Jak rychle se přenášejí vaše data?

Takže nejpomalejší bude asi ten přenos na disketách – než to na disketu nahrajete, než s ní někam doběhnete a než to zase přehrajete do jiného počítače, tak to uplyne opravdu hodně času. A když si spočítáte, že jste takto přenesli 1,4MB dat – prostě nic moc.

Říkáte, že se diskety už nepoužívají? Že máme modernější media - CD-ROM nebo DVD?
No tak to máte sice pravdu - ale princip je stejný, i když se na CD vejde "plná krabice disket" (a na DVD plná skříň).

To už mnohem rychlejší může být „kabelový přenos“. Pokud používáte harddisky v šupleti (to je takové to – no prostě šuple, máte v něm harddisk, kdykoliv to můžete zasunout do protikusu, který je v počítači a je harddisk připojen a můžete na něm pracovat a kdykoliv to zase můžete vysunout a přenést jinam, případně to samé v modrém, jen je to v externím provedení a připojujete to přes USB nebo FireWire), pak to šuple vezmete, dáte do kabele (proto kabelový přenos), sednete na šalinu (= elektrika) a odvezete to na druhý konec města. Co, říkáte, že kabelový přenos do tohoto článku nepatří? Možná tak úplně ne, ale ruku na srdce – znáte jiný způsob, jak takhle během několika desítek minut přenést desítky nebo dokonce stovky Gigabajtů ? Aha ! Takže občas je i tento způsob použitelný. Ale teď už opravdu k tomu přenosu po drátě či bez drátu.

    Začneme tím nejpomalejším – a to je spojení přes seriový port neboli seriák neboli RS232. Tento port byl dříve v každém počítači, dnes už pomalu mizí. Má 9 (nebo 25) kolíků, ale v podstatě se využívají hlavně dva – zemní a datový. Data zde pochodují seriově – tedy pěkně jeden bit za druhým – a než se přenese jeden Bajt, musí nám těch bitíků přepochodovat devět. Tedy těch osm nezbytných, které tvoří Bajt a pak devátý paritní, který vlastně kontroluje jejich správnost.
    Spojení přes RS232 znáte všichni – ano, správně, tento port se využíval hlavně pro modemy. Jeho výhody? Jednoduchý, levný, celkem spolehlivý. Jen ta rychlost ! Komunikace po seriáku byla upravena tak, aby byl schopen pracovat i po běžných telefonních linkách a to prakticky na neomezenou vzdálenost. Maximální rychlost se obvykle pohybovala jen málo přes 100kb/sec a ta opravdu použitelná byla ještě nižší – u modemu 56kb/sec.
    V praxi je možné přenést přes modem asi 10MB/hod. Pokud si spojíme dva počítače seriovým kabelem, pak dokážeme přenést víc – asi tak 30MB/hod. Jak vidíme, při dnešních požadavcích to opravdu není moc – obsah jednoho CD by se přenášel celých 24 hodin, po modemu dokonce 3 dny!! Tak dlouho by se nám asi čekat nechtělo a tak raději zkusíme něco rychlejšího.
    Dalším v řadě je paralelní port. Původně je určen hlavně pro tiskárnu, ale dá se samozřejmě využít i pro přenos jakýchkoliv dat. Od seriového se liší hlavně tím, že jednotlivé bitíky nepochodují za sebou, ale vedle sebe, v osmistupu či devítistupu. Z toho je opravdu na první pohled jasné, že komunikace bude zhruba o řád rychlejší – někde kolem 1Mb/sec. Využití je velmi omezené – na nouzové přetahování dat mezi dvěma počítači přes tzv. laplink kabel. Oproti seriáku ovšem podstatné omezení, co se týká délky káblu – paralelní port zvládá jenom několik, maximálně několik desítek metrů.

Teď už se dostáváme k tomu nejběžnějšímu způsobu přenosu a to jsou počítačové sítě. Ty nejstarší – typu ArcNet, používaly rychlost 4Mb/sec a dnes už se nevyskytují. Dnes se setkáme s novější variantou, která se nazývá Ethernet.

Pokud vám nějaký odborník začne tvrdit, že by Ethernet nikdy nepoužíval, protože je to kolizní protokol, pošlete ho tam kam patří – tedy do háje zeleného. Podobných námitek jsem slyšel opravdu hodně, ovšem kolizní protokol není žádný nedostatek, ale prostě terminus technicus. A vy si s ním nemusíte lámat hlavu.

    Ethernet v původní verzi používal rychlost 10Mb/sec. K přenosu využíval buďto koaxiální kabel, nebo nověji tzv. TWIST – tedy kroucený (twistovaný) kabel, který má 4 páry neboli 8 vodičů. Na tomto kabelu pracuje i novější varianta FAST Ethernet, který běží na rychlosti 100Mb/sec a konečně Giga Ethernet – 1000Mb/sec. Pro doplnění – lze používat i optické vlákno a existují i rychlejší verze – 10Giga, ale to už je věc profesionálů a to nyní necháme stranou. Místo toho zkusíme odpovědět na otázku – jak rychle můžeme po síti přenášet data?
    Zdánlivě jsme už na otázku odpověděli – 10Mb/sec, 100Mb/sec nebo 1000Mb/sec. To jsou ovšem jen teoretické hodnoty. Ale kolik to bude doopravdy? Je to podobné jako u vašeho auta. I ono má nějakou maximální rychlost – 160, 180 nebo možná 240km/hod. Ale kolikrát jste touto rychlostí jeli doopravdy? A jak rychle jezdíte normálně? A jak rychle po městě? A v zácpě? Aha – ono to asi bude složitější!
    Takže v praxi: starý 10Mb Ethernet se dá běžně využívat na nějakých 60-80%. Za minutu tedy (v optimálním případě) přenesete asi 30-50MB. Spíše počítejte s tou nižší hranicí, na těch 50MB/min už musíte mít vše opravdu dokonale vyladěné. Za hodinu to tedy dělá 2-3GB.
    FAST Ethernet je teoreticky 10x rychlejší a v praxi to také skutečně odpovídá – dokážeme s ním přenést cca 500MB/min a až 30GB/hod. Samozřejmě – chce to kvalitní počítače (na obou stranách přenosu), kvalitní síťové karty, kvalitní kabeláž atd. Znám řadu firem, kde mají dokonce drahé vybavení, síť realizovanou od značkové firmy a přitom jim to jede tak na polovině nebo dokonce třetině toho, co zde udávám. Proč? No – ono se to zkrátka musí umět. A představa, že to zapojím a hotovo – jedu plnou rychlostí – nemusí zdaleka vždycky platit.

Promiňte, ale musím si trochu ulevit.
Před nějakou dobou jsem pracoval pro jednu nemocnici. Měl jsem tam na starosti i počítačovou síť - ovšem o "finální" stav sítě se musela postarat firma, která vyšla z výběrového řízení (do kterého jsem já jako "domácí" připuštěn nebyl). Výsledek byl ten, že aktivní prvky v síti (switche) - velmi drahé a velmi kvalitní - nechodily rozhodně tak rychle, jak bych si představoval. Naopak - "moje" síť, kterou jsem měl u nás ve firmě a která stála asi tak 100x méně, než ta v nemocnici, chodila zhruba 2x rychleji.
tedy - 2x vyšší rychlost za 100x nižší cenu.

Nechci, aby to vypadalo tak, že mám něco proti drahým značkovým zařízením. Naopak! Jenom zdůrazňuji, že se to prostě musí umět. Že namontovat switche a natáhnou mezi nimi dráty sice stačí k tomu, abych měl spojení, ale pokud chci, aby to bylo opravdu rychlé, musím tomu dát ještě něco "navíc" - jednoduše celou síť odladit.

     A musíme počítat ještě s jedním – s velikostí souborů. Velké soubory (třeba filmy) se budou přenášet opravdu rychle, naopak množství malých souborů nám přenos výrazně zpomalí – ne o desetinu, ale třeba na 10% optimální rychlosti. To už ovšem není jen otázka sítě, ale spíše našeho počítače, který má se zpracováním velkého počtu souborů více práce a celý proces se tak zdržuje.
    A jak je to u Giga Ethernetu? Bude zde opět desetinásobný nárůst rychlosti? Zvládneme za hodinu překopírovat po síti 300GB disk? Musím vás zklamat – ani náhodou. Dokonce se vám může stát, že se na Gigové síti přenosy oproti FAST Ethernetu ještě zpomalí. Jak je to možné? Snadno – Gigová síť je už prostě tak rychlá, že ji běžný počítač nestačí „nakrmit“. Standardní, dokonce i ty nejvýkonnější počítače nestačí do Gigové síťové karty dodávat dost rychle data a tedy ji plně nevyužijí. Dokonce je tato karta tak náročná na výkon procesoru, že může celý počítač paradoxně brzdit a tak zvláště při přenosu malých souborů výsledné zatížení počítače stoupne natolik, že rychlost přenosu klesá pod rychlost FAST Ethernetu. Jiná situace je samozřejmě u profesionálních stanic – serverů, ty používají specielní síťové karty v 64-bitovém provedení (PCI-X nebo PCI Express), mají jinak konstruovanou celou architekturu, ale i tak se nedostanou přes asi 60% teoretického výkonu Gigové sítě.
    A váš počítač, vybavený Gigovou kartou? Reálně počítejte s tím, že se oproti FAST Ethernetu zrychlí asi tak 2x, při opravdu kvalitně vyladěné sestavě 4x. Takže pokud vám FAST Ethernet přenese asi 8MB/sec, u Giga Ethernetu to bude cca 15MB/sec a v ideální situaci někde mezi 25-40MB/sec (minutové a hodinové přenosy si už jistě spočítáte sami).

Skutečně výkonný počítač - Intel Core i7, 16GB rychlé DDR3 paměti, SSD disk atd. - se ovšem bude pohybovat v té horní oblasti výkonu - někde mezi 60% - 100% teoretické rychlosti. Musí být ovšem splněny všechny nezbytné podmínky a hlavně - i protistrana, tedy počítač ze kterého (či na který) se data přenášejí - musí mít obdobné parametry.

Má tedy vůbec Giga Ethernet význam pro normální práci? No, vzhledem k nízké ceně Gigových síťových karet (či k tomu, že tyto karty už bývají často přímo na základní desce) se nám i toto – sice jen 2x až 3x zrychlení – určitě vyplatí. A pokud přenášíte opravdu velké balíky dat… Např. já ve firmě velmi často provádím zálohování zákaznických počítačů a v tom případě se běžně kopírují desítky i stovky Gigabajtů. A potom je pro mě hóóódně zajímavé, jestli mi to bude trvat dvě hodiny nebo jen jednu. Naopak – při běžné práci podobné zrychlení prakticky nezaregistrujete.

    A jak je to s těmi bezdrátovými sítěmi? S těmi, co se u nich elektřina zbytečně nebrzdí v mědi a může letět vzduchem plnou rychlostí? S těmi co mají rychlost 2,8Giga ?
    Tak předně – šíření elektřiny v drátech a ve vzduchu skutečně probíhá jinou rychlostí, ale rozdíly jsou tak zanedbatelné, že na ně můžete klidně zapomenout. Dále – těch 2,8Ghz je frekvence, na které bezdrátová síť vysílá, ale s rychlostí přenosu to nemá nic společného. Skutečná rychlost přenosu je ovšem poněkud menší, než si snad někdo představuje.
    Pamatuju (viz moje bílé vousy) doby, kdy bezdrátové sítě přenášely rychlostí 2Mb/sec. Později byla základem rychlost 11Mb/sec a pak samozřejmě rychlosti vyšší - 22Mbps a 44Mbps. V dnešní době se nejčastěji používá rychlost 56Mb nebo 108Mb a dále 150Mbps a 300Mbps, případně ještě vyšší. To jsou ovšem jen teoretické hodnoty – skutečnost je někde jinde. Pro srovnání – používám 108Mb WiFi přenos na malou vzdálenost asi 100m, mám silné a výkonné antény, je to maximálním způsobem vyladěné a výsledek? Ve špičce asi 35Mb/sec, běžně něco málo pod 20Mb/sec.
    Takže:
    Zatímco u sítě, provozované klasicky – prostřednictvím Twist kabelu nebo optiky– dosahujeme asi 80% teoretického výkonu, u WiFi se musíme smířit s tím, že nám rychlost klesne oproti teoretické hodnotě na 30%, 20% nebo ještě méně. Bezdrátová síť tedy rozhodně nemůže konkurovat svou rychlostí, její výhody jsou někde úplně jinde.

    To by bylo tak letem světem o sítích a budeme pokračovat – data se přece dají přenášet i jinak. Vlastně ten nejběžnější přenos dat je kopírování na harddisk – ať už v rámci jednoho disku nebo z disku na disk. Např. pro mě velmi běžná činnost – zapojím do svého počítače harddisk zákazníka a provedu zálohu jeho dat (nebo ji obnovím). Případně vezmu starý disk, který již dosloužil nebo nestačí svou kapacitou a jeho data zkopíruju na nový. Jak rychle to půjde? To záleží nejen na mém počítači, ale také na stáří, kapacitě a stavu obou disků a taky hodně na velikosti kopírovaných souborů. Adresář Windows, obsahující spousty malých souborů, se bude kopírovat velmi pomalu (a já budu netrpělivě přešlapovat), adresář ve kterém budou MP3 pojede podstatně rychleji a filmy se budou kopírovat plnou rychlostí – 20 až 50MB/sec. Vyšší rychlost budou dosahovat nové, velké a hlavně S-ATA disky, naopak malý starší disk pojede sotva 10MB/sec. Pro rychlou představu – co Gigabajt to minuta, u rychlého disku zkopírujete počet Gigabajtů za poloviční počet minut – což už je docela frmol.
    Pravděpodobně se teď zeptáte, jestli jsem se nezmýlil. Píšu o rychlostech v desítkách MB/sec a přitom rozhraní disků umožňuje rychlosti mnohem vyšší - IDE disky měly ATA66, ATA100 nebo ATA133, případně přes S-ATA150, později S-ATA300 a dnes už dokonce S-ATA600. Čísla udávají rychlost přenosu v MB/sec - a ta je ve všech případech podstatně větší, než co píšu já. Takže kde je problém?
    1) Všechny tyto rychlosti udávají maximální možnou rychlost dat po káblu - tedy mezi diskem a řadičem. Pokud tedy má disk vaše data připravena v cache, obdržíte je touto rychlostí. Pokud ale bude disk muset data napřed najít a načíst, půjde o něco jiného
    2) bude se jednat o rychlost vlastního disku - tedy jeho mechanické části, ploten, hlaviček atd. Tato rychlost je mnohem menší než "elektrická" rychlost řadiče, pro první orientaci počítejme u nových disků asi 100MB/sec
    3) skutečná rychlost bude potom dána vlastnostmi celého počítače, jeho vytížením, operačním systémem, velíkostí přenášených souborů atd. atd. atd. A právě díky těmto dalším vlivům se dostaneme na rychlosti, o kterých jsem už mluvil.

    Na tomto místě je dobré se zmínit o externích discích, připojených přes USB. Teoreticky by to měl být úžasně rychlý přenos. Proč? USB2.0 má rychlost 480Mbit/sec., USB3.0 dokonce 5Gbit/sec - je tedy na tom mnohem lépe než počítačová síť FastEthernet a dokonce USB3.0 je 5x rychlejší než GigaEthernet. Přesto však – vlivem mnoha činitelů – probíhá kopírování na externí disk o něco pomaleji než bychom čekali, zhruba 10-20MB/sec, což je asi tak 1/3 až 1/5 toho, co se dá dosáhnout s interním diskem. Vše je dáno tím, že USB je z principu napojeno přímo na procesor - procesor vypočítává a řídí celý přenos, je tím velmi silně zatěžován a tím se přenos přes USB velmi zpomaluje. Externí disk tedy není rozhodně vhodný na rychlé obnovování dat ze zálohy. Pro mě bude výhodnější, uložit si data na běžný disk a ten v případě potřeby do počítače namontovat a data z něj přesypat. Časový rozdíl zde bude i několik hodin.
     Rychlý externí disk ovšem existuje - je to disk s připojením FireWire neboli IEEE1394. Že neznáte? To bude tím, že se jedná o rozhraní mnohem méně rozšířené i USB. Najdete ho jen na minimu počítačů a ještě menším počtu notebooků. Používá se hlavně na připojení (většiny) videokamer - no a existují i externí disky s tímto připojením. Je jich ovšem míň a hlavně - jsou dražší. A každý holt kupuje to nejlevnější.
     Jaká je přenosová rychlost FireWire? U základního provedení (IEE1394a) je to 400Mbit/sec, u novější (a méně rozšířené) verze IEE1394b - 800Mbit/sec. Rychlost tedy srovnatelná s USB - ovšem je tu podstatný rozdíl. Zatímco USB zatěžuje procesor, FireWire má svůj vlastní řadič, běží nezávisle na procesoru a tím pádem rychleji. FireWire se tedy mnohem více blíží své jmenovité rychlosti.

Ještě se vrátím k vzájemnému propojení počítačů. Pobrali jsme seriový a paralelní kabel, drátové i bezdrátové sítě – a co dál? Jsou ještě jiné možnosti?
Snad ta nejsamozřejmější, která většinu z vás napadá, je USB. Dnes ho má na počítačích každý a jeho rychlost? V původní variantě 12Mb/sec, tedy rychlost Ethernetu. V provedení USB2.0, které je už zcela běžné, dokonce 480Mb/sec, tedy úžasná rychlost, blížící se dokonce Gigovému Ethernetu. A v provedení USB3.0 dokonce 5Gbit/sec - fantastická rychlost. A mnoho uživatelů si myslí, že stačí propojit dva počítače USB kabelem a je to. Chyba lávky ! Ani to nezkoušejte !

1) součástí USB je i 5V napájecí napětí. Oba počítače se ho budou snažit do kabelu dodávat, silnější vyhraje (jedno 5V napětí bude přece jen o kouštíček větší) a začne pumpovat proud do toho druhého. A něco vám s velkou pravděpodobností odhoří.

2) Už s ohledem na tuto skutečnost se s takovouto možností prostě nepočítá, takže Windows takový přenos stejně neumožňují.

Přesto ale přes USB přenášet data můžete – jen k tomu potřebujete speciálně upravený kabel, který stojí asi tak 500 Kč. Poznáte ho podle toho, že má uprostřed takový jakýsi „nádor“ – je tam zabudovaná elektronika s mikroprocesorem, která přenos zprostředkuje a řídí. Je ovšem zároveň nutný SW, který se nainstaluje a spustí na obou počítačích. Celkové provedení – vhodné na jednorázovou akci, kdy chci z jednoho počítače přesypat data do druhého. Rozhodně ale nevhodné na stálé používání nebo propojení dvou počítačů do sítě. '

Další variantou vzajemného propojení počítačů je FireWire , o kterém jsme už mluvili. Zde je propojení možné bez problémů, počítejte ale s tím, že jste jednak omezeni délkou kabelu (max. 5m), jednak je to přece jen komplikovanější způsob, určený opravdu jen pro mimořádné použití. Rychlost je zde ovšem vynikající – ve skutečnosti omezená rychlostí harddisků, které už sotva stačí tak rychle data dodávat. A konečně – stejně výjimečná záležitost – SCSI rozhraní, opět podobná situace jako u FireWire, v praxi nevím o nikom, kdo by to někdy použil.