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超五类网线带宽为155Mbps 是个什么概念?跟传输速度扯上关系吗?

知识点 water 82℃ 0评论

目前我的理解是超五类网线能传输的最高速度是155/8=19MB/S,这个数据跟真实的案例存在冲突,一根超五类网线在两台千兆网卡的电脑上实现双机互联,传输速度能达到125MB/S。这个传输速度让我对“超五类网线带宽为155Mbps”数据迷惑了。
千兆网卡最大传输速度是1000/8=125MB/s
硬盘(固态硬盘)每秒传输也能满足125MB/s
超五类网线(带宽155Mbps),155Mbps/8=19.4MB/s,为什么实测一根超五类网线在两台千兆网卡的电脑上实现双机互联,传输速度能达到125MB/S呢?????

首先为题主纠错:不是`155Mbps`,而是`155MHz`。超五类线最高信号带宽为`155MHz`,其能够在`1000BASE-T`以太网中提供双向`1Gbps`的数据带宽。这两个“带宽”不是一个概念,不要混淆。

目前千兆以太网中,依靠电缆传输的且获得市场认可的物理层协议,来自`1000BASE-T`标准。

以下内容转自维基百科,以供详细阅读,可以跳过此段引用先看后面我的描述。

1000BASE-T 也被称为 IEEE 802.3ab 是一个用于双绞线的千兆以太网标准。每个1000BASE-T 网段最大传输距离可达100米(328英尺),传输线要求为CAT-5以上,CAT-5e和CAT-6是建议使用的线缆类型。1000BASE-T 需要使用全部4对差分线对(即单根双绞线内的8根塑包铜线),其运行于 100BASE-TX 标准相同的125MHz上。

使用千兆比特速率传输数据前必须先通过自动协商来确定链路的连接速率,协商时一端为主(Master),另一端为副(Slave)。千兆设备通过双绞线的2个线对来协商。如果2个千兆设备只使用双绞线的2个线对来连接,设备也将协商认定千兆比特速率为最大共同点(HCD),但链接将无法启用。大多数设备都有有特定的寄存器来诊断这种情况,有些设备驱动提供了一个“Ethernet@Wirespeed”(以太网连线速度)的选项,当出现这情况将采用较慢的连接速率。数据传输使用全部4个对铜线,一次传输8位。首先,8位数据通过基于线性反馈移位寄存器的特别加扰过程被扩展成4个3位信号,类似于 100BASE-T2 的编码方法,但使用不同的参数。3个比特符号被映射到传输期间不断变化的电压电平。一个映射的例子:

信号 000 001 010 011 100 101 110 111

电平   0   +1   +2  −1    0   +1  −2  −1

自动翻转 MDI/MDI-X 为 1000BASE-T 标准的可选功能,这意味着直通双绞线将可在所有千兆接口之间工作。无须使用交叉电缆,将自动发现旧集线器和旧交换机的上行以及普通端口,并大大降低了安装的错误。

1000BASE-T需要4对双绞线,每个线对需要提供125MHz(注意是MHz而不是Mbps)的信号带宽,意味着4对双绞线提供500MHz(4 x 125MHz)的波特率(每秒钟传输500M个符号);
1000BASE-T的物理层编码采用5电平脉冲幅度调制(PAM-5),通过二进制编码扩位映射,再通过数模转换,每个符号位对应2bit数据,因此4对双绞线提供单向1Gbps(2bit x 500MHz)的数据带宽;
1000BASE-T的4对双绞线均为全双工(两端同时收发),故而实现双向各1Gbps的数据带宽,全双工的实现依靠`回声消除`技术,此处不展开。

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