Pourquoi un lien gigabit ne transfère-t-il jamais un gigabit entier ?

Un gigabit est un débit de ligne en bits, un fichier se mesure en octets, et le tramage et les en-têtes de protocole occupent une part de chaque transmission. Ce qui arrive est ensuite limité par l’élément le plus lent de la chaîne plutôt que par le lien.

Trois choses distinctes se confondent, et elles se retranchent dans cet ordre.

Les bits et les octets ne sont pas la même unité

Les débits réseau s’annoncent en bits par seconde. Les tailles de fichiers et les vitesses de copie s’annoncent en octets. Il y a huit bits dans un octet : la première étape pour les comparer est donc une division — mille mégabits par seconde font cent vingt-cinq mégaoctets par seconde avant que quoi que ce soit d’autre soit arrivé.

Cette seule conversion explique l’essentiel de la surprise. Un compteur de transfert qui paraît tourner au huitième du débit du lien tourne au débit du lien, dans l’autre unité.

Le tramage et les en-têtes prennent leur part

Chaque trame sur le fil porte de l’adressage et un contrôle d’erreur autour des données qu’elle contient, et il y a un intervalle imposé entre trames. Au-dessus se posent les en-têtes du protocole transporté. Rien de tout cela n’est du gaspillage — c’est ce qui fait arriver les données au bon endroit et intactes — mais cela occupe bien une part du débit de ligne, et la charge utile est ce qui reste.

Ce qui reste dépend de la taille des trames employées : ce n’est donc pas un nombre fixe. C’est pourquoi le chiffre utile est toujours celui mesuré sur un vrai transfert d’un vrai fichier plutôt qu’une soustraction faite sur le papier.

L’élément le plus lent décide du reste

Le débit du lien est un plafond. Ce qu’un transfert atteint réellement est fixé par ce qui est le plus étroit dans la chaîne, et sur un réseau domestique c’est rarement le lien.

Le stockage d’un des deux bouts. Un disque à plateaux a sa propre vitesse soutenue, et un disque à mémoire flash publie un chiffre de rafale valable tant qu’une mémoire tampon d’écriture rapide absorbe les données et un chiffre soutenu plus bas une fois qu’elle est pleine. Une longue copie tourne au second.

Le protocole et la machine. Le partage de fichiers, le chiffrement, la compression et l’analyse antivirus sont autant de travail fait par un processeur, et une petite machine peut être la limite plutôt que le fil.

De nombreux petits fichiers. Un dossier de milliers de petits fichiers passe l’essentiel de son temps en travail par fichier plutôt qu’en déplacement d’octets, et il n’approchera jamais la vitesse qu’un seul gros fichier atteint sur le même lien.

Un boîtier USB dans le chemin. Le pont qu’il contient a une vitesse à lui, et le disque derrière ne peut pas la dépasser.

Ce qui n’est pas la raison

Le câble, d’ordinaire. Un canal cuivre qui tient son grade porte le débit pour lequel il est spécifié, et un lien monté en gigabit l’a déjà négocié. Le câblage se manifeste par un lien qui monte à un débit plus bas ou qui rapporte des erreurs, pas par une copie lente mais stable.

Comment trouver votre propre restriction

Copiez un seul gros fichier plutôt qu’un dossier, dans les deux sens, et observez où cela s’établit. Copiez ensuite le même fichier du stockage local vers le stockage local sur chaque machine. Si la copie locale n’est pas plus rapide que la copie par le réseau, le stockage est la limite et le réseau est innocent — ce qui est le constat le plus courant, et celui qui épargne le prix d’un commutateur.

La documentation du fabricant passe avant tout, et cette page ne la remplace pas. Chaque débit, capacité, chiffre de classe, indication d’endurance, vitesse de port et valeur de puissance de cette page est rapporté depuis la documentation du fabricant lui-même, avec son unité écrite telle qu’elle est publiée, et nommée comme telle — rien n’y est mesuré. Une capacité annoncée est rapportée comme le fabricant la compte, et n’est jamais réécrite dans une autre unité, parce que les deux ne sont pas le même chiffre. Et l’affirmation répétée plutôt que supposée : un chiffre de classe tel qu’AX3000 ou BE9300 est la somme arithmétique des débits de pointe théoriques de radios séparées, une grandeur que la norme définit et non une qu’une liaison produit. Aucune connexion prise isolément ne l’atteint, et c’est précisément l’addition des bandes qui le rend grand. Ce qu’une liaison donnée porte est décidé par le maillon le plus lent de la chaîne, qu’aucune page de comparaison ne peut connaître.