To nie jest coś, na co może odpowiedzieć pojedynczy post, jedna osoba. Mam jednak nadzieję, że ta odpowiedź zawiera wystarczającą ilość informacji i linków, które mogą być pomocne.
Ważne jest, aby zrozumieć, w jaki sposób sygnały są przesyłane przez Internet. Należy jednak pamiętać, że ze względu na hałas i ogromną liczbę użytkowników ten sam sygnał musi być kodowany, dekodowany, retransmitowany itp., Więc czas potrzebny na przetworzenie jest o wiele rzędów wielkości większy niż faktyczny sygnał elektryczny musi przejść. Pamiętaj też, że w ciągu milisekundy komputer ma bardzo dużo czasu; GeForce Quadro K6000 karta graficzna może wykonywać 5.000.000.000+ operacji zmiennoprzecinkowych w tym dużo czasu (5196 GFLOPS razy 1ms).
Kable przewodzące:
Same elektrony nie poruszają się tak szybko, ponieważ odbijają się wewnątrz kabli przewodzących. Jednak elektryczność nie przemieszcza się w oparciu o elektrony odbijające się od siebie, a raczej odpychające drugie poprzez interakcje elektromagnetyczne:
Załóżmy, że masz 3 elektrony w linii (załóż przestrzeń jednowymiarową). Przesuń trochę trochę pierwszy. Odległość pierwszego do drugiego staje się nieco mniejsza. Siła elektrostatyczna na nich staje się nieco większa. Zgodnie z prawem Coulomba jest to:
gdzie:‖F‖jest wielkością siły,kejest stałą Coulomba,q1iq2jest ładunkiem każdej z dwóch cząstek i na końcu
∥F∥=keq1q2r2
∥F∥keq1q2 jest odległością między nimi.
r2)
Gdy pierwsza cząstka przesuwa się w kierunku drugiej, siła elektrostatyczna rośnie niemal natychmiast. To powoduje, że druga cząsteczka przesuwa się nieco w kierunku trzeciej itd.
„Niemal natychmiast” w rzeczywistości oznacza „z prędkością światła ” ( c=299,792,458m/s ).
W przewodzącym przewodzie znajduje się ogromna liczba elektronów, a fizyka jest nieco bardziej skomplikowana, ale jej sednem jest sygnał, który przechodzi przez przewodnik „prawie natychmiast”, ale wolniej niż .c
Światłowód:
Kable światłowodowe przesyłają sygnały przez fotony zamiast elektronów. Jednak nawet w tym przypadku fotony nie poruszają się w linii prostej. Jednak czas potrzebny fotonowi na przejście przez linię jest nadal bardzo mały w porównaniu z czasem przetwarzania do kodowania i dekodowania sygnałów, a także retransmisji pakietów.
Bezprzewodowy:
Wreszcie, satelity komunikacyjne, a także wiele rodzajów łączy bezprzewodowych są wykorzystywane do przesyłania sygnałów, no cóż, bezprzewodowo z wykorzystaniem dużej liczby protokołów transmisji, modulacji i częstotliwości. W takim przypadku sygnały są przesyłane za pomocą promieniowania elektromagnetycznego . To bardzo złożony temat i nie mogę tego wszystkiego opisać.
Inteligentne sposoby kodowania informacji w sygnałach elektrycznych:
Nie wystarczy, aby impuls napięcia dotarł do drugiego końca drutu; to napięcie jest po to, by przekazać pewne informacje. Akt kodowania informacji poprzez modyfikację sygnału nośnego w oparciu o informacje, które mają być przesłane (przenoszone, stąd nazwa nośna), nazywa się modulacją .
Inteligentne sposoby udostępniania tych samych kanałów:
Wszystkie te kanały komunikacji muszą być połączone, a informacje muszą być przekazywane przez tę rozległą sieć w niezawodny sposób. Początkowo, aby dwa węzły komunikowały się ze sobą, rezerwowałyby szereg kabli tworzących ścieżkę od węzła A do węzła B. Żaden inny węzeł nie byłby w stanie korzystać z tej samej ścieżki. Nazywa się to przełączaniem obwodu . Przełomem, który umożliwił stworzenie tak rozległej sieci, takiej jak Internet, była zdolność wielu węzłów do współdzielenia jednego konkretnego kanału komunikacji. Udostępnianie zostało włączone przez przełączanie pakietów . Zamiast rezerwować obwód tylko dla dwóch węzłów, każdy węzeł sprawdza tylko, czy magistrala jest wolna, a następnie przesyła pakiet zawierający dane i informacje o miejscu docelowym (i kilka innych rzeczy), a następnie zwalnia kanał. Pakiety muszą znaleźć miejsce docelowe, co nazywa się routingiem pakietów, co jest kolejnym wielkim tematem. Routing i potrzeba modulacji to główny powód, dla którego pakiet „dociera” do miejsca docelowego w porównaniu z prędkością przemieszczania się fal elektromagnetycznych. Routing jest również niezbędny, aby wszyscy użytkownicy mogli współistnieć w tej samej sieci.
Internet:
Wszystkie te rzeczy, wraz z wieloma innymi technologiami, są używane razem, aby stworzyć Internet .
Kompensacja opóźnień:
W wielu aplikacjach, w tym w konkurencyjnych grach wideo, kilka milisekund opóźnienia byłoby niedopuszczalne, zwłaszcza gdy serwer musi zarejestrować „trafienie”. Tam właśnie pojawia się kompensacja opóźnienia . Jedna z zastosowanych metod polega na przechowywaniu przez serwer krótkiej historii pozycji każdego elementu i stanu animacji. Następnie wykonaj szereg testów i symulacji fizycznych, aby sprawdzić, czy „uderzenie” miałoby miejsce, gdy gracz „strzelił” z broni, w oparciu o opóźnienie, prędkość i stan animacji każdej istoty plus geometrię świata.