大家可能注意到最近兩年的新主板上，尤其是高端主板上面，會帶有一個或兩個所謂的萬兆網(wǎng)口，這些網(wǎng)口比原本的千兆網(wǎng)口更為高級一些，因為它們能夠支持比千兆，也就是1000 Mbps更高的傳輸速率，那么，萬兆之于目前常見的千兆網(wǎng)絡(luò)，到底在哪些地方有不同之處，它在我們的實際應(yīng)用中又能夠起到什么樣的作用呢？這篇文章就針對剛開始走上普及之路的萬兆網(wǎng)絡(luò)為各位進行一次答疑解惑。

十倍于千兆網(wǎng)的速度、取消半雙工模式

萬兆網(wǎng)，顧名思義，就是指傳輸速率可以達到10Gbps的以太網(wǎng)（Ethernet），把數(shù)據(jù)單位換成字節(jié)的話，這個傳輸速度大概在1250 MB/s左右，比目前的千兆網(wǎng)絡(luò)高了約莫有十倍，這也是我們能夠感受到的，兩種網(wǎng)絡(luò)之間最為直觀的差異。在制定萬兆網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的時候，IEEE組織根據(jù)不同的傳輸距離需求給出了不同的標(biāo)準(zhǔn)，歸入在10GBASE標(biāo)準(zhǔn)之下，比如說10GBASE-LR就是應(yīng)用于長距離傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)，而10GBASE-SR是應(yīng)用于短距離傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)，它們都使用光纖作為傳輸介質(zhì)，但使用了不同波長的光。

當(dāng)然，萬兆網(wǎng)也不僅僅只是將傳輸速率提升十倍那么簡單，它在一些被之前標(biāo)準(zhǔn)沿用許久的規(guī)格上面做出了改動，比如說，它只有全雙工的工作模式。

在通訊上面，雙工這個概念指的是通訊雙方可以互相交換數(shù)據(jù)，簡單的說，它就是相對于單向數(shù)據(jù)傳輸?shù)母拍睢６诠ぷ髂Ｊ缴厦妫话愦嬖诎腚p工和全雙工兩種。在半雙工模式下，同一時間只能有一個方向的數(shù)據(jù)進行傳輸，而全雙工模式則允許同一時間雙方同時向?qū)Ψ桨l(fā)送數(shù)據(jù)。在萬兆網(wǎng)之前的以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)中，為了兼容性，都保留了半雙工/全雙工兩種工作模式，由網(wǎng)絡(luò)設(shè)備自動進行工作模式的協(xié)定。千兆時代，半雙工的模式已經(jīng)很少見了，甚至于有些設(shè)備直接就不支持它。到了后來制定萬兆以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的時候，標(biāo)準(zhǔn)制定者們索性就取消了半雙工的模式。也就是說，只要用上萬兆網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備就會工作在全雙工模式下。在物理層上面，萬兆網(wǎng)絡(luò)將原本的8b/10b編碼替換成了更為高效的64b/66b編碼方式，降低了校驗的開銷。

Wi-Fi 6、云游戲和視頻傳輸需要萬兆網(wǎng)

萬兆網(wǎng)絡(luò)有諸多的好處，但我們似乎還沒有太大的必要去花錢升級到萬兆網(wǎng)絡(luò)，我們的寬帶帶寬也還沒有到要把千兆網(wǎng)用完的地步，那為什么這兩年，網(wǎng)上各種部署萬兆網(wǎng)絡(luò)的教程開始流行起來了呢？這主要是來自于用戶的多方面需求促使萬兆網(wǎng)絡(luò)開始加速普及，其中最主要的，還是來自于局域網(wǎng)內(nèi)部的傳輸速率需求，比如，新的Wi-Fi 6。

從去年開始熱度逐漸升高的Wi-Fi 6，也就是802.11ax協(xié)議，在使用160MHz的頻寬時，其單流速度已經(jīng)能夠達到1200Mbps，在目前常見的2x2 MIMO下，理論的傳輸速率已經(jīng)有2.4Gbps之高。目前也已經(jīng)有路由器通過自己的方式將Wi-Fi理論速率推到了10.8Gbps的高度。實際速度雖然達不到理論值那么高，但超越千兆網(wǎng)絡(luò)的上限是非常輕松的事情。如果是通過Wi-Fi 6從本地局域網(wǎng)的設(shè)備上面拉取文件，有很大可能會被千兆網(wǎng)絡(luò)限制住傳輸?shù)乃俣龋l(fā)揮不出Wi-Fi 6的真實水平。

除開無線傳輸?shù)男枨笸猓芯€設(shè)備之間的互傳瓶頸，也已經(jīng)擺上臺面，就比如現(xiàn)在有如雨后春筍一般冒出來的大小視頻工作室，由于現(xiàn)在能夠拍攝4K影片的器材已經(jīng)普及，不少視頻工作室都會選擇使用該分辨率進行前期的拍攝工作，拿現(xiàn)在比較常見的索尼A7III做例子，它的4K影片碼率可以達到100 Mbps，用它拍攝一段10分鐘左右的源素材，得到的視頻文件大小就已經(jīng)有7 GB之巨。而在視頻工作室中，可能會存在多人協(xié)作完成一個項目的情況，此時視頻源素材是通過網(wǎng)絡(luò)共享的，千兆網(wǎng)絡(luò)在應(yīng)付這種情況時已經(jīng)成為了明顯的瓶頸——用它傳輸一個大小為10GB的文件都要等將近兩分鐘，在網(wǎng)絡(luò)存儲與本機之間導(dǎo)素材都要花掉很長時間，嚴(yán)重影響到了工作的效率。

更何況，這還是用機身壓縮過后的視頻當(dāng)源素材的情況，現(xiàn)在有不少的視頻工作室在素材上面可以說是拉到極致的地步，什么4K RAW，8K RED RAW，更高質(zhì)量的源素材對有線網(wǎng)絡(luò)提出了更高的要求，對于這些追求極致的內(nèi)容創(chuàng)作者，只有更高速度的萬兆網(wǎng)絡(luò)能夠滿足他們的需求了。

以上兩種需求基本上都是針對文件傳輸?shù)模硗膺€有一種對網(wǎng)絡(luò)帶寬有較高需求的應(yīng)用已經(jīng)在這兩年里面慢慢走入我們的生活，那就是云游戲。像Google Stadia、GeForce NOW這樣的云游戲平臺門檻比較高，我們接觸不到，但像Steam Remote Play這樣在自家局域網(wǎng)內(nèi)即可運行的“云游戲”可是有不少游戲玩家已經(jīng)在用了。書房里的PC作為主機運行游戲，同時將畫面和音頻進行一定程度的壓縮后發(fā)送到客廳的電視機上。因為要同時顧忌到畫面質(zhì)量和低延時兩方面，這個壓縮比率當(dāng)然是高不到哪里去的，此時便對網(wǎng)絡(luò)帶寬提出了一定的要求，如果是串流4K游戲，那對網(wǎng)絡(luò)帶寬的需求就更高了，萬兆網(wǎng)絡(luò)是這種玩法的更好選擇。

上面的幾種需求都是離我們比較近的，實際上萬兆網(wǎng)乃至40GbE和100GbE已經(jīng)在各種數(shù)據(jù)中心里面落地很久了，它早就已經(jīng)在承擔(dān)互聯(lián)網(wǎng)上巨量數(shù)據(jù)交換的需求了。

現(xiàn)有的網(wǎng)線和基礎(chǔ)設(shè)施是萬兆網(wǎng)普及的攔路虎

萬兆網(wǎng)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)最早在2002年就已經(jīng)頒布，到現(xiàn)在已經(jīng)過去有十多年時間了，但好像只有在最近兩三年里，才聽到有關(guān)于它的應(yīng)用，這又是為什么呢？

其實最主要的問題還是需求不足。上面說了幾種離我們還算是比較近的需求，但這些實際上都屬于較為小眾的應(yīng)用，對于普羅大眾來說，對萬兆網(wǎng)絡(luò)最為直觀的體驗，就是下載速度了。不過目前國內(nèi)的家用寬帶最高規(guī)格可能也就只到千兆，而國外也只有部分地區(qū)開通了超千兆的寬帶。在家用寬帶的帶寬普遍超越千兆之前，我們暫時是體驗不到每秒破1GB的速度了。

除開需求外，另一個很現(xiàn)實的問題就是傳輸介質(zhì)跟不上了。萬兆網(wǎng)支持不同的物理層標(biāo)準(zhǔn)，有基于光纖的，也有基于銅纜的，其中對于雙絞線的要求是六類線（Cat 6）及以上，普通的六類線能夠在55米的距離內(nèi)承擔(dān)起萬兆網(wǎng)的傳輸需求，而如果換到超六類線材（Cat 6a），就可以在100米的范圍內(nèi)用到萬兆網(wǎng)。現(xiàn)在較為常用的網(wǎng)線，也就是基于銅纜的雙絞線，根據(jù)內(nèi)部線芯絞合程度、線徑等規(guī)格分成不同種類的線材，目前最常見的網(wǎng)線類型是五類（Cat 5）或者超五類線（Cat 5e），它們能夠提供100MHz/125MHz的傳輸頻率，可以滿足千兆網(wǎng)的需求，現(xiàn)在大部分的房屋在建設(shè)時預(yù)埋的都是這兩種網(wǎng)線，但在萬兆網(wǎng)時代，這兩種線材滿足不了需求了。

目前大部分的住宅房和辦公室想要用上萬兆網(wǎng)都不太容易，重新布線基本上是肯定的事情，但這種工程非常耗費時間、人力和金錢成本，很少會有普通的家庭用戶或小型企業(yè)用戶會為了這項對日常生活影響甚微的技術(shù)對自己的房屋大動干戈。除開線材要換，路由器和交換機這樣的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)備肯定也要升級到萬兆標(biāo)準(zhǔn)才能用對吧，相比起平價的千兆基礎(chǔ)設(shè)備，萬兆的就要貴上很多了。普通的家用交換機的價格就已經(jīng)要千元以上，而能夠滿足小型企業(yè)的交換機價格就更貴了。

那么肯定還是會有不少用戶既不想搞這種大工程又想用上更快的網(wǎng)絡(luò)，除了換用更好的無線網(wǎng)絡(luò)之外，還可以參考一下廠商們提出的一些過渡方案，那么具體有什么呢？最新的400系主板上大量配備的2.5GbE就是其中的一種，另一種是速度更快一些的5GbE，它們都可以算是千兆向萬兆發(fā)展的過渡型方案。

2.5GbE和5GbE這兩種方案在一定程度上放松了對網(wǎng)線的需求，尤其是前者，用現(xiàn)在的超五類線即可輕松滿足要求，因此也成為了Intel現(xiàn)在主推的一種標(biāo)準(zhǔn)，但是現(xiàn)在集成有千兆以上網(wǎng)口的家用路由器并不多見，基本上只會在較為昂貴的高端路由器上才能找的到一個2.5GbE的口子。

綜上所述，在各種因素的制約之下，萬兆網(wǎng)的普及之路是非常漫長的，在短時間內(nèi)普羅大眾都是用不上它的。

總結(jié)：未來的主流是無線技術(shù)，但離不開萬兆網(wǎng)來打基礎(chǔ)

其實在日常生活中，用到有線網(wǎng)絡(luò)的場景是在慢慢變少的，現(xiàn)在無線網(wǎng)絡(luò)的普及程度已經(jīng)非常高了，其幾年去到哪里都要問個Wi-Fi密碼就是無線網(wǎng)絡(luò)高普及程度的一大真實寫照，這幾年里，包括筆記本在內(nèi)的很多設(shè)備已經(jīng)去掉了有線網(wǎng)口，邁向全面無線化的趨勢相當(dāng)明顯。但無線網(wǎng)絡(luò)是離不開有線網(wǎng)絡(luò)的，后者在未來將會扮演一個基礎(chǔ)性的角色，為無線網(wǎng)絡(luò)提供堅實的基礎(chǔ)。

回到本文標(biāo)題帶出的問題——“我們需要萬兆網(wǎng)嗎？”答案是很明顯的——我們需要。在互聯(lián)網(wǎng)依舊在高速成長的今天，我們每天產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量可以說是在呈指數(shù)級別增長的，對數(shù)據(jù)傳輸速度的要求，自然是越快越好，萬兆網(wǎng)這項并不算是很新的技術(shù)就能夠讓我們更好地應(yīng)付已經(jīng)在爆炸的數(shù)據(jù)量。需求推動著技術(shù)向前發(fā)展，也促使它們逐漸變得平民化，相信很快，我們會在日常使用PC的時候，看到顯示著10Gbps的有線連接。