내가 올바른 장소에 있는지 아닌지 잘 모르겠지만 여기에 누군가가 좋은 대답을 줄 수 있다고 생각했습니다. 전기가 어떻게 빨리 흐를 수 있는지 알고 싶습니다. 예를 들어 요즘 비디오 게임에서는 전 세계 사람을 촬영할 수 있으며 거의 즉시 죽습니다. 전기는 어떻게 이것을 할 수 있습니까? 나는이 질문에 구글을 시도했지만 결과가 좋지 않아서 여기에 있습니다.
내가 올바른 장소에 있는지 아닌지 잘 모르겠지만 여기에 누군가가 좋은 대답을 줄 수 있다고 생각했습니다. 전기가 어떻게 빨리 흐를 수 있는지 알고 싶습니다. 예를 들어 요즘 비디오 게임에서는 전 세계 사람을 촬영할 수 있으며 거의 즉시 죽습니다. 전기는 어떻게 이것을 할 수 있습니까? 나는이 질문에 구글을 시도했지만 결과가 좋지 않아서 여기에 있습니다.
답변:
이것은 한 사람이 한 게시물에서 답변 할 수있는 것이 아닙니다. 그러나이 답변이 충분한 정보와 도움이되는 링크를 제공하기를 바랍니다.
인터넷을 통해 신호가 전송되는 방식을 이해하는 것이 중요합니다. 그러나 노이즈와 막대한 수의 사용자로 인해 동일한 신호를 인코딩, 디코딩, 재전송 등으로 처리해야하므로 처리에 필요한 시간이 실제 전기 신호를 이동하는 데 필요한 시간보다 훨씬 더 많습니다. 또한 밀리 초는 컴퓨터에 매우 많은 시간이라는 것을 명심하십시오. 지포스 쿼드로 K6000의 그래픽 카드는 그 많은 시간에 5.000.000.000+ 부동 소수점 연산 (5196 GFLOPS 시간에이 1ms)을 수행 할 수 있습니다.
전도성 케이블 :
전자 자체는 전도성 케이블 내부에서 튀기 때문에 빠르게 움직이지 않습니다. 그러나 전기는 전자가 서로를 튀는 전자를 기반으로 이동하지 않고 전자기 상호 작용을 통해 다른 전자를 반발합니다.
3 개의 전자가 일렬로 있다고 가정합니다 (1 차원 공간을 가정). 첫 번째를 조금 움직입니다. 첫 번째에서 두 번째까지의 거리는 조금 더 작아집니다. 그들에 대한 정전기력이 약간 커집니다. 따르면 쿨롱의 법칙 이있다 : :‖F‖는힘의 크기이고,K의E
첫 번째 입자가 두 번째 입자를 향함에 따라 정전기력은 거의 즉시 증가합니다. 이것은 두 번째 입자가 세 번째 등을 향해 조금 움직이게합니다.
"거의 즉시"는 실제로 " 빛 의 속도로 "를 의미합니다 ( )를 의미합니다.
도선 내부에 극도의 전자가 존재 하고 물리는 조금 더 복잡하지만 그것의 요지는 "거의 즉시"이지만 보다 느린 도체를 통과하는 신호 입니다.
광섬유 :
광섬유 케이블은 전자 대신 광자에 의해 신호를 전송합니다. 그러나이 경우에도 광자는 직선으로 이동하지 않습니다. 그러나, 광자가 라인을 가로 질러 이동하는데 필요한 시간은 패킷 재전송뿐만 아니라 신호를 인코딩 및 디코딩하는 처리 시간과 비교하여 여전히 매우 작다.
무선 전화:
마지막으로, 통신 위성 및 수많은 유형의 무선 링크 가 다수의 전송 프로토콜, 변조 및 주파수를 사용하여 무선으로 신호를 전송하는 데 사용됩니다 . 이 경우 신호는 전자기 방사선을 사용하여 전송됩니다 . 이것은 매우 복잡한 주제이며 모든 것을 다룰 수는 없습니다.
정보를 전기 신호로 인코딩하는 현명한 방법 :
전압 펄스가 와이어의 다른 쪽 끝에 도달하는 것만으로는 충분하지 않습니다. 그 전압은 어떤 정보를 전달하기 위해 존재합니다. 전송 될 정보 (이동하여 이름 캐리어)에 기초하여 캐리어 신호를 수정함으로써 정보를 인코딩하는 동작을 변조 라 한다 .
동일한 채널을 공유하는 현명한 방법 :
이러한 모든 통신 채널을 연결하고 정보를이 광대 한 네트워크를 통해 안정적으로 이동해야합니다. 처음에 두 노드가 서로 통신하려면 노드 A에서 노드 B까지의 경로를 형성하는 많은 케이블을 예약합니다. 다른 노드는이 동일한 경로를 사용할 수 없습니다. 이것을 회로 전환 이라고 합니다. 인터넷과 같은 광대 한 네트워크를 가능하게 한 돌파구는 수많은 노드가 하나의 특정 통신 채널을 공유 할 수있는 능력이었습니다. 이 공유는 패킷 전환에 의해 활성화되었습니다. 모든 노드는 두 개의 노드에 대해서만 회로를 예약하는 대신 버스가 비어 있는지 확인한 다음 데이터 및 대상 정보 (및 기타 정보)가 포함 된 패킷을 전송 한 다음 채널을 해제합니다. 패킷은 대상을 찾아야하며이를 패킷 라우팅 이라고, 이것은 또 다른 거대한 주제입니다. 라우팅 및 변조의 필요성은 전자기파의 이동 속도와 비교하여 패킷이 목적지에 도달하는 데 너무 오래 걸리는 주된 이유입니다. 모든 사용자가 동일한 네트워크에 공존하려면 라우팅도 필요합니다.
인터넷:
수많은 다른 기술과 함께이 모든 것들이 인터넷 을 형성하기 위해 함께 사용됩니다 .
지연 보상 :
경쟁 비디오 게임을 포함한 많은 응용 프로그램에서, 특히 서버가 "적중"을 등록해야하는 경우 몇 밀리 초의 지연이 허용되지 않습니다. 지연 보상 이있는 곳 제자리에 온다. 사용되는 방법 중 하나는 서버가 각 엔티티 위치 및 애니메이션 상태의 짧은 히스토리를 유지하는 것입니다. 그런 다음 플레이어가 각 엔티티의 지연, 속도 및 애니메이션 상태와 월드 지오메트리를 기반으로 플레이어가 무기를 발사 할 때 "히트"가 발생하는지 확인하기 위해 여러 테스트 및 물리 시뮬레이션을 수행합니다.
아마도 이것은 의견으로 더 좋을지 모르지만 너무 깁니다. 나는 당신의 진술이 당신에게 지각 이 데이터를 거의 순간적으로 전송 싶지만, 당신이 제시 한 어떤 관찰도 실제로 그것이 빠르게 전송된다는 것을 입증하지는 않습니다.
당신은 비디오 게임을 언급합니다. 게임 개발자는 플레이어 사이에 상당한 대기 시간이 있다는 사실을 잘 알고 있으므로 몇 가지 트릭을 시작합니다. 그들 중 하나는 클라이언트가 아직 서버 / 다른 플레이어로부터받지 않은 특정 정보에 대해 추측하도록하는 것입니다. 예를 들어, 고객은 50ms 전에 상대방의 위치와 속도를 알고 있습니다. "그의 움직임이 이와 같다면 지금 여기에있을 것"이라고 외삽하고 말합니다. 그리고 당신은이 예측 된 위치를 봅니다. 대부분의 경우 (정확히 프로그래머가 노력한 결과) 매우 정확하며 실제로 대기 시간이없는 것처럼 느껴집니다. 다른 경우에는 정확하지 않으며 사용자에게는 콘솔이 예측 한 것과 다른 위치에있을 때 플레이어가 총에 맞은 것으로 보입니다.
관련 메모에서 대부분의 디스플레이는 약 60Hz로 작동하며 일부는 더블 버퍼링이라고합니다. 자세한 내용은 다루지 않겠지 만 프로세서가 프레임을 렌더링 할 때와 실제로 표시 될 때까지 최대 33ms의 대기 시간이 발생합니다. 대부분의 사람들은 이것을 알지 못하기 때문에 네트워크 대기 시간이 33ms에 해당하더라도 프로그래밍 트릭이 없어도 즉각적인 것으로 인식 할 수 있다고 제안하는 것이 합리적이라고 생각합니다.
요약하면 인터넷이 반드시 "빠른"것은 아닙니다. 그러나 똑똑한 사람들은 현명한 것 보다 더 빠른 것처럼 보이 도록 똑똑한 일을합니다 . 더 많은 정보를 원한다면 gamedev.stackexchange.com에 사람들에게 물어보십시오 .
사람들이 통신 링크의 데이터 속도를 높이는 데있어 핵심 요소 라기보다는 변조 (신호 기능에 따라 장거리에 걸쳐 쉽게 방출 될 수있는 더 높은 에너지 "캐리어"를 수정하는 프로세스) 만 언급 한 것에 놀랐습니다. 인터넷이 시작될 때 54kbps 모뎀을 기억하십니까? ADSL 모뎀이 작동 할 때, 주로 사용 된 변조로 인해 데이터 전송률이 20 배 이상 증가했습니다. 동일한 버킷으로 동일한 속도로 이동하며,이를 배치하는 영리한 방법을 찾아 내면됩니다. 우리는 아직 끝나지 않았습니다. 많은 다른 사람들이 이미 존재하거나 조사 중입니다 ...
a) RF 변조 중 하나 인 QAM 변조의 상태 맵 b) 심볼 속도가 데이터 속도와 어떻게 다른지, 예 : 멀티 레벨 진폭 변조의 경우 QAM의 구성 요소 중 하나 인 (FM의 조상)를 사용하여 (다른 하나는 위상, FM 관련).
특히 플레이어가하는 일을 예측하는 것 외에도 게임은 일반적으로 컴퓨터에서 렌더링됩니다. 좌표, 속도 등과 같은 소량의 중요한 정보 만 전송됩니다. 단일 웹 페이지에는 그보다 더 많은 정보가있을 수 있지만 실제 문제는 대기 시간 (특히 하드 코어 게이머의 경우)이며 신호의 허브 수에 따라 누적됩니다 전파 지연으로 인해 많은 것들이 발생하고 있습니다 (거리는 손실에 따라 최대의 신뢰할 수있는 데이터 전송률이 떨어짐에 따라 문제가됩니다).
인터넷은 일반적으로 가장 짧거나 빠른 경로를 취하는 라우팅 프로토콜을 사용하여 인터넷 트래픽 (패킷)을 전달하는 상호 연결된 라우터 네트워크입니다.
어느 쪽이든, 섬유 또는 전기 종아리를 통한 신호의 전파 속도는 광속에 가깝습니다. 따라서 이론적으로 호주 멜버른에서 약 70ms 이내에 Angra de Heroismo, Azores (거의 대포)에 패킷을 얻을 수 있습니다. 이제 실제 예를 살펴 보겠습니다. 라우터에서 라우터로 패킷을 추적하고 각 '홉'사이의 대략적인 지연을 편리하게 출력하는 유틸리티 호출 'traceroute'가 있습니다. (im ms 시간은 '왕복'입니다. 따라서 단방향은 이론상 절반입니다.)
오늘날 대부분의 라우터는 광섬유를 통해 연결되어 있습니다. 특히 라우터 사이의 거리가 10 또는 몇 미터 이상인 경우 또는 라우터 간 속도가 높은 경우 (1, 10 또는 40Gb / s)-오늘날 인터넷의 일부인 거의 모든 라우터가 포함됩니다. 주목할만한 예외는 아마도 가정용 라우터 / 모뎀 등입니다.
7 127 ms 143 ms 139 ms i-0-1-0-0.sydp01.bi.telstraglobal.net [202.84.220.218]
8 111 ms 113 ms 64 ms i-0-5-0-2.sydp-core02.bi.telstraglobal.net [202.84.220.217]
9 167 ms 201 ms 210 ms i-0-3-0-6.paix-core01.bx.telstraglobal.net [202.84.140.194]
10 156 ms 158 ms 188 ms i-0-0-0-5.paix02.bi.telstraglobal.net [202.84.251.18]
11 204 ms 206 ms 175 ms 80.157.128.205
12 537 ms 512 ms 593 ms mad-sa3-i.MAD.ES.NET.DTAG.DE [217.5.95.173]
13 554 ms 552 ms 579 ms 80.157.129.10
14 544 ms 569 ms 545 ms 10.255.26.254
15 568 ms 568 ms 538 ms catvaweb.cabotva.net [81.20.240.40]
(저는 회사의 인트라넷을 통과하는 홉을 제외했습니다).
'광속'에서 예상 한 것보다 지연이 훨씬 길다는 것을 알 수 있습니다. 라우터가 패킷을 전달하는 데 따른 지연입니다. 때때로 그들은 빠르며, 때로는 느리게, 특히 짐을 싣고있을 때 느립니다.
보시다시피 지연의 대부분은 전파 지연이 아닌 라우터 전달로 인한 것입니다. traceroute 도구 (온라인에서 찾을 수있는 수많은 웹 기반 도구가 있음)를 사용하여 게임을하는 경우 경로가 항상 동일하지는 않으며 경로가 어디에 있더라도 지연이 발생합니다.
온라인 게임 회사는 인터넷 연결이 잘되는 곳에 서버를 호스팅하고 서비스 제공 업체와 거래하여 다른 사람보다 패킷을 우선시 할 수 있습니다. 또한 일부 인터넷 서비스 제공 업체는 동일한 방식으로 게이머에게 우선 순위를 부여 할 수 있습니다 (가격에). 보시다시피, 주요 지연은 광섬유가 아닌 라우터에 있기 때문에 가능합니다. 스트리밍 비디오의 경우 문제가되지 않으며 게임의 경우 중요합니다. 따라서 서비스 제공 업체는 콘텐츠를 기반으로 인터넷 패킷의 우선 순위를 지정할 수 있습니다. 비디오에 더 많은 대역폭을 제공하지만 지연 시간을 늘리는 반면, 대역폭이 많이 필요하지 않은 게임은 라우터 대기열에서 최소 지연을 위해 우선 순위를 지정할 수 있습니다.
그들은 거의 즉시 죽습니다
무엇에 따르면? 영향이 전파 될 수있는 가장 빠른 속도는초당 마일. 데이터 패킷은 광섬유보다 느리게 이동하며 라우터, 스위치 등에서 지연이 발생합니다.
데이터 패킷이 인터넷 인프라를 통해 지구 반대편으로 전파 되려면 아마도 수십 밀리 초 정도가 걸리 겠지만 실제로는 순간적인 것보다 '영원한'것 입니다.
예를 들어, 큰 하드론 충돌체 에서 생성 된 일부 입자 는 대략적으로.
다시 말해, LHC에서 일부 입자가 쇠퇴하는 데 걸리는 것보다 전세계에서 '적을'죽이는 데 약 100,000,000,000,000,000,000 시간이 더 걸립니다.
거의 즉시? 일부 기본 입자 상호 작용의 시간 척도에 비해 지구상의 1 년에 비해 계산 된 우주의 나이보다 훨씬 더 깁니다.
나는 당신이 언젠가 이것을 숙고하고 싶을 것이라고 생각했다.
전기는 기본적으로 빛의 속도로 이동합니다. 인터넷에서이 속도를 조금 늦추는 유일한 것은 가정과 전 세계 상대방의 집 사이에 인터넷 트래픽을 라우팅하는 네트워크 하드웨어입니다.이 하드웨어에는 라우터, 스위치 및 변환하는 것들이 포함됩니다 전기를 빛 (섬유)으로 그리고 다시 넣습니다. 이러한 것들은 매우 빠른 기술 (트랜지스터, 실리콘 칩 등)을 기반으로하므로 효과가 최소화됩니다. 빛의 속도로 번역되는 정보가 약간 지연됩니다. 태양으로부터의 빛은 지구에 도달하기 위해 9,900 만 마일을 여행하는 데 8 분이 걸리므로,이 관점에서 볼 때 게임 콘솔의 정보는 "거의 즉각적"인 것이 합리적입니다.
주로 광속과 관련이 있습니다.
암스테르담 뉴욕의 이론적 한계 = 40ms
인터넷 한계 = 82ms
암스테르담 애들레이드의 이론적 한계 = 130ms
인터넷 한계 = 320ms
파리에서 뉴욕까지 새가 날 때 약 20ms가 걸립니다. 완벽한 Ping 시간은 40ms입니다. 광섬유 유리에서는 빛이 31 % 느려집니다. 또한 광섬유의 빛이 이와 같이 튀어 나와 경로가 길어집니다. 라우팅 장비 시간을 추가하십시오. 파리에서 뉴욕까지 가장 빠른 핑은 현재 약 82ms입니다.
암스테르담에서 애들레이드까지는 100 년 동안 320ms, 아마도 물리 법칙에 의해 허용되는 이론적 한계, 즉 1550km 동안 130ms로 폐쇄 될 것입니다. 그것은 이미 이론적 한계에 가깝습니다.
인터넷 속도 목록은 다음과 같습니다. https://wondernetwork.com/pings
여기에 대역폭의 개념을 추가하십시오.
컴퓨터, 화면, 주변 장치, 사운드, 키보드 내의 장비 대기 시간은 일반적으로 약 10ms입니다. 따라서 PC, 라우터에서 발생하는 이벤트에 대한 가장 빠른 응답 시간은 모든 데이터 전송에 대해 DirectX에 의해 항상 20ms 미만입니다.
온라인 비디오 게임의 응답 시간이 빠른 이유는 모든 것이 컴퓨터에서 이루어 지기 때문 입니다. 누군가를 쏠 때, 컴퓨터는 상대방을 죽였다고 결정하고 즉시 해당 사진을 표시합니다. 또한 상대방의 컴퓨터에이 이벤트에 대해 알리지 만 지연이 발생하는 것을 볼 수는 없습니다. 일반적으로 계산은 부정 행위를 방지하기 위해 중앙 서버에서 두 번째로 수행됩니다. 서버가 실제로 상대방을 죽이지 않았다고 결정하면 0.5 초 정도 지나면 다시 살아납니다.
네트워크 전송 시간은 원격 위치 사이에서 300ms 이상이 될 수 있으며 모든 플레이어 동작에서 지연이 발생하면 빠르게 진행되는 게임을 재생할 수 없습니다.