比較有線網(wǎng)速和無線網(wǎng)速

引言：近年來隨著無線網(wǎng)絡的普及，在大多數(shù)辦公場合都實現(xiàn)了有線與無線的雙覆蓋，我們究竟是用無線還是有線？本文從CSMA/CA協(xié)議、無線路由工作原理深度解析有線網(wǎng)絡與無線網(wǎng)絡速度之差異。

有線和無線網(wǎng)絡各有各的優(yōu)勢，比如有線網(wǎng)絡網(wǎng)速穩(wěn)定、相對安全，但移動性有先天不足，這些本文不再討論，本文只討論有線網(wǎng)絡、無線網(wǎng)絡網(wǎng)速的問題。目前有線網(wǎng)絡大多百兆到桌面，而辦公室里的采用8011.n的WiFi卻號稱網(wǎng)速達到150M、300 M甚至更高，面對百兆的有線網(wǎng)絡與300 M甚至更高的無線網(wǎng)絡，你是用有線還是無線？也許你會毫不猶豫的選擇無線，300 M的無線真的比百兆的有線快嗎？

按照通常的理解，當然是300 M要快，但網(wǎng)速卻不一定，網(wǎng)速是發(fā)送數(shù)據(jù)幀時所能達到的速度，幀與幀間的間隔時間在計算時并不包括在內(nèi)，所以如果考慮幀與幀的間隔時間，300 M的網(wǎng)速遠遠達不到這樣的數(shù)據(jù)傳輸速度。下面分析有線和無線網(wǎng)絡發(fā)送一幀所需的時間。

圖1 CSMA/CA工作原理圖

百兆有線網(wǎng)絡最大幀為1500B，無線網(wǎng)絡最大幀可以達到2312B，但無線信號并不是很穩(wěn)定，如果幀長過大，就要進行分片，每個分片間還需要有幀間隔，所以無線傳輸大數(shù)據(jù)幀效果并不好。假定兩者數(shù)據(jù)幀大小都是1500B，有線網(wǎng)絡采用CSMA/CD（載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測）協(xié)議，在發(fā)送數(shù)據(jù)時連續(xù)偵測介質(zhì)，一旦空閑就開始發(fā)送，并且邊發(fā)送邊監(jiān)聽，出現(xiàn)沖突立即停止發(fā)送，發(fā)送一幀所需的時間計算如下：

1500B的數(shù)據(jù)的實際幀長：1500B的數(shù)據(jù)+14B的頭部+4B的CRC校驗=1518B。

發(fā)送1500B的數(shù)據(jù)幀的時間：B*8/100Mbps=121.44μs；

無線網(wǎng)絡采用的是CSMA/CA協(xié)議（載波監(jiān)聽多路訪問/沖突避免），如圖一所示的CSMA/CA工作原理圖中看出在發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡空閑時還要等一個DIFS（分布協(xié)調(diào)功能幀間隔，時長128μs），并且在發(fā)送完一幀后還要等待一個SIFS（最短幀間隔，時長28μs），接收方才發(fā)送ACK幀，發(fā)送的ACK幀的時間很短，為了計算的方便可忽略，發(fā)送的一幀的時間計算如下：

1500B的數(shù)據(jù)的實際幀長：1500B的數(shù)據(jù)+32B的頭部+4B的CRC校驗=1536B

發(fā)送1500B的數(shù)據(jù)幀所需的時間：1536B*8/300Mbps+128μs+28us=40.96μs +128μs+28μs =196.96μs。

通過計算很容易發(fā)現(xiàn)300M的無線網(wǎng)絡實際傳輸速度是小于百兆的有線網(wǎng)絡的，并且這還是在忽略了發(fā)送ACK幀、忽略無線信號損耗的理想情況下進行的計算。實際上無線信號的損耗是非常嚴重的，筆者正在使用的150M的無線網(wǎng)絡，距離無線路由器只有一米的距離，計算機顯示傳輸速度只有72M，如果考慮進這些因素，無線網(wǎng)絡實際傳輸速度更慢。從工作原理上看無線路由器相當于HUB ，使用人數(shù)越多速度越慢。

另外很重要的一點，由于無線網(wǎng)絡只有一條信道，因而不能同時發(fā)送和接收，AP相當于一個集線器，以半雙工模式運行，如果一個人使用尚且可以，如果多人共享帶寬，每人的速度更慢。還有一點大家容易忽視，不管號稱有多快的路由器都是連接到有線網(wǎng)絡上，也就是說再快的路由器它的出口速度與你的有線網(wǎng)絡是相同的。

通過以上的分析，我們清楚了無線網(wǎng)絡雖然有良好的移動性，但在速度上與有線網(wǎng)絡相比不具有任何優(yōu)勢，如果你的應用對網(wǎng)速要求較高，就盡可能的采用有線網(wǎng)絡。