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WLAN & Heimnetz: Die große Tempo-Lüge


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PC Welt - epaper ⋅ Ausgabe 12/2021 vom 05.11.2021

Netzwerk

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Bildquelle: PC Welt, Ausgabe 12/2021

Wenn im Heimnetz alle Verbindungen ohne Aussetzer in Videostreams oder Homeoffice-Konferenzen funktionieren und selbst Hintergrundaufgaben wie automatische Backups auf die NAS ohne Probleme ablaufen, gibt es keinen Anlass, die Übertragungsrate zu prüfen.

Doch in der Praxis ist das nicht immer so. Und auch wer häufig mit Freigabeordnern auf der NAS arbeitet und größere Dateien wie Videos oder VM-Images im Heimnetz verschiebt, weiß gerne genauer, wie schnell die Daten tatsächlich von A nach B fließen.

„In Windows oder im Routermenü finden Sie zuverlässige Angaben zum Praxistempo Ihres WLANs.“

Mit unseren Tipps können Sie zudem schon vor dem Kauf realistisch einschätzen, welches Tempo Sie von Router, Repeater oder Netzwerkkarte erwarten dürfen. Und im Netzwerkalltag wissen Sie genau, wo Sie zuverlässige Angaben zur Geschwindigkeit einer Verbindung finden.

Netzwerktempo in der Theorie

Grundsätzlich ...

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... zeigt die Übertragungsgeschwindigkeit im Netzwerk, wie viele Informationseinheiten oder Daten pro Zeiteinheit zwischen zwei Netzwerkgeräten übertragen werden – meist in Bit (bit), Kilobit (kBit), Megabit (MBit) oder Gigabit (GBit) pro Sekunde. Sie wird auch als Übertragungsrate oder Transferrate bezeichnet. Da die Daten zwischen Netzwerkadaptern in zwei Richtungen fließen können, gibt es eine Upstream- und eine Downstream- Übertragung. Vom Gerät A aus gesehen, ist die Geschwindigkeit, mit der die Daten von Gerät A zu Gerät B fließen, die Upstream- Rate, während die Downstream-Rate die Geschwindigkeit der Daten von Gerät B zu Gerät A beschreibt. Diese können, müssen aber nicht identisch sein.

Das sagt die Linkrate einer Verbindung aus

Eine Netzwerkverbindung überträgt nicht nur die eigentlichen Nutzdaten wie Fotos, Dokumente oder Bilder eines Videostreams. Damit sie stabil ablaufen kann, benötigt sie je nach Verbindungsart – also abhängig davon, ob der Transfer über LAN-Kabel, WLAN oder Powerline erfolgt – auch einen unterschiedlich hohen Anteil an Protokoll- und Verbindungsinformationen. Diese geben zum Beispiel an, von und zu welchem Gerät die Daten unterwegs sind, und enthalten Prüfsummen, mit denen die Verbindungspartner eine korrekte Übertragung feststellen oder Transferfehler korrigieren können. Bei Übertragungen über Netzwerkkabel macht dieser Anteil an Protokollinformationen – oft als „Overhead“ bezeichnet – etwa fünf Prozent der gesamten Datenmenge aus, während der Overhead bei WLAN- oder Powerline-Übertragungen durchaus 30 bis 50 Prozent erreichen kann. Als Tempoangabe für ihre Netzwerkprodukte geben Hersteller grundsätzlich die so genannte „Linkrate“ oder Bruttoübertragungsrate an. Sie fällt höher als die Nettodatenrate aus, weil sie neben den übertragenen Nutzdaten auch die Protokolldaten mitzählt. In der Praxis ist die Linkrate jedoch nicht besonders aussagekräftig. Schließlich möchten Sie wissen, wie schnell die reinen Nutzinhalte von A nach B fließen. Dazu müssen Sie den Anteil der Nettodaten bei den verschiedenen Übertragungsarten im Heimnetz kennen.

Nettoübertragungsraten bei Ethernet, WLAN und Powerline

Bei einer Ethernet-Verbindung über das gut abgeschirmte Netzwerkkabel liegt der Nutzdatenanteil mit rund 95 Prozent sehr hoch – der Unterschied zwischen Linkrate und Nettoübertragungsrate ist bei dieser Übertragungsart minimal. Bei einer Gigabit-LAN- Verbindung dürfen Sie also mit einer Praxisgeschwindigkeit von etwa 950 MBit/s rechnen, was etwa 118 MB/s entspricht.

Bei einer WLAN-Verbindung liegt der Nutzdatenanteil mit etwa 50 bis 70 Prozent deutlich niedriger. Über eine 2×2-Wi-Fi- 5-WLAN-Verbindung mit einer Linkrate von bis zu 867 MBit/s erreichen Sie auch unter sehr guten Bedingungen lediglich Nettoverbindungsraten von etwa 400 bis 600 MBit/s, was umgerechnet etwa 50 bis 75 MB/s entspricht. Denn bei WLAN müssen sich die beteiligten Geräte aufwendig darüber verständigen, wer wann den vereinbarten Funkkanal nutzen darf. Vor allem beeinflussen äußere Umstände wie Hindernisse in der Funkstrecke und Signalstörungen die Übertragung viel mehr als bei einer Kabelverbindung: Kommt ein Datenpaket deshalb nicht oder nicht rechtzeitig an, muss es der Sender erneut schicken, braucht also deutlich länger für die Übertragung derselben Nutzdaten.

Große Unterschiede zwischen Linkrate und Nettoübertragungsrate gibt es auch bei Powerline-Verbindungen. Denn im Gegensatz zu den paarweise verdrillten Netzwerkkabeln ist die heimische Stromverkabelung deutlich schlechter für höhere Übertragungsfrequenzen abgeschirmt, sodass der Nettodatenanteil hier sogar deutlich unter 50 Prozent absinken kann. Bei Powerline kommt noch hinzu, dass die Linkrate zweier im Stromnetz eingesteckter Powerline- Adapter selbst unter sehr guten Verbindungsbedingungen nur selten den auf der Verpackung angegebenen Maximalwert erzielt, während zwei WLAN-Geräte über eine kurze Distanz und mit Sichtkontakt meist eine Verbindung mit der maximal möglichen Linkrate herstellen können.

Infos zur Netzwerkgeschwindigkeit in Windows

Wenn Sie die aktuelle Linkrate einer Verbindung kennen und den für die entsprechende Verbindungsart zu erwartenden Nettoanteil, können Sie auf die erwartbare Nettoübertragungsrate schließen. Deshalb prüfen Sie am besten immer zunächst die aktuelle Linkrate einer Verbindung, bevor Sie mit Hilfe eines Tools aufwendig die tatsächliche Nettoübertragungsrate ermitteln. Unter Windows finden Sie die Linkrate eines integrierten Netzwerkadapters, indem Sie über die Tastenkombination Windows- Taste-I zunächst das Fenster „Einstellungen“ öffnen und dort in die Rubrik „Netzwerk und Internet“ wechseln. Je nach Verbindungstyp wählen Sie nun die Option „Ethernet“ oder „WLAN“ aus. Im nächsten Fenster klicken Sie auf die aktuelle Ether­ net- oder WLAN-Verbindung. Nun scrollen Sie im folgenden Fenster bis zu „Verbindungsgeschwindigkeit“: Dort steht die Linkrate der ausgewählten Verbindung. Der erste Wert („Empfang“ oder Downlink) gibt die Linkrate vom Router (Access Point, Switch etc.) in Richtung zu Ihrem Windows- PC an, der zweite Wert („Übertragung“ oder Uplink) zeigt die Linkrate vom PC zum Router (Access Point, Switch etc.) an.

TRANSFERTEMPO RICHTIG BERECHNEN: DAS BEDEUTEN BITS UND BYTES

Für Tempoangaben bei Heimnetzgeräten nutzen die Hersteller üblicherweise die Einheiten MBit/s oder GBit/s. Dabei gilt: 1 GBit/s = 1000 MBit/s = 1.000.000 KBit/s = 1.000.000.000 Bit/s. Wenn Sie also den Gigabit-Port Ihres PCs per LAN-Kabel mit einem Gigabit-Anschluss Ihres Routers verbinden, können die Geräte darüber pro Sekunde bis zu 1 Gigabit Daten übertragen.

Die Daten, die auf PC oder auf NAS gespeichert sind, sind dagegen in Byte berechnet. Um zum Beispiel bei einem Praxistest die Übertragung eines Videos von 4 Gigabyte (4 GB) über Gigabit-LAN-Verbindung zwischen PC und NAS zu messen, müssen Sie umrechnen: Teilen Sie die Bit-bezogene Netzwerkgeschwindigkeit durch acht, um von GBit/s auf GB/s zu kommen. Die Übertragungsrate 1 GBit/s entspricht also 125 MB/s. Wenn Ihr Video mit seinen 4 GB oder 4000 MB nun tatsächlich mit einer Geschwindigkeit von 125 MB/s übertragen wird, vergehen rund 32 Sekunden.

So finden Sie Tempoangaben in der Fritzbox

Im Gegensatz zu den meisten anderen Heimnetz-Routern zeigen Fritzbox-Modelle von AVM die Linkrate aller verbundenen Clients an. Das ist praktisch, denn viele herkömmliche Heimnetz-Clients wie IP-Kameras, Webradios oder Smart-TVs liefern keine Infos zu ihrer aktuellen Linkrate.

Wechseln Sie für die Tempoangaben im Browsermenü der Fritzbox in das Verzeichnis „Heimnetz –› Netzwerk –› Netzwerkverbindungen“. In der Spalte „Eigenschaften“ wird Ihnen die aktuelle Up- und Downlink rate zu den einzelnen mit der Fritzbox verbundenen WLAN-Clients unter der Überschrift „Aktive Verbindungen“ angezeigt. Die Linkrate eines per LAN-Kabel verbundenen Clients entnehmen Sie der Spalte „Verbindung“.

Dabei gibt jede im Router angezeigte Linkrate immer nur Auskunft über die direkte Verbindung zwischen dem jeweiligen Client und der Fritzbox. Wenn Daten zwischen zwei am Router angeschlossenen Clients übertragen werden, so gibt immer die langsamere der beiden Verbindungen die maximal mögliche Übertragungsgeschwindigkeit vor. Auch wenn Ihre NAS über 1-GBit/s per LAN-Kabel am Router angeschlossen ist, bremst bei Datentransfers vom Notebook auf die NAS die langsamere WLAN- Verbindung des Notebooks die maximal mögliche Linkrate und damit die zu erwartende Nettoübertragungsdatenrate. Nur wenn Sie das Notebook ebenfalls per LAN- Kabel mit dem Router verbinden, können Sie Ihre Daten durchgängig mit 1 GBit/s (brutto) übertragen.

Nettoübertragungsraten in Windows ablesen

Die einfachste Möglichkeit, mit der Sie die aktuelle Nettoübertragungsrate an Ihrem Windows-PC ablesen können, bietet der Windows-Explorer. Wenn Sie beispielsweise eine größere Datei vom PC auf einen Freigabeordner Ihrer NAS übertragen, zeigt Ihnen der Windows-Explorer die aktuelle Nettoübertragungsrate in einem separaten Übertagungsfenster an.

Achtung: Der Explorer zeigt die Nettodatenrate nicht in Bit/s (kBit/s, MBit/s) an, sondern bereits Byte-bezogen in B/s (KB/s, MB/s), so dass Sie hier nicht mehr wie bei den bit-bezogenen Linkraten durch acht teilen müs-sen. Beachten Sie außerdem, dass der Explorer zwischen Byte (B), Kilobyte (KB) und Megabyte (MB) nicht über den dezimalen Faktor 1000 (103), sondern über den binären Faktor 1024 (210) umrechnet. Ein im Windows-Explorer angezeigtes Megabyte besteht somit nicht aus 1000, sondern aus 1024 Kilobyte (beziehungsweise 1.048.567 Byte). Für Geschwindigkeitsmessungen im Heimnetz können Sie dieses Detail allerdings vernachlässigen. Verwenden Sie einfach immer den Faktor 1000.

SONDERFALL POWERLINE-LINKRATEN

Wer die aktuelle Verbindungsqualität zwischen zwei im Stromnetz eingesteckten Powerline-Adaptern erfahren möchte, benötigt meist ein spezielles Tool, um damit via Netzwerkverbindung auf die entsprechenden Adapter und deren Linkrateninfos zugreifen zu können. Denn der per LAN-Kabel am Powerline-Adapter angeschlossene PC zeigt in den Windows-Netzwerkinfos nur die Verbindung zwischen dem LAN-Port am PC und dem LAN-Port am Powerline-Adapter an. Diese Linkrate liegt je nach LAN-Port am Powerline-Adapter bei bis zu 1000 MBit/s (1 GBit/s).

Das sagt aber nichts über die tatsächlich verfügbare Linkrate zwischen den beiden Powerline-Adaptern im Stromnetz aus. Ähnliches gilt auch für den mit dem Router verbunden Powerline-Adapter. Einzige Ausnahme ist auch hier die Fritzbox, welche aktuelle Linkraten von Home-Plug-AV(2)-fähigen Powerline-Adaptern über ihr Webmenü auslesen kann.Das trifft allerdings nicht auf neuere Magic-Adapter von Devolo zu, die den Powerline-Standard G.hn unterstützen. Dafür wiederum bietet Devolo mit „Home Network“ eine Smartphone-App, die übersichtlich die Linkrate der Devolo-Magic-Adapter im Heimnetz anzeigt.

Eine weitere Option zur Anzeige der aktuellen Nettodatenrate in Windows bietet der Ressourcenmonitor. Sie öffnen ihn, indem Sie links unten in der Taskleiste auf die Start-Taste klicken, den Suchbefehl resmon eintippen und mit der Return-Taste bestätigen.

Im Register „Netzwerk“ sind alle Prozesse mit aktiven Netzwerkverbindungen gelistet. Eine gerade aktive Übertragung vom PC auf Ihre NAS oder von der NAS auf Ihren PC sehen Sie unter dem Balken „Netzwerkaktivität“.

Per Klick auf die Spaltenüberschrift „Senden (B/s)“ oder „Empfangen (B/s)“ holen Sie sich den Prozess mit der jeweils höchsten Übertragungsrate in die erste Zeile. Beachten Sie, dass die (Netto-)Übertragungsraten im Ressourcenmonitor in der Einheit Bytes pro Sekunde (B/s) angezeigt werden – und zwar als Mittelwert über die letzten 60 Sekunden. Sinnvolle Werte erhalten Sie also erst mit größeren Datentransfers, deren Übertragung länger als eine Minute Zeit beansprucht.

NETTODATENRATEN AM SMARTPHONE

Die aktuelle Nettoübertragungsrate zwischen Ihrem Smartphone und einem (Fritzbox-)Router können Sie ganz bequem über die kostenlose Fritz WLAN App für Android und iOS ermitteln. Ist Ihr Smartphone mit der Fritzbox verbunden, gehen Sie in der App auf die Schaltfläche „WLAN messen“ und das Gerät zeigt die aktuelle Nettodatenrate als kontinuierlichen Graphen an. Die höchsten Werte erzielen Sie mit Sichtverbindung und nur wenigen Metern Abstand zum Router. Beachten Sie außerdem, dass Sie an einem Smartphone mit 2×2-WLAN-Antennen höhere Nettoraten erzielen werden als an solchen mit 1×1-WLAN-Adaptern. Wer eine aktuelle Wi-Fi-6-Fritzbox wie die 7530 AX oder 7590 AX besitzt, wird mit einem neuen Wi-Fi- 6-Smartphone ebenfalls höhere Nettodatenraten erzielen als über ein Wi-Fi-5- oder ein Wi-Fi-4-Gerät.