NAS haute vitesse : le réseau en Thunderbolt, une technologie méconnue et pourtant efficace

Pierre Dandumont |

Le saviez-vous ? Tous les Mac depuis une bonne dizaine d'années contiennent une interface réseau capable d'atteindre 10 Gb/s, qui offre d'excellentes performances et qui permet même la liaison vers un NAS, pour des débits plus élevés que ce qu'il est possible d'obtenir en Ethernet à 10 Gb/s. Cette solution « miracle », vous la connaissez peut-être : le Thunderbolt.

Le Thunderbolt est aussi une interface réseau.

La fonction existe depuis 2013, à partir d'OS X Mavericks (10.9), et porte le nom de Pont Thunderbolt dans les réglages réseau des différentes versions des systèmes d'exploitation d'Apple. Elle ne nécessite que deux choses dans l'absolu : un Mac avec du Thunderbolt, ce qui semble évident, et un câble Thunderbolt pour relier les appareils. Si la technologie a été plutôt pensée pour une liaison directe entre deux ordinateurs, l'arrivée des Mac avec plusieurs connecteurs et de NAS compatibles Thunderbolt — nous allons y revenir — permet de créer un réseau local assez facilement.

Oui, ce câble peut servir de « câble réseau ».

Les quelques contraintes physiques de la technologie

Avant de parler des performances et de la configuration logicielle, il faut évoquer les contraintes physiques. D'abord, vous aurez besoin de câbles Thunderbolt 3 (avec une prise USB-C), qui restent assez chers. Apple vend par exemple des câbles de trois mètres pour 180 €, mais les variantes passives sont un peu moins onéreuses. Vous pourrez en effet en trouver avec une longueur de 80 cm pour moins de 30 € et même Apple commercialise le sien pour 45 €. Vous pouvez tenter d'employer des câbles USB-C pour cet usage, mais ils doivent être (très) courts et le fonctionnement n'est pas garanti. En somme, il vaut mieux vous diriger vers des câbles explicitement Thunderbolt.

Ensuite, si vous possédez un ancien Mac, vous pouvez les relier avec un câble Thunderbolt 1 ou 2, qui utilise une prise Mini DisplayPort. Encore une fois, le prix est assez élevé, spécialement si vous voulez de grandes longueurs. Il est possible de connecter les vieux Mac (en Thunderbolt 1/2) avec les nouveaux (en Thunderbolt 3/4) avec un adaptateur Apple, mais méfiez-vous, car vous aurez quand même besoin d'un câble Thunderbolt avec la prise Mini DisplayPort. Comptez 35 € pour un câble de 50 cm, 40 € pour une version de deux mètres et 55 € pour un adaptateur Thunderbolt 3 mâle vers Thunderbolt 2 femelle.

L'ancien type de câble.
avatar totovince | 

Oui et ethernet par le Thunderbolt et très efficace ! Pas de latence ! Je l’utilise régulièrement sur des shooting photo pour relié le mac que reçoit les fichiers brut et le mac qui les développes ( gros fichiers de plusieurs dizaines de go). Pour rappel il existe ( très très cher ) des câble de 5 et 10 m en Thunderbolt 1-2 en fibre optique ( je sais pas si c compatible avec le Thunderbolt 3-4 ) ce qui permet d’avoir une grand souplesse d’installation ( câble très fin et très fragile quand même) 👍

avatar calotype | 

@totovince

+1 pour les câbles plus long utilisant la fibre optique.
Y’en a même de 25 mètres, c’est 500€ mais ça mérite tout de même d’être cité.

avatar quinzero | 

Je l’ai mis en place pendant environ 1 an avec un qnap thunderbolt. Ça marche très fort mais il y a un cruel manque de stabilité à long terme.
Le problème est principalement lié au fait que dès qu’un Mac de la chaîne passe en veille ou est éteints , l’interface réseau s interromps car il n’y a pas de switch pour maintenir la connexion. , ce que n’aime pas du tout un réseau ethernet.
En plus , il faut gérer une double interface pour avoir internet ( car, il n’y a pas de box thunderbolt ) , la config est compliquée à maintenir.

avatar Faabb | 

@quinzero
Dans mon cas, j’ai un DAS 4xmSATA TB3 que je souhaite attacher et partager en sous-réseau sur une petite ferme de calcul. Seul le noeud maître accède au réseau LAN, mes noeuds de calcul ne voient ni le LAN (hormis le leur) ni le web.
L’idée du réseau TB3 est de descendre les donnés des calculs à chaque noeud et de remonter les résultats.
Par contre pour une question de clarté, je veux attribuer des ips fixe pour chaque machine.

L’ethernet 10Gbits simplifierait tout, mais je ne l’ai que sur le noeud maître.

avatar Faabb | 

Merci beaucoup Pierre pour cet exposé détaillé !!
Donc si je comprends bien, pour construire un réseau TB reliant des Mac minis 2018 (4 TB, mais 2 contrôleurs) tout en ayant une ip fixe par noeud, on ne peux pas relier un Mac mini à plus d’une de deux machines. C’est une chaîne linéaire, pas en étoile ?

(Mini1)-(Mini2)-(MiniCentral)-(Mini3)-(Mini4)

J’ai pris l’un de mes mini en Ethernet 10Gbits, pour le noeud central.

avatar dujarrier | 

Je ne suis pas un spécialiste, mais depuis qques années, je pense qu’il y a un besoin réel de repenser l’architecture réseau autour de la connectique USB-C (qui je crois peut potentiellement aussi permettre de transporter du courant continu DC jusqu’a 240W à l’heure actuelle) et non pas RJ45, d’autant plus que l’Europe a imposé la généralisation du port USB-C sur la plupart des appareils portables.

A l’heure actuelle, il y a encore plein de gaps technologiques et donc besoin de beaucoup de travail de nouveaux développements matériels/logiciels, peut être via des start-ups chinoises et/ou américaines, ou bien un projet européen de R&D: routeurs Thunderbolt USB-C, Switch PoE Thunderbolt USB-C, modem Thunderbolt USB-C, cables USB-C Thunderbolt avec a la fois fibre optique (pour data) et cuivre (pour le courant/l’énergie),…

L’objectif serait de remplacer tout le cablage Ethernet d’une entreprise/maison par un réseau Thunberbolt USB-C avec des débits data qui pourront probablement dépasser à terms plus de 100Gbits/s grace a l’usage de fibre optique, et aussi apporter du courant continu DC d’au moins 240W aux appareils…

On en est probablement aux premisses d’une telle évolution…

avatar pocketalex | 

@dujarrier

Tu mélanges beaucoup de choses

Déjà tu confonds la prise de l’ordinateur, qui a une vocation universelle, avec le matos réseau, qui ne fait que du réseau

Inutile de transporter des signaux écran ou de l’alimentation sur des km, c’est inutile et extrêmement coûteux

La force du matos réseau est et reste de permettre la transmission de datas à des débits garantis (les fameux 1GbE, 2.5GbE, 5GbE, 10 GbE mais aussi 25 GbE, 40GbE, 100GbE) pour pas trop cher

Le TB c’est une connectique à courte distance : 1 à 3 m et pas plus

Pour faire plus, il faut passer par la fibre optique et les coûts s’envolent exponentiellement… aucun intérêt

En gros, ce que tu demandes existe déjà (réseau à 25GbE, 100GbE, …), avec du matos pro, et c’est hors de prix
Soit on le proposerait sous forme USB-C + fibre, et ce serait encore plus hors de prix

avatar dujarrier | 

@pocketalex

Non, en fonction des cas d’utilisation, cela peut être utile de transporter des signaux ecrans et de l’alimentation en courant continu (DC) sur plusieurs 100m…

Tous les appareils muni d’un port USB-C et pouvant être alimenté via l’USB-C pourrait directement se brancher a une prise murale USB-C pour être alimenté en courant continu (il en existe bien a l’heure actuelle en USB-A juste pour l’alimentation), mais avec l’avantage supplémentaire de servir aussi de prise réseau (véhiculer de la data, comme par exemple une connexion a internet).

Par contre, oui, à l’heure actuelle, et au début, il faudrait utilisé du matériel spécialisé, qui a un volume de production très inférieur à l’ecosystème avec prises RJ45, et donc cela serait beaucoup, beaucoup plus cher (je sais pas, disons peut etre 5x à 10x plus ou plus), et donc bien que techniquement réalisable, cela ne ferait peut être pas sens économique au départ…

Néanmoins, je pense qu’avec la généralisation de l’USB-C comme connectique par defaut pour les appareils mobiles, il n’est pas impossible que des start-ups décident à un moment donnéde développer les nouvelles technologies materielles et logicielles pour rendre cela possible, en commençant par vendre leurs produits aux professionnels pour rentabiliser leurs investissements…

avatar Pierre Dandumont | 

Ce n'est pas envisageable pour pleins de raisons.

Le premier, c'est que la prise elle-même n'est pas très adaptée pour ça, c'est ça se fixe moins bien que le RJ45.

La seconde, c'est que c'est impossible de faire de grandes longueurs sans que les coûts explosent. On peut espérer des débits élevés sur moins d'un mètre, au-delà on a besoin de câbles actifs (chers) ou de fibre optique spécialisée (cher aussi). Et en fibre, on doit coupler ça a du cuivre pour l'énergie, mais 240 W sur de grandes longueurs, c'est pas jouable, même en prenant en compte qu'on est passé sur une tension plus élevée.

Enfin, il n'y a pas de switchs Thunderbolt sur le marché, et c'estune technologie extrêmement onéreuse pour ça. Même en considérant qu'on puisse baisser les coûts par le volume, ça restera probablement largement au-delà de l'Ethernet.

avatar dujarrier | 

@Pierre Dandumont

Je suis d’accord que la prise USB-C est peut être un peu moins adaptée qu’une prise RJ45 (clipsable).

Par contre, pour la question des coûts, pas forcément d’accord si cela devait être généralisé à très haut volume : je rappelle que le coût des panneaux solaires photovoltaïques, des cellules de batterie,… était peut être au moins 10x plus cher qu’aujourd’hui il y a 10 ou 20 ans, et donc à l’époque n’était pas rentable économiquement.

Il y a une différence entre ce que les lois de la physique permettent de techniquement faire, et ce qui d’un point vue économique est/sera rentable.

L’Ethernet sur cuivre commence a atteindre ses limites physiques, et vu que les besoins ne cessent d’augmenter, si on veut continuer a augmenter le débit et dépasser plusieurs 100Gbit/s, il faudra probablement de toute façon passer à la fibre optique : le besoin d’un reseau domicile/entreprise en fibre optique se fera peut etre plus sentir qque part entre 2030 et 2040, ou bien après, et la commencera peut être à s’enclencher la hausse des volumes/baisse des coûts de la fibre optique…

D’un point de vue purement technique (donc en ne considerant pas le prix), à titre perso, je serais fortement intéressé par un reseau Thunderbolt USB-C à mon domicile :D… (mais encore une fois oui, le prix est bcp trop prohibitif à l’heure actuelle pour faire sens économique).

avatar RonDex | 

Est-ce que sur le long terme, la prise RJ45 va évoluer ? Car c’est vraiment une prise qui date…

avatar eX0 | 

@RonDex

C’est à dire? Parce que le rj45 n’est pas la seule technologie de connectique réseau par câble.

avatar RonDex | 

@eX0

La prise RJ45 date de… 1973 !
Et je me demande comment, six, et par quoi cette prise sera remplacé.

https://fr.flukenetworks.com/blog/cabling-chronicles/ethernet-cable-history#:~:text=Ethernet%20a%20été%20développé%20en,câbles%20coaxiaux%20en%20cuivre%20épais.

> Parce que le rj45 n’est pas la seul
Il y a quoi d’autres comme prise réseau ?!

avatar eX0 | 

@RonDex

Ben le problème n’est pas vraiment la prise ethernet. La majorité des gens ne sature déjà même pas la bande passante disponible sur un câble ethernet ni le débit maximal de l’ethernet, 10Gbs, le plus rapide. La prise ethernet reste pratique pour transmettre du réseau et de l’électricité avec le POE.

Le thunderbolt dont c’est le but de l’article.

Il y a le wifi que tout le monde connaît.

Après il y a les prises sfp pour la fibre et on va jusqu’à 100Gbs actuellement.

avatar dujarrier | 

@RonDex

Mon avis perso, est qu’une évolution possible est de passer de la prise RJ45 vers la prise USB-C avec dans le cable de la fibre optique pour la data + cuivre pour transporter du courant continu DC…

Néanmoins, je pense qu’il y aurait besoin de beaucoup de travail tant au niveau matériel que logiciel pour adapter tous les équipements réseaux nécessaire (hub Thunderbolt USB-C, switch Thunderbolt USB-C, routeur Thunderbolt USB-C, modem Thunderbolt USB-C,…) et peut etre adapter le protocole Thunderbolt (Thunderbolt 5.0 ?) pour ce cas de figure…

Il faudrait donc que des start-ups chinoises/américaines se lancent sur le sujet, et commence à proposer leur solutions techniques aux entreprises pour rentabiliser les lourds investissements…

avatar RonDex | 

@dujarrier

> Mon avis perso, est qu’une évolution possible est de passer de la prise RJ45 vers la prise USB-C

Oui, je pensais exactement la même chose. Vu que l’USB C permet de faire passer un peu près tout : courant électrique, vidéo, audio, réseaux, etc. avec des débits de plus en plus important. Je suppose qu’il serait logique que la prise RJ45 la place à la prise USB C.

avatar dujarrier | 

@RonDex

Moi c’est ce que je pense aussi, mais Pierre ne semble pas être d’accord avec cette idée 😉…

Néanmoins, il y a à l’heure actuelle, le problème du coût prohibitif de devoir redévelopper / adapter tous les materiels reseau RJ45 vers USB-C Thunderbolt, et relier tous ces equipements avec des cables USB-C mélant fibre optique pour la data et cuivre pour transporter du courant DC qui n’existe pas a l’heure actuelle et serait donc au départ aussi beaucoup plus cher que des cables réseau RJ45…

D’un point de vue technique, ça me semble techniquement réalisable, reste a voir si cela peut faire sens d’un point vue économique, et si oui, alors des start-ups se lanceront peut etre sur le développement de ces nouveaux équipements…

avatar eX0 | 

Je trouve que le thunderbolt est dd manière large une techno sous estimée et sous utilisée.

avatar xDave | 

@eX0

C’est lié au prix.
Pour en tirer parti il faut au moins un port de libre pour y brancher un DD qui va coûter le double ou le triple d’une version USBC.
Ou un dock TB3/4 avec des ports TB en sortie.

J’ai un dock TB2 que je devrais remplacer dans la logique des choses, sauf que je vais déjà commencer par changer mes disques durs (si on veut vraiment bénéficier de la bande passante du TB3/4), donc la douille qui va avec.

avatar eX0 | 

@xDave

Oui et non. Il y a plein de cas où c’est pertinent.
La question du coût est relative et ça demande de comparer de manière fine pour se faire une idée.

Exemple:

Je veux brancher mon mac mini et mon MacBook Air pour backup/transférer des fichiers. Quelle solution existe en dehors d’une carte réseau à 1Gbs? Rien. Un câble thunderbolt à 30€ qui peut servir à charger l’ordinateur à 100watts, servir de carte réseau à 10 Gbs pour échanger des fichiers, c’est cheap. Il n’existe aucune carte réseau usb à 10 Gbs, les rares cartes usb c à 5 Gbs surchauffe déjà trop pour être pertinent.

Et pour ton thunderbolt, Apple a un adaptateur thunderbolt 1/2 vers 3 bidirectionnel.

avatar docdav | 

Ça reste quand même limité à du local voir ultra local en bureau et donc au final pour des types d’applications très précises.
L’inverse d’un réseau ethernet dans une maison, on a peut-être pas les 10g mais c’est partout et c’est simple.

avatar pocketalex | 

@docdav

Pas compris…

On parle de réseau local, dans tous les cas.

Que tu sois au bureau ou à la maison, tu es connecté à un réseau local…

avatar eX0 | 

@pocketalex

Il chiale pour chialer.

avatar docdav | 

@eX0

Je te dirais bien qq chose.

avatar eX0 | 

@docdav

Comme le nom d’un groupe de rap français? Ou une chanson de lili allen?

avatar docdav | 

@pocketalex

Vu les tarifs équiper une maison en Thunderbolt n’est pas envisageable.
Quand je parle de local je veux dire dans la même pièce.
Sinon il faut faire des rocades en fibre optique etc et c’est pas simple ni peu cher non plus.

avatar eX0 | 

@docdav

Le thunderbolt est une bonne solution pas cher en point à point entre équipement déjà équipé. Le but n’est pas de créer un réseau complexe en taille et en nombre.

avatar pocketalex | 

Petit point que je me permets de rajouter : les NAS Qnap qui disposent du Thunderbolt et d’un port Ethernet 10GbE jouent le rôle d’adaptateur TB vers 10 GbE

En gros, on se connecte au NAS via TB (on reste en Ethernet, via TB) et l’Ethernet 10GbE au cul du NAS est disponible pour le Mac : pour accéder au réseau, à d’autres postes en réseau, à d’autres NAS en réseau et bien sûr.. à Internet

C’est le « petit plus » en plus des NAS Qnap, et c’est un ' petit plus' fort bienvenu

avatar raoolito | 

bon ok un cable ethernet 10gb ca se trouve moins facilement qu'un cable thunberbolt 3-4 (et encore, ca peut se discuter..)
Mais crotte quoi ! On reste bloqué à 10gb ? c pas une limitation entre la théorie et la pratique c'est vraiment un truc coupé en 4 (ben oui on peut en théorie monter à 40gb en TH3-4)

ca gâche tout je trouve meme si oui c'est un poil plus pratique qu'un cable 10gb a branche sur chaque ordinateur (car meme là on devra juste assigner manuellement l'adresse ip...)

avatar Pierre Dandumont | 

Le câble Ethernet 10 Gb/s ça se trouve facilement en pratique (en réalité, du 5E basique supporte bien le 10 Gb/s sur de courtes distances).

Après, pour le débit, y a pleins de raisons. La première, c'est que ça passe probablement par le lien PCIe, donc on a 32 Gb/s sur les 40 Gb/s (le reste sert pour la vidéo). Et les contrôleurs actuels saturent plutôt vers 28 Gb/s. Ensuite, c'est aussi probablement pour la compatibilité.

avatar raoolito | 

@Pierre Dandumont

j’avais profité d’une promo ya quelques mois avec un cable th3 apple de 2m (45€) du coup tout est prêt pour faire ce potentiel réseau, mais un cable 10gb et un adaptateur usb-c>ethernet10 n’auraient pas coûté plus cher il me semble si je l’avait acheté neuf
m’enfin bon merci pour vos supers articles ;) dans tous les cas !!

avatar pocketalex | 

Oui l’article est passionnant et très complet

Bravo !

avatar sveireman | 

J’ai connecté entre eux mon Studio et Mini M1, et ça fonctionne. J’ai laissé Adresse IP auto-assignée.
Par contre, ça ne fonctionne pas avec mon iMac Late 2015. J’utilise les câble et adaptateur Apple évidemment. Il est indiqué Pont Thunderbolt inactif.
Quelqu’un aurait une suggestion ?

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