在测试中,我们发现标称速率为1200Mbps的WiFi 6无线网卡的实际平均速率往往只有800Mbps左右,远低于其标称速率。相比之下,标称速率为1000Mbps的有线网卡却可以轻松跑出900Mbps或更高水平的平均速率。因此,在实际使用体验上,千兆级有线网络往往能胜过标称速率更高的WiFi 6甚至WiFi 6E无线网络。
那么,为什么会出现这样的状况呢?这要从数据在网络上的传递方式说起。
每个数据帧包含了目标地址、源地址、序号、校验和以及实际数据等部分,其中实际数据部分的大小是可变的。当有多个数据帧需要传输时,它们会被组装成一个数据包进行传输。这个数据包的大小是有限制的,同时也受到网络拥塞和其他因素的影响。
在传输过程中,如果一个数据包的大小超过了限制,那么就会被分割成多个小数据包进行传输。这些小数据包都需要重新计算校验和,以确保数据的完整性和正确性。这个过程会消耗一定的时间和带宽资源,从而影响网络的实际速率。
此外,网络中还存在着其他因素,如延迟、丢包率等,也会影响网络的实际速率。因此,我们在实际应用中往往无法达到标称速率,而只能接近或略低于它。
在无线网络的数据帧中,有效数据的比例实际上与有线网络相当。然而,仅仅依靠“封包信息”的说法并不能解释为什么无线网络的实际速率与协议速率之间存在很大的差距。这时,我们需要提到两个专有名词,即“全双工”和“半双工”。
我们可以把数据通道比作连接A和B的道路,那么“全双工”代表这条道路可以同时允许A到B和B到A的通行,而“半双工”则表示这条道路只能单向通行,即在同一时刻只允许一个方向通行。因此,“半双工”相当于“可切换方向的单工”。
目前,千兆级的有线网络通常采用全双工的工作模式,而WiFi无线网络则使用半双工的工作模式。由于这个原因,对于有线网络来说,在发送数据的同时也能接受数据,两个方向的数据包几乎不会相互干扰对方的工作。因此,如果有线网络需要双向传输数据时,两个方向的传输都能同时进行并且都达到千兆级的速率,实际吞吐量相当于是两个千兆网络叠加,相当于2000Mbps的水平。
因此,在实际应用中,采用半双工模式的WiFi无线网络往往无法实现与有线网络相同的实际吞吐量。这是因为当其两个方向同时传输数据时,网卡实际上是在“接受模式”和“发送模式”之间不断切换,导致实际吞吐量无法超过协议速率。此外,为了保证无线网卡能够正确地切换模式,数据帧的传输时间会增加帧间隔时间,从而降低了单位时间内传输的有效数据量。
另外,有线网络的载体是电缆和光纤等物理媒介,其传输距离较远且不容易受到外界干扰。相比之下,无线网络在传输数据时需要经过多次的传输和转接,每一次传输都可能会造成数据的衰减和失真,从而影响实际速率。此外,无线网络的传输速度还受制于信号强度、信道质量等因素,而这些因素往往也与客户端与路由器之间的距离、障碍物、电磁环境等有关。因此,在实际使用中,我们需要根据具体情况来选择适合的网络连接方式,以获得最佳的性能表现。
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