为什么一条普通的100M有线网络要优于1000M无线?

如今这年代,很多家庭装修的时候,把无线网络覆盖范围作为第一选择,而装修公司也总是忽悠用户无线多方便多美观啊,无线用用好了,有线网络只是补充,但是本人一直强调,一条普通的百M有线网络要胜过你千兆无线网络,无线只是为了方便使用,为什么呢?今天解释以下原理.

我们不使用千兆有线网络和千兆无线网络对比,为什么呢,因为这种对比下千兆无线几乎完败啊,很多用户不知道,路由器宣称的千兆无线是总的无线连接传输理论带宽的总和,而千兆有线网络,一个连接就可以实现1000M,如果和无线一样进行总和累加,那是N倍的理论差距. 有线网络,无论是千兆还是百兆,只要不是那种杂牌,实际上都可以很稳定的达到标称速度;但是无线传输就不同了,它的千兆是实验室数据,两个设备之间没有障碍,彼此靠近的情况下的数据,而我们普通家庭,几乎一半以上的家庭是没有这方面知识的,把无线路由器放到做在角落弱电箱里,箱盖是个障碍,然后房门柜子什么的,都在你设备和路由器无线信号路径中间,然后,你觉的无线还能达到什么速度?

硬件上的区别上面已经基本解释了,下面我们来解释最最重要的网络协议了.

我们当前使用的电子设备,比如手机,比如平板,比如电脑,用来刷淘宝,看微信,浏览各种网站,下载软件,使用支付宝或者微信支付,使用的都是TCP/IP网络协议,它主要包括可靠传输的TCP协议和不可靠传输UDP协议,什么区别呢,TCP协议,你发送一个问候字符给对方,比如 "你好", 首先必须联系对方[连接],然后底层网络会负责一直尝试投送直到对方明确回答收到了或者彻底失败,而UDP呢,你发送"你好",不需要联系对方[连接],只是想当然的发送一次信息给对方,不管对方是否能收到,也不管是否中途丢失, 我们日常生活中接触到的,除了部分网络游戏,几乎全是TCP协议.

TCP协议的传输流程如下:

我们以宁波的A快递公司要发送货物到上海的B快递公司为例子来比喻

[1] 在货物正式运输前,要彼此确定双方之间交通是通的,这就是TCP的连接过程. 这个过程里,无线和优线传输区别不大.

[2] 重点来了,在连接完成后, 宁波的A快递公司要传输1到100编号的货物去上海公司,但是因为公司场地有限,所以只能一批批的收取货物,然后运输出去,比如每批10个编号,按次序,编号1的车先上路,然后依次是2,3,4,5,6,7,8,9,10号,然后要等待上海快递公司派回来的送信员确认这些编号的车正确达到了上海快递公司.

这里有个问题,宁波快递公司去上海的车,可能走跨海大桥[默认的最短捷径],有可能没出宁波就遇到了交通瘫痪,有可能是走杭甬高速再去上海,也有可能各种因素比如台风导致沿海地区道路封闭然后去内陆比如西安饶一圈再去上海,当然也有可能中间遇到自然灾害车子彻底损坏,灭失了; 而上海快递公司派出的送信员也同样有可能被堵在路上或者干脆开小差了.

宁波的快递公司是不知道这些快递车到底走的是什么路径,也不知道是否发生了意外,是否已经送达? 所以宁波的快递公司使用了一个定时器,如果每个到上海的快递车,不能在之前成功送达的快递车加信使报信的平均时间的2倍时间里,完成确认,那么宁波快递公司就认为是快递车出了意外,那么它就会再派一个车,装载丢失的编号内容去上海,并继续等待2倍成功时间,然后,它会认为是道路发生了拥堵,那么我们就减少每批次发送的数量,比如原来是每批10车,那么现在就减少一半,改成每批5车. 这时候,发送速度就降低了一半,如果后续还发生延迟丢失,那么继续减少,直到每批一车. 而恢复呢,就比较慢了,比如每次增加一半,从10到5是减少一半,而从5增加一半是7,要两个循环才能恢复到每批10车.

那么,现在你可能已经看出来了,TCP/IP网络本身是为超低丢包的网络环境设计的,宁波到上海快递公司传输的效率最关键的是: 不能中间出现快递车意外[也就是网络丢包],出现一次意外,后续发送都被阻塞,而且等待时间是两倍的常规等待时间加上重新发送确认的等待时间,同时会导致宁波快递公司减少每批发车数量,是一个严重连锁反应,而后的恢复却很慢.

[3]有线传输,从设备端到路由器的传输丢包率几乎是0,而无线网络,家庭或者办公场所,合理距离内室内无阻隔的无线传输[2G频段]的丢包率[差错率]大概在2%-5%左右,而一旦中间有了阻隔,丢包率[差错率]会急剧上升到7%-20%,而5G频段就更糟糕了[实现千兆无线主要就是靠的它],由于波长太短,它的障碍物穿透率要远远低于2G频段,出现隔一道墙无线上网就不流畅是很正常的事情,所以,尽管你理论上是享受着千兆无线[假设只有你一台设备使用],但是实际使用起来,你可能感觉上网什么的有点卡,不流畅,中间的丢包就是最大的原因.

[4]那为什么用有时候浏览网页卡,但是玩网络游戏反而不卡呢?这是因为一方面网络游戏通常采用UDP而不是TCP来传送实时数据[可丢失],TCP只负责可靠数据,另外游戏本身已经考虑到了网络延迟对游戏的影响,会在画面等方面做出补偿,所以你就会觉得玩游戏没问题,但是浏览网页却不流畅.

[5]难道不能在tcp/ip层针对无线网络的丢包问题做优化吗? 回答是目前无法优化,因为作为独立的网络层,是根本无法区分到底是无线还是有线,是设备无关的实现,在可以预计的将来，也不会有本质的改变。

好了,解释了这么多,当你的电子设备可以同时支持有线网络和无线网络的时候,要稳定流畅的使用,有线网络是不二的选择. 常常看见朋友抱怨自己家里的电视盒看网络电视卡卡卡,除了服务器和线路本身原因,影响最大的就是你用无线网络连接的电视盒而不是有线网络,如果你的房子还没有装修,那么恭喜你,不要听设计师的误导,应该尽可能以有线网络设计为主,一句话,无线网络是用来移动休闲的,而真正用来干活的是有线网络.

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