百兆還是千兆?這是個問題

如今無線網絡已經很普及了，隨便哪個住宅小區我們都能找出三五個來。我們知道，普及是一個相對的概念。在各位Geek家里，只怕802.11n的無線路由器都已經正式服役有一段時間了。和往常一樣，伴隨著新技術的出現，我們的問題也隨之而來。這次我們的問題是：802.11n需要千兆網絡來配合嗎?昨看起來，這是一個簡單的數學問題。只要有線網絡的理論傳輸速度大于等于無線網絡的理論傳輸速度。就不會存在無線網絡被有線網絡拖累而導致速度下降的情況。但這就意味著，為了配合理論上傳輸速度能夠達到300Mbps的802.11n無線網絡，我們必須舍棄常用的百兆以太網，轉而部署昂貴的千兆以太網絡。但事實真是如此嗎?既然獅屎勝于熊便，我們便來實際模擬一下，比比看百兆和千兆，到底哪個更襯我們的801.11n。

測試環境

為了模擬真實的使用環境，我們使用了兩臺電腦。一臺通過千兆網卡連接到路由器，另一臺則通過無線網絡與路由器相連。為了分別模擬使用百兆網絡和使用千兆網絡配合802.11n無線網絡工作的情況，我們使用了兩款無線路由器，這兩款無線路由器都來自Linksys，型號分別為WRT160N和WRT320N。從規格表上看，這兩款機型的區別就在于一個采用百兆網絡，而另一個則能夠支持千兆桌面連接。在無線連接方面，兩款路由器的規格完全相同。為了避免由于兼容性的問題而影響無線網絡的傳輸速率，我們使用同樣出自linksys的WUSB300N無線網卡。

測試方法

我們用兩臺電腦和一臺無線路由器所搭建的測試環境中包括一段有線網絡和一段無線網絡。既然是測試有線網絡對無線網絡的影響，那么我們的數據傳輸理應通過兩端網絡，從電腦A到達電腦B。使用測試軟件，我們可以容易的得知兩臺電腦之間的傳輸速率。我們打算先用只支持百兆以太網WRT160N做一次測試，再用能夠支持千兆網絡WRT320N跑一次，這樣我們就分別取得了百兆以太網和千兆以太網搭配802.11n無線網絡工作的測試數據，將兩次測試所得的數據進行比較，就能得出結論了。為了最大限度的發揮出無線網絡的速度，我們沒有為路由器設置加密模式，附近也沒有可搜索出的其它無線網絡存在。

我們使用的測試軟件是在網絡性能測試中常用的NetlQ Chariot 5.4，這款軟件通過在測試終端中傳輸指定的腳本來獲得任意兩臺終端之間的傳輸速率，這樣的方式與我們平時使用網絡的方式非常接近。為了更真實的模擬實際使用狀況，我們的每次測試都使用兩個傳輸進程。一個從測試終端A到測試終端B，另一個則相反。此外，考慮到家庭網絡經常會傳輸較大的文件，我們也選用了耗時較長的高性能測試腳本進行測試。

測試過程

我們首先使用支持百兆以太網絡和802.11n的WRT160n搭建起整個測試環境。這個環境中包含一段百兆有線網絡和一段運行在802.11n網絡規范下的無線網絡。這時Windows系統所顯示的連接速率是144Mbps，已經高于有線網絡100Mbps的連接速度了。但從測試軟件給出的數據我們看到，傳輸速率有較大的起伏波動，上行的傳輸速率最高時能夠達到55Mbps，但在2分40秒的測試中也多次低至40Mbps以下，最低時甚至不到37Mbps。下行進程的最高速率能夠超過22Mbps但多數時候在13～14之間徘徊。此外我們還注意到，上行速率和下行速率的兩條曲線呈反比關系當上行速率下降時，下行速率呈現上升的趨勢，反之亦然。這說明總傳輸速率已經受到了限制，上下行之間的速率分配顯得比較緊張。我們注意到，上下行的兩個進程的總速率最大沒有超過74Mbps，對于百兆以太網絡，這已經是一個不錯的成績了。

除了用測試軟件進行測試外，我們也很想知道網絡的實際運行效果。于是我們嘗試將一個5.09GB大小的文件從測試機A復制到測試機B。我們當然知道，大多數用戶很少傳輸如此龐大的單個文件，我們之所以選擇這樣的文件尺寸完全是出于方便計時的考慮。從放開鼠標右鍵到文件復制完成，Windows那一貫不精確的計時系統告訴我們需要25分鐘，而秒表測出的實際時間為24分19秒40。接下來我們換用支持千兆桌面交換的WRT320n無線路由器。無線部分的連接速率Windows仍然報告為144Mbps，但有線網絡已經清楚的告訴我們，當前的連接速率是1.0Gbps了。這時，上行速率穩定在20Mbps上下，波動很少，而下行速率則在38Mbps附近徘徊。相比使用百兆網絡時的情況，使用千兆網絡時的傳輸速率反而降低了，但速率的波動比較穩定。在圖標上，無論上行進程還是下行進程都只有兩次明顯的速率下降，而且這兩次下降都是上下行同步進行的，看上去更像是傳輸收到干擾所導致的。不過，上下行兩個進程的最高總速率降低至61Mbps的現象似乎意味著，在使用千兆有線網絡搭配802.11n無線網絡的時候，傳輸速率反而有所下降?

我們的疑問正好可以從實際文件傳輸測試中獲得證實。還是原來那個5.09GB的文件，從我們放開鼠標的時候開始，WindOWS就給出了20分鐘的預計完成時間，這已經比上次測試時要好一些了。最終，秒表記錄了19分25秒84的記錄。事實證明，采用千兆有線網絡來配合802.11n，比采用百兆網絡時的傳輸速率要提升20％左右。

結論：

如果僅從測試軟件所得出的數據來看，無論是使用百兆有線網絡還是千兆有線網絡，802.11n的傳輸速率都相差無幾，只不過使用百兆網絡的時候，由于有線網絡的速度已經接近極限，會出現穩定性差，傳輸速率波動的問題。但在實際使用時，這樣的情況會影響數據包的完整，使傳輸數據的實際速率下降。這在我們的文件傳輸測試中也得以證實。當然，我們所使用的測試樣本較為極端。并非日常使用中所常見的狀況，因此在日常使用中，現有的802.11n無線網絡產品在兩種有線網絡上的差異并非特別明顯。

此外，我們測試所使用的網絡設備都還是基于802.11n草案的，最高理論傳輸速率為300Mbps。而按照幾個月前正式發布的802.11n正式標準，最高傳輸速率可以達到600Mbps，如此一來，百兆有線網絡的帶寬勢必更加捉襟見肘。另外，我們在測試中只考慮了兩臺終端，如果網絡中的終端設備增加，也會增加對帶寬的消耗。因此我們建議從現在開始，像東少這樣正在裝修新房的Geek們一定要將更快的千兆有線網絡納入預算中，在預埋網線和選購設備是予以優先考慮。至于已經用上802.11n路由器的Geek們，倒也不用特意去翻新有線網絡部分的線路能湊合就先湊合著吧。