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相信很多人在公司或者家里早就用上了千兆局域网，按照我们老生常谈的公式，从Mbps换算成MB/s要除以8，这样算出来，千兆网路的理论传输速度上限应该是125MB/s才对，但在实际应用场景中，我们从来就没看到过这个数字，为什么呢？这是因为在理论与实际之间，除了有传输线材物理上的损耗和协议层开销外，在底层上面还有20%的校验开销。 在我们的观念中，通过网线传输的就是“000011111”这样子没有经过任何“包装”的二进制流，但实际上为了保证数据传输过程中的稳定可靠，在底层上面就已经设计了相应的编码机制。千兆网络使用的是8b/10b的编码方式，其实就是以前USB、PCIe等协议使用的编码方式，在传输时，每8bit实际数据附带2个bit的校验位，这2个bit的校验码有时还有其他诸如控制、同步等作用。8b/10b编码将原始的8bit数据分成5bit和3bit两部分，然后通过提前规定好的编码表将其转换成6bit+4bit、共10bit带校验的数据。在物理链路上面传输的，就是经过8b/10b编码之后的数据，也就是说，它的效率为80%。 所以千兆网络的实际传输带宽也就是1000Mbps × 80% = 800Mbps，这里再算上各种损耗，最终我们看到的就是100MB/s都不到的实际传输速度。 8b/10b编码非常成熟可靠，在很多地方都有相关的应用，但它有一个问题，那就是80%的效率太低了。于是，标准制定者在8b/10b编码思路的基础上面进行扩充，搞出了64b/66b、128b/132b这样的编码，保证数据传输安全可靠的同时大幅度提升了编码效率，比如已经在PCIe上面应用多年的128b/132b的效率为96.97%；而千兆网络的更高级——万兆网络采用的就是64b/66b的编码，效率提升比较明显。 |
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