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Mbps和MB/s的区别：100M宽带下载速度到底是多少？

本文在AI辅助下由原文翻译而成。请结合原文核对专业术语和公式。

Mbps是兆比特每秒，MB/s是兆字节每秒。1字节 = 8比特，所以Mbps除以8就是MB/s：100M宽带理论上最快12.5 MB/s，下载1GB文件至少80秒。实际还会更慢：数据包头部占掉约5%（有线最多约11.9 MB/s），Wi-Fi和繁忙的服务器再打折扣，Windows还按1024换算MB。

示意图：8个比特（0或1）组成1个字节，100 Mbps除以8等于12.5 MB/s，因此下载1GB文件至少需要80秒
图1. 8个比特组成1个字节，所以把Mbps除以8就得到MB/s：100M宽带最多只能达到12.5 MB/s。

比特和字节的区别：一个字母的大小写，数字差8倍

比特（bit）就是一个0或1。字节（Byte）由8个比特组成，是文件、内存和硬盘容量的单位，NIST的单位前缀说明里写明1 B = 8 bit。网络以比特流传输数据，所以宽带套餐、路由器参数和测速网站都用“比特每秒”；浏览器、游戏平台、网盘和复制文件的窗口则显示“字节每秒”。

  • Mbps或Mb/s：兆比特每秒（小写b），用于宽带套餐、测速结果和路由器规格。常说的“100M宽带”，M指的就是Mbps。
  • MB/s或MBps：兆字节每秒（大写B），用于下载窗口和文件传输。
  • Gbps：吉比特每秒。常说的“千兆宽带”就是1 Gbps = 1000 Mbps，不是1024。

网速用十进制前缀：100 Mbps就是每秒正好100,000,000比特。两边的“兆”都是10的6次方，所以换算只需除以8。

网速换算：Mbps怎么换算成MB/s，1GB下载要多久

  1. 把网速除以8。100 Mbps ÷ 8 = 12.5 MB/s。
  2. 把文件大小换算成MB。按十进制，1 GB = 1000 MB，所以50 GB的游戏就是50000 MB。
  3. 用大小除以速度。50000 MB ÷ 12.5 MB/s = 4000秒，约1小时7分钟。

下表按这三步计算常见宽带档位，结果都是线路始终满速、毫无开销时的上限。

宽带速率最高MB/s（÷ 8）1GB文件50GB文件
50 Mbps6.25 MB/s160秒（2分40秒）8000秒（约2小时13分）
100 Mbps12.5 MB/s80秒（1分20秒）4000秒（约1小时7分）
300 Mbps37.5 MB/s26.7秒1333秒（约22分钟）
500 Mbps62.5 MB/s16秒800秒（13分20秒）
1 Gbps（千兆）125 MB/s8秒400秒（6分40秒）
条形图：下载1GB文件的理论耗时，50 Mbps为160秒，100 Mbps为80秒，300 Mbps为26.7秒，500 Mbps为16秒，1 Gbps为8秒，右侧列出下载50GB文件的耗时
图2. 常见宽带速率下载1GB和50GB文件的理论最快耗时，实际传输会更久。

想粗略估计实际耗时，不少人改为除以10。这是经验估算而非标准，相当于为下文的各种损耗留出20%余量：100M宽带按约10 MB/s算，下载50 GB预留约83分钟。

为什么实际下载速度达不到Mbps÷8？

除以8得到的只是天花板，离下载窗口里的数字还隔着几道关卡。

协议开销：大约占5%

每个数据包都带有以太网、IP和TCP头部，每一帧还要附带前导码和帧间隙。IETF的TCP吞吐量测试框架RFC 6349以标准的1500字节数据包为例：每帧在线路上占用1538字节，其中真正的数据只有1460字节。因此100 Mbps以太网的TCP吞吐量上限约为94.9 Mbps（11.9 MB/s），千兆以太网约为949 Mbps（118.7 MB/s）。

Wi-Fi

无线连接受距离、墙体、干扰和邻居网络影响，同一信道上的设备还得轮流发送数据。Windows在Wi-Fi属性中显示的“链接速度”只是协商出的无线速率，不等于实际传输速度。

服务器和距离

下载速度快不过发送数据的服务器，有些服务器还会对单个用户限速。距离也有影响：RFC 6349指出，单个TCP连接的吞吐量不会超过接收窗口除以往返时间（RTT），所以服务器太远时，线路再快也可能下得慢。

多设备共享和自己的硬件

其他设备看视频、做备份或更新系统时会分走带宽，运营商网络在晚高峰也可能更忙。旧硬件同样是瓶颈：只有百兆网口的笔记本或电视，即使办了千兆宽带也超不过约94.9 Mbps；写入慢的U盘或机械硬盘也可能跟不上网速。

瀑布图（示例数据）：100 Mbps宽带扣除协议头部后为94.9 Mbps，改用Wi-Fi后降到70 Mbps，再加上其他设备和繁忙的服务器降到60 Mbps；7.5 MB/s按二进制单位显示约为7.2 MB/s
图3. 以一次100M宽带下载为例（示例数据），看速度在哪些环节损失。只有94.9 Mbps的协议上限是固定数值，其他损耗因环境而异。

图3是一个例子（示例数字）：协议开销把100 Mbps降到94.9 Mbps；在另一个房间用Wi-Fi，降到70 Mbps（8.75 MB/s）；同时电视在播视频、服务器又忙，最后剩60 Mbps，即7.5 MB/s，按二进制兆字节计数的软件会显示约7.2 MB/s。

MB和MiB的区别：为什么Windows显示的数字更小

最后这点差距只是单位叫法不同。在国际单位制（SI）中，“兆”表示106，所以1 MB = 1,000,000字节。为了表示2的幂，IEC在1998年批准了单独的二进制前缀：1 MiB（mebibyte）= 1,048,576字节，1 GiB（gibibyte）= 1,073,741,824字节。Windows文件资源管理器一直沿用把1024字节叫作“KB”的老习惯，所以它标的MB、GB其实是MiB和GiB。

项目十进制（SI）二进制（Windows所说的MB/GB）
60 Mbps的下载7.5 MB/s7.15 MiB/s（显示为约7.2 MB/s）
1GB的文件1000 MB953.7 MiB（0.93 GiB）
1TB的硬盘1000 GB931.3 GiB

“兆”这一级相差约4.6%，“吉”（G）这一级相差约6.9%。数据没少，只是换了把尺子来量。

怎样正确测网速：先有线，后无线

  • 先用网线测。电脑用网线连路由器（最好接千兆网口），排除Wi-Fi影响。
  • 减少其他设备干扰。暂停所有设备的下载、云备份、游戏更新和视频播放。
  • 多测几次。换不同的测速服务器，在不同时段测，包括晚高峰。
  • 单位要统一。测速网站显示Mbps，下载软件显示MB/s，比较前先把MB/s乘以8；也可以看任务管理器的“性能”选项卡，那里以Kbps或Mbps实时显示网络吞吐量。
  • 最后再测Wi-Fi。在平时使用设备的位置测，有线与无线结果之差就是Wi-Fi损耗。

以100M宽带为例，有线测速达到90 Mbps以上，就说明线路已接近94.9 Mbps的TCP上限；有些运营商会预留少量余量，测出略超100 Mbps也正常。如果不同时间、不同服务器的有线结果都明显低于套餐速率，先重启光猫和路由器，再带着测速结果联系运营商。

流程图：先做有线测速；接近套餐速率说明线路正常；否则换时间、换服务器重测；仍然偏低就重启光猫和路由器并联系运营商
图4. 有线测速可以区分问题出在线路本身，还是出在Wi-Fi、设备或下载服务器上。

常见问题

千兆宽带（1 Gbps）是每秒下载1GB吗？

不是。1 Gbps ÷ 8 = 125 MB/s，这是上限；扣除以太网和TCP/IP开销后约118.7 MB/s。下载1GB文件最快也要约8.4秒，前提还是Wi-Fi、网口和存储设备都跟得上。

测速显示94 Mbps，下载却只有11.2 MB/s，是不是哪里出了问题？

多半没问题。94 ÷ 8 = 11.75 MB/s，按二进制兆字节计数的软件会显示为约11.2 MB/s，两者是同一个速度。

上传速度也能这样算吗？

可以。20 Mbps的上传带宽最多2.5 MB/s，上传1GB视频至少要400秒（6分40秒）。

参考资料：NIST：二进制倍数前缀；IETF RFC 6349：TCP吞吐量测试框架；微软The Old New Thing：资源管理器为什么用KB而不用KiB

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