Наличие-отсутствие сигнала в проводе было во времена телеграфных аппаратов, т.е. примерно лет двести назад. С тех пор много чего изменилось. В современном сетевом кабеле (возьмем для примера только медь), по кабелю передаются импульсы с частотой 100, 250, 500 и более МГц, причем, не по одной, а по 2, 4 или даже 6 парам. (Вообще-то, там все несколько сложнее, но для понимания сути вполне достаточно считать пары параллельными линиями передачи.) Принято говорить о парах проводов, т.к. не бывает уровня (потенциала), самого по себе; уровень - он всегда относительно чего-то другого, например, в одном проводе относительно другого провода. Отсюда пары, а почему они называются витыми - гуглить самостоятельно. Передаваемый сигнал промодулирован т.н. Импульсно-Амплитудной модуляцией (PAM), т.е. передающая и принимающая стороны различают 3, 5 или даже 16 разных уровней сигнала, которыми, грубо говоря, и закодированы соотв. биты.
Таким образом можно передавать по кабелю несколько "разных бит" одновременно. Ну, а ситуация, когда в один и тот же момент времени в одном месте проводника один потенциал, а в другом - другой, вообще, должна быть привычна даже для школьной физики... так работает любая антенна и, вообще, любой проводник с переменным током. Если отвечать на вопрос буквально, то в "одном месте" каждой пары в любой момент времени "находится" только
один передаваемый
импульс, но это может означать
много разных бит.
Теперь о скорости и расстоянии. Скорость распространения сигнала в проводнике на уровне школьной физики (если там, конечно, сейчас об этом вообще рассказывают) принято считать равной скорости света в вакууме, около 3m за 1 ns, но на практике она меньше, т.к. проводник не идеален и, как правило, находится не в вакууме, а в изоляции из диэлектрика. Привносимая диэлектриком паразитная емкость снижает скорость распространения сигнала в проводнике (не путать со скоростью распространения поля!) Но те, кто не прогуливал физику с математикой, вполне могут прикинуть порядок цифр для проводника длиной 1000км, как для поезда, идущего из А в Б или даже "расстояние" между двумя соседними битами, передаваемыми по одной паре :)
Правда, полученые таким нехитрым рассчетом результаты (пусть даже с учетом волновых характеристик кабеля) все еще далеки от реальности для расстояний в тысячи км, т.к. даже в самом лучшем кабеле такой длины вся энергия сигнала передающей стороны превратилась бы в тепло и излучение, и принимающей стороне осталась бы только дырка от бублика. Длина реального сетевого кабеля между двумя устройствами (витая пара!), грубо говоря, не может превышать 100м. Дальше сигнал попадает в другое устройство, которое вносит свои задержки, и т.д. и т.п. от Таганрога, и до самого Ютюба. Конечно, не все эти устройства соединены медью, но мы не станем вдаваться в тонкости распространения света в разных оптических средах, и радиоволн в ионосфере, чтоб у среднестатистической аудитории Тостера ненароком не снесло крышу. Тут важно только то, что на практике мы имеем уже не ns, а десятки, сотни и более ms задержки.
Это было даже не введение, а популярно-упрощенная шпаргалка на тему того, "как биты идут по проводам", или, выражаясь проще, что происходит в сети на уровне 1 семиуровневой модели ISO/OSI. Пакеты, а также фреймы, датаграммы и пр. абстрактные договоренности о том, как именно считать биты - это уже из другой оперы, точнее, на других уровнях, причем, на каждом свои, и одни в других. Учитывая то, что внутри процессора и памяти (где мы имеем дело с данными из этих пакетов) происходит все то же самое, что и в кабеле, на любом уровне модели вполне корректно считать, что пакет этого уровня доставляется "единомоментно".
