电缆的带宽是否受其长度的限制?

网络工程 第一层 带宽 电缆
2021-07-07 12:43:21

如果某条电缆的带宽为10 mbps,则意味着在任何给定的秒内,其中都可以包含 10 兆字节的数据。

但是,这是否假设了一些标准长度?

给我的比喻是,传输数据的电缆就像一根输送水的管道,而带宽就像管道可以容纳的水量。然而,更长的管道可以容纳更多的水。

更长的电缆有更多的带宽吗?

3个回答

如果某条电缆的带宽为 10 mbps,则意味着在任何给定的时间内,其中都可以包含 10 兆字节的数据。

根本不是,这意味着它可以发送10兆个比特以上一秒的时间段。

但是,这是否假设了一些标准长度?

这取决于技术,但大多数情况下:是的。例如,流行的 10base-T 以太网规范假定标称最大长度为 100m。超过这个时间,您的带宽很可能会下降(迅速降至 0)。即使电缆足够短,其他因素也会降低您的吞吐量,例如连接器不良。

给我的比喻是,传输数据的电缆就像一根输送水的管道,而带宽就像管道可以容纳的水量。然而,更长的管道可以容纳更多的水。

体面的比喻,完全错误的解释。这与管道能容纳多少水无关,几乎没有人真正关心这一点。这是关于在给定时间你可以通过多少水。例如,您并不关心您的花园软管是否可以同时容纳一个完整的游泳池的水,您关心的是该软管可以以多快的速度填充该游泳池,以便您可以进行新的潜水。在液压方面,您关心排放。这不会作为长度因素增加(而是减少)。它根据直径和压力增加。

在这个类比中,带宽与放电相当,所以它不会随着长度增加(同样,而是减少),但主要取决于其他因素,如调制和干扰水平。

您不能说以太网电缆可以容纳数据(位),就像水管可以容纳水一样。比特是在电磁波上调制的,只有当电磁波在电缆中传播时才会存在(这甚至是一个过于简单的陈述)。没有一个可以关闭的水龙头,以便当前电缆中的所有位都留在那里。

更长的电缆有更多的带宽吗?

我觉得这里的其他两个答案实际上给了你误导性的信息:

如果某条电缆的带宽为 10 mbps,则意味着在任何给定的时间内,其中都可以包含 10 兆字节的数据。

好的,首先让我们澄清术语,“10Mbps”用于表示速度单位“每秒兆位”,即每秒 10,000,000 位。兆字节是 8 倍,MB(兆字节)通常用来表示作为一个单位的数据量。我假设你的意思是前者,10Mbps。

其次,我认为您根据问题中的措辞误解了一些基本的网络方面,我认为其他答案并没有消除您的误解,只会加剧误解。电缆的长度和通过它发送数据的速度几乎没有任何联系。电信号沿铜线传输的速度与物理电缆和套管属性的辩证常数有关。长话短说,它们可以以接近光速的速度传播,无论出于何种目的和目的,铜缆并不比许多人认为的光纤慢。

如果您真的想说一根电缆可以“容纳”多少数据,而与长度无关,答案将是“1 位”(一对可以在任何时刻从 DC+ 转换为 DC- 或从 DC- 转换为 DC+时间)。

第三,速度与带宽不同。在网络术语中,我们使用“带宽”一词来描述移动的数据量。我们可以移动 10MB(兆字节)的数据和 1Mbps(每秒兆比特),或者我们可以以 10Mbps 的速度移动它,而这将花费 1Mbps 所需时间的 1/10。通过铜缆传输数据的速度不会根据缆线的长度而改变。我们可以有一条 5 米长的电缆,以 10Mbps、100Mbps、1Gbps、10Gbps 等速度运行(如上所述,较长的电缆延迟会略有增加,电信号确实必须沿着电缆传播,但这太小了它可以忽略不计,它不会改变网络链接的速度)。

...a nominal maximum length of 100m. Longer than that your bandwidth will most likely drop (quickly to 0).- 带宽不会下降,它要么“是”,要么“不是”。数据要么以链接运行的速度(10Mbps 或 100Mbps 等)接收而没有错误,要么不是,必须重新发送数据。仅当您使用支持重新传输的协议和/或您正在发送必须重新发送的数据(例如直播电视流、丢弃的数据包丢失且通常不会重新传输)时,才会出现这种情况。由于速度和带宽不是一回事,例如通过发送更大的帧或数据包,错误率可能会增加而不会降低带宽,因此很少有数据包需要成功发送和接收,因为它们携带的数据更多。

so no it does [not] increase with length (again, rather decrese)- 不,带宽不依赖于长度。同样,措辞的误用使事情变得不清楚。我认为带宽意味着“成功传输的数据吞吐量”。

The original Ethernet specification limits the individual copper cable lengths to 100 meters, because of the latency time of getting a packet from end-to-end then getting the returning ACK before timing out.- 不。ACK 是发生在 TCP 传输层的事情。100 米的长度可能源于 CMSA/CD(带冲突检测的载波侦听多路访问)。这是在特定时间内监听线路的过程,以检查另一个设备是否正在传输,如果没有设备正在传输(没有接收到任何内容),则假定传输是安全的,不会发生冲突。在我们知道可以安全传输之前,我们应该等待多长时间?我们等待信号从 100 米外的设备传播所需的时间!

For instance: when you are transferring 10 MB of data, longer cables will be a bit slower to transfer that total amount than shorter ones simply because the signals travel at about 2/3 of the speed of light in copper. More length means more latency.- 这有点用词不当。我在上面提到了它。额外电缆长度造成的延迟增加非常小,没有可测量的影响。维基百科(https://en.wikipedia.org/wiki/Speed_of_electricity) 列出电速在光速的 50%-99% 范围内。在 0.5 摄氏度时,电信号传播 100 米需要 0.0000006 秒。对于 10 米长的电缆,它需要“少一个零”,即 0.000006 秒。这对您的日常应用程序性能没有可衡量的影响。确实有影响的是运行速度,例如 10Mbps 或 100Mbps。在以 10Mbps 运行的 10 米长的 Cat5e 电缆上,您只能获得 10Mbps,不多也不少。同样,如果您现在以 100Mbps 的速度连接同样 10 米长的 Cat5e,它将以 100Mbps 的速度运行,不多也不少。真正产生影响的是所使用的编码方案(https://en.wikipedia.org/wiki/64b/66b_encoding)、序列化延迟、所使用的错误检测和纠正方法等因素(参见https://en.wikipedia.org/wiki/Reed%E2%80%93Solomon_error_correctionhttps://en.wikipedia.org/wiki/Hamming_code ) 等。这是因为随着长度的增加,衰减也会增加,NeXT , FeXT ( https://en.wikipedia.org/wiki/Crosstalkhttps://en.wikipedia.org/wiki/Attenuation-to-crosstalk_ratio ) 等导致(最终)数据丢失。

不。带宽不是电缆包含的东西。它只是一种物理连接介质。10mbps是数据流的速度,不是数量。

最初的以太网规范将单独的铜缆长度限制为 100 米,因为从端到端获取数据包然后在超时之前获取返回 ACK 的延迟时间。

要走得更远,你需要一座桥。

这些都不应该影响电缆的速度。但它会影响总吞吐量。

例如:当您传输 10 MB 的数据时,较长的电缆传输总量会比较短的电缆慢一点,因为信号在铜中的传输速度约为光速的 2/3。更多的长度意味着更多的延迟。

添加网桥也会稍微减慢总吞吐量,因为在接收数据包、确认它们、然后重新生成它们以传递到下一个分段时会产生延迟。