Ethernet cablata non sta perdendo il suo vantaggio.Esistono standard per 10Gig Ethernet (802.3ae), 40Gig Ethernet (802.3ba) e 25Gig Ethernet (802.3bq).Questi sono principalmente standard di backbone / backhaul.

Non è un confronto da mele a mele confrontare la tecnologia di 20 anni (1 Gb Ethernet) o 25 anni (100 Mb / s "Fast Ethernet") con l'ultima tecnologia wireless solo perché questo è ciò chedisponibile nel mercato consumer.

Ora vediamo il ragazzo MKBHD andare in qualche strada con un telefono e ottenere più di 1 Gbps. Sicuramente un canale Ethernet riservato e schermato dovrebbe darci 1Tbps giusto?

no, perché dovrebbe? La velocità dei dati è una funzione dell'SNR e della larghezza di banda. (Capacità di Shannon: puoi trasportare solo una quantità limitata di bit al secondo su un mezzo con larghezza di banda limitata e fedeltà del segnale limitata; entrambi si applicano al doppino intrecciato; è impossibile aggirare attraverso la ricerca; è matematicamente dimostrato.)

Avrai bisogno di un cavo Ethernet schermato che supporti enormi larghezze di banda (ciò significa lunghezze d'onda da metri fino a millimetri) per fare comunicazioni terabit. Fisicamente non è così che funziona il doppino intrecciato; c'è un intrinseco carattere passa-basso che limita la larghezza di banda utilizzabile.

Ecco perché abbiamo solo terabit / s comunicazioni su fibra ottica: nonostante le onde elettromagnetiche, a causa delle frequenze portanti della luce estremamente elevate, sono realizzabili dozzine di Gigahertz di larghezza di banda.

Nota che fare collegamenti elettrici ad alta velocità (ad esempio su PCB tra la tua scheda di rete e la CPU, o anche Gigabit ethernet) o collegamenti ottici richiede già fondamentalmente tutte le tecniche che vedi nelle comunicazioni wireless: sincronizzatori, equalizzatori, ripristino di fase , codifica dei canali estesa, modulazioni più elevate¹.

Ovviamente, le tariffe che si ottengono con un mezzo dedicato come un canale in fibra ottica o una guida a microonde su un PCB sono superiori a quelle delle comunicazioni mobili, semplicemente a causa delle distanze più brevi (quindi minore perdita) e dei canali affidabili (a gran parte della velocità del canale nelle comunicazioni wireless è occupata per conoscere come appare il canale, in modo che si possa correggerlo al ricevitore).

La tua affermazione "fattuale" quindi è del tutto sbagliata: puoi certamente ottenere tassi più alti su doppini intrecciati rispetto a qualche collegamento a microonde;Ethernet da 10 Gb / s su doppino intrecciato è una cosa.Ma la complessità del ricevitore non è inferiore a quella di un ricevitore wireless, in questo caso.

Allora perché la trasmissione wireless sta raggiungendo Ethernet in termini di velocità di trasmissione?

Il wireless non sta raggiungendo Ethernet in termini di velocità di trasmissione, ma sta diventando abbastanza veloce che la maggior parte delle persone non ha bisogno di utilizzare sistemi cablati più veloci. Tuttavia, se vuoi acquistare dispositivi wireless più veloci, controllare i prezzi dei moduli ethernet su fs.com è istruttivo:

1. SFP a 10 gbit +: $ 18,00
2. QSFP a 40 gbit +: $ 39,00
3. QSFP28 da 100 gbit: $ 99,00

Quindi, in prospettiva, una tipica scheda Wifi con marchio Intel costa pochi dollari in meno di un modulo Ethernet con una larghezza di banda reale circa 100 volte maggiore. Da quel punto di vista, il wireless non è molto veloce.

Tuttavia, il vero vantaggio del wireless in termini di costo è che la larghezza di banda è condivisa tra tutti i client, mentre nell'Ethernet cablata, la larghezza di banda aumenta all'aumentare del numero di dispositivi. Ciò rende gli switch Ethernet ad alta velocità (che possono richiedere velocità di commutazione di terabit / s) estremamente costosi. Hanno anche centinaia o migliaia di volte più larghezza di banda.

Allora perché la trasmissione wireless sta raggiungendo Ethernet in termini di velocità di trasmissione?

Denaro. Il tempo è denaro, ma la convenienza è denaro REALE.

Perché il costo della velocità per utente è relativamente basso e perché la portabilità del wireless ha un valore quasi al di là del prezzo. Sì, l'infrastruttura per trasferire i dati in GHz a centinaia (migliaia?) Di telefoni per torre cellulare contemporaneamente è davvero costosa, ma l'alternativa - un cavo in fibra ottica per ogni auto in movimento sull'autostrada - è assolutamente impossibile. Quel flusso di denaro garantito guida quello che è, se ci si ferma e ci si pensa davvero, lo sviluppo di una tecnologia quasi aliena. Una volta che le persone delle cellule hanno sviluppato la tecnologia e l'illusione del bisogno, trasferirla alle reti domestiche dei consumatori è relativamente semplice.

E ancora, far passare i cavi è difficile. Soprattutto nelle case. Le pareti esterne hanno isolamento, le pareti interne hanno cavi, tubature e dio sa cos'altro, e i cosmetici, l'estetica e il budget sono molto diversi da ciò che è considerato normale per un edificio commerciale. Pensa all'inconveniente di spostare un iPad da una stanza all'altra scollegando e collegando i cavi. Sono soldi, e quei soldi guidano uno sviluppo sbalorditivo. Utilizzando i chip degli anni '80, un router wireless domestico da $ 30 avrebbe le dimensioni di un forno a microonde e costerebbe quanto un'auto.

C'è spazio per discussioni su alcuni dettagli. Ad esempio, ho omesso alcuni degli standard usati raramente come l'originale 802.11 e 802.11a, così come alcuni dei primi standard Ethernet da 100 GBps, nel tentativo di ottenere almeno un'approssimazione delle velocità che sono state utilizzate abbastanza ampiamente , non cose che sono finite come poco più che demo tecnologiche. A seconda di ciò che hai deciso di includere, potresti ottenere un grafico leggermente diverso da questo.

Con questa condizione, ottengo un grafico delle velocità relative simile a questo:

Mi sembra che dall'introduzione dell'802.11b, i due siano stati abbastanza da vicino in termini di crescita della velocità. Anche se questo è su una scala logaritmica, sembra che Ethernet (ignorando il periodo precedente al 1995) abbia una crescita marginalmente più rapida, ma dato il piccolo numero di punti dati, non credo che abbia un vantaggio davvero enorme vale a dire: Ethernet ha sempre un vantaggio di velocità, ma il suo vantaggio di velocità è rimasto approssimativamente costante per un bel po '.

Vale anche la pena notare che all'aumentare della velocità, la distanza è diminuita (per entrambe le tecnologie). Il più recente / più veloce 802.11 (802.11ad) funziona a una frequenza sufficientemente alta che la sua portata target è "almeno un metro" e generalmente non attraversa affatto i muri. Almeno per me, questo sembra lasciare un po 'di spazio per chiedersi se è probabile che continuerà a crescere molto. Se fossi stato del tutto corretto riguardo alle cose, probabilmente l'avrei lasciato fuori dal grafico: l'uso effettivo sembra essere estremamente limitato, nella migliore delle ipotesi. Anche se l'avessi incluso, probabilmente avrei dovuto dimezzare la velocità (o giù di lì). Quello che ho mostrato è la variante da 8 Gbps, ma la maggior parte dei router wireless che ho visto fa solo la variante da 4 Gbps (sebbene la maggior parte possa anche fare un flusso 802.11ac e 802.11n allo stesso tempo, quindi sono in giro 5,5-6 Gbps totali).

Un'altra nota: tutto questo si basa sulla velocità massima teorica supportata da un dato standard.In termini di velocità reale, sembra (almeno a me) che l'802.11 sia tipicamente più lento di un fattore ancora maggiore di quanto il massimo teorico implichi.Con Ethernet puoi normalmente aspettarti di utilizzare l'80% della larghezza di banda teorica, ma con 802.11 sei fortunato a utilizzare il 50% della larghezza di banda teorica (e spesso sostanzialmente meno di quella).

Uno dei principali vantaggi dell'Ethernet cablato per alcuni scopi, ai quali l'Ethernet wireless non potrà mai raggiungere, è che la quantità di larghezza di banda disponibile in un cavo non sarà influenzata dall'utilizzo della larghezza di banda in altri cavi vicini. Se in una stanza ci sono 100 client, ciascuno che parla al proprio server e la topologia del cavo consente a ogni client di parlare con il proprio server senza dover attraversare alcun cavo utilizzato da qualcun altro, ciascuna di quelle coppie client / server potrebbe avere solo tanta larghezza di banda come se le altre 99 non esistessero. Al contrario, se client e server si trovassero tutti nella stessa stanza cercando di comunicare in modalità wireless, sarebbero in grado di utilizzare solo una piccola parte della larghezza di banda che avrebbero a disposizione se fossero soli.

Un vantaggio correlato è che le connessioni cablate possono fornire larghezza di banda in modo affidabile e fluido, senza intoppi. Sebbene sia possibile eseguire lo streaming di video in modalità wireless con un ritardo relativamente breve, non è possibile garantire la consegna al 100% di tutti i frame in un breve periodo. Al contrario, se si utilizza una connessione Ethernet cablata dedicata tra un client e un server e se il client e il server sono essi stessi sufficientemente veloci da gestire il traffico, ogni pacchetto verrà consegnato entro una frazione di millisecondo da quando è stato inviato .

Forse non si tratta affatto della rete, ma delle applicazioni che utilizzano la rete.Le applicazioni attualmente in esecuzione su queste reti non richiedono più larghezza di banda.Considera, Netflix consiglia 25 Mbps per lo streaming video 4K.Nello spazio dei consumatori, questa potrebbe essere una delle applicazioni più affamate.Poiché non esistono applicazioni consumer che necessitano di maggiore larghezza di banda, non vi è alcuna pressione evolutiva per creare reti con maggiore larghezza di banda.In termini di velocità di download diretto, probabilmente sei più limitato dal ritmo del buffering dei contenuti dall'altra parte rispetto alla tua rete.Ancora una volta, una larghezza di banda più veloce per i consumatori non aggiunge alcun valore.Se un giorno avremo applicazioni che richiedono più larghezza di banda, allora mi aspetterei che sia cablate che wireless (che a quel punto hanno raggiunto il cablato) aumentino simultaneamente la loro larghezza di banda per supportare quelle applicazioni.

C'è un grande vantaggio del wireless rispetto al cablato per quanto riguarda l'attenuazione.

Un cavo coassiale ha un'attenuazione di ~ X dB / m, mentre un collegamento wireless ha un'attenuazione di ~ 20 dB per dieci volte la distanza (1 / r ^ 2).

Questo già ripaga a favore del wireless per distanze> 100 m.

Questo è il motivo per cui non potresti mai fare un collegamento via cavo dalla Terra alla Luna, ma per un collegamento radio wireless, la NASA lo ha già fatto 50 anni fa.

Come altri hanno notato, esistono standard Ethernet per una trasmissione di gran lunga superiore a 1 GB. Tuttavia, questi hanno una penetrazione relativamente piccola in qualcosa di diverso dalle installazioni di centri dati specializzati.

L'utente domestico medio o l'utente "ufficio" aziendale utilizza ancora cavi Cat5 o forse Cat6. Quest'ultimo può teoricamente fare 10G, ma nella maggior parte dei casi probabilmente funziona solo a 1 GB. La ragione di ciò è che il costo del 10G è probabilmente di gran lunga superiore al reale vantaggio di esso. Cioè, l'utente medio di desktop / laptop, anche gli utenti "potenti" semplicemente non hanno bisogno di molta larghezza di banda tutto il tempo. Per le poche volte nel mese / anno in cui lo fanno, certo, è un po 'più lento, ma il costo di tale ritardo è inferiore al costo del provisioning di 10G per loro.

Come notato altrove, le larghezze di banda "classificate" più elevate delle tecnologie wireless sono condivise tra tutti i client sulla stessa rete. Pertanto, la contesa può ridurre drasticamente la larghezza di banda reale e disponibile per un determinato client. Inoltre, tende ad essere un overhead di protocollo maggiore per le reti wireless rispetto a quelle cablate, quindi (diciamo) una connessione wireless da 1 GB, dedicata a un client in realtà scaricherà i dati leggermente più lentamente di una connessione cablata da 1 GB (la mia regola pratica è di circa il 10% overhead di protocollo per cablato e 20% per wireless, ma sono senza dubbio mooolto impreciso in questo caso). Pertanto, larghezze di banda più elevate sembrano buone nelle brochure di marketing, ma non significano necessariamente che sia ciò che effettivamente otterrai.

Solo per approfondire ulteriormente il punto ... La larghezza di banda (e l'attrezzatura per fornirla) dipende dalla domanda. Almeno in questo momento, l'utente medio semplicemente non ha bisogno della larghezza di banda di un semplice cavo Cat5 / 6, per non parlare della larghezza di banda aggiuntiva degli standard successivi. La maggior parte degli utenti deve solo scaricare alcuni file, magari guardare alcuni video e inviare alcune email. In quanto tale, "1G è sufficiente per chiunque", almeno adesso. Sono sicuro che quando inizieremo a ottenere impianti cerebrali completi che necessitano di più larghezza di banda, gli standard di cablaggio e connessione sembreranno supportarli e con abbastanza persone per acquistarlo, il prezzo sarà abbastanza basso da diventare una tecnologia di consumo.

Nel frattempo, anche la famiglia media potrebbe utilizzare completamente molti degli standard wireless più comuni, semplicemente eseguendo le "semplici" attività che ho menzionato sopra con telefoni e laptop. Quelle persone vorranno assolutamente una larghezza di banda aggiuntiva, quindi cercheranno di passare a reti wireless sempre più veloci per almeno qualche anno in più. Un'altra soluzione per alcune di queste persone sarebbe quella di utilizzare più punti di accesso wireless per dividere gli utenti tra canali che non si influenzano a vicenda. Tuttavia, questo più che raddoppia il costo di installazione, quindi rimane la richiesta di una larghezza di banda maggiore.