Multi-Gigabit-Netzwerk am Mac

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Wer denkt, dass Gigabit schon ganz gut schnell ist, hat vielleicht übersehen, dass nicht zu teure SSDs des Jahres 2024 etwa 7 GBytes/s übertragen, per Gigabit-Ethernet aber nur 0,1 GBytes/s drin sind. Da fehlt mehr als eine ganze Dezimalstelle. Wer also professionell oder zum Spaß gerne eine schnellere Datenübertragung möchte, hat inzwischen einige Optionen, mit denen man für etwa 100€ immerhin 1 GBytes/s erreicht (10 GBit/s), für etwa 400€ dann knapp 4 GBytes/s (40 GBit/s). Und am neuen Mac Pro sind für etwa 900€ dann knapp 10 GBytes/s Netwerkdurchsatz drin.

tl;dr: Kauftipp

Thunderbolt 3/4-Gehäuse plus Mellanox/Nvidia ConnectX-4/5/6-Karten (25/50/100 GBit/s, QSFP). Die Karten werden ab macOS Sonoma (14.x) nativ von macOS unterstützt. Mehr als 25 GBit/s sind Stand 2024 nicht drin, daher lohnen die „großen“ Karten mit 50 oder gar 100 GBit/s nicht im externen Gehäuse, sondern nur im Mac Pro.


Vorlage:Graph:Chart

Direktverbindung per Thunderbolt ohne Netzwerk-Switches oder -Karten

Außer Netzwerkkarten zu kaufen, kann man Macs per Thunderbolt-Kabel auch direkt miteinander verbinden, Software-seitig sieht das dann wie eine 10 GBit/s Verbindung aus, und wird wie ein normales Ethernet-Interface im Netzwerk-Kontrollfeld konfiguriert. Wer also max. 5 Macs mit einander verbinden möchte, braucht weder Karten, noch Switches kaufen, sondern kann mit 4 Thunderbolt-Kabeln eine Verbindung herstellen.

Von Apple angeboten wird der „Thunderbolt 3 (USB-C) to Thunderbolt 2"-Adapter, Model A1790, der bidirektional Thunderbolt3-nach-Thunderbolt2 adaptiert. Man kann damit Thunderbolt1/2-Geräte mit Thunderbolt-3-Geräten verbinden.

Netzwerk-Optionen

2.5 bis 100 GbE (5GBASE-T, 10GBASE-T, 10G SFP+ …) kann man inzwischen komfortabel am Mac unter macOS / Mac OS X betreiben. 25GBE und 40GbE brauchen qua I/O–Bandbreite einen Mac Pro oder Thunderbolt 3 oder neuer für volle Auslastung, 100GbE geht nur am Mac Pro, da bei Thunderbolt 3 bei 40 GBit/s Schluss ist.

I/O-Bandbreiten verschiedener Macs

Übersicht der verfügbaren Schnittstellen-Bandbreiten, die ggfs. limitierender Faktor für Netzwerkkarten sind. Aufgenommen sind Modelle ab 2014, außer bei den Mac Pros, die alle aufgeführt sind.

Modell Jahr(e) Ethernet ab Werk bis zu Schnittstelle ⌁ Generation ⌁ GBit/s ⌁ Lanes
Thunderbolt PCIe
1 2 3 4 1.x 2.x 3.x 4.0 5.0 6.0
10 20 40 2.5
(×1)
10
(×4)
40
(×16)
20
(×4)
80
(×16)
39
(×4)
78
(×8)
150
(×16)
310
(×16)
630
(×16)
1200
(×16)
Mac Pro
1,1 & 2,1
2006-2007 2× 1 GBit/s – 1× 2×¹ 1× – – – – –
Mac Pro
3,1
2008 2× 1 GBit/s – – 2× – – 2× – – – –
Mac Pro
4,1 & 5,1
2009-2012 2× 1 GBit/s – – 2× 2× – – – –
Mac Pro
6,1
2013 2× 1 GBit/s – 6ײ – – – – – – – –
Mac Pro
7,1
2019 2× 10 GBit/s – – 6× – – – 1× 2× 5× – – –
Mac Pro
8,x
2023 2× 10 GBit/s – – – 8× – – – 6× – –
Mac mini
7,1
2014 1 GBit/s – 2× – – – – – – – –
Mac mini
8,1
2018 10 GBit/s (CTO) – – 4× – – – – – – –
iMac
14,4 & 15,1 & 16,x & 17,1
2014-2015 1 GBit/s – 2× – – – – – – – –
iMac
18,x & 19,x
2017-2019 1 GBit/s – – 2× – – – – – – –
iMac
20,1 & 20,2
2020 10 GBit/s (CTO) – – 2× – – – – – – –
iMac Pro
1,1
2017 10 GBit/s – – 4× – – – – – – –
MacBook Pro
11,x
2014-2015 – – 1× – – – – – – – –
MacBook Pro
13,x-16,x
2016-2020 – – – 1-2× – – – – – – –
MacBook Air
6,x
2014 – 1× – – – – – – – – –
MacBook Air
7,x
2015-2017 – – 1× – – – – – – – –
MacBook Air
8,x (Intel)
2018-2020 – – – 1× – – – – – – –
MacBook
8,x-10,x
2015-2017 – – – – – – – – – – –
MacBook Air
10,1 (M1)
Late 2020 – – – 2× – – – – – – –
MacBook Pro 13"
M1
–
Mac mini
M1
10 GBit/s (CTO)
Mac mini
M2
2022
Mac mini
M2 Pro
10 GBit/s (CTO) 4×
Mac Studio (M1 Max) 2022 10 GBit/s – – 4× – – – – – – –
Mac Studio (M1 Ultra) 6×
Mac Studio (M2 Max) 2023 10 GBit/s – – 4× – – – – – – –
Mac Studio (M2 Ultra) 6×

¹: Mac Pro 2006-2007: PCIe-Lanes in Maßen umverteilbar zwischen Slots
²: Mac Pro 2013: pro TB2-Port nicht 20 GBit/s, sondern ~12 GBit/s: zuwenig PCIe-lanes im Chipsatz

Ab Werk

… von Apple mit 2.5 / 5 / 10 GbE-Netzwerk (Ethernet via 8P8C bzw. RJ45) verfügbar sind …

Mac mini

  • Mac mini 2018 (Core i) – konnte beim Kauf als CTO mit 10GBASE-T konfiguriert werden
  • Mac mini 2023 (M1) – konnte beim Kauf als CTO mit 10GBASE-T konfiguriert werden
  • Mac mini 2023 (M2) – kann beim Kauf als CTO mit 10GBASE-T konfiguriert werden
  • Mac mini 2024 (M4) – kann beim Kauf als CTO mit 10GBASE-T konfiguriert werden
  • Mac Studio M1 Pro/Max 2022 – 10GBASE-T, 8P8C / RJ45 10 GbE
  • Mac Studio M2 Pro/Max 2023 – 10GBASE-T, 8P8C / RJ45 10 GbE

iMac

  • iMac Pro 2017 – 10GBASE-T, 8P8C / RJ45 10 GbE
  • iMac 2020 – konnte beim Kauf als CTO mit 10GBASE-T konfiguriert werden

(AQC-107 Chipsatz)

Mac Pro

  • Mac Pro 2019 – Dual 10GBASE-T, 8P8C / RJ45 10 GbE
  • Mac Pro 2023 – Dual 10GBASE-T, 8P8C / RJ45 10 GbE

Karten

Nachrüsten kann man mit …

8P8C / RJ45-Buchse-Ethernet-Karten

✅ : Treiber in macOS ab Werk vorhanden, keine Installation nötig
✓ : Treiber verfügbar, muss installiert werden

Hersteller Modell GbE Anz. Ports Mac OS X- / macOS-Treiber Strom Specs Treiber-DL Chip Preis
0,1 1 2,5 5 10 10.6 10.7 10.8 10.9 10.10 10.11 10.12 10.13 10.14 10.15 12 13
Akitio AKTPCIE10GB ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ 1 × ✅ [1] AQC-107
Allnet ALL0138-1-10G-TX ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ 1 × ✓ × ? ? ? 4,5W [2] [3] Tenuti TN4010 129€
Chelsio T520-BT ✓ ✓ × × ✓ 2 × ✓ × 20W [4] [5]
Chelsio T540-BT ✓ ✓ × × ✓ 4 × ✓ × 26W [6] [7]
Digitus DN-3025
USB-C
✓ ✓ ✓ × × 1 ✓ ✅ 0,1–2,5W [8] [9] RTL8156 41€ „USB Type-C Gigabit Ethernet Adapter 2.5G“
Edimax EN-9320TX-E ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ 1 × ✓ × ? ? ? 4,5W [10] [11] Tenuti TN40xx 96€
Intel X550-T2 ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ 2 × ✅ ab macOS 12 Monterey++
QNAP QXG-10G1T ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ 1 × ✅ [12] AQC-107
QNAP QNA-T310G1T ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ 1 × ✅ [13] AQC-107 Thunderbolt 3
StarTech ST5GPEXNB ✓ ✓ ✓ ✓ × 1 × ✓ × ? 4,5W [14] [15] [16] Tenuti TN4010 180€
Small Tree P2E10G-1-T ? ? ? ? ✓ 1 ✓ ✅⁴ Intel i8259x
Small Tree P2E10G-2-T ? ? ? ? ✓ 2 ✓ ✅⁴ Intel i8259x
Small Tree P3E10G-4-T ? ? ? ? ✓ 4 ✓ ✅⁴ Intel i8259x
Sonnet Tech Solo10G G10E-2X-E3 ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ 2 × ✓ Intel
Sonnet Tech Solo G10E-1X-E3 ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ 1 × ✓

⁴: Die Small Tree könnten als Intel-Karten theoretisch mit dem ab macOS 12 eingebauten Intel-Treiber laufen, ungetestet

SFP+-Buchse-Ethernet-Karten

✅ : Treiber in macOS ab Werk vorhanden, keine Installation nötig
✓ : Treiber verfügbar, muss installiert werden

Hersteller Modell GbE Anz. Ports Mac OS X / macOS Treiber Strom Specs Treiber-DL Chip Preis
0,1 1 10 25 40 50 100 10.6 10.7 10.8 10.9 10.10 10.11 10.12 10.13 10.14 10.15 12 13 14
Mellanox/Nvidia ConnectX-4/5/6 ✓ ✓ 2 × × ✅ 16 –
22W
[17] [18]
Chelsio T62100-xx ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ 2 × ✓ × 16 –
22W
[19] [20]
Chelsio T6225-xx ✓ ✓ ✓ 2 × ✓ × 13 –
15W
[21] [22]
Chelsio T540-LP-CR ✓ ✓ 4 × ✓ × 11W [23] [24]
Chelsio T520-SO-CR ✓ ✓ 2 × ✓ × 9W [25] [26]
Chelsio T580-LP-CR ✓ ✓ 2 × 17W [27] [28]
Intel X520 ✓ 2 × ✅ macOS Monterey 12.x++
QNAP QNA-T310G1S ✓ ✓ ✓ 1 × ✅ [29] AQC-107 Thunderbolt 3
Solarflare SFN5122F ✓ ✓ 2 × ✓ × ? ? [30] gebr. ~50€
Edimax EN-9320SFP+ ? ? ✓ 1 × ✓ ? ? ? 4,5W [31] [32] Tenuti TN4010 112€
StarTech PEX10000SFP ✓ 1 × ✓ ? 4,5W [33] [34] Tenuti TN4010 199€
Small Tree P2E10G-2-XR ✓ ✓ ✓ 2 ✓ ✅⁴ Intel i8259x
Small Tree P3E10G-4-XR ✓ ✓ ✓ 4 ✓ ✅⁴ Intel i8259x
Small Tree P3E10G-6-XR ✓ ✓ ✓ 6 ✓ ✅⁴ Intel i8259x
Sonnet Tech Presto G10E-SFP-2XA-E2 ? ? ✓ 2 × ✓ Intel
Sonnet Tech Presto G10E-SFP-E ? ? ✓ 1 × ✓ [35] Myricom
Sonnet Tech Presto G10E-SFP-2X-E2 ✓ 2 × ✓ [36] Myricom
Sonnet Tech Solo G10E-SFP-1X-E3 ✓ 1 × ✓
Sonnet Tech Twin25G ✓ 2 × ✓ [37]

⁴: Die Small Tree könnten als Intel-Karten theoretisch mit dem ab macOS 12 eingebauten Intel-Treiber laufen, ungetestet

LC-Glas-Buchse-Ethernet-Karten

✅ : Treiber in macOS ab Werk vorhanden, keine Installation nötig
✓ : Treiber verfügbar, muss installiert werden

Hersteller Modell 1GbE 10GbE Anz. Ports Mac OS X / macOS Treiber Strom Specs Treiber-DL Chip Preis
10.6 10.7 10.8 10.9 10.10 10.11 10.12 10.13 10.14 10.15 12 13
Small Tree P2E10G-1-SR ✓ ✓ 1 × ✓ ✅⁴ Intel i8259x
Small Tree P2E10G-2-SR ✓ ✓ 2 × ✓ ✅⁴ Intel i8259x
Small Tree P2E10G-4-SR ✓ ✓ 4 × ✓ ✅⁴ Intel i8259x
Small Tree P2E10G-6-SR ✓ ✓ 6 × ✓ ✅⁴ Intel i8259x

³: MacPro1,1 (2006) Achtung, nicht jede Karte läuft hier, bspw. die Small Tree nicht; Solarflare läuft dagegen. ⁴: Die Small Tree könnten als Intel-Karten theoretisch mit dem ab macOS 12 eingebauten Intel-Treiber laufen, ungetestet

Gebrauchtkauf

  • Intel X520 (SFP+) oder X550-T2 (RJ45), mit eingebautem Treibersupport ab macOS 12.x Monterey, ab ~70€
  • Chelsio 320 oder 420 auf eBay, 10 GBit/s mit Treibersupport bis macOS 10.15, ab ~30-50€

Thunderbolt2/3-Gehäuse

  • Akitio
  • SonnetTech
  • …

Netzwerk-Parameter

Verbessern der macOS-TCP-Kernel-Parameter:

sysctl -w net.inet.tcp.sendspace=2097152
sysctl -w net.inet.tcp.recvspace=2097152
sysctl -w net.inet.tcp.delayed_ack=2

Bei sehr alten macOS-Versionen (vor 10.11) prüfen, ob der 'maxsockbuf' mind. 4 MB groß ist:

sudo sysctl kern.ipc.maxsockbuf

Wenn er 'kleiner' ist, dann auf 4 MB oder 8 MB stellen:

sudo sysctl -w kern.ipc.maxsockbuf=4194304

oder

sudo sysctl -w kern.ipc.maxsockbuf=8388608

Die sysctls muss man noch in ein Script stecken, das man per launchd bei jedem Systemstart ausführen läßt – obige Befehle setzen das nur temporär, d.h. nach einem Neustart sind obige Parameter wieder auf Werkseinstellungen zurückgesetzt. Bis 10.14 einschließlich konnte man es auch nach /etc/sysctl.conf packen, ab 10.15 hat Apple die Datei als veraltet markiert.

Weiteres Tuning für ein paar Prozent mehr: die MTU von 1500 auf 9000 Bytes stellen: Netzwerk-Kontrollfeld am Mac, unter Debian Linux in /etc/network/interfaces im Interface ein 'mtu 9000'). Allerdings muss der Switch hier mitspielen, sonst geht die Performance kräftig runter, nicht hoch.

Links

10GbE++ Switches & Router