【VS开发】千兆以太网的传输速度

千兆以太网主流标准

千兆以太网络技术早在上世纪90年代末就已成熟，其中，1995年国际标准化组织TIA/EIA颁布了1000Base-TX标准，该标准的目的是把双绞线用于千兆以太网中，其目的是在6类非屏蔽双绞线（UTP）上以1000Mbps速率传输100米。1000Base-TX基于4对双绞线，采用快速以太网中与100Base-TX标准类似的传输机制，是以两对线发送，两对线接收。由于每对线缆本身不进行双向的传输，线缆之间的串扰就大大降低，信号频率为250MHz，使用8B/10B编码方式，使用RJ-45连接器。

Pin	10Base-T 10Mbps Cat3(3类双绞线)	100Base-TX 100Mbps Cat5(5类双绞线)	100Base-T4 100Mbps Cat3(3类双绞线)	100Base-T2 100Mbps Cat3(3类双绞线)	1000Base-T 1Gbps Cat5+(超5类双绞线)	1000Base-TX 1Gbps Cat6(6类双绞线)
1	TX+	TX+	TX D1+	BI DA+	BI DA+	TX D1+
2	TX-	TX-	TX D1-	BI DA-	BI DA-	TX D1-
3	RX+	RX+	RX D2+	BI DB+	BI DB+	RX D2+
4	-	-	BI D3+	-	BI DC+	TX D3+
5	-	-	BI D3-	-	BI DC-	TX D3-
6	RX-	RX-	RX D2-	BI DB-	BI DB-	RX D2-
7	-	-	BI D4+	-	BI DD+	RX D4+
8	-	-	BI D4-	-	BI DD-	RX D4-
	1对线收，1对线发	1对线收，1对线发	1对线收，1对线发 两对线双向收发	两对线双向收发	四对线双向收发	两对线收，两对线发
BI=双向数据    RX=接收数据 Receive Data    TX=传送数据 Transmit Data

IEEE 802.3 ETHERNET WORKING GROUP

线缆分类	传输频率	网段长度	传输带宽	线缆特点	主要用途	技术标准
一类线	750kHZ	5Km	-	2芯线缆	用于报警、门禁等弱电系统或语音传输	未被TIA/EIA承认
二类线	1MHZ	100M	4Mbps	2芯线缆	常用在4Mbit/s的令牌环网络。	未被TIA/EIA承认
三类线	16MHz	100M	10Mbps	2对、4芯双绞线	主要应用于语音、10Mbit/s以太网和4Mbit/s令牌环	已经得到TIA/EIA承认
四类线	20MHz	100M	10/16/100Mbps	4对、8芯双绞线	主要用于16 Mbit/s的令牌环网络和10BASE-T/100BASE-T以太网	未被TIA/EIA承认
五类线	100MHz	100M	100Mbps	与四类线相比，增加了绕线密度。	用于语音传输和最高传输速率为100Mbps的数据传输。	已经得到TIA/EIA承认
超五类	100MHz	100M	1000Mbps	与五类线相比，衰减小，串扰少，并且具有更高的衰减与串扰的比值和信噪比	主要用于快速以太网及千兆以太网中。	已经得到TIA/EIA承认
六类线	200MHz～250MHz	100M	1000Mbps	与五类线相比，改善了在串扰以及回波损耗方面的性能	用于传输速率1Gbps的应用。	已经得到TIA/EIA承认
超六类	300MHz～500MHz	100M	1000Mbps	在串扰、衰减和信噪比等方面比六类线有较大改善	用于传输速率高于1Gbps的应用。	已经得到TIA/EIA承认
七类线	600MHz	100M	10Gbps	不再是一种非屏蔽双绞线了，而是一种屏蔽双绞线	用于传输速率高于10Gbps的应用。	ISO/IEC制定

千兆以太网应用瓶颈

但是，在过去的十多年中，应用并不广泛，主要原因：

1. 网络设备（千兆交换机）和六类网线的价格不够亲民；
2. 计算机的数据处理能力有限（CPU的计算速度、硬盘的访问速度）。

尽管在2004年左右，一些计算机就配置了千兆网卡，可是人们并没有充分利用它，仅仅使用百兆网络，这就是上述原因所造成的。近几年情况已明显发生改变，一般的8口千兆交换机只有2~4百元，六类非屏蔽网线只有2~4元/米，一根3米网络跳线30元左右，几乎所有的计算机都配置了千兆网卡，因此，组建千兆网络条件已渐成熟。

千兆以太网的传输速度

如果仅仅是在传输上考察速度（排除硬盘和CPU的影响、网络其它计算机的影响、操作系统和安全软件的影响），一般可以达到900Mbps左右；在实际使用中进行拷贝文件，一般在300Mbps~600Mbps；主要原因是硬盘的访问速度制约了，其次是CPU处理能力饱和了（尤其是老机器）和网络负荷重了（网络其它计算机在传输）。所以，千兆以太网的传输速度是可信的，组建千兆以太网是有价值的。

使用 Totusoft LAN Speed Test 对千兆网进行传输速度测试（双机互联，XP操作系统）



 

拷贝1GB文件，对千兆网进行传输速度测试（双机互联，XP操作系统）

独立千兆网卡与主板集成千兆网卡

一般来讲，独立的千兆网卡好于主板集成千兆网卡，具有较高的稳定性和较低的CPU占有率，常用于服务器上和规模较大的以太网（多于30台主机）。不过，独立的千兆网卡性能上存在较大差距，主板集成千兆网卡也如此。

独立的PCI千兆网卡，很难发挥千兆性能，因为，PCI总线频率为33MHz，总线位宽为32bit，PCI总线的带宽为127MB/s，换算下来即为1016Mbps，理论上刚好达到千兆网卡的带宽的。但实际上，所有的PCI设备都是共享一个总线带宽，包括IDE总线、集成的声卡都是通过PCI总线工作的，这样分配给PCI千兆网卡的带宽自然也就不够了。某些主板集成的网卡就是使用PCI总线，所以，网络传输速度一般很难超过600Mbps。

对于独立的PCI-X千兆网卡，总线位宽为64bit，总线的带宽达到了4068Mbps，这种总线类型的网卡在市面上还很少见，主要是由服务器生产厂商随机独家提供，通常都是使用在服务器主板上。 由于受到总线标准PCI-E的排挤，最终未能流行。

对于独立的PCI-E 1.0 X1千兆网卡，总线的带宽为达到了4000Mbps（双工），通常具有较好的性能，已广泛在要求较高的主机上使用。

目前大多数主板上自带的千兆网卡，都是通过南桥芯片中的PCI-E通道工作，考虑到南桥芯片的数据传输本身有一定的信号衰减和数据丢失，板载的千兆网卡往往在性能上要略逊于独立的PCI-E网卡，略低于1Gbps的传输速度，网络传输速度一般可达到800Mbps以上。

六类网线的选择

一般距离不长，环境较好（无电磁干扰），选用六类非屏蔽网线即可。品牌选择：康普（CommScope）和安普（AMP-TE）的网线质量上等，价格较贵；包尔星克（PowerSync）和台湾三堡的网线质量也不错，价格较低。对于小型网络、距离不长，它们都能满足千兆网的使用要求。

千兆以太网交换机及无线路由器

对于家庭、办公室和小型业务部门，千兆以太网交换机可选择美国网件（NETGEAR）GS308 8口和JGS516
16口千兆以太网交换机；无线路由器可选择TP-LINK TL-WDR4310 750M双频千兆无线路由器，支持2.4GHz和5GHz双频段同时工作，提供1个千兆WAN口和4个千兆LAN口，提供2个多功能USB2.0接口，支持存储共享、打印服务器及多媒体服务器等功能，若USB接口为3.0就更合理了。