2,5 Gbit im Homelab: wann es sich lohnt

Deine Netzwerkkarte sagt 2,5 Gbit/s. Deine Festplatte sagt: netter Versuch. Finde heraus, wer von beiden den Takt vorgibt, bevor du ein einziges Kabel kaufst.

Kurz gesagt

2,5-Gigabit-Ethernet (2.5GBASE-T) lohnt sich, wenn das Netz wirklich das langsamste Glied zwischen zwei Geräten ist: ein NAS mit schnellen Platten oder SSDs, ein Arbeitsrechner, der große Dateien bewegt, oder ein Internetanschluss über 1 Gbit/s. Es ist in IEEE 802.3bz genormt und soll über vorhandene Cat5e-Verkabelung laufen [1][2][3]. Du brauchst auf beiden Seiten eine Netzwerkkarte, einen Switch, dessen Ports alle 2,5G sprechen, und eine Messung, die den Gewinn belegt. Unsere Einschätzung: Miss zuerst. Eine echte 1GbE-Leitung überträgt etwa 118 MB/s Nutzdaten, und eine einzelne schnelle Festplatte kann das bei großen sequenziellen Übertragungen übertreffen (das Seagate-IronWolf-Datenblatt nennt dauerhafte Übertragungsraten von bis zu 240 MB/s [13], das der WD Red Pro bis zu 287 MB/s [14]). Schon eine Platte kann also deutlich von 2,5G profitieren. Entscheidend ist der gemessene Engpass auf dem ganzen Weg: Speicher, CPU, Protokoll und übrige Strecke, nicht die Zahl der Platten. Auch mehrere Platten, SSDs oder ein Internetanschluss über 1 Gbit/s können helfen [13][14]. Zeigt die Messung eine volle Leitung, ist das Upgrade günstig und risikoarm. Wenn nicht, kaufst du Tempo, das du nicht nutzen kannst.

So funktioniert’s

1. Was 2.5GBASE-T ist. Das IEEE hat die Ergänzung 802.3bz-2016 am 22. September 2016 genehmigt und am 18. Oktober 2016 veröffentlicht. Sie beschreibt Ethernet mit 2,5 und 5 Gbit/s über symmetrische Kupferkabel [1]. Die NBASE-T Alliance, der Industrieverband hinter der Technik, beschreibt sie als Weg, vorhandene Cat5e- und Cat6-Netze ohne neue Verkabelung zu beschleunigen [2]. Ein 2,5G-Port handelt mit älteren Geräten auch 1 Gbit/s und 100 Mbit/s aus; die Datenblätter von 2,5G-Switches führen „100M/1G/2.5G“-Ports auf [12]. Der Stecker bleibt der übliche RJ-45.
2. Die Zahlen auf dem Papier. 2,5 Gbit/s sind 312,5 MB/s auf der Leitung, 1 Gbit/s sind 125 MB/s. Echte Übertragungen tragen Protokoll-Overhead. Bei der üblichen Rahmengröße von 1.500 Byte transportiert ein TCP-Strom mit gängigen Optionen etwa 94 Prozent der Leitungsrate als Nutzdaten. Das ergibt rund 118 MB/s auf einer Gigabit-Leitung und rund 294 MB/s auf einer 2,5G-Leitung (unsere Rechnung, keine Messung). 100 GB zu kopieren dauert damit etwa 14 Minuten bei 118 MB/s und etwa 6 Minuten bei 294 MB/s, wenn nichts anderes bremst.
3. Wo der echte Engpass sitzt. Sieh zuerst auf den Speicher. Seagates Datenblatt für die 3,5-Zoll-NAS-Festplatten IronWolf (10 bis 18 TB) nennt eine maximale anhaltende Übertragungsrate von bis zu 240 MB/s, gemessen am äußeren Plattenrand [13]. Das Datenblatt von Western Digital zur Red Pro nennt interne Übertragungsraten von bis zu 287 MB/s für die größten Modelle [14]. Das sind Bestwerte vom Plattenanfang. Beide Laufwerke nutzen SATA mit 6 Gbit/s, das sind rund 600 MB/s nach der Leitungskodierung (unsere Rechnung) [13][14]. Lesehilfe: Eine schnelle Platte kann eine Gigabit-Leitung füllen und passt trotzdem unter eine 2,5G-Leitung. Mehrere Platten im Verbund oder SSDs liefern mehr als 294 MB/s, und dann wird die 2,5G-Leitung zur Grenze. Kleine Dateien und viele parallele Anfragen sind ein anderes Thema. Sie begrenzen Latenz und Dateifreigabe-Protokoll, nicht die Leitung (unsere Einschätzung). Auch NAS-Prozessor und Datenträger im empfangenden Rechner zählen.
4. Der Internetanschluss. Verkauft dir dein Anbieter mehr als 1 Gbit/s, begrenzt ein Router, Switch oder Rechner mit nur einem 1G-Port, was ein Gerät erreichen kann. Ein Router mit 2,5G- oder schnellerem WAN-Port und ein Client mit 2,5G können die ganze Leitung nutzen. Prüfe die tatsächliche Anschlussgeschwindigkeit zuerst per Test, und prüfe auch die Verbindung zwischen Modem-Router und deinem eigenen Router. Unsere Unterlagen zeigen, warum. Für den Kabelanschluss steht im Stand vom 14. Oktober 2026 laut Modem-Router 1,1 Gbit/s im Downstream. Die Verbindung zwischen Modem-Router und unserem Router war am 7. Oktober 2026 nur mit 100 Mbit/s gemessen worden; Kabeltausch und Abschlussmessung sind offen. Die heutige Geschwindigkeit nennen wir nicht. Ein 2,5G-Umbau im LAN hätte dieser Verbindung nicht geholfen.
5. Kabel: Cat5e ist das Ziel. Die IEEE-Arbeitsgruppe hat sich zum Ziel gesetzt, eine 2,5-Gbit/s-Bitübertragungsschicht für mindestens 100 m auf vierpaarigen Class-D-Kabeln (Cat5e) für die festgelegten Anwendungsfälle zu definieren [3]. In den Tests des Gremiums liefen 2,5-Gbit/s-Verbindungen in den Verkabelungsaufbauten der Anwendungsfälle [4]. Die Tests zeigten auch, dass Übersprechen von Nachbarkabeln im Bündel eine Rolle spielt. Das Auseinanderlegen der Kabel an beiden Enden war laut Testzusammenfassung der „große Hebel“ [4]. Für 5 Gbit/s ist das Ziel der Arbeitsgruppe Cat6 auf 100 m [3]. Zu 10GBASE-T nennt ein Hersteller-Datenblatt Cat6 nur bis 55 m, während 2.5GBASE-T auf Cat5e oder besser 100 m erreicht [18]. Unsere Einschätzung: Die meisten vorhandenen Cat5e-Strecken im Haus oder Büro sollten funktionieren. Fällt ein Port auf 1 Gbit/s zurück, verdächtige in dieser Reihenfolge das Patchkabel, eine beschädigte oder sehr lange Strecke und ein eng gebündeltes Kabel, und tausche zuerst das kurze Patchkabel.
6. Netzwerkkarten und Linux-Treiber. Zwei Chipfamilien decken die meisten 2,5G-Karten und -Mainboards ab. Intels I225 und I226 nutzen den Treiber igc im Kernel. Intel vermerkt, dass ein eigenständiger Out-of-Tree-igc-Treiber nicht unterstützt wird; die Support-Matrix führt I225 mit Linux 5.8 und I226 mit 5.16.18 als unterstützt [5]. Frühes I225-Silizium hat eine dokumentierte Fehlerliste (Erratum). Laut Intels Specification Update (Revision 1.2, November 2020) akzeptiert die erste Version (V1) nur einen Mindest-Paketabstand (Inter-Packet Gap) von 8 statt der 5 Byte, die der Standard verlangt. Bei manchen Gegenstellen werden dann Pakete verworfen, und die Verbindung fällt unter 1 Gbit/s, in einigen Fällen auf 1 bis 10 Mbit/s. Intel nennt das Begrenzen auf 1 Gbit/s als Umgehung und sagt, V2 behebe das Problem [7]. Ein eigener Intel-Supportartikel zu I225-V-Boards beschreibt Verbindungsabbrüche und rät, Firmware (NVM) und Treiber über die Download-Seite des Boardherstellers zu aktualisieren [6]. Beim Realtek RTL8125 hat der Linux-Maintainer die Unterstützung in den Kerneltreiber r8169 aufgenommen; sie kam mit Linux 5.4 und braucht ein aktuelles linux-firmware-Paket [8]. Die Variante RTL8125B war für Linux 5.9 angekündigt [9]. Realtek veröffentlicht außerdem einen eigenen Herstellertreiber r8125. Nutzer im Red-Hat-Fehlerbericht mussten dieses Modul selbst bauen, was den Kernel als „tainted“ markiert und nach Kernel-Updates einen Neubau braucht [9]. Unsere Einschätzung: Finde vor dem Kauf den genauen Chip heraus, prüfe, welchen Kerneltreiber deine Distribution nutzt (lspci -nnk), und bevorzuge Karten, deren Chip der Kerneltreiber schon unterstützt. Andere Chiphersteller haben wir für diesen Artikel nicht untersucht.
7. Switches: unmanaged, managed, Lüfter, Strom. Ein unmanaged Switch braucht keine Konfiguration. Ein managed Switch bringt VLANs, Überwachung und mehr, dafür musst du ihn einrichten. Die Datenblätter, die wir gelesen haben, zeigen typische Unterschiede. Zyxels unmanaged XMG100 mit fünf Ports nennt eine maximale Leistungsaufnahme von 9,12 W, ein Minimum von 1,56 W und ein lüfterloses Design, mit einem 10G-SFP+-Uplink neben fünf 2,5G-Ports [10]. TRENDnets TEG-S351 nennt 4,5 W maximal und keinen Lüfter [11]. In der Managed-Klasse deckt Zyxels Familie XMG1915 ein Smart-Managed-Modell mit 8 Ports ab, das maximal 13,13 W zieht, 0 dBA Geräusch angibt und keinen Lüfter hat, während das 16-Port-PoE-Modell derselben Familie einen Smart-Fan, 19,71 bis 42 dBA Geräusch und wegen des PoE-Budgets maximal 230,81 W nennt [12]. Lies das als Grenzwerte aus den Datenblättern, nicht als Leistung an der Steckdose, und miss mit einem Zwischenstecker, wenn es darauf ankommt. Unsere Einschätzung: Ein 2,5G-Switch für Schreibtisch oder Regal sollte lüfterlos und unmanaged sein, solange du keine VLANs brauchst. Außerdem muss jeder Switch zwischen zwei 2,5G-Geräten ebenfalls 2,5G können, sonst bestimmt das langsamste Glied das Tempo. Lass Jumbo Frames aus, bis alle Geräte auf dem Weg sie unterstützen.
8. Messen mit ethtool und iperf3. Prüfe zuerst, was jede Seite ausgehandelt hat: sudo ethtool enp5s0 | grep -E 'Speed|Duplex|Link detected' sollte Speed: 2500Mb/s zeigen [17]. Miss dann das Netz allein mit iperf3, das eigene Daten erzeugt und die Festplatten aus dem Spiel nimmt [15]. Starte auf einem Rechner den Server mit iperf3 -s (Standard-TCP-Port 5201) und auf dem anderen den Client: iperf3 -c 192.0.2.10 -t 30 -O 3. -t setzt die Dauer in Sekunden, -O 3 lässt die ersten drei Sekunden weg und überspringt so den TCP-Slow-Start [16]. Mit -R testest du die Gegenrichtung [15], mit -P 4 laufen vier Ströme parallel [16]. Eine gesunde 2,5G-Verbindung zeigt bei Standard-Rahmengröße Werte um 2,3 bis 2,4 Gbit/s (unsere Rechnung aus Punkt 2). Werte um 940 Mbit/s bedeuten, dass die Verbindung 1 Gbit/s ausgehandelt hat. Ob der Speicher bremst, kannst du mit der Option -F prüfen, die laut iperf3-Dokumentation eine Datei als Quelle oder Ziel der Daten nutzt; iperf3 wird dadurch aber kein Dateikopierprogramm [15]. Kopiere zum Schluss eine echte große Datei und vergleiche. Zeigt iperf3 2,3 Gbit/s und die Kopie 110 MB/s, begrenzt die Platte oder das Dateifreigabe-Protokoll.

Wann sich 2,5G lohnt

Ein Rechenbeispiel (Rechnung, kein Test)

Das ist ein Plan für dein eigenes Netz, kein Bericht über unsere Systeme. Angenommen, ein NAS mit vier Festplatten im Verbund, ein Arbeitsrechner, ein Gigabit-Switch und Cat5e-Kabel. Miss zuerst den Ausgangspunkt: iperf3 -s auf dem NAS, iperf3 -c <NAS-IP> -t 30 -O 3 auf dem Arbeitsrechner. Ein Ergebnis um 940 Mbit/s sagt, dass die Leitung voll ist; das Kopieren eines 100-GB-Ordners mit rund 118 MB/s dauert etwa 14 Minuten. Vergleiche das mit den Platten: Vier Laufwerke mit je 210 MB/s, dem Datenblattwert der kleineren Modelle mit 10 und 12 TB (14 bis 18 TB: 240 MB/s), ergäben als Obergrenze 840 MB/s [13], mehr als die Leitung trägt, auch wenn echte Verbundgeschwindigkeiten niedriger liegen. Die Leitung ist also die Grenze. Ersetze die Netzwerkkarte des Arbeitsrechners (oder nutze den 2,5G-Port seines Mainboards), den NAS-Port (oder ergänze eine Karte) und den Switch durch ein 2,5G-Modell. Nutze die Cat5e-Kabel weiter. Führe dann denselben iperf3-Befehl noch einmal aus. Ein Wert um 2,35 Gbit/s bestätigt die Leitung; das Kopieren der 100 GB sollte dann etwa 6 Minuten dauern, wenn der Verbund mitkommt. Ist der iperf3-Wert hoch und die Kopie trotzdem langsam, gib kein Geld mehr für das Netz aus und sieh dir die Platten oder das Protokoll an.

Prüfliste

• Miss dein aktuelles Netz mit iperf3 -s und iperf3 -c, bevor du etwas kaufst, in beide Richtungen mit -R.
• Vergleiche das Ergebnis mit der Datenblattgeschwindigkeit deiner Laufwerke und mit echten Dateikopien, und schreibe die Zahlen auf.
• Prüfe auf jedem Gerät mit ethtool das ausgehandelte Tempo und notiere Ports, die unerwartet mit 100 Mbit/s oder 1 Gbit/s laufen.
• Finde den genauen Chip jeder Karte oder jedes Mainboards heraus und prüfe, welchen Kerneltreiber lspci -nnk zeigt.
• Aktualisiere die Firmware von Board oder Karte beim Hersteller, wenn du einen Intel I225-V nutzt, und lies Intels Hinweise zur ersten Silizium-Revision [6][7].
• Plane jeden Zwischenschritt zwischen den beiden Geräten: Jeder Switch und jeder Port auf dem Weg muss 2,5G können.
• Nutze vorhandene Cat5e-Kabel zuerst weiter und tausche nur das Patchkabel, wenn eine Verbindung auf 1 Gbit/s zurückfällt [3][4].
• Wähle für den Schreibtisch einen lüfterlosen unmanaged Switch, einen managed Switch nur bei Bedarf an VLANs, und lies im Datenblatt die maximale Leistung und das Geräusch nach [10][12].
• Lass Jumbo Frames aus, bis alle Geräte auf dem Weg dafür eingerichtet sind.
• Wiederhole die Messung nach dem Umbau und bewahre die Zahlen davor und danach auf.