Обзор USB to Ethernet адаптера Ugreen CM275, работающего на скорости до 2.5Гбит/c

Всем привет. Сегодня у меня на обзоре адаптер, для организации скоростной сети Ethernet через USB.
Сетевые контроллеры со скоростью 2.5Гбит/c, уже пару лет как устанавливаются в материнские платы (в основном в модели среднего ценового сегмента и выше) вместо 1Гбит/c решений, и сети со скоростями 2.5Гбит/c постепенно идут в массы.
Появилась и у меня как раз такая материнская плата (MSI Z590-A PRO), с контроллером Intel I225-V. Да это не 10Гбит/c, но всё же в 2.5 раза быстрее 1Гбит/c решений.



Вступление

Достаточно продолжительное время у меня в голове крутится план создания быстрого домашнего NAS, используя возможности ФС ZFS (точнее OpenZFS) +ISCSI (есть ещё оптимизированные под NAS решения с ZFS на борту), и собственно для этих нужд, мною рассматриваются два варианта организации сети, со скоростью 2.5Гбит/c и 10Гбит/c, со своими плюсами и минусами, в обзоре порассуждаю над 2.5 Гбит/c вариантом сети.

Сеть 2.5Гбит/c

Плюсы:

1. Распространённость и более высокая доступность (новые материнские платы стоимостью от 8000р обычно идут с сетевухой именно на 2.5Гбит/c, можно легко докупить USB адаптер или PCI-E x1 карту (хватит даже PCI-E Gen2) на 2.5Гбит/c при необходимости, что бы старый ПК (с поддержкой USB 3.0 или PCI-E Gen2) заставить работать на этой же скорости сетевого подключения).
2. Низкое энергопотребление данного решения.
3. Можно использовать «стандартную» 4-х парную витую пару категории 5E.

Минусы:

Скорость сильно меньше 1ГБ/c (реальная скорость около 300МБ/c), т.е этот вариант больше подходит для NAS, построенном чисто на базе жёстких дисков, а современные NVMe SSD запросто могут отдавать и гораздо большие скорости, поэтому смысл таких сетей несколько размывается в моём понимании, но это быстрая сеть «для всех».



10Гбит/c

Плюсы

1.Собственно скорость в районе 1ГБ/c.

Минусы

1. Нужно тянуть более дорогой (но не смертельно) и помехозащищённый кабель 6 категории. В моём случае надо разбирать/передвигать шкафы что бы кинуть в плинтуса новый кабель, чем заниматься не хочется.
2. Высокое энергопотребление. В режиме 24/7, даже в простое, этот вариант должен кушать сильно больше чем 2.5Гбит вариант.
3. Стоимость такого решения выше. На тао правда есть варианты двухпортовых сетевых карт Intel X540 в районе 10$ за штучку, но хз как оно взлетит, будут ли норм работать дрова под свежую Ubuntu.
4. Нужен слот X8 (либо использовать более распространённый в десктопах X16 или пилить так же достаточно редкий X4, так как карта работает в режиме PCI-E Gen2, поэтому ей надо минимум 2 линии для одного порта). Придётся как на NAS так и на клиенте занимать слот под такую карту.
5. Так как адаптеры серверные, по идее они рассчитаны на обдув радиатора, придётся обдувать их, что не всегда удобно организовать и обслуживать.

Касаемо прайсов на таобао, то они достаточно вкусные, но это без учёта доставки по Китаю и затем доставки в РФ из Китая.

Что есть из железок на тао, из того что может пригодиться для домашней хранилки, и почём?

Касаемо тао, для домашнего NAS там можно прикупить много «ништяков», вот пример с ценами с сайта посредника yoybuy.com, где они пишут и цену в $, из того что мне удалось найти, из интересного.
Здесь у меня отложено в корзину две X540 примерно за 15$ с доставкой по Китаю, адаптер под два NVMe SSD в одном PCI-E слоту x8 за 6.27$ (PCI-E слотов много не бывает, особенно быстрых, есть и более дорогие варианты на 4 NVMe SSD под слот x16, но мать должна поддерживать такой режим с «делением» линий разъёма между двумя устройствами), дешёвая DDR3 Reg память, материнка для более простого NAS, где в нужном количестве PCI-E слоты, достаточно производительный и самое главное экономичный процессор, который даже в режиме 24*7 не скушает много энергии, и запитать такую МП и NAS целиком, по идее можно от мощного Gan зарядника.


Есть там и недорогие PCI-E Ethernet адаптеры на 2.5Гбит/c.

Сейчас выбираю что заказать в первую очередь: кроссовки + б/у видеокарту или же диски+ сетевые карты+ переходник под NVMe, всё надо). Оба «набора» выходят не дёшево, но такие сейчас времена, юань нынче продают по 12+ рублей, а $ за 90+ рублей. Доставка будет тоже дорогая, но её я планирую чутка сбить купонами от посредника.
Ну и по поводу железа есть ещё конечно вариант взять что то с авито, но вот с треми же дисками там цены что то не очень гуманные, но с другой стороны в каком состоянии придёт диск с тао вопрос, но велика вероятность что всё же живым. В общем буду ещё считать и думать насчёт рисков, принимая окончательное решение.

Про свою задумку и муки выбора я кратко рассказал (возможно напишу отдельную статью с большим объёмом полезной информации), а теперь вернёмся к теме обзора и проведём тестирование самого адаптера.

Распаковка

Поставляется адаптер в фирменной коробке.
На обороте упаковки есть кое какая информация о продукте.

Сам адаптер и микро инструкция к нему:


Порт Ethernet

Тестирование

Для тестов я взял свой тестовый патчкордик, собственноручно обжатый пару лет назад, длиной около 10м. Категория кабеля 5E, 4 пары.


Первым делом смотрю в диспетчере устройств тестового ПК наличие сетевого адаптера от Ugreen, через некоторое время Windows 10 сама ставит драйвер (есть доступ в интернет с ПК) и адаптер появляется в списке. А так, при подключении адаптера появляется виртуальный CD-ROM с дровами от Ugreen, и драйвер можно поставить от туда.

Адаптер гордо определяется как игровой, со скоростью 2.5Гбит/c.
По ID оборудования видно что он построен на контроллере Realtek RTL8156. Кстати, как я выяснил, на сайте уже был обзор данного адаптера с разбором от tirarex, кому интересно предлагаю ознакомиться: ссылка

В начале, я решил проверить какая скорость соединения поднимется в связке с древним ноутбуком DELL D630, примерно 2007 г.в, где встроенная сетевушка на 1Гбит/c. Выставил принудительно на Ugreen CM275, в настройках, скорость в 1Гбит/c.

Ноут подключился только на 10Мбит/c и то соединение как то нехотя устанавливалось, чуть ли не пару минут. Возможно дело в том что адаптер в ноутбуке древний, драйвер я не уверен что самый свежий под него и полноценный, ну и в настройках Ugreen CM275 есть опция что соединение сперва поднимается на 10МБит/c (как я понял), возможно это и сыграло роль, дальше я не стал разбираться с настройками, дабы не тратить время (думаю по итогу подружил бы их на гигабите).
Затем, для проверки с сайта Realtek скачал драйвер, поставил его, но результат не изменился.
Кстати, первый компьютер (Pentium 4 530J) у меня появился в далёком 2005 году, и уже тогда там был сетевой интерфейс умеющий 1Гбит/c, без малого 20 лет прошло.

После уже начал соединять Ugreen CM275 и Intel I225-V.
Кстати, в отзывах на МП встречались такие что была не совместимость данной встройки с роутером, или что то такое. Думаю в настройках можно было бы всё «разрулить», и проблема была скорее всего больше на стороне роутера, где не были учтены в полной мере какие то расширенные особенности стандарта, но это лишь мои догадки, у меня с данной встройкой проблем не возникло, при том что драйвер стоит автоматически установленный ОС (intel уже заблокировал все ресурсы для РФ, только через proxy или VPN заграничный качать. Даже ark не так давно заблокировали).

В итоге, я соединил два сетевых адаптера между собой, и получил скорость соединения 2.5Гбит/c.

Далее, начал тестировать скорость в Iperf с «дефолтными» настройками, и получал итог выше гигабита, но меньше 2-х.
В итоге, выкрутил на обоих адаптерах размер фрэйма около 9КБ (9014 байт).

Скорость сразу выросла до значений выше 2Гбит/c, не дотягивая до 2.5Гбит/c.
Дополнительно, поднял ещё размеры входящего и исходящего буфера на Ugreen CM275. По умолчанию там значение вроде бы было 16 (не понятна единица измерения).
Максимально буфер можно выставить до 256, но при если выставить значения 128/256, подключение устанавливается, но Iperf почему то отказывается работать.

В итоге оставил значение на 64, так с ним всё прекрасно работает, с явным увеличением скорости.
На Intel -овской карте, как я понял настройка буфера общая, и значение там 1024, его трогать не стал.

После всех настроек, переходим к итоговым скришотам из Iperf.

Iperf стандартный режим (отправка с Intel I225-V на Ugreen CM275, скриншоты с ПК где используется Intel I225-V).

При этом, скорость стабильная. Вот итоги 10- минутного теста, за который по сети передался 171ГБ данных:

На данном скриншоте всё то же самое что и на первом, но только тест идёт в 10 потоков, и как видим на скорость это не влияет, и это нормально для Ethernet, а вот при тестировании WI-FI адаптера был бы прирост. Скорости по сути максимальные.

Iperf режим реверса (отправка с Ugreen CM275 на Intel I225-V, скриншоты с ПК где используется Intel I225-V):


При этом Windows пишет что приём идёт на скорости 2.4Гбит/c, а iperf рапортует нам о том что скорость всего 2.27Гбит/c.

Не, так дело не пойдёт, опять меняю размер кадра (Jumbo Frame), на этот раз понижая его до значения 4088 байт, для обоих контроллеров.


Смотрю скорости после изменения размера кадра:

Как видим, скорости в обычном режиме, и в реверсном (ключ -R сверху скриншота), почти сравнялись, и очень близки к заветным 2.5Гбит/c.

Во время простоя, и в моменты передачи и приёма на скорости 2.5Гбит/c, я замерил потребление адаптера, дабы не быть голословным что кушают такие адаптеры не много, и получил что потребление всегда одинаково, не зависимо от того идёт ли сейчас интенсивная передача, или просто поднят линк.


ISCSI тесты

Я установил Ubuntu 22.04.2-desktop-amd64, на SATA SSD DEXP C100 (128ГБ) и настроил там ISCSI target, создав «виртуальный» диск на 8ГБ с помощью dd всё на том же SATA SSD DEXP C100, который и отдавался по сети.
Под Windows, в рамках SLC кэша (а он там динамический и весьма большой) данный SSD показывает достаточно приличные скорости в CDM:
При гиговом тесте всё однозначно попадёт в SLC кэш, даже с учётом того что сама Ubuntu заняла под себя некоторый объём.

При этом, драйвер для Ugreen CM275, а точнее для RTL8156 ставить не пришлось, Ubuntu 22.04.2 (а возможно и некоторые более ранние версии) уже умеет с ним работать из коробки.

Ради интереса, я сравнил скорости в CDM, при тесте через ISCSI, т.е. по сети, используя при этом разные сетевухи на ПК с Ubuntu. Там кроме подключенной Ugreen CM275, есть и гигабитная встройка, то же Realtek (даже не смотрел наименование), и мне было интересно сравнить скорость ISCSI диска по мелким блокам с размером 4К, ибо в случае с Ugreen CM275, должна была быть дополнительная задержка за счёт вложения Ethernet по USB, не считая собственно задержек самого ISCSI +Ethernet.
В случае со встроенной сетевой картой на гигабит, задержки тоже будут, но меньше, так как контроллер там висит на PCI-E, и будут лишь по сути видны задержки самого протокола ISCSI ну и сети Ethernet.

В WIndows 10 (ISCSI Initiator) было настроено подключение к компьютеру с Ubuntu, и началась работа с сетевым диском отдаваемым Ubuntu как с обычным диском. Отформатировал его через диспетчер дисков в NTFS, и начал тестирование скоростей.

Тест с сетевым адаптером на 1Гбит/c (установлен на ПК с Ubuntu. На ПК с Win10 I225-V ).
Тест с сетевым адаптером на 2.5Гбит/c (Ugreen CM275, установлен на ПК с Ubuntu. На ПК с Win10 I225-V).
Для передачи просто больших файлов вроде видео или фото на сетевое хранилище, скорость по 4К блокам по сути не важна, и как видим такие файлы будут примерно в 2.5 раза быстрее передаваться в обе стороны чем в случае с гигабитным подключением.

Для массива RAID1 постороенного на HDD, такие скорости будут даже с ощутимым запасом, в том числе небольшой запас будет и по 4К блокам. Если есть необходимость максимально раскрыть потенциал SSD накопителей, например при хранении образа ВМ на сетевом диске, то тут уже надо использовать сетевую карту работающую напрямую через шину PCI-E.

Когда я увидел что скорость работы с мелкими блоками сильно разнится из-за задержек, решил ещё посмотреть что в Ubuntu с настройками MTU (а то вдруг чего изменится при корректировке), и как выяснилось драйвер там не поддерживает MTU выше 1500 байт, т.е. размер кадра стандартный, ни о каких MTU размерностью 4088 или 9000 байт речи не идёт.
Плюс когда тестировал под виндой, особо не проверял пинги в обе стороны, да и винда несколько округляет значения, но в случае с Linux, при сравнении пингов в связках гигабитная встройка-> I225-V и Ugreen CM275 -> I225-V, в последнем случае пинги оказались выше.


Подведу итоги по Ugreen CM275

Плюсы

1. Низкое энергопотребление и не сильный нагрев.
2. Стабильность и соответствие заявленной скорости.

Минусы

1. Нет индикации активности (не сильно критично).
2. Цена девайса (должна упасть).

Адаптер работает стабильно, заявленные 2.5 Гбит/c выдаются.

UPD: магазин дал промокод UCM275 (5$ скидки, около 500р, работает до 15 августа).