千兆宽带测速竟缩水?真相是什么?

百科   2024-08-16 07:26   天津  

大家先看下千兆宽带直连电脑的测速结果,如下图所示:

其实能测到900多M已经是很合格了,毕竟在测速时要计算网线,水晶头等一系列的损耗,但是硬件损耗导致的速率被拉低并不是主要的因素,而运营商给的千兆也是没问题,那缩水的几十兆跑哪去了呢?


下面我们就来分析下测速软件是如何进行测速的,先看计算方法:
测速值=带宽×有效数据占比=1000Mbps×(1460/1538)≈949.28Mbps

好,带宽都知道是你办理的宽带速率,那么有效数据占比中的14601538是怎么来的呢?继续往下看!

“1460”

1,“1460”代表的是字节数,即1460byte,常用于以太网帧的数据部分,以太网帧的最大长度通常为1518字节,其中包括18字节的帧头和帧尾,那么数据部分的最大长度为1518-18=1500字节
2,在网络层(IP层),还需要考虑20字节的IP头部,故在传输层能使用的数据最大长度就是1500-20=1480字节

3,由于TCP协议中还有20字节的TCP头部,所以最终在TCP数据段中能承载的最大数据量就是1480-20=1460字节

我们总结一下公式:

数据字段=MTU-IP头部-TCP头部=MSS-TCP头部=1500-20-20=1460byte

(MTU:最大传输单元,MCC=MTU-TCB头部)

“1538”

1,我们知道最大以太网帧长度为 1518 字节
2,而前导码主要用于同步接收方和发送方的时钟,以便正确接收和解析数据帧,其长度为 8 字节
3,帧间隙是为了在连续传输的以太网帧之间提供一定的间隔,避免帧之间的冲突和混淆,长度为12 字节
我们总结一下公式:

以太网帧(最大)+前导码+帧间隙=1518+8+12=1538byte

把以上数值全部带入公式后就可以算出1000Mbps×(1460/1538)≈949.28Mbps那么在千兆宽带下,有效数据占比约为95%,确实无法达到千兆!




















最后我们来看看测速软件是如何运作的:

1,测速服务器(如speedtest、360等测速网),开始测速客户端(电脑)。

2,测速时会有上行测速和下行测速,针对下行,测速服务器做数据统计时只要数据字段这一部分的数据,MAC帧头、IP头、TCP头部的长度均不列入计算范围;下面开始进入测速环节:

  •  测速TCP数据帧进入电脑。因以太网帧最大长度为1518byte,进入网卡后MAC头部、IP头部被去掉
  • ↓ 再通过TCP目的端口号,知道其对应为测速服务,下一步拆掉TCP头部后转给测速进程,
  •  最终客户端电脑测速进程拿到的数据长度为1518-18-20-20=1460byte,将其纳入测速数据统计;

所以说,为了得到1460这个有效测速长度,需要消耗78byte(前导码8+帧间隙12+mac头部18+ip头部20+tcp头部20)的字段参数。

现在你知道为什么千兆宽带却测不满千兆的原因了吧!

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