Si la luz viaja aproximadamente a 3 × 10 ^ 8 m / s, ¿por qué los diferentes servicios de Internet tienen velocidades diferentes?

Porque no es velocidad. Es tasa , que es una cosa muy diferente.

Como señala, cada bit viaja a la misma velocidad: es transportado por un fotón (en realidad, varios pueden ser, pero déjelo por un segundo). [matemática] 3 \ veces 10 ^ 8 [/ matemática] m / s en vacío, cerca de eso en el aire, [matemática] 2 \ veces 10 ^ 8 [/ matemática] m / s en fibra. No puede obtener una señal en los Estados Unidos (4000 km) en menos de 13 ms sin importar la tecnología que utilice, 20 ms si utiliza fibra. ¡Los tiempos de ping a campo traviesa de 50 ms, que es sobre lo que obtengo, son bastante buenos cuando lo piensas de esa manera!

La verdadera manera de pensar en esto es visualizar los bits como automóviles en una autopista de un solo carril. Cada automóvil viaja a 100 km / h, pero la cantidad de bits que pasan cualquier punto en un segundo determinado depende de la cantidad de automóviles que puede empacar en una longitud determinada de autopista. Usted empaca más autos al hacer cada uno más corto y al reducir la distancia entre los autos. Y, por supuesto, puede agregar capacidad agregando más carriles.

Esto es exactamente lo que se hace para aumentar la “velocidad” de su conexión a Internet. Puede pensar en su señal de Internet como transmitida por luces parpadeantes, y cada parpadeo lleva unos pocos bits. La “longitud de un automóvil y la distancia al próximo automóvil” es el período de tiempo de un parpadeo. Lo que en realidad se vuelve más rápido es la electrónica del dispositivo en su módem y en los dispositivos aguas arriba de su proveedor de Internet: son esos dispositivos electrónicos los que determinan la duración de un parpadeo, y a medida que mejoran y reaccionan más rápido, la duración de un parpadeo disminuye. Su proveedor de Internet también puede “agregar más carriles” a la autopista mediante el uso de más canales para datos en lugar de TV, o utilizando más capacidad aguas arriba (“fibra de iluminación”).

Por supuesto, la forma más efectiva de acelerar su Internet es acortar la distancia entre usted y el contenido y los servicios que busca. Esto se hace todo el tiempo, más o menos invisible para ti. La forma más simple de esto se llama “Redes de distribución de contenido”; la forma en que funciona es que el contenido que las personas han solicitado se almacena o almacena en caché en una computadora cerca de usted, generalmente en la oficina local de su proveedor de Internet. El caché se verifica en cada solicitud, y si el caché puede atenderlo, se lo enviará directamente. Esto se hace para el contenido más popular en la Web: Akamai es el primer servicio y probablemente el más popular, pero la red Google Edge probablemente brinda la mayor cantidad de tráfico: es lo que le ofrece el contenido de Google, particularmente los videos de YouTube.

Este Edge Cloud es la próxima generación de Cloud e Internet. La Unión Europea, Canadá y Estados Unidos han sido pioneros en pequeñas versiones públicas de esta nube perimetral. En los Estados Unidos, se llama GENI Network, construida por la National Science Foundation. Otra versión anterior de esto, PlanetLab fue pionera en muchas de las tecnologías y dio a luz a GENI y esfuerzos similares en todo el mundo.

Lo que llamamos Internet “velocidad” en realidad no es velocidad; Es la velocidad de datos.

Aquí hay una analogía: todos los autobuses viajan a la misma velocidad. Sin embargo, algunas rutas tienen autobuses cada 5 minutos; otras rutas solo tienen un autobús, tal vez una vez cada dos horas más o menos. Ese es el tipo de cosas de las que estamos hablando cuando se mide la “velocidad” de una conexión a Internet.

¿Por qué se llama “velocidad”, entonces? Es una especie de lógica invertida (no es inusual cuando se trata del lenguaje cotidiano). Continuando con la analogía del autobús, supongamos que cada autobús lleva 50 personas. ¿Cuánto tardarán en llegar 200 personas? Claramente, 200 personas llegan mucho más rápido cuando hay un autobús cada 5 minutos (llegan aquí en 20 minutos) en lugar de un autobús cada 2 horas (eso sería 8 horas en total). La “velocidad” (tasa de personas que llegan) será de 600 personas / hora frente a 25 personas / hora. Pero esta “velocidad” obviamente no tiene nada que ver con el autobús real que viaja a, por ejemplo, 40 mph.

Por cierto, la velocidad de una señal eléctrica (y quiero decir ahora la velocidad real, como la longitud del cable recorrido en unidad de tiempo) en un cable de cobre o cable coaxial es bastante menor que la velocidad de vacío de la luz. Está más cerca de la velocidad de vacío de la luz en una fibra óptica, pero incluso allí, dado el índice de refracción de la fibra, aún puede ser notablemente inferior a 300,000 km / s.

Porque la misma velocidad no asegura el mismo tiempo.

Aunque la luz tiene la misma velocidad, tiene que recorrer diferentes distancias mientras viaja a través de una red de fibra óptica.

La fibra óptica tiene dos modos de transmisión de datos: fibra monomodo y fibra multimodo.

En fibra monomodo, se puede usar un cable de fibra óptica para transmitir una señal binaria a la vez. Tiene un transmisor y un receptor.

En la fibra multimodo, se puede usar un cable de fibra óptica para transmitir muchas señales binarias, utilizando luces de diferentes longitudes de onda y golpeándolas en diferentes ángulos incidentes.

Por lo tanto, las diferentes señales binarias toman un tiempo diferente para viajar a través del mismo cable, a pesar de que ambas viajan a la misma velocidad.

Compare a esto:

“Si el sonido siempre viaja a la misma velocidad en el aire, ¿cómo pueden algunas personas hablar más rápido que otras?”

O tal vez incluso mejor,

“Si la luz siempre viaja a la misma velocidad, ¿cómo es que algunas personas pueden leer más rápido que otras?”

La velocidad de transferencia de datos depende no solo de la velocidad con la que viajan los impulsos, sino también de la rapidez con que los datos pueden convertirse en impulsos en un extremo y volver a convertirse en datos en el otro.

Algunas personas pueden hablar claramente mientras hablan muy rápido. Otros no pueden. Algunas personas pueden escribir rápidamente mientras siguen escribiendo texto claro. Otros no pueden. Del mismo modo, la velocidad a la que diferentes dispositivos de red pueden codificar datos y enviarlos varía. La velocidad a la que se pueden recibir y comprender los datos entrantes también varía.

También está la cuestión del ruido. Si está hablando con alguien en una línea telefónica ruidosa, es posible que tenga que repetirlo, disminuyendo la velocidad de su conversación. Del mismo modo, una línea ruidosa puede reducir la velocidad efectiva de transferencia de datos entre dos puntos.

Por supuesto, cuanto más larga es una línea, más probable es que tenga ruido; por lo tanto, en algunos casos, la velocidad real alcanzada varía según la distancia desde su casa hasta la unión de interruptores más cercana.

Entonces entiendes que internet usa ondas electromagnéticas que viajan con la velocidad de la luz, pero eso no es todo. Consideremos todos los factores. Cualquier sistema de comunicación inalámbrico necesita un transmisor y un receptor. Ahora ambos requieren tiempo. Además, el ancho de banda y la frecuencia no son los mismos para todos los proveedores de Internet. Nuevamente, para una antena única dada, la velocidad depende del no. de usuarios y la distancia del usuario desde la antena. Otro factor es el hardware y software de su propio sistema que funciona de manera diferente en diferentes frecuencias.

La velocidad cuando se refiere al internet de alguien a menudo tiene poco que ver con la velocidad real de los datos que viajan (eso sería el ping de uno, e incluso eso depende más del enrutamiento de paquetes que la velocidad de transmisión real), pero lo que la gente generalmente quiere decir con la velocidad de Internet es su ancho de banda, que es una medida de la cantidad de datos que se pueden enviar por cable en un período de tiempo determinado, no la rapidez con la que llega a su destino.

Hay dos problemas allí. Es como qué tan rápido fluye la electricidad en el cable, que es una cosa, y cuántos datos pueden pasar a través del cable. Esa es otra

Una analogía sería una tubería de agua. Se aplican los mismos dos problemas. Si está tratando de llenar un balde, el agua que fluye rápidamente lo ayudará, pero también lo ayudará una tubería gorda.

El ancho de banda es principalmente sobre qué tan gruesa es la tubería, no qué tan rápido se mueven realmente los datos.

Porque el ancho de banda se asigna a los usuarios y diversos ruidos y distorsiones, así como la atenuación en la potencia de la onda de luz.

El ancho de banda es la capacidad de carga de luz de thr light.