WEBVTT

00:00:02.760 --> 00:00:08.500
Das Internet | Drähte, Kabel und Wi-Fi

00:00:08.500 --> 00:00:12.780
Mein Name ist Tess Winlock.
Ich bin Programmiererin bei Google.

00:00:12.780 --> 00:00:17.740
Eine Frage: Wie gelangt ein Bild, eine SMS oder eine E-Mail
von einem Gerät zum anderen?

00:00:17.740 --> 00:00:25.050
Das ist keine Magie! Es ist das Internet!
Ein reales physisches System gemacht um Informationen zu versenden.

00:00:25.050 --> 00:00:29.660
Das Internet ist ähnlich wie die Post. Es werden aber andere Dinge versendet.

00:00:29.660 --> 00:00:36.910
Statt Paketen und Briefen werden über das Internet binäre Informationen versendet.

00:00:36.910 --> 00:00:41.360
Informationen bestehen aus Bits. Ein Bit kann man sich als Paar von Gegenteilen vorstellen:

00:00:41.360 --> 00:00:49.330
"an" oder "aus", "ja" oder "nein". Üblicherweise verwendet man eine 
1 für "an" und eine 0 für "aus".

NOTE Paragraph

00:00:49.330 --> 00:00:56.150
Weil ein Bit zwei Zustände hat, nennt man es Binärer Code. 8 Bits hintereinander ergeben ein Byte (B).

00:00:56.150 --> 00:01:01.700
1000 Bytes sind ein Kilobyte (kb) und 1000 Kilobyte sind ein Megabyte (MB). Ein Song besteht

00:01:01.700 --> 00:01:07.940
aus circa 3 bis 4 Megabyte. Es spielt keine Rolle, ob es sich um ein Bild, ein Video oder einen Song handelt,

00:01:07.940 --> 00:01:12.860
alles im Internet wird als Bits kodiert und versendet. Bits sind quasi die Atome von Information.

00:01:12.860 --> 00:01:16.820
Aber es nicht so, als würden wir physische Einsen und Nullen von einem Ort zum anderen bzw. einer Person

00:01:16.820 --> 00:01:22.200
zur nächsten schicken. Also was wird wirklich über die Kabel und die Funkwellen versendet?

00:01:22.200 --> 00:01:25.920
Schauen wir uns ein Beispiel an, wie Menschen tatsächlich miteinander kommunizieren

00:01:25.920 --> 00:01:30.750
und ein einzelnes Bit Information von einem Ort zum anderen senden. Nehmen wir an,

00:01:30.750 --> 00:01:36.590
wir schalten eine Lampe ein für eine 1 oder aus für eine 0. Oder wir verwenden Töne oder ähnliche Dinge

00:01:36.590 --> 00:01:42.000
vergleichbar mit Morsezeichen. Diese Methoden funktionieren, sind aber wirklich langsam, fehleranfällig und abhängig von

00:01:42.000 --> 00:01:46.610
Menschen. Was wir wirklich brauchen, ist eine Maschine. Über die Geschichte hinweg haben wir viele Systeme gebaut

00:01:46.610 --> 00:01:51.210
die tatsächlich binäre Informationen über verschiedene physikalische Medien versenden können.

00:01:51.210 --> 00:02:00.250
Heute versenden wir Bits über Elektrizität, Licht oder Radiowellen. Um Bits über Strom zu versenden,

00:02:00.250 --> 00:02:04.799
hast du zwei Lampen, die über ein Kupferkabel verbunden sind. Wenn einer den Strom anschaltet,

00:02:04.799 --> 00:02:09.280
leuchtet die Lampe. Kein Strom, dann auch kein Licht. Wenn die

00:02:09.280 --> 00:02:14.139
Operatoren sich einigen, dass "Licht an" 1 und "Licht aus" 0 bedeutet, dann haben wir

00:02:14.139 --> 00:02:19.599
ein System, um Bits elektronisch von einer Person an eine andere zu verschicken. Aber

00:02:19.599 --> 00:02:24.999
wir haben ein Problem. Wie kannst du eine "0" fünf mal hintereinander senden musst, sodass

00:02:24.999 --> 00:02:29.989
die Person die Anzahl an Nullen zählen kann?

00:02:29.989 --> 00:02:34.599
Nun, die Lösung ist die Einführung einer Uhr oder eines Timers. Der Operator kann zustimmen, dass der

00:02:34.600 --> 00:02:38.769
Sender einen Bit pro Sekunde sendet. Der Empfänger setzt sich, nimmt

00:02:38.769 --> 00:02:43.980
jede Sekunde auf und schaut, was auf der Linie steht. Um fünf Nullen hintereinander zu schicken, schaltest du das Licht aus,

00:02:43.980 --> 00:02:48.200
wartest fünf Sekunden und die Person am anderen Ende der Zeile schreibt alle fünf Sekunden auf.

00:02:48.200 --> 00:02:53.909
Für fünf "1er" hintereinander, schalte es an, warte fünf Sekunden und schreibe jede Sekunde auf. Natürlich möchten wir

00:02:53.909 --> 00:02:57.629
Sachen schneller als einen Bit pro Sekunde verschicken, also müssen wir unsere

00:02:57.629 --> 00:03:04.260
Bandbreite erhöhen - die maximale Übertragungsgeschwindigkeit eines Gerätes. Die Bandbreite wird anhand der Bitrate gemessen.

00:03:04.260 --> 00:03:08.840
Das ist die Anzahl von Bits, die wir tatsächlich über einen Zeitraum senden können,

00:03:08.840 --> 00:03:13.980
ist in Sekunden gemessen. Ein anderes Maß für die Geschwindigkeit ist die Verzögerung oder die Zeit, die es braucht

00:03:13.980 --> 00:03:21.739
für ein Bit, um von einem Ort zum anderen zu reisen, von der Quelle bis zum anfordernden Gerät.

00:03:21.739 --> 00:03:26.559
In unserer menschlichen Analogie war ein Bit pro Sekunde ziemlich schnell aber für einen Menschen irgendwie schwer

00:03:26.559 --> 00:03:31.419
mitzuhalten. Sagen wir, du willst ein 3 MB großes Lied in 3 Sekunden herunterladen -

00:03:31.419 --> 00:03:37.079
bei 8 Millionen Bits pro Megabyte bedeutet dies eine Bitrate von 8 Millionen Bits pro Sekunde.

00:03:37.079 --> 00:03:40.949
Natürlich können Menschen keine 8 Millionen Bits senden oder empfangen, aber eine Maschine könnte

00:03:40.949 --> 00:03:45.370
das gut tun. Aber jetzt gibt es auch die Frage, über welche Art von Kabel diese

00:03:45.370 --> 00:03:50.059
Nachrichten gesendet werden sollen und wie weit die Signale übertragen werden können. Mit einem Ethernet-Kabel, wie du es

00:03:50.059 --> 00:03:55.939
in deinem Zuhause, Büro oder in der Schule findest,
siehst du messbaren Signalverlust oder Störung

00:03:55.939 --> 00:04:01.059
über nur wenige hundert Fuß. Damit das Internet auf der ganzen Welt funktioniert, brauchen wir

00:04:01.059 --> 00:04:06.139
eine Alternative, um Bits über sehr lange Wege zu übertragen. Ich meine z. B über

00:04:06.139 --> 00:04:11.400
Ozeane hinweg. Was können wir sonst noch verwenden? Was kennen wir, was sich sehr viel schneller durch eine

00:04:11.400 --> 00:04:17.720
Leitung bewegt als Elektrizität? Licht. Wir können Bits als Lichtstrahlen von einem zum anderen Ort

00:04:17.720 --> 00:04:22.550
in Glasfaserkabel senden. Ein Glasfaserkabel ist ein Glasfaden, der Licht reflektiert.

00:04:22.550 --> 00:04:27.090
Wenn du einen Lichtstrahl im Kabel sendest, springt das Licht die Länge des Kabels

00:04:27.090 --> 00:04:31.240
hoch und runter, bis es das andere Ende erreicht hat. Abhängig vom Sprungwinkel, können wir

00:04:31.240 --> 00:04:36.090
tatsächlich mehrere Bits gleichzeitig senden - alle reisen mit Lichtgeschwindigkeit.

00:04:36.090 --> 00:04:41.030
Glasfaser ist also wirklich sehr schnell. Aber viel wichtiger ist, dass das Signal nicht über größere Entfernung

00:04:41.030 --> 00:04:45.479
abnimmt. So kannst du ohne Signalverlust hunderte von Meilen überwinden. Deswegen

00:04:45.479 --> 00:04:50.259
verwenden wir Glasfaserkabel am Meeresgrund, um einen Kontinent mit dem anderen zu verbinden.

00:04:50.259 --> 00:04:56.360
Im Jahr 2008 gab es in der Nähe von Alexandria, Ägypten ein Kabel, das zerschnitten wurde, was die Internetverbindung

00:04:56.360 --> 00:05:00.550
für den größten Teil des nahen Ostens und Indien unterbrach. Wir halten also das Internet-Ding für

00:05:00.550 --> 00:05:05.210
selbstverständlich, aber dennoch ist es ein ziemlich zerbrechliches, physisches System. Glasfaser ist wundervoll,

00:05:05.210 --> 00:05:09.110
aber auch sehr teuer und schwer zu verarbeiten. Für die meisten Zwecke wirst du

00:05:09.110 --> 00:05:16.970
Kupfer-Kabel verwenden. Doch wie bewegen wir Dinge ohne Leitungen? Wie senden wir drahtlos Sachen? Radio.

00:05:16.970 --> 00:05:21.129
Drahtlose Bit-Sendemaschinen benutzen typischerweise Radiosignale, um Bits von einem Ort zum

00:05:21.129 --> 00:05:27.930
anderen zu senden. Die Maschinen müssen eigentlich die "1er" und "0er" in Radiowellen von

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unterschiedlichen Frequenzen übersetzen. Die Empfänger-Maschinen kehren den Prozess um und konvertieren ihn ins

00:05:32.370 --> 00:05:37.520
Binäre auf deinem Computer um. Also hat das WLAN unser Internet mobil gemacht. Aber ein Radiosignal

00:05:37.520 --> 00:05:41.780
wandert nicht weit, ohne völlig verzerrt zu werden. So kannst du keinen

00:05:41.780 --> 00:05:48.080
Los Angeles-Radiosender in Chicago empfangen. So gut wie WLAN auch sein mag, verlässt es sich

00:05:48.080 --> 00:05:52.189
auf das kabel-basierte Internet. Wenn du in einem Café WLAN benutzt, werden die Bits

00:05:52.189 --> 00:05:56.169
zum WLAN-Router gesendet und dann durch den physischen Draht übertragen, um die

00:05:56.169 --> 00:06:01.050
wirklich langen Wege des Internets zu durchlaufen. Die physische Methode zum Versenden von Bits kann sich

00:06:01.050 --> 00:06:06.099
in Zukunft ändern, ob seine Laserstrahlen zwischen Satelliten gesendet werden, Radiowellen von Ballons oder Drohnen,

00:06:06.099 --> 00:06:10.969
aber die zugrunde liegende binäre Darstellung von Informationen und die Protokolle zum Senden dieser Informationen

00:06:10.969 --> 00:06:15.129
und das Empfangen dieser Informationen sind ziemlich gleich geblieben. Alles im Internet,

00:06:15.129 --> 00:06:20.580
ob es Worte, Emails, Bilder, Katzen-Videos oder Hunde-Videos sind, läuft letztlich auf 1er und 0er hinaus,

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die über elektrische Impulse, Lichtstrahlen, Radiowellen und eine große Menge Liebe übertragen werden.

00:06:26.130 --> 00:06:30.130
[END]