網路原理-計算機網路詳解-網線傳遞數字訊號的原理
家用的網線：傳遞的數字訊號，原理是：
（1）和電線傳輸電的原理一樣，只不過網線上傳輸的就是脈衝電訊號，而且遵守一定的電器規則。
（2）計算機上的資料都是用0和1來儲存的，所以在網線上傳輸時就要用一個電壓表示資料0，用另一個電壓表示資料1。
（3）網線上傳輸的是數字訊號。
（4）網線在傳輸資料就是傳輸電訊號，就會有電流透過，那麼就會產生電磁場，幾根線之間的電磁場就會互相干擾，會影響電壓，使得資料失真，所以把絞在一起就可以有效的抵消掉這種線之間的互相電磁干擾。
總結來說：網線就是傳遞的脈衝電訊號，在一個脈衝中，即有電壓變化，又有電流變化。
網線傳輸訊號是數字訊號，方波，相當脆弱，容易受到周邊磁場和自身的干撓。所以雙絞的原理就是為了儘可能的消除其干撓。
我們日常使用最多的網線就是雙絞線，但網線不能過長，電腦能識別的語言就只有0和1，網路得傳輸訊號就是0和1。這些訊號透過網線的時候變成了電流，而網線的電流強度是-15v和+15v之間，電流透過網線傳輸的時候會有電阻。所以，根據高壓輸電原理，線路越長，就要用越大的電壓等級來輸電。如果網線過長，但是這麼低的電壓，就會導致訊號減弱，直至丟失。因此網線不宜過長，一般來說，網線超過一百米，另一頭就接收不到訊號了。
rj45網線中，單方向傳輸訊號都是一對導線，裡面用的是差分訊號，傳遞給對方的是電壓變化 訊號。【雙絞線 可以 遮蔽 外界的 電磁干擾，抗干擾強】
如果差分訊號電路中的源和接收器阻抗相等，則外部電磁干擾往往會同樣影響兩個導體。由於接收電路僅檢測導線之間的差異，因此與具有未配對參考（接地）的一個導體相比，該技術抵抗電磁噪聲。該技術適用於模擬訊號，如平衡音訊和數字訊號，如RS-422，RS-485，雙絞線乙太網，PCI Express，DisplayPort，HDMI和USB。【來自維基百科】
數位電路：從 單端訊號 發展到 差分訊號
單端訊號與同軸電纜一起使用，其中一根導線完全遮蔽另一根導線與環境。所有螢幕（或遮蔽）都組合成一塊材料，形成一個共同的地面。差分訊號與平衡的導體對一起使用。對於短電纜和低頻，這兩種方法是等效的，因此具有公共接地的廉價單端電路可以與廉價電纜一起使用。
單端訊號
早期的數字匯流排大部分使用單端訊號做訊號傳輸，如TTL/CMOS訊號都是單端訊號。所謂單端訊號，是指用一根訊號線的高低電平的變化來進行0、1資訊的傳輸，這個電平的高低變化是相對於其公共的參考地平面的。單端訊號由於結構簡單，可以用簡單的電晶體電路實現，而且整合度高、功耗低，因此在數位電路中得到最廣泛的應用。
大白話：單端訊號 用一根線 接地，另一根 傳遞 電壓 高低變化，當然也是 單方向 傳輸啦。
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差分傳輸是一種訊號傳輸的技術，區別於傳統的一根訊號線一根地線的做法，差分傳輸在這兩根線上都傳輸訊號，這兩個訊號的振幅相同，相位相反。在這兩根線上的傳輸的訊號就是差分訊號。訊號接收端比較這兩個電壓的差值來判斷髮送端傳送的邏輯狀態。在電路板上，差分走線必須是等長、等寬、緊密靠近、且在同一層面的兩根線。
差分訊號是用一個數值來表示兩個物理量之間的差異。差分訊號又稱差模訊號，是相對共模訊號而言的。
網線傳輸原理
一般情況下，網路從上至下分為五層：應用層、傳輸層、網路層、資料鏈路層、物理層。每一層都有各自需要遵守的規則，稱之為“協議”。TCP/IP協議就是一組最常用的網路協議。
網線在網路中屬於物理層，計算機中所需要傳輸的資料根據這些協議被分解成一個一個資料包（其中包括本地機和目的機的地址）後，按照一定的原則最後透過網線傳輸給目的機。通俗講，和我們去寄信的道理一樣，先寫好信的內容（計算機上的資料）、裝信封然後在封面上寫地址（打包成資料包，裡面包含本地機和目的機的地址）、寄出（傳輸），那麼網線就相當於你的地址和你要寄到的地址之間的路。
（1）如上所述，和電線傳輸電的原理一樣，只不過網線上傳輸的就是脈衝電訊號，而且遵守一定的電氣規則。
（2）計算機上的資料都是用0和1來儲存的，所以在網線上傳輸時就要用一個電壓表示資料0，用另一個電壓表示資料1。
（3）網線上傳輸的是數字訊號
（4）網線在傳輸資料就是傳輸電訊號，就會有電流透過，那麼就會產生電磁場，幾根線之間的電磁場就會互相干擾，會影響電壓，使得資料失真，所以把絞在一起就可以有效的抵消掉這種線之間的互相電磁干擾。
網線傳輸訊號是數字訊號，方波，相當脆弱，容易受到周邊磁場和自身的干撓。所以雙絞的原理就是為了儘可能的消除其干撓。
明白了網線所接的水晶頭：rj45介面原理就自然明白了網線的原理：
RJ-45各腳功能(10BaseT/100BaseTX)：
1、傳輸資料正極 Tx+
2、傳輸資料負極 Tx-
3、接收資料正極 Rx+
4、備用（當1236出現故障時，自動切入使用狀態）
5、備用（當1236出現故障時，自動切入使用狀態）
6、接收資料負極 Rx-
7、備用（當1236出現故障時，自動切入使用狀態）
8、備用（當1236出現故障時，自動切入使用狀態）
網線中傳輸的是數字訊號，網路卡工作在物理層，是將資料根據OSI的七層協議，從要傳輸的資料一級一級的轉換成幀資料，用電訊號的方式傳輸出去，接收方依同樣的原理，轉換成對方的原始資料。
RJ-45的接頭實現了網路卡和網線的連線。它裡面有8個銅片可以和網線中的4對雙絞（8根）線對應連線。其中100M的網路中1、2是傳送資料的，3、6是接收資料的。1、2之間是一對差分訊號，也就是說它們的波形一樣，但是相位相差180度，同一時刻的電壓幅度互為正負。這樣的訊號可以傳遞的更遠，抗干擾能力強。同樣的，3、6也一樣是差分訊號。
網線中的8根線，每兩根扭在一起成為一對。我們製作網線的時候，一定要注意要讓1、2在其中的一對，3、6在一對。否則長距離情況下使用這根網線的時候會導致無法連線或連線很不穩定。
首先說一下差分方式傳輸。所謂差分方式傳輸，就是傳送端在兩條訊號線上傳輸幅值相等相位相反的電訊號，接收端對接受的兩條線訊號作減法運算，這樣獲得幅值翻倍的訊號。其抗干擾的原理是：假如兩條訊號線都受到了同樣（同相、等幅）的干擾訊號，由於接受端對接受的兩條線的訊號作減法運算，因此干擾訊號被 基本抵消，那麼怎樣才能保證兩條訊號線受到的干擾訊號儘量是同相、等幅的呢？辦法之一那就要將兩根線扭在一起，按照電磁學的原理分析出：可以近似地認為兩條訊號線受到的干擾訊號是同相、等幅的。 兩條線交在一起後，既會抵抗外界的干擾也會防止自己去干擾別人。一般常用的就是雙絞線。
大多數區域網使用非遮蔽雙絞線(UTP—Unshielded Twisted Pair)作為佈線的傳輸介質來組網,網線由一定距離長的雙絞線與RJ45頭組成。雙絞線由8根不同顏色的線分成4對絞合在一起，成隊扭絞的作用是儘可能減少電磁輻射與外部電磁干擾的影響，雙絞線可按其是否外加金屬網絲套的遮蔽層而區分為遮蔽雙絞線（STP）和非遮蔽雙絞線（UTP）。在EIA/TIA-568A標準中，將雙絞線按電氣特性區分有：三類、四類、五類線。網路中最常用的是三類線和五類線，超五類，目前已有六類以上線。第三類雙絞線在LAN中常用作為10Mbps乙太網的資料與話音傳輸，符合IEEE802.3 10Base-T的標準。第五類雙絞線目前佔有最大的LAN市場，最高速率可達100Mbps，符合IEEE802.3 100Base-T的標準。做好的網線要將RJ45水晶頭接入網路卡或HUB等網路裝置的RJ45插座內。相應地RJ45插頭座也區分為三類或五類電氣特性。RJ45水晶頭由金屬片和塑膠構成,特別需要注意的是引腳序號,當金屬片面對我們的時候從左至右引腳序號是1-8, 這序號做網路聯線時非常重要,不能搞錯。雙絞線的最大傳輸距離為100米。 EIA/TIA的佈線標準中規定了兩種雙絞線的線序568B與568A。
標準568B：橙白–1，橙–2，綠白–3，藍–4，藍白–5，綠–6，棕白–7，棕–8
標準568A：綠白–1，綠–2，橙白–3，藍–4，藍白–5，橙–6，棕白–7，棕–8
568A和568B兩者有何區別呢？後者是前者的升級和完善，但是後者還處於草案階段，包含永久鏈路的定義和六類標準。另外在綜合佈線的施工中，有著568A和568B兩種不同的打線方式，兩種方式對效能沒有影響，但是必須強調的是在一個工程中只能使用一種打線方式。
至於5類和超5類的不同主要是應用的不同。5類系統在使用過程中只是使用其中的兩對線纜，採用的是半雙工，而超5類為了滿足千兆乙太網的應用，採用四對全雙工傳輸。因而遠端串擾(FEXT)，回波損耗（RL）、綜合近端串擾（PSNEXT）、綜合ACR和傳輸延遲也成為必須考慮的引數。所以超5類比5類有著更高的效能要求。6類和5類實質的區別在於它們的頻寬不同，5類只有100MHz，六類是250MHz。它們支援的應用也因為效能的不同而不同，6類支援更高階別的應用。在效能上6類也比5類有更高的要求，為了提高效能，在結構上6類比5類也要複雜一些RJ45接頭的8個接腳的識別方法是，銅接點朝自己，頭朝右，從上往下數，分別是1、2、3、4、5、6、7、8。
在整個網路佈線中應用一種佈線方式，但兩端都有RJ-45 的網路聯線無論是採用568A，還是568B， 在網路中都是通用的。規定雙工方式下本地的1、2兩腳為訊號傳送端，3、6兩腳為訊號接收端，所以講，這兩對訊號必須分別使用一對雙絞線進行訊號傳輸。在做線時要特別注意。現在100M網一般使用568B方式，1、2兩腳使用橙色的那對線，其中白橙線接1腳；3、6兩腳使用綠色的那對線，其中白綠線接3腳，綠線接6腳，剩下的兩對線在10M、100M快速乙太網中一般不用，通常將兩個接頭的4、5和7、8兩接頭分別使用 一對雙絞線直連，4、5用藍色的那對線，4為藍色，5為白藍色；7、8用棕色的那對線，7為白棕色、8為棕色。如果網線兩頭都按一種方式這麼做的話就叫做直連纜方式或直通線方式。
如果網線的兩頭不按一種方式，一頭是568B，另一頭是568A，那麼這種做法叫交*纜，其實就是隻須將其中一個 頭在568B的基礎上1、2和3、6對調一下就行。不同的做法用在不同的環境，後面會討論。
很多人以為做直連纜時將線排成，這是錯誤的。這既不是568A也不是568B。這種做法3、6訊號線未絞在一起，失去了雙絞線的遮蔽作用。雖然在傳輸距離近時能正常使用不容易被發現，當傳輸距離遠時會出現丟包，或者導致區域網速度慢，很多人會懷疑網路卡質量和網線質量，往往不會想到是線做的有問題。
當網線作為區域網線路時，電壓不超過3伏
作為電話線路時，電話在待機狀態（即沒拿起來時）供電電壓為-48V（反向電位） 當電話被打通需要震鈴時，供電電壓為+48V（正向電位）並且疊加24V 25HZ交流，使其成為72V交流25HZ震盪訊號。這樣就會震鈴了。 當拿起電話後（無論是對方打來還是你自己拿起）電壓從-48V下降並轉換為+8—+18V（這個由你線路距離局端裝置遠近而不同） 電話是以恆流方式供電。也就是，電流一定，功率越大，電壓越高。並且除了震鈴之外，其他的全部為直流送電，包括脈衝直流 並且，如果是之後新裝的線路中，大多地區已經使用數字模擬混合接入，即若你的電話為06年之後購買並符合標準的，則為數字訊號，用載波模式裝載到線路中傳輸，若為之前的或者局端裝置還沒有更新，那麼則是模擬訊號，用電流高低震盪的方式傳送。
作為電口出來的網線時，網線供電器的輸出電壓一般是24V或者48V，INTEL的裝置就是24V，CISCO和神腦的裝置就是48V，這樣經過100米的網線傳輸後，電壓還是足夠的，而這些網路裝置內部還有一個轉換電路，將這些可能高於要求的電壓降到正常範圍內。
數字訊號從Internet上下載下來，透過ISP接入你所在區域的交換機，透過D/A變換變成模擬訊號，經過4線至2線的變換後，傳到你的調變解調器，再經過一次A/D變換，還原成計算機可接受的數字訊號。
無線網快還是插網線快？
同一個路由器下，絕大多數情況下，網線比無線網快。
不敢說絕了，因為上網情況不太，實際上網速度也有略有影響。
正常來說，插網線的網路損耗比較少，在區域網中常見的網線主要有雙絞線、同軸電纜、光纜三種。 雙絞線，是由許多對線組成的資料傳輸線。它的特點就是價格便宜，所以被廣泛應用，如我們常見的電話線等。它是用來和RJ45水晶頭相連的。
我們日常使用最多的網線就是雙絞線，但網線不能過長，電腦能識別的語言就只有0和1，網路得傳輸訊號就是0和1。這些訊號透過網線的時候變成了電流，而網線的電流強度是-15v和+15v之間，電流透過網線傳輸的時候會有電阻。所以，根據高壓輸電原理，線路越長，就要用越大的電壓等級來輸電。如果網線過長，但是這麼低的電壓，就會導致訊號減弱，直至丟失。因此網線不宜過長，一般來說，網線超過一百米，另一頭就接收不到訊號了。
而我們正常使用網線的一般只有幾米，損耗是非常少的。
無線網路損耗比較大的原因比較多，如建築物對網路的損耗，特別是建築物中的承重牆對網路損耗會比較大。由於wifi訊號有特定的通道，這些通道就如同告訴公路，如果附件多個路由器發射出來的wifi都在一個通道傳輸，也會導致網路變慢。
在家中使用PC用網線連線路由器比wifi連線網速還是要更好的。
其實路由器端是沒有太大問題的，雖然標稱300m的2.4gWIFI有大半虛標，但實際值還是比有線的100m快的。但是問題就在於你的膝上型電腦，手機和便宜的無線網路卡速率都是54m！
這就產生瓶頸制約，路由器標稱給你6碗飯，實際給你3碗飯，但你只吃得下1碗！
現在的電腦配置也有問題，機械硬碟標稱和測速都顯示130m/s以上，但實際上使用起來持續速度只有40m/s左右，因為機械盤早期寫入的是快取，快取再寫入碟片，但測速軟體測的是寫入快取的速度而非寫入碟片的速度。測速450m/s的ssd真實持續寫入速度其實也就95m/s。
40m/s換算為速率就是480mbps，所以，你的電腦根本上來說就只能用480m的網速，什麼千兆網路卡都是噱頭，因為根本沒這能力跑！ssd會好一些，但是也只能勉強跑滿千兆！
千兆有線的裝置成本比較低，而你如果想用千兆WIFI，光路由器和接收器的投資就不低於2500元，而且還要專用，不能通用。
總之，這是這個時代的科技侷限，你手機無線接收模組就只54mbps，速度上限就7m/s，5g的會好點，但也只能到15m/s左右的上限。你用再好的路由器都沒用！
包括現在的小米用了黑科技雙WIFI，但也只能增加WIFI訊號強度而不能增加速度。
總結：現在普遍使用百兆有線的情況下，有線是要比無線快的，想要無線比有線快，要等高標準的WIFI接收模組普及了才行。
首先有兩個概念。
我們常說的網速：“XX兆光纖”，對應到一個專業詞彙叫“網路頻寬”。指的是單位時間的傳輸效率，一般運營商給的這個值是理論最大值。實際情況往往到不了這個大小。一個比較好的類比是，頻寬越大，就好像一個高速公路修得越寬，車道越多。
第二個生活化的詞彙是“網好卡”，對應到專業詞彙叫“網路延遲”，延遲有很多部分組成，也受很多因素影響。但終端使用者感受到的是一個網路請求從開始到收到結果的時間間隔。可以類比為高速公路上的車跑的快慢。
所以上面我們可以看出，網路“卡不卡”是有兩個指標衡量的，在不同的使用場景下時有不同的判斷依據的。
下面舉例兩個場景。
用手機或者電腦打遊戲的時候，往往遊戲需要發生的網路請求很頻繁但是資料量並不大。這個時候我們需要網路延遲很低，但是並不需要有很大的網路頻寬。所以我們經常能看到，隔壁老王家10兆的網路比你家100兆的網路打遊戲更加順暢。類比到高速公路上，就是相當於有很多賽車一輛接一輛在兩個地方往返，這個時候路面是不是很寬其實大家不太在乎，在乎的是“路好不好走”，也就是延遲是不是很低。
線上觀看影片或者下載資料的時候，電腦會從網路上不斷的下載資訊，放到本地，供我們觀看。這些資訊相對是非常大的，這時候我們就需要很寬的公路去運送這些資源到本地來，路面稍微難走一點也沒有關係。這個場景下我們需求的是大的頻寬，對延時沒有太高的要求。
說完了啥叫網路卡，以及不同場景下的不同需求，我們來看一看有線連線和無線連線的區別。（這隻討論家用路由器和日常使用裝置之間的連線形式）。
顧名思義有線連線就是資訊由路由器到主機之間用光纜連線以傳輸資訊，資訊傳輸過程是先將電訊號轉化為光訊號在光纜中傳輸，然後另一端接收到結果後再由光訊號轉換為電訊號。完成傳輸。在光纜內傳輸的好處是，受到外界干擾很小，而且本身頻寬也足夠大（現在市面上光纜的傳輸頻寬都是遠大於我們家用網路頻寬的）。
而無線連線則是，路由器和主機之間，將電訊號透過調變解調器轉換，以電磁波為載體在端與端之間傳輸。優勢在於方便。但是劣勢也很明顯，例如電磁波比較容易受到干擾，傳輸頻寬和發射功率有關，以及多個無線網通道之間相互干擾等等
所以從理論上看，相應其他條件下，有線連線會比無線連線在網路頻寬和網路延時上都更具有優勢一些。
至於其他答案中提到的2.4G和5G標準相關的內容，其實都是這個標準下用了全新不易衝突的電磁波頻段以及新的硬體標準使得相同功率下傳輸效率更高。但是現階段而言，不太可能突破有線連線的速度。
再順便提及一下某些朋友可能的疑慮，電腦接有線，手機用無線，體驗上手機比電腦更加流暢。這個問題其實很簡單，做對比要控制好變數，很可能體驗上的差別是由其他東西導致的。比如運營商在晚高峰的時候承諾的頻寬達不到，或者晚高峰網路擁塞整體延時都增加了等等。
你們見過資料中心用無線傳業務資料嗎？！
1.無線工作方式為半雙工，類似於以前那種很老的hub（衝突檢測，載波偵聽，就是我在用的時候你就得等著我把資料傳完你再傳）。
2.無線的吞吐看起來引數比千兆有線還高（1200Mbps甚至5300Mbps），但他的工作方式決定了它在多使用者的環境下效能損失非常大，特別是多使用者大吞吐的時候，抖動增大和速率下降都會非常利害，訊號也容易受到干擾還不安全。
3.現在高階一點的無線路由器在硬體層面有mimo資料流的多入多出，鏈路聚合，專用無線處理晶片等技術，但其實效能提升也有限，原因還是看第一點他的工作原理決定的。軟體層面會有一些專業的商業公司出的專用作業系統比如aruba,Cisco,huawei等，但也只是在穩定性，安全性和部署維護上進行了最佳化。
4.有線的路由器或者交換機會有專門的處理晶片來處理三層的路由資料和二層的交換資料，一般都能達到線速轉發。比如48口的交換機背板寬頻寬228Gbps，實際上只要用到96Gbps就足夠讓這48臺終端同時上下行併發吞吐資料了，而且延時抖動和速率下降並不明顯，如果是無線分分鐘死給你看。但是呢即使是dlink tplink fast 騰達之流，瞎標引數，千兆有線也比大牌的千兆無線快和穩定，但不用說那種專業廠商的裝置。
個人經驗，高階點的ac無線路由器單純的作為接入點30人左右的接入會有比較好的使用者體驗，儘管他可能支援128或者更高的接入，但能連線和可以用可是二碼事。一分錢一分貨，那種幾十塊的就不用說了，家庭3到5個人，要求不高，也能用。
所以，至少一段時間來看無線都只是作為接入層的擴充套件裝置而存在，因為他不用佈線方便啊