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，到底在哪些地方有不同之處,，它在我們的實際應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)絡高了約莫有十倍，這也是我們能夠感受到的,，兩種網(wǎng)絡之間最為直觀的差異,。在制定萬兆網(wǎng)絡標準的時候，IEEE組織根據(jù)不同的傳輸距離需求給出了不同的標準,，歸入在10GBASE標準之下,，比如說10GBASE-LR就是應用于長距離傳輸?shù)臉藴剩?0GBASE-SR是應用于短距離傳輸?shù)臉藴?，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,，它在一些被之前標準沿用許久的規(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?，一般存在半雙工和全雙工兩種,。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)標準中，為了兼容性,，都保留了半雙工/全雙工兩種工作模式,，由網(wǎng)絡設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,，甚至于有些設備直接就不支持它。到了后來制定萬兆以太網(wǎng)標準的時候,，標準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)絡設備就會工作在全雙工模式下。在物理層上面,，萬兆網(wǎng)絡將原本的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,，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)的設備上面拉取文件,，有很大可能會被千兆網(wǎng)絡限制住傳輸?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?，有線設備之間的互傳瓶頸，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)絡共享的,，千兆網(wǎng)絡在應付這種情況時已經(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)絡存儲與本機之間導素材都要花掉很長時間,，嚴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)?，而另外還有一種對網(wǎng)絡帶寬有較高需求的應用已經(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,，這個壓縮比率當然是高不到哪里去的,，此時便對網(wǎng)絡帶寬提出了一定的要求，如果是串流4K游戲,，那對網(wǎng)絡帶寬的需求就更高了,，萬兆網(wǎng)絡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)線和基礎設施是萬兆網(wǎng)普及的攔路虎

萬兆網(wǎng)的相關標準最早在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，才聽到有關于它的應用,，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用,，對于普羅大眾來說，對萬兆網(wǎng)絡最為直觀的體驗,，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準，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時預埋的都是這兩種網(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)絡基礎設備肯定也要升級到萬兆標準才能用對吧,，相比起平價的千兆基礎設備，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,，除了換用更好的無線網(wǎng)絡之外,，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)在主推的一種標準,，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：未來的主流是無線技術,，但離不開萬兆網(wǎng)來打基礎

其實在日常生活中，用到有線網(wǎng)絡的場景是在慢慢變少的,，現(xiàn)在無線網(wǎng)絡的普及程度已經(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)的很多設備已經(jīng)去掉了有線網(wǎng)口,，邁向全面無線化的趨勢相當明顯。但無線網(wǎng)絡是離不開有線網(wǎng)絡的,，后者在未來將會扮演一個基礎性的角色,，為無線網(wǎng)絡提供堅實的基礎。

回到本文標題帶出的問題——“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就能夠讓我們更好地應付已經(jīng)在爆炸的數(shù)據(jù)量,。需求推動著技術向前發(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。