Gigabit, cosa significa parlando delle moderne connessioni di rete

La Commissione Europea e gli operatori di telecomunicazioni impegnati nell’offrire ai clienti connessioni FTTH (Fiber-to-the-Home) completamente in fibra ottica parlando di Gigabit Society per riferirsi alla futura possibilità di garantire 1 Gbps in downstream a tutti i cittadini.

In Italia Open Fiber da un lato e FiberCop dall’altro stanno realizzando la rete che consentirà di portare 1 Gbps o più a tutti i clienti delle aziende partner. Sia Open Fiber che FiberCop lavorano utilizzando un approccio wholesale: realizzano la rete interamente in fibra ottica e offrono agli operatori di telecomunicazioni terzi la possibilità di utilizzare la stessa rete per vendere i servizi di connettività e collegare gli utenti finali, privati e aziende.

Open Fiber sta realizzando una rete in fibra ottica alternativa usando la sua dorsale ZION e raggiungendo direttamente ogni singolo utente finale.
In un altro articolo abbiamo descritto come la fibra di Open Fiber arriva fino a casa o in ufficio.

Nel caso di FiberCop, invece, l’operatore sfrutta l’architettura FTTC (Fiber-to-the-Cabinet) preesistente con la fibra che arriva fino all’armadio stradale quindi realizza la rete secondaria ovvero la tratta che collega l’armadio con il router del cliente. Ciò che prima era in rame viene sostituito con un cavo in fibra ottica.
FiberCop di solito installa un armadio ottico chiamato nelle vicinanze degli armadi ripartilinea già presenti in rete.

Gigabit: il significato del termine per chi usa una connessione di rete

Le connessioni in fibra FTTH hanno posto una nuova asticella molto in alto promettendo fino a 1 Gbps in downstream per singolo utente collegato.
La connessione non è mai simmetrica quindi gli operatori che possono raggiungere i clienti in FTTH solitamente offrono fino a 1 Gbps in downstream e fino a 500 Mbps in upstream nei casi migliori.
In futuro con un’ulteriore evoluzione verso XGS-PON, che Open Fiber sta attualmente provando in alcune città d’Italia, si potranno portare fino a 10 Gbps simmetrici (quindi sia in downstream che in upstream) a ogni singolo abbonato. Ma siamo già pronti? Assolutamente no. In realtà molti di noi non lo sono neppure per la fibra GPON fino a 1 Gbps o 2,5 Gbps, banda massima che viene condivisa a valle dell’albero tra i vari utenti collegati (Fastweb, ad esempio, sta commercialmente puntando molto sui 2,5 Gbps).

In un altro articolo abbiamo visto, innanzi tutto, che la fibra FTTH spesso non permette di raggiungere 1 Gbps in downstream: ciò non perché esistano problemi di diafonia o perché ci siano problemi derivanti dalla distanza dagli apparati dell’operatore (problematiche entrambe assenti nei collegamenti FTTH) ma più semplicemente perché le risorse ottiche disponibili sull'”albero” vengono a valle condivise tra gli utenti abbonati al servizio.
La banda disponibile viene quindi suddivisa tra le varie terminazioni dell’albero, rami sui quali sono attestate le utenze dei vari abbonati. Maggiore è il fattore di moltiplicazione, più utenti saranno collegati allo stesso albero, meno banda potrebbe essere disponibile per ciascuno di loro in condizioni di traffico particolarmente elevato.

Inoltre, a causa dell’overhead introdotto dal protocollo TCP/IP non si raggiungerà comunque 1 Gbps in downstream ma al massimo 940 Mbps teorici.

Gigabit, la nuova asticella fissata dalle connessioni FTTH

Abbiamo detto che quando si parla di connessioni Gigabit si fa riferimento a collegamenti di rete che permettono di trasferire dati alla velocità di 1 Gbps in downstream quindi dalla rete Internet verso la LAN o il sistema locale.
1 Gbps equivale a 1.000 Mbps: in condizioni ottimali il singolo dispositivo può quindi trasferire fino a 125 MB/s (MByte/s). In un altro articolo abbiamo chiarito la differenza tra megabit e megabyte.

Il fatto è che si possono utilizzare in rete locale router e dispositivi per il networking Gig+ o Multi-Gig quindi capaci di trasferire più di 1 Gbps ma se in LAN fosse collegato anche un vecchio switch Fast Ethernet i dati da e verso i dispositivi ad essi connessi viaggerebbero sempre e comunque a 100 Mbps come valore massimo.
Anche con una connessione Gigabit Ethernet, comunque, di solito si arriva a un valore compreso tra 800 e 950 Mbps.

La rete WiFi, inoltre, tipicamente non permette di raggiungere 1 Gbps e ciò a causa di un overhead importante. Una connessione WiFi 6 (802.11 ax) 2×2 con canale a 80 MHz da 1,2 Gbps di solito non supera i 600 Mbps a circa 12 metri dal router; inoltre si può usare un moderno dispositivo WiFi 6 ma se il client supporta al massimo WiFi 5 2×2 (come molti dispositivi mobili) la velocità massima teorica sarà in ogni caso di 867 Mbps.
Le velocità realisticamente ottenibili con i vari standard WiFi si discostano, e di molto, rispetto a quelle massime teoriche considerando poi che quando si usa un router WiFi bisogna riflettere sulle prestazioni massime possibili con i client collegati.

La banda offerta dall’operatore di telecomunicazioni è inoltre condivisa, ovviamente, tra tutti i dispositivi collegati al router in modalità wireless e cablata all’interno della stessa LAN.
Per eseguire uno speed test affidabile bisognerebbe lasciare collegato un solo sistema al router assicurandosi che sia la scheda del PC che la porta sul router siano Gigabit Ethernet o 10 GbE (10 Gigabit Ethernet) in grado cioè di trasferire dati fino a 10 Gbps.

C’è davvero bisogno di una connessione Gigabit? E quali router scegliere?

Con riferimento a una delle attività più onerose in termini di banda di rete occupata, 30 Mbps sono sufficienti per un singolo streaming video 4K, non più di 100 Mbps se in futuro ci si vorrà spingere fino in 8K.
Ovvio che più dispositivi che effettuano attività di streaming multimediale o pesanti trasferimenti di dati più banda ci vuole: per quanto riguarda lo streaming abbiamo pubblicato qui altri calcoli sulla banda necessaria.
Ad oggi, però, 1 Gbps o anche 800 Mbps sono veramente tanti per la stragrande maggioranza di applicazioni, anche con tanti dispositivi simultaneamente collegati.

Di per sé una connessione Gigabit alza l’asticella ben oltre le reali necessità di oggi.
Più che altro, oltre alla banda disponibile in downstream, aziende e privati possono beneficiare di tagli di banda in upstream mai visti con i collegamenti FTTC.
Poter effettuare upload fino a 500 Mbps significa avere la possibilità, ad esempio, di configurare backup dei dati da una filiale all’altra secondo la “regola 3-2-1“.
Essa consiglia di conservare almeno tre copie dei dati su almeno due dispositivi (unità locali, cartelle condivise in rete locale, server NAS, unità a nastro magnetico,…), con almeno una copia offsite ovvero creata in un luogo sicuro, lontano dalla rete alla quale si riferisce il contenuto degli archivi di backup.
Proprio la gestione della copia offsite diventa semplice e veloce, anche se si utilizzassero servizi cloud.

Una così ampia banda in upload permette di allestire server capaci di rispondere velocemente alle richieste di trasferimento dati dei client remoti e di venire incontro alle esigenze di coloro che per lavoro si trovano a inviare ogni giorno importanti volumi di dati.

Infine, le connessioni FTTH permettono di ridurre significativamente la latenza, vale a dire il tempo impiegato dai pacchetti dati a raggiungere gli altri host collegati alla rete Internet.

In un altro articolo ci siamo chiesti se sia necessario usare sempre un router WiFi 802.11 ax per la fibra FTTH. La risposta breve è: al momento no. È comunque bene optare per un router che supporti MU-MIMO 4×4 su una singola banda e preferibilmente un router tri-band con supporto mesh.

In questo modo delle due bande sui 5 GHz una sarà utilizzata per il backhauling ossia per stabilire un collegamento wireless stabile e performante tra router e nodi. Installando almeno un nodo (o unità satellite) si potrà sfruttare meglio la connessione a banda ultralarga in fibra ottica senza che l’esperienza d’uso sia influenzata dalla presenza di ostacoli e dalla distanza dal router.

La presenza di porte WAN e LAN Multi-Gig consentirà di garantirsi il trasferimento dati su rete Ethernet ai massimi livelli, compatibilmente con le schede di rete installate sui singoli client.