Calcolatore di produttività teorico
Wi-Fi (802.11n / ac / ax) vs Ethernet in condizioni reali.
Tipo di connessione e condizioni
Tabella dei contenuti
Guida completa di throughput teorico
Che cosa è teorica vs reale throughput?
Velocità pubblicitarie (ad es. 'Wi-Fi 1200 Mbit/s' o 'Gigabit Ethernet') si riferiscono allo strato fisico (PHY) o alla velocità della linea – la velocità del bit grezzo alla radio o al cavo. L'effettivo throughput utilizzabile è sempre inferiore: overhead del protocollo (Ethernet, IP, TCP), e per Wi-Fi, distanza, interferenza e condivisione tra i dispositivi. Capire la differenza ti aiuta a scegliere la connessione giusta e impostare aspettative realistiche per i trasferimenti di file, lo streaming e i backup.
Come funziona il throughput
La produttività è misurata in bit al secondo (Mbps o Gbps). Il percorso da applicazione a filo o radio coinvolge diversi strati:
- Dati di applicazione: Il file reale o il flusso che invii o ricevi.
- Protocollo: TCP, IP e Ethernet (o Wi-Fi MAC) aggiungono intestazioni, riconoscimenti e lacune; questo consuma tipicamente un paio di per cento su Ethernet e molto altro su Wi-Fi.
- Strato fisico (PHY): La velocità massima cruda che il collegamento può trasportare. Ciò che il produttore pubblicizza è di solito questo tasso PHY, non il throughput che si ottiene all'applicazione.
- Tasso PHY (teoretico): Velocità massima dello strato fisico in condizioni ideali. Visualizzato su scatole di router e specifiche Ethernet.
- overhead TCP/IP: Su Ethernet, circa 2–6% della velocità di linea viene persa a intestazioni e spazi inter-frame; TCP raggiunge circa 94–98% del tasso di linea.
- MIMO (streams): Le antenne multiple consentono tassi PHY più elevati; scale di throughput reali con flussi, ma non linearmente a causa di sovraccarico e di contesa.
- Larghezza del canale: 20, 40, 80, o 160 MHz: i canali più ampi permettono un PHY più alto ma hanno bisogno di una banda chiara e sono più sensibili alle interferenze.
Ethernet vs Wi-Fi a colpo d'occhio
Ethernet
- Potenza stabile e prevedibile (94–98% del tasso di linea)
- Nessuna condivisione: collegamento completo per un dispositivo (per porta)
- Bassa latenza, niente radio
- Richiede cavo; posizionamento fisso
- Fast Ethernet a 10 Gbit/s comuni in pratica
Wi-Fi
- Il rendimento varia: 40–70% di PHY tipico, inferiore quando lontano o rumoroso
- Mezzo condiviso: tutti i clienti condividono lo stesso AP
- Distanza, pareti e interferenze riducono la velocità
- Mobilità; nessun cavo
- Wi-Fi 4 (n) a Wi-Fi 6 (ax); 2.4 e 5 GHz
Vantaggi della comprensione
- Prestazioni realistiche: Sai perché un router '1200 Mbit/s' non dà 1200 Mbit/s all'applicazione.
- Scelte migliori: Scegliere Ethernet vs Wi-Fi e la giusta generazione di Wi-Fi (n, ac, ax) e larghezza del canale per il vostro caso di utilizzo.
- Risoluzione dei problemi: Se la velocità misurata è al di sotto della gamma del mondo reale, è possibile cercare interferenze, driver, o un disco lento / NAS.
- Pianificazione: Stimare i tempi di backup o trasferimento utilizzando il throughput reale, non pubblicizzato PHY.
Limitazioni e perché la velocità può variare
- Il throughput Wi-Fi dipende fortemente dall'ambiente (distanza, pareti, numero di clienti, interferenze). La calcolatrice dà intervalli tipici, non garanzie.
- Il throughput Ethernet può essere limitato dall'elemento più lento: cavo, NIC, interruttore o l'altro endpoint (ad esempio velocità del disco NAS).
- I test di velocità misurano il throughput a un server specifico; il vostro uso reale (ad esempio a un NAS o a un altro paese) può differire.
- I dispositivi più vecchi non possono supportare il PHY più alto (ad esempio solo 802.11n); il collegamento negozia la più bassa capacità comune.
Velocità pubblicitarie su router e scatole sono quasi sempre il massimo teorico (PHY), non il throughput che vedrete in uso reale. Utilizzare la gamma reale di questo calcolatore per impostare le aspettative; per Wi-Fi, scegliere le condizioni (ideale / tipico / povero) che meglio corrispondono al vostro ambiente.
Evoluzione delle norme
Ethernet si è evoluta da 10 Mbit/s a 100 (Fast), 1000 (Gigabit), 2.5G, 5G e 10 Gbit/s. Generazioni Wi-Fi (802.11n = Wi-Fi 4, 802.11ac = Wi-Fi 5, 802.11ax = Wi-Fi 6) hanno aumentato i tassi PHY attraverso canali più ampi, più flussi (MIMO), e una migliore modulazione. Ogni generazione migliora la produttività del mondo reale e, nel caso del Wi-Fi 6, l'efficienza in ambienti densi.
Scegliere il collegamento giusto
Considerare questi fattori quando si pianifica la rete:
- Caso di utilizzo: Trasferimenti di file di grandi dimensioni, backup o editing video beneficiano di Ethernet o Wi-Fi di fascia alta (ac/ax, 80–160 MHz). Browsing e light streaming funzionano con modesta produttività.
- Latency: Gaming e VoIP preferiscono bassa latenza; Ethernet è più coerente di Wi-Fi.
- Mobilità: Laptop e telefoni hanno bisogno di Wi-Fi; desktop e server possono utilizzare Ethernet per le migliori prestazioni.
- Ambiente: Molte pareti o vicini significano più interferenze; utilizzare 5 GHz e considerare Ethernet per i collegamenti critici.
Grafico di confronto del rendimento
La tabella di riferimento sotto (sezione 8) elenca il throughput teorico e reale per ogni opzione in questa calcolatrice. Usalo per confrontare le generazioni Ethernet e Wi-Fi a colpo d'occhio.
Il throughput teorico (PHY/line rate) è un riferimento utile, ma il throughput reale è quello che si ottiene per i trasferimenti e lo streaming. Ethernet offre un'elevata produttività prevedibile con una bassa sovraccarico; Wi-Fi offre mobilità con un throughput variabile a seconda delle condizioni. Utilizzare questo calcolatore per vedere i range tipici per il tipo di connessione e, per Wi-Fi, per stimare la velocità in condizioni ideali, tipiche o povere. Per il miglior mix di velocità e stabilità, preferire Ethernet dove possibile e scegliere Wi-Fi 5 o 6 con sufficiente larghezza del canale quando avete bisogno di wireless.
Panoramica della produttività teorica e reale
La velocità teorica (PHY) è la velocità massima dello strato fisico. Il vero throughput è quello che le applicazioni vedono dopo il protocollo overhead e, per Wi-Fi, fattori ambientali. Questo calcolatore mostra sia in modo da poter impostare aspettative realistiche.
- Ethernet: ~94–98% del tasso di linea nella pratica
- Wi-Fi: tipicamente 40–70% di PHY; varia con condizioni
- Utilizzare 'condizioni' nella calcolatrice per Wi-Fi (ideale / tipico / povero)
Ethernet
Ethernet fornisce un link completo per porta dedicato. Overhead proviene principalmente da intestazioni frame (Ethernet, IP, TCP) e interframe gap; TCP raggiunge tipicamente circa 94–98% del tasso di linea. Quindi 1 Gbit/s Ethernet di solito fornisce circa 940–980 Mbit/s per i trasferimenti di file. Fast Ethernet (100 Mbit/s), Gigabit (1 Gbit/s), 2.5G e 10 Gbit/s sono comuni; scale di throughput reali con velocità di linea.
- Passaggio stabile; variazione minima
- Nessuna condivisione per porta; collegamento completo per un dispositivo
- bassa latenza; nessuna contenzione radio
- Real throughput ~94–98% del tasso di linea
Wi-Fi 4 (802.11n)
802.11n (Wi-Fi 4) opera in 2.4 GHz e 5 GHz con larghezze di canale di 20 o 40 MHz e fino a 4 flussi spaziali. PHY teorico varia da circa 72 Mbps (20 MHz, 1 flusso) a 600 Mbps (40 MHz, 4 stream). La produttività reale è tipicamente 50–60% di PHY in buone condizioni e può cadere in modo significativo con la distanza o interferenze. Ancora comune su dispositivi più vecchi e in ambienti a 2,4 GHz.
- 20 o 40 canali MHz; 1–4 flussi
- 2.4 e 5 GHz; 2.4 GHz spesso congestionato
- Real throughput ~50–60% di PHY in buone condizioni
- Max PHY 600 Mbps (40 MHz, 4×4)
Wi-Fi 5 (802.11ac)
802.11ac (Wi-Fi 5) è solo 5 GHz, con canali 80 o 160 MHz e fino a 8 flussi. Le tariffe PHY vanno da 433 Mbps (80 MHz, 1 stream) a oltre 6,9 Gbps (160 MHz, 8 stream). In pratica, sono comuni 80 MHz e 1–2 stream; il throughput reale è spesso 50–70% di PHY. Fornisce centinaia di Mbps a oltre 1 Gbps in condizioni ideali. Sostituito da Wi-Fi 6 per nuove implementazioni ma ancora ampiamente utilizzato.
- Solo 5 GHz; canali 80 o 160 MHz
- 1-8 flussi; 80 MHz 2 flussi molto comuni
- Real throughput ~50–70% di PHY
- Fino a ~1.7 Gbps PHY (160 MHz, 2 stream) in questa calcolatrice
Wi-Fi 6 (802.11ax)
802.11ax (Wi-Fi 6) opera in 2.4 e 5 GHz con canali 20, 40, 80 o 160 MHz e modulazione migliorata (OFDMA, MCS superiore). I tassi PHY sono superiori a Wi-Fi 5 per la stessa larghezza e flussi di canale; l'efficienza del mondo reale è spesso 60–80% in buone condizioni. Migliori prestazioni in ambienti densi (molti dispositivi). Wi-Fi 6E aggiunge 6 GHz per più spettro.
- 2.4 e 5 GHz; canali da 20 a 160 MHz
- OFDMA; meglio in ambienti densi
- Passaggio reale spesso 60–80% di PHY in buone condizioni
- PHY più alto di ac per la stessa larghezza/streams
Perché il vero throughput è inferiore
Ethernet
Le intestazioni del telaio (Ethernet, IP, TCP/UDP), i riconoscimenti e le lacune interframe riducono il throughput utilizzabile. TCP raggiunge tipicamente circa 94–98% del tasso di linea su un collegamento sano. Così 1 Gbit/s Ethernet di solito dà circa 940–980 Mbit/s per i trasferimenti di file.
Wi-Fi
Wi-Fi aggiunge MAC overhead (intestazioni, riconoscimenti, contention), e il tasso PHY è condiviso tra tutti i clienti sullo stesso AP. Distanza e ostacoli abbassare la modulazione (MCS), così il tasso PHY scende. L'interferenza e le collisioni riducono ulteriormente il throughput. La connessione Wi-Fi nel mondo reale raggiunge spesso 40–70% del PHY teorico in condizioni tipiche; in condizioni povere può essere molto inferiore.
Tabella di riferimento (Mbps)
| Connessione | Teoretico | Mondo reale (min – max) |
|---|---|---|
| Ethernet 100 Mbit/s (Fast Ethernet) | 100 Mbps | 94 – 98 Mbps |
| Ethernet 1 Gbit/s (Gigabit) | 1000 Mbps | 940 – 980 Mbps |
| Ethernet 2.5 Gbit/s | 2500 Mbps | 2350 – 2450 Mbps |
| Ethernet 10 Gbit/s | 10000 Mbps | 9400 – 9800 Mbps |
| Wi-Fi 4 (802.11n) – 20 MHz, 1 stream | 72 Mbps | 25 – 45 Mbps |
| Wi-Fi 4 (802.11n) – 40 MHz, 1 stream | 150 Mbps | 50 – 90 Mbps |
| Wi-Fi 4 (802.11n) – 40 MHz, 2 streams | 300 Mbps | 100 – 180 Mbps |
| Wi-Fi 4 (802.11n) – 40 MHz, 4 streams | 600 Mbps | 200 – 350 Mbps |
| Wi-Fi 5 (802.11ac) – 80 MHz, 1 stream | 433 Mbps | 200 – 300 Mbps |
| Wi-Fi 5 (802.11ac) – 80 MHz, 2 streams | 867 Mbps | 400 – 600 Mbps |
| Wi-Fi 5 (802.11ac) – 160 MHz, 2 streams | 1733 Mbps | 700 – 1100 Mbps |
| Wi-Fi 6 (802.11ax) – 80 MHz, 1 stream | 600 Mbps | 350 – 500 Mbps |
| Wi-Fi 6 (802.11ax) – 80 MHz, 2 streams | 1200 Mbps | 600 – 900 Mbps |
| Wi-Fi 6 (802.11ax) – 160 MHz, 2 streams | 2400 Mbps | 1200 – 1800 Mbps |
Migliori pratiche
- Per la massima produttività e stabilità, utilizzare Ethernet (Gigabit o superiore) quando il dispositivo può essere cablato.
- Posizionare il punto di accesso Wi-Fi centralmente ed evitare pareti spesse o metallo tra dispositivo e AP per avvicinarsi alle condizioni 'ideale'.
- Utilizzare 5 GHz per Wi-Fi quando possibile; meno congestione di 2.4 GHz. Wi-Fi 6 (802.11ax) migliora l'efficienza in ambienti densi.
- Larghezza del canale: 80 MHz o 160 MHz dà più alto PHY ma ha bisogno di un canale chiaro; 40 MHz può essere più stabile in aree rumorose.
- I test di velocità misurano il throughput reale; confrontano con la gamma reale di questo calcolatore. Se sei ben al di sotto dell'intervallo, controlla le interferenze, i driver obsoleti o un NAS/disco lento.