Đây không phải là điều có thể được trả lời trong một bài viết, bởi một người. Tuy nhiên, tôi hy vọng câu trả lời này cung cấp đủ thông tin và liên kết sẽ hữu ích.
Điều quan trọng là phải hiểu làm thế nào các tín hiệu được truyền qua Internet. Tuy nhiên, lưu ý rằng do nhiễu và số lượng người dùng quá lớn, tín hiệu tương tự cần được mã hóa, giải mã, truyền lại, v.v. vì vậy thời gian cần thiết để xử lý là nhiều đơn đặt hàng lớn hơn mà tín hiệu điện thực tế cần truyền đi. Cũng có ý nghĩ trong một phần nghìn giây là một lượng thời gian rất lớn cho máy tính; một card đồ họa GeForce Quadro K6000 có thể thực hiện 5.000.000.000+ hoạt động điểm nổi trong thời gian đó (5196 GFlops lần 1ms).
Cáp dẫn điện:
Bản thân các electron không di chuyển nhanh như vậy vì chúng nảy xung quanh bên trong các dây cáp dẫn. Tuy nhiên, điện không di chuyển dựa trên các electron dội lên nhau, thay vào đó là đẩy lùi nhau thông qua tương tác điện từ:
Giả sử bạn có 3 electron trong dòng (giả sử không gian một chiều). Di chuyển đầu tiên một chút. Khoảng cách của thứ nhất đến thứ hai nhỏ hơn một chút. Lực tĩnh điện trên chúng lớn hơn một chút. Theo Luật Coulomb của nó là:
trong đó:‖F‖là độ lớn của lực,kelà hằng số Coulomb,q1vàq2là điện tích của mỗi hai hạt và cuối cùngr2là khoảng cách giữa chúng.
∥F∥=keq1q2r2
∥F∥keq1q2r2
Khi hạt thứ nhất di chuyển về phía hạt thứ hai, lực tĩnh điện tăng gần như ngay lập tức. Điều này làm cho hạt thứ hai di chuyển một chút về phía thứ ba, v.v.
"Gần như ngay lập tức" thực sự có nghĩa là "ở tốc độ ánh sáng " ( ).c=299,792,458m/s
Có một số lượng cực lớn các điện tử bên trong một dây dẫn và vật lý phức tạp hơn một chút nhưng ý chính của nó là tín hiệu truyền qua một dây dẫn "gần như ngay lập tức" nhưng chậm hơn .c
Cáp quang:
Cáp sợi quang truyền tín hiệu bằng photon thay vì electron. Tuy nhiên, ngay cả trong trường hợp này, các photon không truyền theo đường thẳng. Tuy nhiên, thời gian cần thiết để photon truyền qua dòng vẫn còn rất nhỏ so với thời gian xử lý để mã hóa và giải mã tín hiệu, cũng như truyền lại gói.
Không dây:
Cuối cùng, các vệ tinh liên lạc cũng như nhiều loại liên kết không dây được sử dụng để truyền tín hiệu, tốt, không dây sử dụng một số lượng lớn các giao thức truyền, điều chế và tần số. Trong trường hợp này, tín hiệu được truyền bằng bức xạ điện từ . Đây là một chủ đề rất phức tạp và tôi không thể bao quát hết được.
Những cách thông minh để mã hóa thông tin thành tín hiệu điện:
Nó không đủ để một xung điện áp đến đầu kia của dây; điện áp đó là để truyền đạt một số thông tin. Hành động mã hóa thông tin bằng cách sửa đổi tín hiệu sóng mang dựa trên thông tin được truyền (được mang, do đó là sóng mang tên), được gọi là điều chế .
Những cách thông minh để chia sẻ cùng một kênh:
Tất cả các kênh liên lạc này cần được kết nối và thông tin cần phải đi qua mạng lưới rộng lớn này một cách đáng tin cậy. Ban đầu, để có hai nút giao tiếp với nhau, họ sẽ dự trữ một số dây cáp tạo thành một đường dẫn từ nút A đến nút B. Không có nút nào khác có thể sử dụng cùng một đường dẫn này. Đây được gọi là chuyển mạch . Bước đột phá tạo ra một mạng lưới rộng lớn như internet có thể là khả năng nhiều nút chia sẻ một kênh truyền thông cụ thể. Chia sẻ này được kích hoạt bằng cách chuyển gói. Thay vì đặt một mạch chỉ cho hai nút, mỗi nút chỉ kiểm tra xem bus có miễn phí không, sau đó truyền một gói chứa dữ liệu và thông tin đích (và một số nội dung khác) rồi phát hành kênh. Các gói cần tìm đích đến của chúng và đây được gọi là định tuyến gói , đây là một chủ đề lớn khác. Định tuyến và nhu cầu điều chế là lý do chính khiến một gói "mất quá nhiều thời gian" để đến đích so với tốc độ truyền của sóng điện từ. Định tuyến cũng cần thiết cho tất cả những người dùng cùng tồn tại trên cùng một mạng.
Internet:
Tất cả những điều này, cùng với nhiều công nghệ khác, được sử dụng cùng nhau để tạo thành Internet .
Bồi thường Lag:
Trong nhiều ứng dụng, bao gồm các trò chơi video cạnh tranh, độ trễ vài mili giây sẽ không được chấp nhận, đặc biệt là khi máy chủ cần đăng ký "hit". Đó là nơi bù đắp độ trễ xuất hiện. Một trong những phương pháp được sử dụng liên quan đến việc máy chủ lưu giữ lịch sử ngắn của từng vị trí thực thể và trạng thái hoạt hình. Sau đó thực hiện một số thử nghiệm và mô phỏng vật lý để xem liệu "cú đánh" có xảy ra khi người chơi "bắn" vũ khí của họ hay không, dựa trên độ trễ, vận tốc và trạng thái hoạt hình của từng thực thể cộng với hình học thế giới.