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以太网的前世今生
1. 起源
20 世纪 60-70 年代，计算机网络刚起步，常用局域网和广域网技术包括如下：
- 电话线拨号网络：使用调制解调器将模拟信号转换为数字信号，速度极为缓慢（每秒几十到几百比特）。
- X.25：广域网通信协议，提供可靠的面向连接服务，常用于早期的银行、政府网络。
- IBM SNA（系统网络架构）：IBM 在 1974 年推出，构建大型机与终端间的集中式网络。
- 令牌环网：另一种局域网技术，通过令牌传递来控制通信，避免冲突，广泛用于 80-90 年代的企业网络。
1973 年以太网诞生，由 Bob Metcalfe 在施乐公司发明，目的是让办公室中的多台计算机共享一台打印机。Metcalfe 将其命名为“Ethernet”（以太网），取自 19 世纪的“以太”概念，象征一种无形但无处不在的通信方式。
1980 年，IEEE 发布了 IEEE 802.3 标准，成为现代以太网的基础，支持 10 Mbps 的速率，并使用 CSMA/CD 技术来处理网络冲突。
2. 发展历程
- 10 Mbps 时代：早期局域网标准 10BASE-T 使用双绞线，成为家庭和办公室的网络起点。
- 100 Mbps（快速以太网）：90 年代推出 100BASE-T，传输速度提升至 100 Mbps，适应 PC 普及带来的需求。
- 1 Gbps（千兆以太网）：21 世纪初，千兆以太网标准 1000BASE-T 让数据传输进入高清、云服务时代。
- 10 Gbps 及以上：10G、40G、100G 标准广泛应用于数据中心、高性能企业网络和云计算环境。
3. 常用以太网标准
| 速率 | 标准名称 | 介质 | 最大距离 | 适用场景 |
|---|---|---|---|---|
| 10 Mbps | 10BASE-T | 双绞线 | 100 米 | 早期局域网 |
| 100 Mbps | 100BASE-TX | 双绞线 | 100 米 | 小型网络 |
| 1 Gbps | 1000BASE-T | 超五类/六类双绞线 | 100 米 | 家庭、企业网络 |
| 10 Gbps | 10GBASE-T | 六类/七类双绞线 | 100 米 | 企业高速网络 |
| 10 Gbps | 10GBASE-SR | 多模光纤 | 300 米 | 数据中心内部 |
| 40 Gbps | 40GBASE-SR4 | 多模光纤 | 100 米 | 大型数据中心 |
| 100 Gbps | 100GBASE-LR4 | 单模光纤 | 10 千米 | 高性能城域/广域网 |
4. 三足鼎立
如今互联网接入已经形成了 “光纤/以太网 + Wi-Fi + 蜂窝网络” 三足鼎立的格局，各自覆盖了不同的使用场景，满足了全球用户多样化的网络需求。同时，卫星网络、DSL、有线电视网络 等传统或补充技术也在特殊领域继续发挥作用。
以太网:速度高（可达 400 Gbps 甚至 800 Gbps）、低延迟、稳定性好、部署成本低。
- 家庭宽带：光纤到户（FTTH）或混合光缆网络的末端大多是以太网。
- 企业与数据中心：全球大部分企业网络和数据中心的基础连接技术。
- 工业网络：工业以太网逐渐取代传统工业专用网络，如 Profinet、Modbus。
蜂窝网络（4G/5G/6G）: 随时随地接入网络，互联网流量通过蜂窝网络产生。
- 移动互联网：手机、平板、笔记本等移动设备的主要接入方式。
- 物联网（IoT）：智能家居、车联网、工业物联网等对移动连接需求旺盛。
- 远程办公/应急通信：蜂窝网络提供灵活、可靠的接入手段。
Wi-Fi: 高速、低成本、适合短距离、大量用户同时接入。Wi-Fi 6 和即将普及的 Wi-Fi 7 提供更高的带宽和更低的延迟。
- 家庭网络：家用路由器主要使用 Wi-Fi 提供无线接入。
- 企业办公：企业网络大量依赖 Wi-Fi 提供室内便捷连接。
- 公共场所：咖啡馆、机场、酒店等公共区域提供免费或收费 Wi-Fi 服务。
卫星网络: 覆盖范围极广，弥补地面网络的盲区。目前市场占比较小，但随着低轨卫星网络（如 Starlink）的普及，预计市场占比将逐渐提升。
- 偏远地区：为缺乏地面网络设施的偏远农村、山区、海洋等区域提供网络。
- 航空、海运：提供飞机、邮轮等交通工具上的互联网接入。
- 应急通信：自然灾害、战争等情况下的应急网络。
总结
当前互联网接入技术的格局是 “以太网+蜂窝+Wi-Fi” 三足鼎立，辅以卫星网络和光纤接入，满足不同用户和场景的需求。未来，随着 5G/6G 的普及、Wi-Fi 7 的推出、以及 低轨卫星网络 的不断发展，互联网接入将更加无处不在，性能也将持续提升。