Calculadora de rendimento teórico
Wi-Fi (802.11n / ac / ax) vs Ethernet em condições reais.
Tipo e condições de ligação
Sumário
Guia de rendimento teórico abrangente
O que é o rendimento teórico vs real?
As velocidades anunciadas (por exemplo, 'Wi-Fi 1200 Mbit/s' ou 'Gigabit Ethernet') referem-se à camada física (PHY) ou à taxa de linha – a taxa bruta de bits no rádio ou cabo. O rendimento real utilizável é sempre menor: a sobrecarga do protocolo (Ethernet, IP, TCP) e para Wi-Fi, distância, interferência e compartilhamento entre dispositivos. Compreender a diferença ajuda você a escolher a conexão certa e definir expectativas realistas para transferências de arquivos, streaming e backups.
Como funciona o rendimento
O rendimento é medido em bits por segundo (Mbps ou Gbps). O caminho da aplicação para fio ou rádio envolve várias camadas:
- Dados da aplicação: O arquivo real ou fluxo que você envia ou recebe.
- Overhead do protocolo: TCP, IP e Ethernet (ou Wi-Fi MAC) adicionam cabeçalhos, agradecimentos e lacunas; isso normalmente consome alguns por cento em Ethernet e muito mais em Wi-Fi.
- Camada física (PHY): A taxa bruta máxima que o link pode transportar. O que o fabricante anuncia é geralmente esta taxa de PHY, não o rendimento que você começa na aplicação.
- Taxa de PHY (teórica): Velocidade máxima da camada física em condições ideais. Mostrado em caixas de roteador e especificações Ethernet.
- TCP/IP: Na Ethernet, cerca de 2-6% da taxa de linha é perdido para cabeçalhos e lacunas inter-frame; TCP atinge aproximadamente 94-98% taxa de linha.
- MIMO (correntes): Múltiplas antenas permitem maiores taxas de PHY; escalas de rendimento real com fluxos, mas não linearmente devido à sobrecarga e contenção.
- Largura do canal: 20, 40, 80 ou 160 MHz: canais mais largos permitem PHY mais elevado, mas precisam de uma banda clara e são mais sensíveis à interferência.
Ethernet vs Wi-Fi de relance
Ethernet
- Produção estável e previsível (94-98% taxa de linha)
- Sem partilha: ligação completa para um dispositivo (por porta)
- Baixa latência, sem contenção de rádio
- Requer cabo; colocação fixa
- Ethernet rápida a 10 Gbit/s comuns na prática
Wi-Fi
- Produção varia: 40–70% de PHY típico, inferior quando distante ou barulhento
- Meio compartilhado: todos os clientes compartilham o mesmo AP
- Distância, paredes e interferência reduzem a velocidade
- Mobilidade; sem cabo
- Wi-Fi 4 (n) para Wi-Fi 6 (ax); 2.4 e 5 GHz
Benefícios da compreensão
- Expectativas realistas: Você sabe por que um roteador '1200 Mbit/s' não dá 1200 Mbit/s na aplicação.
- Melhores escolhas: Escolha Ethernet vs Wi-Fi e a geração Wi-Fi correta (n, ac, ax) e largura do canal para sua caixa de uso.
- Resolução de problemas: Se a velocidade medida estiver abaixo do alcance do mundo real, você pode procurar por interferência, drivers ou um disco lento/NAS.
- Planejamento: Estimar tempos de backup ou transferência usando o rendimento real, não anunciado PHY.
Limitações e porque sua velocidade pode variar
- O rendimento Wi-Fi depende fortemente do ambiente (distância, paredes, número de clientes, interferência). A calculadora dá intervalos típicos, não garantias.
- O rendimento Ethernet pode ser limitado pelo elemento mais lento: cabo, NIC, switch ou o outro endpoint (por exemplo, velocidade do disco do NAS).
- Velocidade teste mede o rendimento para um servidor específico; seu uso real (por exemplo, para um NAS ou outro país) pode diferir.
- Dispositivos mais antigos podem não suportar o PHY mais alto (por exemplo, apenas 802.11n); o link negocia a menor capacidade comum.
Velocidades anunciadas em roteadores e caixas são quase sempre o máximo teórico (PHY), não o rendimento que você verá em uso real. Use o intervalo real desta calculadora para definir as expectativas; para Wi-Fi, escolha as condições (ideais / típicas / pobres) que melhor correspondem ao seu ambiente.
Evolução das normas
A Ethernet evoluiu de 10 Mbit/s para 100 (Fast), 1000 (Gigabit), 2,5G, 5G e 10 Gbit/s. As gerações Wi-Fi (802,11n = Wi-Fi 4, 802.11ac = Wi-Fi 5, 802.11ax = Wi-Fi 6) aumentaram as taxas de PHY através de canais mais amplos, mais fluxos (MIMO) e melhor modulação. Cada geração melhora o rendimento do mundo real e, no caso do Wi-Fi 6, a eficiência em ambientes densos.
Escolher a ligação certa
Considere estes fatores ao planejar sua rede:
- Caso de uso: Transferências de arquivos grandes, backups ou edição de vídeo beneficiam de Ethernet ou Wi-Fi high-end (ac/ax, 80–160 MHz). Navegação e transmissão de luz funcionam com um rendimento modesto.
- Latência: Jogos e VoIP preferem baixa latência; Ethernet é mais consistente que Wi-Fi.
- Mobilidade: Laptops e telefones precisam de Wi-Fi; desktops e servidores podem usar Ethernet para o melhor desempenho.
- Ambiente: Muitas paredes ou vizinhos significam mais interferência; use 5 GHz e considere Ethernet para links críticos.
Gráfico de comparação de resultados
A tabela de referência abaixo (secção 8) lista o rendimento teórico e real de cada opção nesta calculadora. Use-o para comparar as gerações Ethernet e Wi-Fi de relance.
A taxa de rendimento teórico (PHY/line rate) é uma referência útil, mas a taxa de rendimento real é o que você obtém para transferências e streaming. A Ethernet oferece um rendimento previsível e elevado, com baixa sobrecarga; o Wi-Fi oferece mobilidade com rendimento variável, dependendo das condições. Use esta calculadora para ver intervalos típicos para o seu tipo de conexão e, para Wi-Fi, para estimar a velocidade em condições ideais, típicas ou ruins. Para a melhor combinação de velocidade e estabilidade, prefira Ethernet sempre que possível e escolha Wi-Fi 5 ou 6 com largura de canal suficiente quando precisar de sem fio.
Visão teórica vs real do rendimento
Velocidade teórica (PHY) é a taxa máxima da camada física. O rendimento real é o que as aplicações veem após a sobrecarga do protocolo e, para Wi-Fi, fatores ambientais. Esta calculadora mostra ambos para que você possa definir expectativas realistas.
- Ethernet: ~94–98% taxa de linha na prática
- Wi-Fi: tipicamente 40-70% de PHY; varia com as condições
- Usar 'condições' na calculadora para Wi-Fi (ideal / típico / pobre)
Ethernet
Ethernet fornece um link dedicado, full-duplex por porta. Overhead vem principalmente de cabeçalhos de quadros (Ethernet, IP, TCP) e gaps inter-frame; TCP normalmente atinge cerca de 94-98% da taxa da linha. Assim, 1 Gbit/s Ethernet geralmente oferece cerca de 940-980 Mbit/s para transferências de arquivos. A Ethernet rápida (100 Mbit/s), Gigabit (1 Gbit/s), 2.5G e 10 Gbit/s são comuns; escalas reais de rendimento com taxa de linha.
- Produção estável; variação mínima
- Sem partilha por porta; ligação completa para um dispositivo
- Baixa latência; sem conteúdo de rádio
- Produção real ~94–98% taxa de linha
Wi-Fi 4 (802.11n)
802.11n (Wi-Fi 4) opera em 2,4 GHz e 5 GHz com larguras de canal de 20 ou 40 MHz e até 4 fluxos espaciais. O PHY teórico varia de cerca de 72 Mbps (20 MHz, 1 fluxo) a 600 Mbps (40 MHz, 4 fluxos). O rendimento real é tipicamente de 50 a 60% de PHY em boas condições e pode cair significativamente com distância ou interferência. Ainda é comum em dispositivos mais antigos e em ambientes somente de 2,4 GHz.
- 20 ou 40 canais MHz; 1–4 fluxos
- 2.4 e 5 GHz; 2.4 Os GHz frequentemente congestionados
- Produção real ~50–60% de PHY em boas condições
- Max PHY 600 Mbps (40 MHz, 4×4)
Wi-Fi 5 (802.11ac)
802.11ac (Wi-Fi 5) é apenas 5 GHz, com canais 80 ou 160 MHz e até 8 fluxos. As taxas de PHY passam de 433 Mbps (80 MHz, 1 fluxo) para mais de 6,9 Gbps (160 MHz, 8 fluxos). Na prática, 80 MHz e 1–2 fluxos são comuns; rendimento real é frequentemente de 50–70% de PHY. Fornece centenas de Mbps para mais de 1 Gbps em condições ideais. Substituído pelo Wi-Fi 6 para novas implementações, mas ainda amplamente utilizado.
- Apenas 5 GHz; canais 80 ou 160 MHz
- 1-8 fluxos; 80 MHz 2 fluxos muito comuns
- Produção real ~50–70% de PHY
- Até ~1,7 Gbps PHY (160 MHz, 2 fluxos) nesta calculadora
Wi-Fi 6 (802.11ax)
802.11ax (Wi-Fi 6) opera em 2,4 e 5 GHz com canais de 20, 40, 80 ou 160 MHz e modulação melhorada (OFDMA, MCS superior). As taxas de PHY são superiores ao Wi-Fi 5 para a mesma largura de canal e fluxos; a eficiência do mundo real é muitas vezes 60-80% em boas condições. Melhor desempenho em ambientes densos (muitos dispositivos). Wi-Fi 6E adiciona 6 GHz para mais espectro.
- 2.4 e 5 GHz; canais de 20–160 MHz
- OFDMA; melhor em ambientes densos
- Produção real muitas vezes 60-80% de PHY em boas condições
- Maior PHY do que AC para a mesma largura/streams
Por que o rendimento real é menor
Ethernet
Os cabeçalhos de frame (Ethernet, IP, TCP/UDP), agradecimentos e gaps interframe reduzem o rendimento utilizável. TCP normalmente atinge cerca de 94-98% da taxa de linha em um link saudável. Então 1 Gbit/s Ethernet geralmente dá cerca de 940-980 Mbit/s para transferências de arquivos.
Wi-Fi
Wi-Fi adiciona MAC sobrecarga (headers, agradecimentos, contenda), e a taxa PHY é compartilhada entre todos os clientes no mesmo AP. Distância e obstáculos reduzem a modulação (MCS), de modo que a taxa de PHY cai. Interferências e colisões reduzem ainda mais o rendimento. Wi-Fi do mundo real muitas vezes atinge 40-70% da PHY teórica em condições típicas; em condições precárias pode ser muito menor.
Quadro de referência (Mbps)
| Ligação | Teoricamente | Mundo real (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 |
Boas práticas
- Para o máximo rendimento e estabilidade, use Ethernet (Gigabit ou superior) quando o dispositivo pode ser com fio.
- Coloque o ponto de acesso Wi-Fi centralmente e evite paredes espessas ou metal entre o dispositivo e a AP para se aproximar das condições "ideais".
- Use 5 GHz para Wi-Fi quando possível; menos congestionamento que 2,4 GHz. Wi-Fi 6 (802.11ax) melhora a eficiência em ambientes densos.
- Largura do canal: 80 MHz ou 160 MHz dá maior PHY, mas precisa de um canal claro; 40 MHz pode ser mais estável em áreas ruidosas.
- Testes de velocidade medem o rendimento real; compare com o intervalo real desta calculadora. Se você estiver bem abaixo do intervalo, verifique se há interferência, drivers desatualizados ou um NAS/disco lento.