最近，我想將家裡的網絡設備，都升級到千兆。

但是一查，千兆網絡已經有點過時了，正在讓位給萬兆網絡。我做了一些研究，本文就來談談相關的各種事情。

一、帶寬進化的歷史

我還記得，大概20年前，第一次在家裡上網，用的是 56K Modem。

56K 表示這個設備每秒可以傳送 56000 個二進制位（Bit），完整的單位是 56Kbps（bits per second）。網絡的傳送速率又稱帶寬（bandwidth），所以它的帶寬就是 56K。

我們知道，八個二進制位（bit）組成一個字節（byte），因此 56Kbps 的最高下載速度是每秒 7000 個字節（56000 / 8），即 6.84KB（7000 / 1024）。一張 100KB 的圖片需要 14.6 秒才能下載完畢（100 / 6.84），真的很慢。

後來有一陣，上海推出 ISDN 上網，帶寬到了 144K。這個速率是 56K 的兩倍多，其實也很慢，不是很吸引人。

21世紀初，ADSL 出現了，帶寬達到了 512K，相當於傳統撥號上網的 9 倍，當時就把這叫做寬帶上網。

ADSL 的帶寬不斷提升，很快就從 512K 翻了一倍，達到 1024K，也就是 1M。我印象中，ADSL 最高做到了下載速率 8Mbps。它通過電話銅線上網，有物理限制，再高就上不去了。

2010年以後，光纖上網出現了，取代了 ADSL。光纖的速率可以做得很高，最早是 10Mbps，後來是100M（百兆）、1000M（千兆）、直到現在的 10000M（萬兆）。因為 1000M 是 1G，所以萬兆也寫成 10G。

從 ADSL 的 512K 到光纖的 10G，大概20年的時間，個人的上網帶寬（即下載速度）增加了2萬倍，平均每年1000倍，這實在是很驚人的增長速度。

二、家庭的入戶帶寬

現在辦理有線上網，都是先去通信服務商申請光纖入戶。

申請光纖時，你需要設定開通的帶寬。帶寬最大，收費越貴。

上海的寬帶價格，目前大概 100M 是每月幾十元人民幣，1000M 是每月100元~200元人民幣。高於千兆的寬帶，現在還不提供。也就是說，國內的家庭寬帶，現在最高只能到千兆。

國外有些國家，已經可以申請家庭的萬兆光纖上網，費用不便宜，每月大概需要幾十美元。

三、萬兆家庭局域網

讀到這裡，你可能會有疑問，既然入戶寬帶現在最高只有千兆，家裡有必要搭建萬兆的局域網嗎？

說得沒錯，你跟外網的通信速度，確實還不會超過千兆。但問題是，家庭的上網設備現在越來越多，這些設備之間會有通信，我們總是希望內網通信越快越好。

舉例來說，我家有一個存儲設備 NAS，電腦、手機、電視都會跟它讀寫文件，它的帶寬就需要很大。現在的視頻文件都非常大，比如一個 5GB 的文件，在千兆網絡上傳輸最少也需要40秒，在萬兆網絡上只需要4秒。

四、萬兆上網設備

搭建萬兆局域網，需要萬兆路由器和萬兆網卡，網線可能也要升級。網絡的每個部分幾乎都需要改造，投入是非常大的。

萬兆設備的價格，現在都很貴。比如，萬兆路由器目前都是幾千元，而千兆路由器便宜的只要100多元人民幣。

萬兆網卡也要幾百元一張，而且很多硬件設備不支持。目前，好像還沒有自帶萬兆網卡的品牌電腦。蘋果的 Mac Mini 主機可以選配萬兆網卡，價格會貴 100 美元。

由於萬兆網卡（10G）還不夠普及，現在較常見的是 2.5G 或 5G 的網卡。

五、萬兆通信的接口

通信接口方面，USB 3.0 的帶寬是 5Gbps，USB 3.1 是 10Gbps，雷電 3 可以達到 40Gbps，所以購買後面兩個接口的外置萬兆網卡是可以的，USB 3.0 最高只能用外置 5G 網卡。

（圖片說明：雷電 3 接口的外置萬兆網卡。）

無線方面，單鏈路的情況下，WiFi4（802.11n）帶寬最高為 150Mbps，WiFi5（802.11ac）為 433Mbps 或 867Mbps，WiFi6（802.11ax）為 1200Mbps。

這意味著，單個設備的 WiFi 通信，正常情況下遠遠達不到萬兆，即使是 WiFi6，下載或上傳最高也只能到千兆左右，萬兆上網還是必須通過有線連接。

順便提一句，4G 通信的帶寬是 100Mbps，5G 通信是 1Gbps（據說未來可以到 20Gbps）。

六、萬兆網絡的應用

萬兆網絡的主要好處，就是大文件的傳輸，以及多設備同時通信。

其他的應用場景，一般來說，千兆網絡都可以滿足。比如，4K 視頻的實時播放，最低只需要 25Mbps，畫質好一點需要 45Mbps ~ 75Mbps；8K 視頻需要 90Mbps ~ 300Mbps；同等畫質的 VR 視頻需要的帶寬會更大一些，但都沒有超過千兆網絡的最高速率。

萬兆網絡的更大意義，或許在於跟 USB 3.0 接入的本地設備相比，它接入的網絡設備的通信速率，兩者是一樣的。這意味著，互聯網與本地設備，在萬兆網絡下，可以視為位於相同的"數據總線"上。

舉例來說，本地硬盤與網絡硬盤的速度差異，你使用萬兆網絡很可能無法區分，它們的讀寫速度是一樣的。因此在萬兆網絡下，本地硬盤完全可以被網絡硬盤取代，數據存儲網絡化。

七、總結

隨著數據消費的增加，萬兆網絡肯定是未來的趨勢，雖然相關設備現在還很昂貴。

可以預期，大概就在今後幾年，（1）家庭光纖將會升級，帶寬達到萬兆；（2）萬兆網卡的設備也會越來越多。這兩個因素會迅速推動萬兆網絡成為主流。

（完）