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A internet | Fios, cabos e Wi-Fi
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Meu nome é Tess Winlock, sou engenheira de software no Google.
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Aqui está uma pergunta: como uma imagem,
mensagem de texto ou e-mail são enviados de um lugar para outro?
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Não é mágica, é a Internet. Um sistema físico tangível feito para mover informações.
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A Internet é muito parecida com o serviço postal,
mas a parte física que é enviada é um pouco diferente
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Em vez de caixas e envelopes,
a Internet envia informações binárias.
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A informação é feita de bits .
Um bit pode ser descrito como qualquer par de opostos: "ligado" ou "desligado"
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"sim" ou "não".
Normalmente usamos 1 significando "ligado" ou 0 significando "desligado".
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Como um bit tem dois estados possíveis, nós o chamamos de código binário.
8 bits juntos formam 1 byte.
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1000 bytes todos juntos é um kilobyte.
1000 kilobytes é um megabyte.
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Uma música é normalmente codificada usando cerca de 3 à 4MB.
Não importa se é uma foto, um vídeo ou uma música,
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tudo na Internet é representado e enviado
como bits.
Eles são os átomos da informação.
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Mas não é como se estivéssemos enviando fisicamente
1s e 0s de um lugar para outro ou de uma pessoa para outra
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Então, quais são as coisas físicas
que realmente são enviadas pelos fios e pelo ar?
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Bem, vamos olhar para um pequeno
exemplo aqui de como os humanos podem fisicamente
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se comunicar para enviar uma única parte de informação
de um lugar para outro.
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Digamos que podemos acender uma luz com 1 ou desligar com 0. Ou usar bipes ou coisas semelhantes como o código Morse.
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Esses métodos funcionam, mas são muito lentos,
propensos a erros e totalmente dependente dos humanos
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O que realmente precisamos é de uma máquina.
Ao longo da história, construímos muitos sistemas
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que podem realmente enviar essas informações binárias
através de diferentes tipos de meios físicos.
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Hoje, enviamos fisicamente bits por eletricidade,
luz e ondas de rádio.
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Para enviar um bit via eletricidade, imagine que você tem duas lâmpadas conectadas
por um fio de cobre.
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Se o operador do dispositivo ligar o dispositivo na eletricidade então as luzes da lâmpada
acendem. Sem eletricidade, então não há luz.
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Se operadores de ambos os lados concordam que a luz acesa
significa 1 e luz apagada significa 0,
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então temos um sistema para enviar bits de informações de
uma pessoa para outra usando eletricidade.
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Mas temos um pequeno problema, se você precisar
enviar um 0 cinco vezes seguidas,
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como você pode fazer isso de tal maneira que a
pessoa pode realmente contar o número de 0s?
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Bem, a solução é introduzir um relógio
ou um temporizador. Os operadores podem concordar que o
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remetente enviará 1 bit por segundo e o
receptor se senta e grava cada
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segundo e vê o que está na linha. Para enviar
cinco 0s seguidos, você apaga a luz,
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espera 5 segundos, a pessoa do outro lado
da linha anotará todos os 5 segundos.
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zero, zero, zero e para 1s, o oposto, você liga a luz.
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Obviamente gostaríamos de enviar as coisas um pouco mais rápido que um bit por segundo,
por isso precisamos aumentar nossa largura de banda
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a capacidade máxima de transmissão
de um dispositivo.
A largura de banda é medida pela taxa de bits,
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qual é o número de bits que podemos realmente
enviar durante um determinado período de tempo geralmente medido em segundos.
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Uma medida diferente de velocidade é
a latência ou a quantidade de tempo que leva
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para um bit viajar de um lugar para outro,
da origem ao dispositivo solicitante.
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Em nossa analogia humana, um bit por segundo era
muito rápido, mas meio difícil para um ser humano lidar.
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Digamos que você realmente
quer baixar uma música de 3 MB em 3 segundos,
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à 8 milhões de bits por megabyte, o que significa
uma taxa de bits de cerca de 8 milhões de bits por segundo.
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Obviamente, os humanos não podem enviar ou receber 8
milhões de bits por segundo, mas uma máquina poderia.
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Mas agora há também a
questão de que tipo de cabo enviar esses
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mensagens e até que ponto os sinais podem ir.
Com um cabo Ethernet, do tipo que você
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encontra em sua casa, escritório ou escola, você vê
perda de sinal mensurável ou interferência sobre
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apenas alguns metros.
Para a Internet funcionar em todo o mundo, precisamos ter
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um método alternativo para enviar bits realmente
em longas distâncias. Estamos falando de cruzar oceanos.
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Então, o que mais podemos usar?
O que nós sabemos que se move muito mais rápido do que eletricidade em um fio?
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Luz.
Na verdade, podemos enviar
bits como feixes de luz de um lugar para outro
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usando um cabo de fibra óptica. Um cabo de fibra óptica
é um fio de vidro projetado para refletir
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luz. Quando você envia um feixe de luz
no cabo, a luz salta para cima e para baixo pelo comprimento
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do cabo até que seja recebido no outro
lado. Dependendo do ângulo, podemos
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na verdade, enviar vários bits simultaneamente,
todos eles viajando na velocidade da luz.
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Então a fibra é realmente muito rápida.
Mas o mais importante é que o sinal realmente não se degrada em longas distâncias.
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É assim que você pode ir centenas de milhas sem perda de sinal.
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É por isso que usamos cabos de fibra óptica através dos oceanos
para conectar um continente ao outro.
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Em 2008, havia um cabo rompido
perto de Alexandria, Egito, que realmente interrompeu
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a Internet na maior parte do Oriente Médio e
Índia.
Então, nós consideramos essa coisa da Internet garantida
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mas é realmente é um sistema físico muito frágil.
E fibra é incrível, mas
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também é muito caro e difícil de trabalhar.
Para a maioria dos propósitos, você encontrará cabo de cobre.
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Mas como movemos as coisas sem fios?
Como enviamos as coisas sem fio?
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Rádio. Máquinas de envio de bits sem fio geralmente usam
sinais de rádio para enviar bits de um lugar
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para outro. As máquinas têm que
traduzir os 1s e 0s em ondas de rádio de
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frequências diferentes. As máquinas receptoras
revertem o processo e convertem novamente em
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binário no seu computador.
Então a tecnologia sem fio fez nossa Internet móvel.
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Mas um sinal de rádio não viaja tão longe antes que fique completamente distorcido.
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É por isso que você não pode pegar uma estação de rádio de Los Angeles em Chicago.
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Por melhor que seja a tecnologia sem fio, hoje ainda dependemos da Internet com fio.
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Se você estiver em um café usando wifi, então os bits são enviados para um roteador sem fio e depois são transferidos através de um fio físico para viajar longas distâncias da Internet.
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O método físico para enviar bits pode mudar no futuro
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sejam lasers enviados entre satélites,
ou ondas de rádio em balões ou drones, mas
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a representação binária subjacente da informação
e os protocolos para enviar essas informações
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e receber essa informação deverá
permanecer a mesma. Tudo na Internet,
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sejam palavras, e-mails, imagens, vídeos de gatos,
vídeos de filhotes, tudo se resume a esses 1s e 0s
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sendo entregues por pulsos eletrônicos, raios de luz
ondas de rádio e muito e muito amor.
