Avec la montée en débit du réseau local, les câbles en cuivre peuvent atteindre leur limite sur de longues distances. Tout du moins en théorie. Et en pratique ? Pour le savoir, nous avons tenté de relier deux machines à 50 mètres de distance avec un câble de catégorie 6 à 36 euros.

Actuellement, la plupart des ports réseau de nos PC peuvent fournir un débit de 1 Gb/s (IEEE 802.3ab, 1000BASE-T). Le standard – qui existe depuis 1999 – ne permet pas de dépasser un maximum théorique de 128 Mo/s.

Un débit très insuffisant pour la plupart des composants actuels, qu'il s'agisse des HDD (de 100 à 250 Mo/s), des SSD S-ATA (550 Mo/s) ou des SSD PCIe NVMe qui peuvent atteindre plusieurs Go/s. Même une simple clé USB 3.0 peut aller bien au-delà. On peut alors se demander pourquoi rien n'a changé dans le monde de l'Ethernet.

Comme nous l'avions évoqué dans un précédent article, des évolutions ont eu lieu en 22 ans. On trouve désormais dans l'offre grand public des solutions dites Multi-Gig à 2,5 Gb/s (320 Mo/s) ou 5 Gb/s (640 Mo/s), puis le 10 Gb/s (1,25 Go/s). Un standard qui pousse certains à migrer vers des connexions fibres, moins gourmandes en énergie et plus évolutives. Mais le bon vieux câble réseau, qui peut transporter du courant, a toujours la cote.

Il faut néanmoins en connaître les limites.

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Catégorie de câble et débit : quelles règles à plus de 1 Gb/s ?

Il existe plusieurs « catégories » de câbles réseau. Ils se distinguent par la fréquence du signal qu'ils peuvent assurer de manière correcte sur une distance de 100 mètres, tel que défini par la norme. Jusqu'à 100 Mb/s, un câble de catégorie 5 était suffisant, le 5e ayant pu atteindre 1 Gb/s, puis 2,5 Gb/s et 5 Gb/s sur une moindre distance.

Pour le 10 Gb/s, un câble de catégorie 6a est recommandé, mais on peut souvent se contenter d'un modèle de catégorie 6. En effet, les constructeurs indiquent en général une distance maximale d'une cinquantaine de mètres à plein débit. De quoi permettre une économie, puisque plus la catégorie est faible, moins le coût est élevé.

Outre la distance et le prix, plusieurs facteurs sont à prendre en compte. Par exemple, la facilité à remplacer le câble. Si vous effectuez un passage en gaine lors d'une rénovation, vous aurez tout intérêt à prendre une ou deux catégorie au-dessus de ce qui vous est nécessaire afin de pouvoir gérer de futures évolution des normes. C'est d'ailleurs ce qui incite certains à préférer la fibre dans certains cas (la norme NF C 15 - 100 recommande néanmoins des câbles cuivre spécifiques).

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Notez au passage que des câbles de catégorie 7a (1 000 MHz) sont parfois proposés. Ils ne sont pas utilisés en pratique, ne sont pas reconnus par la Telecommunications Industry Association (TIA) et ne sont rattachés à aucun standard réseau actuel. En effet, pour les 25GBASE-T et 40GBASE-T (25 et 40 Gb/s en datacenter, 802.3bq), un câble de catégorie 8 (2 000 MHz) est recommandé pour une distance pouvant aller jusqu'à 30 mètres.

D'autres éléments techniques sont parfois mis en avant, comme le type de blindage, mais il n'influe pas directement sur le débit maximal pouvant être atteint. Nous avions abordé ce sujet plus en détails dans un article sur la composition des câble réseau et le remplacement des connecteurs 8P8C (RJ45 dans le langage courant).

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10 Gb/s sur 50 mètres avec un câble Cat 6 : c'est possible ?

Depuis notre article de 2018, si nombre de nos lecteurs nous ont dit être passés à des connexions fibre pour de grandes distances (parfois même de manière générale), il nous a régulièrement été demandé si la limite de 55 mètres pour un câble de catégorie 6 en 10 Gb/s se vérifie.

Nous avons profité de tests récents pour effectuer un essai avec deux machines sous Windows 10, chacune équipée d'une carte réseau avec un contrôleur AQC107 de Marvell, paramétrées avec les derniers firmware (3.1.121) et pilote (2.2.23) en date. Chacune était équipée d'un SSD capable de débiter plus de 2 Go/s en lecture/écriture.

Nous avons relié celle faisant office de serveur à un switch SX10 de Netgear, sur lequel était également connecté un routeur. Le câble utilisé était de seulement quelques mètres, de catégorie 7 qui n'est pas prévue pour le RJ45 selon la norme. Elle est donc largement surdimensionnée pour le besoin qui est ici le nôtre.

Le second port à 10 Gb/s était relié à la machine faisant office de client via un simple câble de catégorie 6 de 50 mètres (S/FTP), payé 36 euros. Il était déroulé sur 35 mètres, la quinzaine de mètre restante étant enroulée. Nous avons comparé le résultat sur un transfert de multiples fichiers ISO depuis un partage Windows avec la même installation, mais avec deux câbles de catégorie 7 de quelques mètres. Voici nos captures :

À gauche un transfert sur quelques mètres en Cat 7, à droite le même transfert avec un câble Cat 6 de 50 mètres

Comme vous pouvez le voir, dans les deux cas le débit est stable aux alentours de 1,1 Go/s avec une petite baisse dans les 900 Mo/s pendant le temps de transfert d'un des fichiers. Nous n'avons pas relevé de différence notable entre les deux tests dans les débits. La latence était sous les 1 ms dans les deux cas.

Le câble de catégorie 6 est donc parfaitement utilisable sur 50 mètres pour 10 Gb/s.

« Je n'ai pas 1,1 Go/s en pratique » : quelles solutions ?

Lors de nos recherches et discussions dans le cadre de cet article, nous avons pu constater que lors de tests, il arrivait que certains, pourtant équipés d'un réseau à 10 Gb/s, ne parvenaient pas à obtenir des résultats similaires. 

Tout débit mesuré correspond à une chaîne, où chaque élément a son importance. Il faut certes disposer de câbles, cartes réseau et switchs/routeurs gérant le 10 Gb/s, mais également s'assurer qu'ils soient tous à jour, bien configurés et que les machines puissent suivre la cadence.

C'est le cas du processeur central, qui peut être crucial sur les performances dans le cas d'un NAS à 10 Gb/s par exemple, mais aussi du côté du stockage. En effet, un disque dur seul sera souvent limité à 250 à 280 Mo/s dans le meilleur des cas et les SSD PCIe/NVMe peuvent tenir plusieurs Go/s, surtout en lecture. En écriture... c'est parfois plus compliqué. Si vous constatez des débits inférieurs à 1 Go/s, pensez donc à vérifier l'ensemble des composants.

Réseau à plus de 1 Gb/s : plus accessible, pas toujours abordable

Reste un point : la raison pour laquelle le réseau à 1 Gb/s est encore le plus courant. Ce, alors que le 10GBASE-T a été défini en 2006, les 2.5GBASE-T et 5GBASE-T en 2016. On les retrouve en effet surtout dans des usages professionnels, même si le grand public s'y met petit à petit.

Il y a plusieurs raisons à cette stagnation. La première est, qu'au quotidien, les utilisateurs se sont habitués à des transferts « lents », d'autant que 1 Gb/s est en général bien au-delà de ce que propose la connexion Internet moyenne ou les solutions Wi-Fi. Mais il y a aussi la question du coût, bien plus élevé dès qu'on dépasse 1 Gb/s.

Il suffit de regarder le tarif d'un simple switch non manageable. On trouve des modèles à 8 ports 1 Gb/s à 22 euros, soit 2,75 euros par port, ou des modèles 24 ports à 76 euros, soit 3,2 euros par port. Si l'on veut des ports à 2,5 Gb/s, il faut au minimum compter 130 euros, soit 26 euros par port.

Et il en va de même des autres composants. Une carte réseau à 2,5 Gb/s se trouve aux alentours de 30 euros. Le prix d'une carte RJ45 à 10 Gb/s est presque inchangé depuis trois ans : 100 euros. Un simple switch Mikrotik avec quatre cages SFP+ coûte 141 euros, soit un peu plus de 35 euros par port. Et il faut l'utiliser avec un câble spécifique (Direct Attach Copper, DAC) à moins d'ajouter le coût de transceivers pour utiliser ces ports avec des câbles fibre/cuivre de plus de 7 mètres. Autant dire que cela freine l'équipement individuel, même des plus motivés. 

D'autant que ce surcoût, qui peut être important pour une installation complète, ne baisse pas de manière significative pour le moment. Espérons que cela viendra vite. Car avec la généralisation d'offres fibre à plus de 1 Gb/s, les internautes seront de plus en plus nombreux à vouloir s'équiper.