比较有线网速和无线网速

引言：近年来随着无线网络的普及，在大多数办公场合都实现了有线与无线的双覆盖，我们究竟是用无线还是有线？本文从CSMA/CA协议、无线路由工作原理深度解析有线网络与无线网络速度之差异。

有线和无线网络各有各的优势，比如有线网络网速稳定、相对安全，但移动性有先天不足，这些本文不再讨论，本文只讨论有线网络、无线网络网速的问题。目前有线网络大多百兆到桌面，而办公室里的采用8011.n的WiFi却号称网速达到150M、300 M甚至更高，面对百兆的有线网络与300 M甚至更高的无线网络，你是用有线还是无线？也许你会毫不犹豫的选择无线，300 M的无线真的比百兆的有线快吗？

按照通常的理解，当然是300 M要快，但网速却不一定，网速是发送数据帧时所能达到的速度，帧与帧间的间隔时间在计算时并不包括在内，所以如果考虑帧与帧的间隔时间，300 M的网速远远达不到这样的数据传输速度。下面分析有线和无线网络发送一帧所需的时间。

图1 CSMA/CA工作原理图

百兆有线网络最大帧为1500B，无线网络最大帧可以达到2312B，但无线信号并不是很稳定，如果帧长过大，就要进行分片，每个分片间还需要有帧间隔，所以无线传输大数据帧效果并不好。假定两者数据帧大小都是1500B，有线网络采用CSMA/CD（载波监听多路访问/冲突检测）协议，在发送数据时连续侦测介质，一旦空闲就开始发送，并且边发送边监听，出现冲突立即停止发送，发送一帧所需的时间计算如下：

1500B的数据的实际帧长：1500B的数据+14B的头部+4B的CRC校验=1518B。

发送1500B的数据帧的时间：B*8/100Mbps=121.44μs；

无线网络采用的是CSMA/CA协议（载波监听多路访问/冲突避免），如图一所示的CSMA/CA工作原理图中看出在发现网络空闲时还要等一个DIFS（分布协调功能帧间隔，时长128μs），并且在发送完一帧后还要等待一个SIFS（最短帧间隔，时长28μs），接收方才发送ACK帧，发送的ACK帧的时间很短，为了计算的方便可忽略，发送的一帧的时间计算如下：

1500B的数据的实际帧长：1500B的数据+32B的头部+4B的CRC校验=1536B

发送1500B的数据帧所需的时间：1536B*8/300Mbps+128μs+28us=40.96μs +128μs+28μs =196.96μs。

通过计算很容易发现300M的无线网络实际传输速度是小于百兆的有线网络的，并且这还是在忽略了发送ACK帧、忽略无线信号损耗的理想情况下进行的计算。实际上无线信号的损耗是非常严重的，笔者正在使用的150M的无线网络，距离无线路由器只有一米的距离，计算机显示传输速度只有72M，如果考虑进这些因素，无线网络实际传输速度更慢。从工作原理上看无线路由器相当于HUB ，使用人数越多速度越慢。

另外很重要的一点，由于无线网络只有一条信道，因而不能同时发送和接收，AP相当于一个集线器，以半双工模式运行，如果一个人使用尚且可以，如果多人共享带宽，每人的速度更慢。还有一点大家容易忽视，不管号称有多快的路由器都是连接到有线网络上，也就是说再快的路由器它的出口速度与你的有线网络是相同的。

通过以上的分析，我们清楚了无线网络虽然有良好的移动性，但在速度上与有线网络相比不具有任何优势，如果你的应用对网速要求较高，就尽可能的采用有线网络。