  receiver

Die Messung des Datendurchsatzes ist dann noch eine etwas andere Sache. Hier kommt es nicht allein auf die Bandbreite an, sondern auch auf die verwendeten Laufwerke auf Server und Client. Mit einer NVMe-SSD sollten in der Theorie bei 10 GBE ca. 1.250 MB/s erreichbar sein. Bei SATA-SSDs sind diese Werte aber ohne RAID nicht möglich sein, da sie 300 bis 500 MB/s erreichen. Es geht außerdem viel über TCP-Overhead verloren und Protokolle wie SSH nutzen Pakete mit 1500 Byte anstatt der Jumbo Frames mit 9000 Byte. Oft ist von der Verwendung von 10GBE Netzen abgeraten, weil man alles auf einander abstimmen muss, um das Netzwerk auf 10 Gbit umzustellen, ohne dass es zu Problemen kommt.

Hier ein Vergleich der Messung bei 1-Git-Leitung:

Downloads iperf3 -i 10 -c 192.168.1.247                                                
Connecting to host 192.168.1.247, port 5201
[  5] local 192.168.1.111 port 62768 connected to 192.168.1.247 port 5201
[ ID] Interval           Transfer     Bitrate
[  5]   0.00-10.01  sec  1015 MBytes   851 Mbits/sec                  
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
[ ID] Interval           Transfer     Bitrate
[  5]   0.00-10.01  sec  1015 MBytes   851 Mbits/sec                  sender
[  5]   0.00-10.01  sec  1015 MBytes   851 Mbits/sec                  receiver

Umgerechnet sind 851 Mbps ca. 106 MB/s. (1 Byte = 8 bit)

Auf dem Server erreichten wir bei normalen SATA-SSDs beim Kopieren einer Ubuntu-ISO-Datei folgende Werte mit RSYNC:

Downloads rsync -ah --progress ubuntu-24.10-desktop-amd64.iso [email protected]:/home/server/ 
[email protected]'s password: 
building file list ... 
1 file to consider
ubuntu-24.10-desktop-amd64.iso
   5.67G 100%  165.92MB/s    0:00:32 (xfer#1, to-check=0/1)

sent 5.67G bytes  received 42 bytes  151.10M bytes/sec
total size is 5.67G  speedup is 1.00

Per SSH-Übertragung von Nullen sieht es nur etwas besser aus:

Downloads dd if=/dev/zero bs=1M count=1000 | ssh [email protected] 'dd of=/dev/null'
[email protected]'s password: 
1000+0 records in
1000+0 records out
1048576000 bytes transferred in 9.101141 secs (115213686 bytes/sec)
2048000+0 records in
2048000+0 records out
1048576000 bytes (1.0 GB, 1000 MiB) copied, 5.73464 s, 183 MB/s

 Downloads nuttcp 192.168.1.229
11160.5365 MB /  10.02 sec = 9345.7880 Mbps 11 %TX 28 %RX 0 host-retrans 0.56 msRTT

Für die NVMe-Anbindung nutzen wir die Asus Hyper M.2 X16 Card V2 PCI-Express-Erweiterungskarte, die bis zu vier NVMe-SSDs aufnehmen kann. Angebunden wird sie über 16x PCIe 3.0 Lanes, mit einer maximalen Bandbreite von 128 Gbps. Pro NVMe-SSD kann man also maximal 32 Gbps erreichen.

Für die Virtual Maschine (VM) nutze ich die Crucial P3 Plus (CT2000P3PSSD8) NVMe-SSD. Diese hat die theoretische sequenzielle Lesetransferrate von 4.200 MB/s und sequentielle Schreibtransferrate von 5.000 MB/s. Nachfolgend die Messung der NVMe-SSD-Leistung auf der VM:

hdparm -t /dev/nvme0n1
/dev/nvme0n1: NVMe
 Timing buffered disk reads: 2914 MB in  3.00 seconds = 971.23 MB/sec

Dazu dann die Messwerte der Crucial MX500 (CT1000MX500SSD1, Lesetransferrate 560 MB/s Schreibtransferrate 510 MB/s) SATA-SSD:

/dev/sda: 
 Timing buffered disk reads: 972 MB in  3.00 seconds = 323.84 MB/sec

Hier noch Vergleichswerte mit einer DELL EMC ST600MM0_CLAR600 SAS-Platte:

/dev/sdb: HDD
 Timing buffered disk reads: 574 MB in  3.01 seconds = 190.71 MB/sec

Wenn man die Daten aber nicht über SFTP oder SSH überträgt, lassen sich höheren Transferraten erreichen. Dafür haben wir einen NGINX-Server gestartet und die Ubuntu-ISO-Datei darüber auf dem Server verfügbar gemacht. Beim Download mit dem Client konnten wir dann schon erheblich schnellere 775 MB/s-Transferraten messen:

Es gibt noch weitere Optimierungsoptionen und wir haben NGINX auch nur in der Default-Konfiguration verwendet. Mit anderen Services, wie beispielsweise Nextcloud lässt sich so auch ordentliches Dateimanagement und Synchronisation im lokalen Netz aufbauen, die nicht von den Limitierungen beeinflusst werden.

10 Gigabit Ethernet in der Praxis - Erfahrungsbericht

Nachdem wir das Core-Netzwerk auf 10 GBE umgestellt haben, sind wir in einige Probleme gelaufen, je doch verlief der Versuch hauptsächlich positiv. Die Integration des TRENDnet TL2-F7120 als Managed Switch klappte gut, weil die Standardeinstellungen gut waren, bis auf das Weglassen von TLS/HTTPS. Wir mussten für das ganze Netzwerk die Jumbo Frames auf 9000 Byte setzen, was nicht ganz so harmonisch verlaufen ist. Der Rest des Ubiquiti-Netzes musste ebenfalls für Jumbo Frames eingestellt werden. Auf dem Mac Studio ging DHCP nicht mehr wie gewollt und der Aufbau der Netzwerkverbindung nach dem Sleep dauert sehr lange im Vergleich zum 1 Gbit Ubuiqiti-Netz. Es gab auch immer Dropouts, in denen das Mac Studio Netzwerk-Interface die Verbindung verlor. Das ist nervig und kann hinderlich sein. Der Fehler kann an der Konfiguration liegen und man muss auch darauf vorbereitet sein, weiter zu optimieren.

Optimierung ist auch auf dem Server notwendig, denn wenn man das volle Potenzial entfalten will, muss das auch auf Betriebssystem-Ebene passieren, die NVMe-SSDs müssen verbaut sein oder ein entsprechendes RAID, damit die Laufwerke mit 1 GB/s Transferraten mithalten können. Das bewältigen NVMe-SSDs auch nicht bei vielen kleinen Dateien, da man die hohen Durchsatzraten eher bei sequenziellem Zugriff/Schreiben sieht.

Man kann die Bandbreite deutlich steigern und im Core-Netz konnten wir auch deutlich höhere Transferraten messen. Man beißt aber in den sauren Apfel, weil man sich mit dem Netzwerk längere Zeit noch herumschlagen muss, weil viele Anpassungen und Tests notwendig sind, bis das Ganze dann auch so funktioniert, wie man es sich wünscht. Dennoch sehen wir das Aufrüsten auf 10 Gbit als eine gute Option für alle, die etwas Geld in das Netzwerk investieren können und höhere Transferraten wünschen.

Fazit

Wir haben uns den TRENDnet TL2-F7120 in diesem Test unter dem Szenario eines Upgardes von 1 Gbit auf 10 Gbit angeschaut. Das Upgrade an sich beinhaltet demnach nicht nur diesen Switch, sondern auch andere Komponenten. Wir brechen im Fazit die Bewertung jedoch nur auf den TRENDnet TL2-F7120 herunter, weil der Rest im Kapitel “Erfahrungsbericht” aufgeführt ist.

Der TRENDnet TL2-F7120 Switch mit seinen 12 SFP+-Ports passte gut in unser Szenario und war dank seiner umfangreichen Konfigurationsmöglichkeiten bestens dafür ausgelegt. Wir haben bei weitem nicht das volle Potenzial der Features ausgereizt. Lobenswert ist das schnelle Web-Interface und die simpel aufgebaute Menüführung. Der Switch wurde außerdem nicht besonders laut. Das kann in traditionellen Rack-Server-Umgebungen egal sein kann, jedoch ist das bei Home-Labs wichtig, weil man hier auf hohe Lautstärke verzichten will. Die Beschriftung am Switch und Beleuchtung mit LEDs sind super gelöst und man erkennt schnell, welcher SFP+-Port was macht. Für die einzelnen SFP+-Ports kann man im Web-Interface auch Temperatur und andere Parameter einsehen.

Die Verarbeitung des Switches ist gut und der Lieferumfang ausreichend. Man kann den Switch in ein Rack stecken oder auch als Stand-Alone-Device. Die lange Garantie rundet das Gesamtpaket ab. Mit einem Preis von 291 € bewegt sich der TRENDnet TL2-F7120 Switch in einem eher preiswerten Segment.

Pro

• Ausstattung
• 12 SFP+-Ports
• Schnelles Management-Web-Interface
• Umfangreiche Features im Management-Web-Interface
• Leiser Betrieb möglich
• Zählt zu den günstigeren 10-Gbit-SFP+-Switches
• Hohe Bandbreite

Contra

• TLS/HTTPS per Default deaktiviert
• Management-Web-Interface nur in Englisch