从网线的工作原理了解千兆和万兆

当很多小伙伴看到这个标题的时候，都会说这个有什么好说的？大家不都知道吗？千兆就是千兆网络的传输速度，万兆就是万兆网络的传输速度啊！借此机会，今天就来好好谈一谈千兆和万兆究竟是什么，它们又存在怎样的区别呢？

图 1 网线类型及传输速率

正如大家所知，在这里要讲的千兆就是指 1000Mbit/s，万兆就是指 10Gbit/s，而这个数值的大小就是网络传输速率的大小。即一个 10G 的数据包，千兆网络需要 10 秒钟的时间才能传输发送完，而万兆的网络只需要 1 秒钟就可以搞定了。难道你还不心动吗？

深度解剖千兆和万兆前，咱们需要先了解一下百兆线的传输原理，4 对双绞线的五类线，即 CAT 5，五类线传输 100Mbit/s，传输带宽（频率）为 100MHz。很多业内小伙伴都知道，五类线虽说有 8 根线，但实际上只使用了 12 线对和 36 线对 4 根线。12 线对是发送数据，记为 “Tx”；36 线对是接收数据，记为 “Rx”。45 线对和 78 线对则作为备用线对存在，预防现有工作的线对出现问题，可以及时更换使用。

图 2 百兆线的传输内结构

目前网络布线，普遍是双绞线和光纤。双绞线是由两条外面被覆塑胶类绝缘材料、内含铜缆线，互相绝缘的双线互相缠绕（一般以顺时针缠绕），绞合成螺旋状的一种电缆线。双绞线可减少发送中信号的衰减、减少串扰（英语：crosstalk) 及噪声）英语：Noise)、并改善了对外部电磁干扰的抑制能力。可见双绞的发明，为数据传输，网络发展提供了基础架构，大大加速了互联网的发展。通俗点的说，每一对双绞线中的每一根铜线，都是传输相同的数据和信号。这是因为同一根导体在进行数据传输的同时，总是会由于自身或者周围的环境（噪声）造成一定的损耗（数据丢包），双绞线的目的便是在于降低这种噪声的干扰，双绞线两根铜芯传输同样的信号，最终在接收端进行整合，查漏补缺，将完整的数据传输到 C 端。

图 3 双绞线的传输逻辑

到了这里，相信好多小伙伴基本都知道网线内部结构的基本工作原理了。但是你肯定会有另一种想法，六类线传输千兆网络，内结构的基本工作原理跟五类线的一样吗？答案当然是不一样的。六类网线传输的是稳定千兆网络（10BASE-T/100BASE-T/1000BASE-T），传输带宽为 250MHz，即两对双绞线已满足不了千兆的传输速率，必须使用 4 对双绞线，其中两对双绞线进行发送（12，45 线对），两对双绞线进行接收（36，78 线对）。这样就可以满足 250MHz 传输带宽的基础条件，从而达到千兆的传输速率。

图 4 六类线的内结构传输原理

千兆网络是通过两对双绞线，12 线对和 36 线对进行数据发送，45 线对和 78 线对进行数据接收。举例来说，如果某一根六类非屏蔽网线传输的是 1Gbps 的网速，那么 12 线对和 36 线对是同时均摊这 1Gbps 的承载量，所以 12 线对承接 500Mbps 的传输速度，36 线对承接 500Mbps 的传输速度，整一根网线传输的是 1000Mbps 的传输速度。

万兆（10Gbps）网络与千兆网络的传输速度相差了十倍，对此万兆网络对应的网线是超六类（TIA）和七类（ISO），超六类网线传输的带宽是 500MHz，七类网线传输的带宽是 600MHz，但是两者都是传输 10Gbps 的速度。其内结构的基本传输原理跟六类网线的是一致的，不一样的是在于随着带宽的增加，相同线径的铜导体自身的衰减会变大，所以需要适当的增加线缆的直径来延长网线的传输距离，当然也包括双绞工艺等技术的精密度。

图 5 万兆交换机

相对于万兆来说，千兆的技术水平成熟很多，制作成本也较低，而万兆布线的成本就远高于千兆的布线成本了。首先是网线、网络模块、网络跳线、网络配线架等，再者就是交换机、路由器等，最后就是宽带的问题了。万兆网络的传输速度确实是很快，快到我们平时的基本网络需求都用不到这样的速度，但是它的布线成本是那么的大，而且只要某个环节出现问题，那万兆的效果可能就达不到了。所以你会如何选择满足自己的网络布线呢？有什么问题大家评论区留言哦！

下篇预告

了解了千兆后，作为小白的你如何为家庭布置一条通畅的网络链路呢？下期让我们一起来为家庭布线集思广益吧！综合布线行业，科技前沿，还有哪些你想了解的呢？敬请期待 “深鲨万事通” 为大家解答。

参考文献

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