Warum ein Kabel nicht automatisch „Gigabit“ bedeutet

Das Notebook hängt am Netzwerkkabel, der Internettarif verspricht hohe Geschwindigkeit, trotzdem bleiben Downloads bei knapp 100 Mbit/s hängen. Eine Kabelverbindung beseitigt zwar die Abhängigkeit vom WLAN auf diesem Abschnitt, garantiert aber noch keine bestimmte Datenrate. Entscheidend sind die Anschlüsse an beiden Enden, die Verkabelung dazwischen und der weitere Weg der Daten.

Dabei lohnt sich die Unterscheidung zwischen drei Angaben: der möglichen Geschwindigkeit der Geräte, der tatsächlich ausgehandelten Verbindung und der Datenrate einer Anwendung. Diese Werte beschreiben unterschiedliche Dinge. Wer sie auseinanderhält, kann einen Engpass gezielter einordnen und vermeidet unnötige Neuanschaffungen.

Die Anschlüsse bestimmen mit, was das Kabel leisten kann

Bei einer üblichen Ethernet-Verbindung stimmen die beiden direkt verbundenen Geräte automatisch ab, welche Geschwindigkeit sie gemeinsam unterstützen. Diese Aushandlung wird als Autonegotiation bezeichnet. Für Gigabit-Ethernet müssen beide Anschlüsse 1.000 Mbit/s unterstützen und die Verbindung dazwischen dafür geeignet sein.

Ein Anschluss mit der Kennzeichnung „10/100“ unterstützt höchstens 100 Mbit/s. „10/100/1000“ schließt Gigabit ein. Ein hochwertiges Kabel erhöht die Fähigkeiten eines langsameren Anschlusses nicht. Solche Begrenzungen finden sich etwa an älteren Switches, manchen Fernsehern oder einfachen Netzwerkadaptern. Auch bestimmte Routereinstellungen können einen grundsätzlich gigabitfähigen Anschluss auf 100 Mbit/s begrenzen.

Ein langsamer Anschluss betrifft allerdings nicht automatisch das gesamte Heimnetz. Ein Fernseher mit 100-Mbit/s-Anschluss setzt zunächst nur seiner eigenen Verbindung diese Grenze. Liegt dagegen zwischen dem Switch im Arbeitszimmer und dem Router eine Verbindung mit 100 Mbit/s, teilen sich die darüber laufenden Übertragungen diese Kapazität.

Gigabit braucht vier funktionierende Adernpaare

Das im Heimnetz übliche Gigabit-Ethernet über Kupferkabel, technisch 1000BASE-T, verwendet alle vier Adernpaare des Netzwerkkabels. Die verbreitete 100-Mbit/s-Technik 100BASE-TX benötigt nur zwei Paare. Deshalb kann eine Leitung noch Daten übertragen, obwohl sie für Gigabit nicht vollständig nutzbar ist.

Fehlt der Kontakt an einem für Gigabit benötigten Adernpaar, kann die Verbindung je nach Fehlerbild und Gerät nur mit 100 Mbit/s zustande kommen oder ganz ausfallen. Mögliche Ursachen sind beschädigte Kabel, fehlerhaft angeschlossene Dosen oder schlechte Kontakte an Steckern. Dass eine Kontrollleuchte leuchtet und Webseiten erreichbar sind, bestätigt daher lediglich eine bestehende Verbindung.

Auch acht sichtbar vorhandene Kontakte reichen als Qualitätsnachweis nicht aus. Die Adern müssen korrekt als Paare angeschlossen sein, und die elektrischen Eigenschaften der gesamten Strecke müssen passen. Eine einfache Durchgangsprüfung beantwortet deshalb weniger als eine Messung der Übertragungseigenschaften.

Die Kabelkategorie ist nur ein Teil der Strecke

Ein normgerechtes Cat-5e-Kabel ist für Gigabit-Ethernet grundsätzlich ausreichend. Unter den vorgesehenen Installationsbedingungen sind damit Übertragungsstrecken bis 100 Meter einschließlich der Anschlusskabel möglich. Für die üblichen Entfernungen innerhalb einer Wohnung ist eine höhere Kategorie allein deshalb noch kein notwendiges Upgrade.

Bei einer fest installierten Verbindung gehören jedoch mehrere Teile zur Strecke: das kurze Kabel vom Rechner zur Wanddose, die Dose selbst, die Leitung in der Wand, das Anschlussfeld im Verteiler und das Kabel zum Switch. Jeder dieser Abschnitte muss die benötigte Übertragungsleistung ermöglichen. Ein hoher Kategorieaufdruck auf der Leitung in der Wand bescheinigt nicht die Qualität der angeschlossenen Dosen oder ihrer Verarbeitung.

Starke mechanische Beschädigungen, ungeeignete Verbindungskomponenten und fehlerhafte Anschlüsse können die Signalqualität beeinträchtigen. Ein teureres Anschlusskabel behebt solche Fehler an anderer Stelle nicht. Bei einer auffälligen Hausverkabelung liefert eine geeignete Messung eine belastbarere Grundlage als der pauschale Austausch aller sichtbaren Kabel.

Angezeigte Verbindungsgeschwindigkeit und Downloadrate unterscheiden sich

Die im Betriebssystem oder am Netzwerkgerät angezeigte Verbindungsgeschwindigkeit beschreibt den jeweiligen direkten Ethernet-Abschnitt. Zeigt ein Rechner „1,0 Gbit/s“, besteht diese Verbindung beispielsweise zu seinem Switch. Ob der Switch seinerseits genauso schnell mit dem Router verbunden ist, geht daraus nicht hervor.

Außerdem steht die nominelle Datenrate nicht vollständig für Dateiinhalte zur Verfügung. Netzwerkprotokolle benötigen einen Teil der Kapazität. Bei einer gut funktionierenden Gigabit-Verbindung liegen reine TCP-Datenübertragungen unter günstigen Bedingungen häufig um 940 Mbit/s. Ein niedrigerer Wert beweist für sich genommen keinen Kabeldefekt, denn auch Endgeräte, Software und Messverfahren wirken sich aus.

Zusätzliche Verwirrung entsteht durch unterschiedliche Einheiten. Speedtests zeigen meist Megabit pro Sekunde, Dateiübertragungen dagegen häufig Megabyte pro Sekunde. Ein Byte entspricht acht Bit. Rund 110 MB/s beim Kopieren einer großen Datei können daher sehr gut zu einer Gigabit-Verbindung passen. Rechnerisch entsprechen 1.000 Mbit/s zwar 125 MB/s, doch diese stehen einer Dateiübertragung wegen des zusätzlichen Protokollverkehrs nicht vollständig zur Verfügung.

Ein Internet-Speedtest prüft mehr als die Verkabelung

Ein Speedtest ins Internet erfasst den gesamten Weg bis zum Testserver. Neben dem Heimnetz beeinflussen der gebuchte Tarif, die Auslastung des Anschlusses, der Router und die Gegenstelle das Ergebnis. Auch eine VPN-Verbindung oder gleichzeitig laufende Übertragungen können die gemessene Datenrate begrenzen.

Ein Ergebnis knapp unter 100 Mbit/s ist ein Anlass, nach einem 100-Mbit/s-Abschnitt zu suchen. Es ist aber kein Beweis dafür: Ein entsprechend begrenzter Internettarif kann ähnlich aussehen. Umgekehrt bestätigt ein guter Internettest nicht die Leistungsfähigkeit jeder Netzwerkdose im Haus.

Eine Übertragung innerhalb des Heimnetzes hilft, den Internetzugang als Einfluss zu trennen. Auch dabei müssen die beteiligten Geräte berücksichtigt werden. Ein langsamer Netzwerkspeicher oder viele kleine Dateien begrenzen einen Kopiervorgang möglicherweise deutlich, obwohl die Netzwerkverbindung einwandfrei arbeitet. Aussagekräftig wird eine Messung erst, wenn klar ist, welche Strecke sie erfasst und welche anderen Grenzen beteiligt sind.

Aus dem Fehlerbild ergibt sich die sinnvolle Prüfungsrichtung

Für eine erste Einordnung sind wenige konkrete Angaben hilfreich: die angezeigte Verbindungsgeschwindigkeit, die Modelle der beteiligten Geräte und der Weg vom betroffenen Anschluss zum Router. Daraus lassen sich unterschiedliche Prüfungsrichtungen ableiten:

• Werden nur 100 Mbit/s angezeigt, obwohl beide direkten Anschlüsse Gigabit unterstützen, verdienen Anschlusseinstellungen, Kabel und Kontaktstellen besondere Aufmerksamkeit.
• Zeigt der Rechner Gigabit, während Übertragungen langsam bleiben, müssen auch nachgelagerte Verbindungen, Endgeräte und die jeweilige Anwendung betrachtet werden.
• Wechselt die angezeigte Geschwindigkeit oder bricht die Verbindung wiederholt ab, sind Kontaktprobleme und Schäden ebenso zu prüfen wie Adapter, Anschlüsse und Gerätetreiber.
• Tritt die Einschränkung nur an einer bestimmten Wanddose auf, lässt sich die Suche stärker auf diese Strecke und ihre Anschlusskomponenten eingrenzen.

Diese Beobachtungen benennen noch kein defektes Bauteil. Sie helfen aber zu entscheiden, ob eine Gerätebegrenzung, eine Einstellung oder die Verkabelung näher untersucht werden sollte. Bei fest installierten Leitungen sollte eine fachliche Prüfung nachvollziehbar zeigen, welche Strecke gemessen wurde und ob sie die benötigte Übertragungsleistung erfüllt.

Für einen Arbeitsplatz mit großen Dateiübertragungen oder einen Netzwerkspeicher ist Gigabit oft eine sinnvolle Grundlage. Eine Steuerzentrale mit geringem Datenverkehr benötigt diese Geschwindigkeit dagegen nicht zwangsläufig. Entscheidend ist, dass die Verbindung stabil arbeitet und zum Bedarf passt. Ob dafür ein anderer Adapter, eine korrigierte Anschlussstelle oder eine neue Leitung nötig ist, ergibt sich aus der Prüfung der tatsächlichen Verbindung.