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你的网卡真有千兆么?——千兆网卡传输速度解析 热门推荐

2024-02-01 05:51:19阅读 2

随着PS3it技术的破解和可以利用电脑FTP向PS3传送文件,千兆网卡成为了不少玩家必备的工具。要知道PS3it技术本身自带千兆网卡,如果利用FTP软件以及电脑上的千兆网卡进行文件传输,其速度远比采用USB 2.0的外置硬盘来传输要快。但是在使用的过程中,玩家却发现,无论是采用电脑主板上自带的千兆网卡还是采用独立的千兆网卡,传输速度最多也只有40MB/s,远远达不到千兆网卡的速度,这到底是怎么回事?此外,在一些日常应用中,即使在千兆局域网中,传输速度也无法达到1Gbps,甚至一半都没有,难道千兆网卡只是虚有其表?下面就让我们一起来仔细解读目前的千兆网卡。

此“兆”不同于彼“兆”

在正式解析千兆网卡之前,先谈谈很多人容易搞混淆的概念。不少用户都曾经有这样的疑惑,自己是百兆网卡,但是在局域网内最多也就不到10MB/s的传输速度;办个“4M宽带”,下载速度也只有400KB/s……

其实,这是大家搞错了MB和Mb的概念。一般我们所说的千兆和百兆,它的单位都是Mbps,而传输速度我们一般则用MB/s来作为单位。实际上和硬盘的容量概念一样,B是指Byte,而b则是指bit,1B=8b。那么替换到网络中也是一样,普通的百兆网卡理论传输速度为100Mbps,实际上只有12.5MB/s,而千兆网卡的理论传输速度则为125MB/s。明白了这点,相信就没人真的以为千兆网卡传输能达到1GB/s的速度了。事实上,就目前的应用环境而言,在大多数情况下,百兆网卡已经足够了,而各位的宽带带宽只要按照运营商给出的数字再除以8,也基本上就是自己宽带能下载的极限速度了。
 
PCI带宽限制“千兆”

相信不少朋友就会产生疑问了:既然千兆网卡理论传输速度可以达到128MB/s,那为什么在千兆局域网中,传输的速度还不到这个数值的一半呢?实际上,抛开主板自带的千兆网卡不谈(下面会提及),大多数用户所使用的千兆网卡都是采用的PCI接口,在很多人看来,无论是声卡、显卡还是网卡,独立的设备总是比主板集成的设备性能要好,但是在网卡方面,独立的PCI千兆网卡还真没有主板自带的千兆网卡性能好!

众所周知,我们普通主板上的PCI总线频率为33MHz,总线位宽为32bit,PCI总线的具体带宽为127MB/s,换算下来即为1016Mbps,理论上这是符合千兆网卡的带宽的。但实际上呢?要知道所有的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。而且要真正达到千兆网卡的速度要求,那么无论是输入还是输出的数据都必须达到1Gbps的速度,也就是我们常说的“双工”,这样我们要求的带宽就达到了2Gbps,这是目前PCI总线万万达不到的,因此PCI千兆网卡实际上也无法真正达到千兆网卡的速度。从实际的数据测试来看,普通的PCI千兆网卡的极限传输速度在38MB/s左右,这已经超出百兆网卡的速度三倍之多,应付普通民用的确绰绰有余。

从以上的论述可以看出,如果要在理论上达到千兆网卡的传输速度,那么最需要改善的就是千兆网卡接口的带宽。如果有条件,用户可以使用PCI-X(一般是64位总线位宽的PCI 2.1)的千兆网卡,PCI 2.1的总线带宽达到了4068Mbps,这个带宽完全可以满足千兆网卡的需求,只不过PCI 2.1的接口在普通主板上比较少见,通常都是使用在服务器主板上,尽管普通的PCI接口也可以兼容PCI 2.1的设备,但实际带宽就只有PCI总线的水准了,所以使用PCI-X接口以及千兆网卡对很多人来说不是很现实,那么我们就要把眼光投向PCI-E设备了。

对于PCI-E接口而言,带宽根本不是问题,PCI-E ×1的带宽就达到了476MB/s,所以用于网络设备是绰绰有余,实际上也正是因为主板上PCI-E千兆网卡的引入,才让目前千兆网卡成为了普通用户的标配。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,达不到1Gbps的传输速度,不过也远远超过PCI千兆网卡的速度。从可行性上来考虑,购买板载千兆网卡的主板是实现千兆网络传输的最好办法。

小贴士:什么是PCI-X?

PCI-X是PCI总线的一种扩展架构,它与PCI总线不同的是,PCI总线必须频繁地在目标设备和总线之间交换数据,而PCI-X则允许目标设备仅与单个PCI-X设备进行交换,同时,如果PCI-X设备没有任何数据传送,总线会自动将PCI-X设备移除,以减少PCI设备间的等待周期。所以,在相同的频率下,PCI-X将能提供比PCI高14%~35%的性能。此外,更可贵的一点是,PCI-X接口的频率是不固定的,可以跟随设备而变化。
硬盘的速度影响“千兆”

除了PCI带宽使得网卡无法达到千兆的传输速度外,硬盘的传输速度是影响千兆网卡性能的另外一个主要因素。以PS3的硬盘为例,实际上就是一个5400rpm的笔记本硬盘,试想一下5400rpm的笔记本硬盘最大的实际写入速度不过60MB/s,它又如何能让每秒高达100MB的数据写入呢?即使是现在最强的3.5英寸硬盘,在异盘拷贝的前提下,传输速度都无法能保证达到90MB/s,这也自然影响了用户使用千兆网卡的印象。实际上,在使用千兆网卡的环境中,很大部分是用于服务器,服务器的存储环境往往都是采用硬盘RAID(冗余磁盘阵列)的方式,所以在硬盘性能方面是不存在瓶颈的。而到了家用环境,很少有用户采用RAID来搭建自己的存储系统,所以性能上也无法满足千兆网卡了。

对于想要搭建千兆网络的用户而言,RAID磁盘阵列是最好的突破硬盘性能瓶颈的方式,特别是RAID0应该是目前最经济同时也最能提升性能的办法。如果单个系统中的硬盘不考虑RAID模式的话,那么建议购买一些在写入速度上比较强悍的硬盘产品,比如希捷的混合硬盘、单碟突破500GB的桌面硬盘或者高端固态硬盘。
兼容性问题扰乱“千兆”

在专业服务器中,使用千兆网卡,通常都是采用相同的千兆网卡匹配,极少出现不同千兆网卡混合搭配的情况,这主要是考虑到不同网卡的配置、驱动、芯片不同,有可能出现兼容性问题影响网络传输的速度。以PS3为例,PS3本身是采用MARVELL的千兆网卡,所有驱动信息以及设置都是固定无法更改的,如果PC端的千兆网卡设置不对,那么很可能会影响传输速度。PC上每一款网卡在驱动中都包含了设置,如工作方式、数据吞吐量、巨型帧等等,如果设置不一样,显然会对整个网络产生影响。所以如果用户想搭建一个大型的千兆局域网,最好是购买相同的设备,特别是网卡。

此外,很多普通用户在设置千兆局域网的时候,都购买了普通的千兆交换机,实际上普通交换机虽然便宜(很多4口产品的售价不到200元),但是无论是做工还是功能,相比高档货还是要逊色很多,包括吞吐量、错误帧过滤等性能都不足以承载真正的千兆网络,再加上信号的损失,所以达不到千兆网卡的速度,有时甚至不到理论速度的2/3。如果个人用户只是考虑两台主机之间的传输,那么不妨用一根网线直连,这样即使不是采用相同的网卡,往往也能获得不错的网络传输性能。如果用户一定要购买交换机,那么推荐最好购买500元以上的千兆交换机。

写在最后

现在大多数用户的网络环境都还是百兆,但令人颇为尴尬的是,不少主板都搭载了千兆网卡,可以说目前主流网络环境实际上限制了我们系统的发挥。所幸的是,随着千兆网卡的普及,越来越多的人认识到千兆网络环境的好处,更快的传输速度就代表着更高的工作效率以及节约更多的时间。此外,现在不少多媒体设备也搭载了网卡,百兆网卡显然还不足以满足全高清的需求,千兆网络的环境可以为家庭、网吧带来更好的娱乐效果。就未来发展的情况来看,千兆网络肯定会取代目前的百兆网络,而在这个时代来临之际,大家应该对如何更好发挥千兆网卡的性能有一个充分的了解。

值得一提的是,就目前的设备和硬件条件而言,虽然理论上千兆网卡可以达到125MB/s的传输速度,但是通常在80MB/s以上就足以满足个人以及企业的需求,性能上少许损失基本是无法避免的。在最后还要提醒大家,千兆网络需要超五类以上的网线才可以实现,可千万不要以为普通网线就能达到这么高的传输速度。 

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