Der Kabel-Guide: Peripherie & Netzwerk

COMPUTER Kabel-Guide Der Kabel-Guide: Peripherie & Netzwerk Für welches Gerät ist welche Schnittstelle besonders geeignet? Und welches Kabel ist das richtige, um das Gerät anzuschließen? Die Rückseite eines PCs ist voller Schnittstellen: Tastatur und Maus werden per USB angeschlossen, Festplatten per esata oder Firewire, die eine Videokamera erfordert eine Firewire-Schnittstelle, die andere wiederum USB. Und das Netzwerkkabel gehört außerdem noch in eine der RJ- 45-Buchsen. Was ist beim Kauf eines Kabels zu beachten? Was macht diese Schnittstellen so besonders? Und warum wird mit Thunderbolt bald alles viel einfacher? Thunderbolt Thunderbolt wird wenn sie sich durchsetzt die universelle Schnittstelle für alle am Computer sein. Per Thunderbolt lassen sich externe Festplatten, Videokameras, Lautsprecher, Das Innere eines Steckers: In jedem Thunderbolt-Stecker sitzt ein Kontroller, der auf das Kabel kalibriert ist. So werden Fertigungstoleranzen der Kabel ausgeglichen (Bild A) Tastatur und Maus, aber auch Monitore mit dem Rechner verbinden. Entwickelt wurde Thunderbolt von Intel und Apple. Ab April wird es die ersten Windows-PCs mit Intels Ivy- Bridge-Chipsatz geben. Dieser Chip- Datenrate: USB, Thunderbolt und esata im Vergleich USB.0 erreicht mit 5000 MBit/s eine 10-mal höhere Datenrate als USB 2.0. Thunderbolt bietet noch einmal doppelt so viel Leistung wie USB.0 Schnittstelle Firewire 400 USB 2.0 Firewire 800 esata USB.0 Thunderbolt (derzeit) Thunderbolt (geplant) Theoretische Datenübertragungsrate 400 MBit/s 480 MBit/s 800 MBit/s 000 MBit/s 5000 MBit/s 10.000 MBit/s 100.000 MBit/s satz integriert dann die Thunderbolt- Schnittstelle in Notebooks und Desktop-PCs. Besonders charakteristisch sind die auffällig langen Stecker von Thunderbolt. Das hat technische Gründe. In jedem Stecker sitzt, zusätzlich zu den ohnehin in den n notwendigen Kontrollern, noch je ein weiterer Kontroller. Die Kontroller in den Steckern sind auf das zugehörige Kabel kalibriert und gleichen Fertigungstoleranzen aus (Bild A). Nur so können die hohen erreicht werden. Solche Kabel heißen deshalb auch aktive Kabel. Auf den Steckern der derzeit verfügbaren Thunderbolt-Kabel prangt ein großer Blitz, das Schnittstellensymbol für Thunderbolt. So lassen sich die Thunderbolt-Stecker vom baugleichen Mini-Displayport unterscheiden. 88 Fotos: Mathias Vietmeier Das Computer-Magazin 4/2012

Kabel-Guide COMPUTER Inhalt Der Kabel-Guide Thunderbolt S. 88 USB S. 90 Ethernet S. 91 esata S. 92 Firewire S. 9 Datenrate: USB, Thunderbolt und esata im Vergleich S.88 Anschlussbeispiel: Thunderbolt-Dockingstation S.89 USB: Stecker und Buchsen S.90 Anders als bisherige Steckverbindungen für den PC, etwa USB oder HDMI, kann Thunderbolt die Daten sowohl elektrisch über Metalldrähte als auch optisch per Glasfaser übertragen. Aus Kostengründen verzichtet Intel vorerst noch auf die optische Datenübertragung. Wann die optische Variante folgt steht noch nicht fest. Für ein Thunderbolt- Kabel, das zwei Meter lang ist, verlangt Apple derzeit rund 50 Euro. Längere Kabel gibt es nicht. Erst optische Kabel werden Längen von bis zu zehn Metern ermöglichen. Am hohen Preis wird sich auch mit der künftig stärkeren Verbreitung von Thunderboltfähigen n zunächst nicht viel ändern. Denn der Produktionsaufwand der Kabel ist wegen der Kontroller in den Steckern hoch. Hinzu kommt die Kalibrierung der Kontroller auf die Kabel; auch diese zwingende Maßnahme ist ein Kostentreiber. Belkin Thunderbolt Express Dock: Hier schließen Sie Monitor, Tastatur, Maus und Netzwerk an. Ein einzelnes Thunderbolt-Kabel verbindet dann Dock und Notebook (Bild B). Das Dock soll im September verfügbar sein Derzeit bietet Thunderbolt eine Datenrate von 10 GBit/s. Damit ist es doppelt so schnell wie USB.0, das lediglich 5 GBit/s erreicht. Intel gibt zudem an, dass die Leistung von Thunderbolt in den nächsten Jahren auf 100 GBit/s Anschlussbeispiel: Thunderbolt-Dockingstation Thunderbolt ist eine sehr flexible und leistungsfähige Schnittstelle. Über ein spezielles Dock und ein einzelnes Thunderbolt- Kabel lassen sich alle Peripheriegeräte, auch der Monitor oder das Netzwerk, mit dem Notebook verbinden. Power-LAN / Netzwerk Lautsprecher 1 2 4 5 Thunderbolt HDMI USB Klinke Ethernet Notebook Thunderbolt- Dock 5 4 Maus 1 2 Tastatur Festplatte Monitor Das Computer-Magazin 4/2012 89

COMPUTER Kabel-Guide steigen wird. Über eine Thunderbolt-Schnittstelle lassen sich rein rechnerisch Die Abkürzung USB steht für 50 GByte Daten in 40 Sekunden Universal Serial Bus. Per USB kopieren. Das entspricht lassen sich verschiedenste ex- etwa zwei Spielfilmen in voller terne mit einem PC HD-Auflösung. USB.0 verbinden, etwa Speicherterne würde dafür immer noch gute sticks, Festplatten, Tastatur, 80 Sekunden benötigen. Maus, Drucker oder Lautsticks, Die Datenrate von 10 GBit/s sprecher. USB ist derzeit die bietet Thunderbolt übrigens am häufigsten verwendete auf zwei Kanälen parallel. Ein Schnittstelle zum Anschluss entprechendes Gerät könnte von Peripheriegeräten. durch Kanalbündelung somit sogar 20 GBit/s übertragen. RJ-45-Stecker: Ein solcher Stecker hat auf der einen Seite acht Kontakte und auf der anderen eine Feder zum Einrasten in der Buchse (Bild C) Ein Merkmal von USB ist, dass es nicht den einen Stecker Bislang setzt nur Apple als Computerhersteller auf Thunderbolt und verbaut diese Schnittstellen seit dem Frühjahr 2011 in den eigenen Produkten, etwa imac oder Macbook. Mit der nächsten Apple. Sobald die ersten Windows-PCs mit Thunderbolt-Schnittstelle kommen, werden auch weitere Peripherie-Hersteller nachziehen. Besonders interessant: eine Thunderbolt-Dockingstation gibt, sondern viele verschiedene Varianten: Typ A, Typ B, Mini-B oder Micro-B. Hinzu kommen die neuen Steckervarianten für USB.0. Deren Stecker und Buchsen lassen sich wegen Generation der Ultrabooks von Acer für Notebooks der blauen Inlays gut von den alten und Asus, die im April erwartet werden, (Bild B). Hier schließen Sie Monitor, Tastatur, USB-Varianten unterscheiden. Eine sollen auch erste Windows-PCs mit Thunderbolt-Schnittstelle erhältlich sein. Die Hersteller von Peripheriegeräten haben Thunderbolt teilweise bereits aufgegriffen. So gibt es externe Festplatten von Lacie und Elgato, RAID- Systeme von Promise und Monitore von Festplatte, Lautsprecher und Netzwerk an. Von der Dockingstation zum Notebook genügt dann ein einzelnes Thunderbolt-Kabel, um die gesamte Peripherie mit dem Notebook zu verbinden. Der Kasten Anschlussbeispiel: Thunderbolt-Dockingstation auf Seite 89 verdeutlicht die Möglichkeiten. kleine Übersicht der typischen Stecker finden Sie unten im Kasten USB: Stecker und Buchsen. Typ A findet sich in der Regel an dem Gerät, an dem die Tastatur, die Festplatte oder der Drucker angeschlossen werden soll, also am Desktop-PC oder am Notebook. Die anderen Varianten, also Typ B, Mini-USB oder Micro-USB, finden USB: Stecker und Buchsen sich hingegen an den Peripherie- geräten, etwa dem Drucker, der Digitalkamera Die hohe Datenrate von USB.0 erfordert neue Stecker mit zusätzlichen Datenleitungen. oder der Festplatte. Dement- Die Übersicht zeigt die neuen Stecker und welche Stecker in welche Buchse passen. sprechend hängt an dem einen Ende eines USB-Kabels in der Regel ein Stecker USB 2.0 USB.0 des Typs A und an dem anderen Alte Stecker in Neue Stecker in neuen Buchsen? alten Buchsen? Ende einer der Typen B, Mini-B oder Micro-B. Typ A USB-Kabel dürfen maximal fünf Meter lang sein. Längere Kabel können dazu führen, dass die Kommunikation Typ B zwischen PC und Gerät nicht einwandfrei funktioniert. Es gibt jedoch Hubs oder Verstärker. Diese sind an eine zusätzliche Mini-B Stromquelle angeschlossen und erhöhen die Reichweite noch einmal. Je kürzer das Kabel aber ist, desto Micro-B höher ist die Datenrate. Das ist vor allem beim Anschluss von externen Festplatten wichtig. USB 90 Das Computer-Magazin 4/2012

Kabel-Guide COMPUTER Übrigens: Jeder Hersteller darf einen riegerät oft und regelmäßig eigenen USB-Stecker entwickeln, so an verschiedene lange er sich dabei an die USB-Stan- Rechner anschließen. dards hält. Das ist auch der Grund, warum viele per USB mit dem Rechner verbunden werden können, auf der seite aber eine spezielle Steckerform verwendet wird. Zu dieser Kombination passende Kabel werden dann meist nur vom hersteller zu einem deutlichen höheren Preis angeboten. Ein einfaches, zwei Meter langes USB- Kabel kostet online etwa 4 bis 5 Euro. Solche Kabel sind dann für den Anschluss von USB-2.0-n an einen Rechner vorgesehen. Kabel für USB.0, ebenfalls zwei Meter lang, kosten rund 6 bis 7 Euro. Günstigere Kabel zum Preis von etwa 2 Euro sind meist schlecht verarbeitet, mechanisch wenig belastbar und halten nicht besonders lange. Teurere Kabel sind in der Regel speziell geschirmt oder haben vergoldete Kontakte. Der daraus vielleicht gewonnene Vorteil ist technisch zwar mess-, in der Praxis aber nicht feststellbar. Zumal die für solche Kabel gern einmal bei über 15 Euro liegen. Lediglich mechanisch besonders stabile Kabel können sich lohnen, wenn Sie ein Periphe- MBit/s. Das entspricht 625 MByte/s. In der Praxis sind jedoch nicht mehr als 50 MByte/s möglich. Das ist aber noch immer ausreichend, um eine externe, mechanische Festplatte mit maximaler Leistung zu lesen oder zu beschreiben. Fast alle, die man an einen Rechner anschließen kann, nutzen mittlerweile USB als Schnittstelle, etwa Eingabegeräte, Webcams, Drucker, Festplatten, Speichersticks, Scanner oder Modems. Dank der deutlich höheren Datenrate von USB.0 lassen sich auch Festplatten mit viel Speicherplatz in akzeptabler Zeit lesen und beschreiben. SATA und esata: Links im Bild ist die typische L-Form eines SATA-Steckers zu sehen, rechts die esata- Die maximale Datenrate von USB 2.0 liegt bei 480 MBit/s, das entspricht 60 MByte/s. Dies ist aber nur der theoretisch mögliche Wert. In der Praxis werden meist lediglich 5 MByte/s erreicht. Deutlich höher ist die Steckervarianten: Teile eines RJ-45-Steckers sind manchmal aus Metall. maximale Datenrate von Gelegentlich schützt eine Tülle die Feder des Steckers (rechts) (Bild D) USB.0. Sie beträgt 5000 Wissenswertes zu USB lesen Sie im Artikel Alles über USB.0 auf Seite 62. Ethernet Ethernet-Kabel gehören zu den Twisted-Pair-Kabeln. Twisted Pair bedeutet, dass die Adern des Kabels paarweise miteinander verdrillt sind. Verdrillte Kabel sind besser gegen elektromagnetische Einflüsse geschützt als Kabel, bei denen die Adern parallel verlaufen. Variante ohne den Winkel (Bild E) Metall (Bild D). Ethernet-Kabel, an denen bereits Stecker angebracht sind, werden Patch- Kabel genannt. Sie sind fertig konfektioniert meist zwischen einem halben und zehn Meter lang. Je länger ein Kabel ist, desto höher muss die Qualität sein, damit es nicht zu einem Leistungsabfall kommt. Der Stecker eines Patch-Kabels hat die Modellbezeichnung RJ-45 (Bild C). Deshalb wird oft auch von einem RJ-45- Kabel gesprochen, wenn man ein simples Netzwerkkabel meint. Die Stecker haben acht Kontakte auf der einen Seite des Steckers und eine Feder zum Arretieren des Kabels in der Buchse auf der anderen Seite. Die Stecker sind in der Regel aus transparentem Plastik und die Federn gelegentlich von einer Tülle in der Farbe des Kabels geschützt. In seltenen Fällen ist ein Teil des Steckers auch aus Das Computer-Magazin 4/2012 91

COMPUTER Kabel-Guide Im Internet bekommen Sie fünf Meter lange Patch-Kabel bereits für etwa 5 Euro, teils auch deutlich günstiger. In manchen Fachgeschäften werden Patch-Kabel von fünf Metern Länge aber auch für 20 Euro und mehr ver- Früher wurde bei Patch-Kabeln, die Sie für das Heimnetzwerk benötigen, zwischen Cat 5 und Cat 5e unterschieden. Cat bezeichnet dabei die Qualitätskategorie des Netzwerkkabels. Sie bestimmt, welche Eigenschaften das Kabel aufweisen muss. Je höher die Kategorie, desto besser das Kabel. Kabel der Kategorien 5 und 5e unterschieden sich darin, dass Cat-5e-Kabel esata-slot-blech: Ein solches Slot-Blech wird an der Gehäuserückseite montiert. besser geschirmt waren. Die Es leitet zwei SATA-Anschlüsse nach draußen (Bild F) Schirmung garantiert, dass Cat-5-Kabel sind sowohl für Netzwerke mit 100 als auch 1000 MBit/s (Gigabit) ausgelegt. Sie müssen für ein Gigabit- Netzwerk Ihre vorhandenen Kabel also nicht ersetzen, außer Sie haben sie vor 200 gekauft. Die tatsächliche Datenrate liegt für Netzwerke mit 100 MBit/s bei rund 12 MByte/s und für Netzwerke mit 1000 MBit/s (Gigabit) bei rund 117 MByte/s. Das entspricht hervorragenden 94 Prozent der theoretischen Datenrate. esata esata ist die externe Variante des internen SATA- Anschlusses für Festplatten. esata ermöglicht es somit, auch externe Festplatten per SATA mit dem Rechner zu verbinden. esata unterscheidet sich von SATA lediglich in der Form des Steckers (Bild E), ist ansonsten aber vollständig kompatibel. Das System die übertragenen Daten auch auf längere Distanzen mit der maximalen Geschwindigkeit der Netzwerkkarten verschickt werden können. 2002/200 wurde die Spezifikation jedoch geändert. Alle Cat-5-Kabel müssen nun geschirmt sein. Weil es somit kauft. Das ist unverhältnismäßig und überzogen. Als Grund für den hohen Preis wird meist angegeben, dass es sich um Kabel nach Cat 5e handelt. Das rechtfertigt den hohen Preis aber nicht, weil Cat 5 und Cat 5e seit 2002/200 identisch sind. merkt nicht einmal, dass die Festplatte extern angeschlossen ist, weil der esata-anschluss nur ein nach außen geführter SATA-Anschluss ist. Außerdem ist die per esata extern angeschlossene Festplatte genauso schnell wie eine interne Festplatte. keinen Unterschied mehr zwischen Cat 5 und Cat 5e gibt, wurde die Bezeichnung Cat 5e fallen gelassen. Alle nach 200 produzierten und verkauften Cat- 5-Kabel sind automatisch auch Cat-5e- Kabel. mit Ethernet- Anschluss gibt es viele. Zuallererst natürlich jene, die per Ethernet verbunden werden sollen, also Rechner, NAS- Server, Router, Fernseher, Blu-ray-Player oder Festplattenrekorder, aber auch die, die die Vernetzung ermöglichen, also Firewire 400: Links im Bild ist die kleine 4-Pin-, rechts die große 6-Pin- Switches, Hubs oder Variante zu sehen (Bild G) Power-LAN-Adapter. Deutlich wird dieser Vorteil von esata, wenn man einen Blick auf andere externe Festplatten wirft, die etwa per USB oder Firewire angeschlossen werden. So sitzt bei einer USB-Festplatte ein Kontroller im Gehäuse. Dieser Kontroller nimmt die von der Festplatte gelieferten Daten und verpackt sie so, dass sie per USB übertragen werden können. Dieses Verpacken kostet Zeit und es kommt zu Verzögerungen. Außerdem werden die von der Festplatte stammenden Daten unnötig aufgebläht. Das führt wiederum zu einem geringeren Datendurchsatz. esata-kabel dürfen bis zwei Meter lang sein. Damit die Daten mit hoher Geschwindigkeit übertragen werden können, sind esata-kabel und deren Stecker speziell geschirmt. Das schützt sie gegenüber äußeren Einflüssen. Außerdem verfügen die Stecker über eine Lasche, um sie in der esata-buchse zu fixieren. Online erhalten Sie ein zwei Meter langes Kabel bereits für rund 5 Euro. Mehr als 10 Euro sollten Sie für ein solches Kabel nicht bezahlen. Ein simples 92 Das Computer-Magazin 4/2012

Kabel-Guide COMPUTER SATA-Kabel reicht zum Anschluss einer esata- Festplatte nicht aus. Die maximale Datenübertragungsrate beträgt bei esata GBit/s. Das entspricht etwa 75 MByte/s. Das ist rund doppelt so schnell wie die erste Generation von SATA-Festplatten mit 1.5 GBit/s, aber nur halb so schnell wie die aktuellen SATA-Festplatten mit 6.0 GBit/s. Die tatsächliche Datenübertragungsrate hängt aber meist nicht von esata, sondern von der externen Festplatte oder SSD selbst ab. Mechanische Festplatten liegen meist deutlich unter 00 MByte/s. Einige teurere SSDs können aber bereits Übertragungsraten von über 500 MByte/s erreichen. SATA ist ein Standard, um Daten von und zu einer Festplatte oder SSD zu übertragen. Dementsprechend gibt es nur externe Festplatten, SSDs oder Speichersticks mit esata-anschluss. Falls auf dem Mainboard kein esata-anschluss aufgebracht ist, lässt sich ein Slot-Blech nachrüsten (Bild F). Dieses wird mit einem SATA-Anschluss des Mainboards verbunden und führt ihn damit nach außen. Die maximale Länge für das interne und externe Kabel reduziert sich aber wegen der vielen Kopplungen und Übergänge auf zusammen einen Meter. Anschlussvielfalt: Diese Festplatte kann per esata, Firewire 400, Firewire 800 oder USB 2.0 angeschlossen werden. Die höchste Datenrate bietet hier esata (Bild I) Firewire 800: Die Stecker mit den gekerbten Inlays haben neun Kontakte, drei mehr als Firewire 400 (Bild H) Firewire Firewire wird vor allem in der Videound Musikbranche eingesetzt und ist in der Apple-Welt sehr verbreitet. Aber auch PCs haben oft Firewire. Wie USB hat auch Firewire verschiedene Stecker. Typisch für Firewire 400 ist der an zwei Ecken abgeschrägte Stecker, der in der Regel am Rechner selbst eingesetzt wird. Häufig wird auch die Bezeichnung 6-Pin für diesen Stecker verwendet. Hinzu kommt der kleine Stecker mit Mulde, der meistens an den Endgeräten eingesteckt wird, oft auch 4-Pin genannt (Bild G). Die maximale Entfernung zwischen zwei n darf viereinhalb Meter betragen. Firewire 800 führt neue Steckertypen ein. Diese haben ein rechteckiges, gekerbtes Inlay, auf dem die Kontakte sitzen (Bild H). Weil es neun Kontakte sind, wird dieser Stecker auch oft 9-Pin genannt. Firewire 800 ist abwärtskompatibel zu Firewire 400. Ein drei Meter langes Kabel für Firewire 800 kostet online zwischen 7 und 8 Euro, selten mehr. Kabel für das langsamere Firewire 400 sind vielerorts deutlich teurer als etwa Kabel für Firewire 800. Das liegt unter anderem daran, dass Firewire 400 nicht mehr so oft nachgefragt wird. Online bekommen Sie die Kabel aber etwa zum gleichen Preis wie Kabel für Firewire 800. Verbreitet sind Anschlüsse mit Firewire 400 und Firewire 800. Die Zahl gibt die maximale Datenrate in MBit/s an 400 MBit/s und 800 MBit/s. Firewire 400 kann Daten also mit maximal 50 MByte/s und Firewire 800 mit maximal 100 MByte/s übertragen. Zum Vergleich: USB 2.0 erreicht von 480 MBit/s, USB.0 sogar 5000 MBit/s. Diese Datenübertragungsrate erreicht Firewire, genau wie Thunderbolt, gleichzeitig in beide Richtungen, also vom und zum externen Gerät. So würden sich Daten theoretisch mit 100 MByte/s auf die Festplatte schreiben und gleichzeitig mit 100 MByte/s lesen lassen. USB, als Beispiel, erreicht die maximale Datenrate nur in eine Richtung gleichzeitig, also entweder zum oder vom externen Gerät zum PC. Zu den n, die per Firewire angeschlossen werden können, zählen externe Festplatten (Bild I), Videokameras und Audiogeräte. Letztere werden insbesondere von professionellen Anwendern genutzt. Mark Lubkowitz computer@com-magazin.de Weitere Infos www.apple.com/de/thunderbolt Informationsseite von Apple zur neuen Thunderbolt-Schnittstelle Das Computer-Magazin 4/2012 9