Tất cả các thiết bị điện toán trên Internet đều gửi và nhận dữ liệu dưới dạng nhị phân. Cho dù kết nối là kết nối có dây hay không dây thì tín hiệu điện từ được truyền tải đều biểu diễn các luồng 1 và 0.
Trong bài đọc này, ta sẽ cùng tìm hiểu xem các bit 0 và 1 được truyền tải như thế nào và có thể được truyền tải nhanh đến mức nào.
Truyền tải các luồng 1 và 0
Khi tự biểu diễn số ( ở dạng nhị phân), máy tính có thể sử dụng ba dây để biểu diễn ba bit, bao gồm: một dây bật, một dây tắt, một dây bật.
Tuy nhiên, nếu muốn gửi số đến một máy tính khác, máy tính không thể thoải mái sử dụng số lượng dây như ý muốn. Trên thực tế, có thể sẽ chỉ có một dây để gửi thông tin. Thay vào đó, máy sẽ gửi số trong ba bước: đầu tiên gửi một xung (và chờ), sau đó không gửi gì cả (và chờ) rồi gửi một xung còn lại.
Chỉ cần hai máy tính thống nhất về các bước thì chúng có thể truyền thông tin cho nhau bằng cách chuyển đổi dữ liệu nhị phân thành tín hiệu rồi sau đó chuyển đổi tín hiệu ngược trở lại thành dữ liệu nhị phân.
Với kết nối điện (chẳng hạn như Ethernet), tín hiệu truyền tải sẽ là điện áp hoặc dòng điện. Trong kết nối quang (chẳng hạn như cáp quang), tín hiệu sẽ là cường độ ánh sáng.
Quá trình chuyển đổi dữ liệu nhị phân thành tín hiệu theo thời gian được gọi là mã hoá đường truyền. Có nhiều cơ chế mã hóa đường truyền khác nhau được áp dụng dựa trên nhu cầu kết nối.
Tốc độ bit
Tốc độ gửi bit trong kết nối mạng còn được gọi là tốc độ bit và bằng số bit dữ liệu được gửi mỗi giây.
Những kết nối Internet đầu tiên chỉ đạt được tốc độ bit khoảng bps (bit/giây). Ngày nay, kết nối mạng thường được đo bằng đơn vị Mbps (megabit/giây).
Một megabit là con số rất lớn, tương đương với triệu bit! Kết nối có tốc độ Mbps sẽ truyền dữ liệu với tốc độ triệu bit mỗi giây.
Khi đó, máy đích sẽ nhận được một bit sau mỗi nano giây ( giây).
Một vài đơn vị đo tốc độ bit khác bao gồm: kilobit ( nghìn bit), gigabit ( tỷ bit) và petabit ( triệu tỷ bit).
| Đơn vị | Số lượng bit | ||
|---|---|---|---|
| kilobit | nghìn | ||
| megabit | triệu | ||
| gigabit | tỷ | ||
| terabit | nghìn tỷ | ||
| petabit | triệu tỷ |
Băng thông
Thuật ngữ băng thông được sử dụng để mô tả tốc độ bit tối đa của một hệ thống. Nếu kết nối mạng có băng thông Mbps, điều đó có nghĩa là hệ thống không thể truyền tải nhiều hơn megabit mỗi giây.
Bạn đã bao giờ nghe đến thuật ngữ “Internet băng thông rộng” chưa? Đó là thuật ngữ chỉ kết nối có băng thông tối thiểu là Kbps. Băng thông đó đủ cho những nhu cầu Internet cơ bản như kiểm tra email và vào trang web nhưng chưa đủ để xem video trực tuyến. Tính đến năm 2016, chỉ có 40% người dân ở các quốc gia đang phát triển có thể truy cập Internet băng thông rộng.