1 00:00:02,780 --> 00:00:06,779 Το διαδίκτυο | Σύρματα, Καλώδια και Wi-Fi 2 00:00:10,260 --> 00:00:14,185 Με λένε Τες Γουίνλοκ, είμαι μηχανικός λογισμικού στην Google κι έχω ένα ερώτημα. 3 00:00:14,295 --> 00:00:18,509 Πώς γίνεται η αποστολή εικόνας, μηνύματος, κειμένου ή ηλεκτρονικού ταχυδρομείου στις συσκευές; 4 00:00:18,899 --> 00:00:20,802 Δεν γίνεται δια μαγείας, αλλά μέσω του Διαδικτύου. 5 00:00:20,882 --> 00:00:23,987 Ένα απτό, φυσικό σύστημα, φτιαγμένο να μεταφέρει πληροφορίες, 6 00:00:25,086 --> 00:00:30,514 Το ίντερνετ μοιάζει πολύ με την ταχυδρομική υπηρεσία, αλλά αυτά που στέλνονται διαφέρουν. 7 00:00:30,774 --> 00:00:35,695 Αντί για κουτιά και φακέλους, το ίντερνετ στέλνει δυαδικές πληροφορίες. 8 00:00:36,256 --> 00:00:37,885 Η πληροφορία είναι φτιαγμένη από ψηφία. 9 00:00:38,115 --> 00:00:40,328 Ένα ψηφίο (μπιτ) μπορούμε να το φανταστούμε σαν ένα ζευγάρι αντιθέτων. 10 00:00:40,438 --> 00:00:41,625 Αναμμένο ή Σβηστό. 11 00:00:42,075 --> 00:00:42,980 Ναι ή Όχι. 12 00:00:44,110 --> 00:00:47,810 Συνήθως χρησιμοποιούμε το 1 για αναμμένο και το 0 για σβηστό. 13 00:00:48,160 --> 00:00:51,447 Επειδή ένα μπιτ έχει δύο πιθανές καταστάσεις το σύστημα αυτό ονομάζεται δυαδικό. 14 00:00:51,960 --> 00:00:54,480 Οχτώ μπιτ το ένα δίπλα στο άλλο μας κάνουν ένα μπάιτ. 15 00:00:54,850 --> 00:00:59,632 Χίλια μπάιτ μας κάνουν ένα κιλομπάιτ. Χίλια κιλομπάιτ είναι ένα μεγαμπάιτ. 16 00:00:59,940 --> 00:01:03,813 Ένα τραγούδι συνήθως κωδικοποιείται σε 3-4 μεγαμπάιτ. 17 00:01:04,340 --> 00:01:06,810 Δεν παίζει ρόλο αν πρόκειται για εικόνα, βίντεο ή τραγούδι, 18 00:01:06,943 --> 00:01:09,845 όλα στο Διαδίκτυο αναπαριστώνται και ταξιδεύουν ως μπιτ. 19 00:01:10,025 --> 00:01:12,228 Αυτά είναι τα άτομα της πληροφορίας. 20 00:01:12,378 --> 00:01:17,363 Αλλά και πάλι, δεν στέλνουμε πραγματικά νούμερα από μέρος σε μέρος ή από άνθρωπο σε άνθρωπο. 21 00:01:18,063 --> 00:01:22,544 Οπότε, τι ταξιδεύει πραγματικά μέσα στα καλώδια και τον αέρα; 22 00:01:22,704 --> 00:01:29,557 Ας δούμε ένα μικρό παράδειγμα του πώς θα μπορούσαμε οι άνθρωποι να στείλουμε στην πράξη ένα μπιτ ο ένας στον άλλο. 23 00:01:29,700 --> 00:01:33,520 Θα μπορούσαμε να αναβοσβήνουμε ένα φως. 24 00:01:33,765 --> 00:01:37,084 Ή να χρησιμοποιούμε ήχους ή κάτι παρόμοιο σαν κώδικα Μορς. 25 00:01:38,850 --> 00:01:41,461 Οι παραπάνω μέθοδοι λειτουργούν αλλά είναι πραγματικά αργές, εύκολα συμβαίνουν σφάλματα 26 00:01:41,597 --> 00:01:42,752 και είναι απολύτως εξαρτώμενες από τους ανθρώπους. 27 00:01:42,880 --> 00:01:46,110 Αυτό που πραγματικά χρειαζόμαστε είναι μηχανές. Στην ιστορία της ανθρωπότητας έχουν φτιαχτεί 28 00:01:46,202 --> 00:01:50,874 πολλά συστήματα που μπορούν να στέλνουν τις δυαδικές πληροφορίες μέσω διαφόρων τύπων υλικών μέσων. 29 00:01:51,640 --> 00:01:56,189 Σήμερα, στέλνουμε τα μπιτ με τον ηλεκτρισμό, το φως και τα ραδιοκύματα. 30 00:01:58,629 --> 00:02:03,110 Η αποστολή ενός μπιτ με ηλεκτρισμό γίνεται με δύο λάμπες συνδεδεμένες με χάλκινο σύρμα. 31 00:02:03,260 --> 00:02:08,974 Αν ένας χειριστής συσκευής ανοίξει το ρεύμα, τότε η λάμπα ανάβει. Χωρίς ρεύμα δεν έχει φως. 32 00:02:09,219 --> 00:02:13,899 Αν συμφωνήσουν δύο χειριστές ότι το αναμμένο φως σημαίνει 1 και το σβηστό φως σημαίνει 0, 33 00:02:13,999 --> 00:02:19,374 τότε έχουμε ένα σύστημα αποστολής μπιτ πληροφορίας μεταξύ ανθρώπων με χρήση ηλεκτρισμού. 34 00:02:20,319 --> 00:02:24,524 Υπάρχει ένα μικρό προβληματάκι βέβαια, αν θέλουμε να στείλουμε πέντε 0 στη σειρά, 35 00:02:24,679 --> 00:02:29,289 πώς θα το κάνουμε έτσι ώστε να μπορούμε να μετρήσουμε πόσα μηδενικά είναι; 36 00:02:29,770 --> 00:02:32,302 Υπάρχει λύση, ένα ρολόι ή χρονοδιακόπτης. 37 00:02:33,278 --> 00:02:34,819 Οι χειριστές μπορούν να συμφωνήσουν ότι 38 00:02:34,929 --> 00:02:40,447 ο αποστολέας θα στέλνει 1 μπιτ ανά δευτερόλεπτο, ενώ ο λήπτης θα καταγράφει κάθε δευτερόλεπτο. 39 00:02:40,820 --> 00:02:44,940 Για να στείλουμε πέντε 0 στη σειρά, απλώς σβήνουμε το φως, και περιμένουμε 5 δευτερόλεπτα. 40 00:02:45,243 --> 00:02:50,007 ενώ ο λήπτης στην άλλη μεριά της γραμμής γράφει κάθε δευτερόλεπτο. 41 00:02:50,130 --> 00:02:52,580 Για τα 1, κάνουμε το αντίθετο, ανοίγουμε το φως. 42 00:02:53,249 --> 00:02:55,615 Ίσως, βέβαια, να θέλαμε να μεταδίδουμε λίγο πιο γρήγορα 43 00:02:55,719 --> 00:02:58,608 από ένα μπιτ το δευτερόλεπτο, οπότε χρειάζεται να αυξήσουμε το εύρος ζώνης 44 00:02:58,748 --> 00:03:01,044 που είναι η μέγιστη δυνατότητα μετάδοσης μιας συσκευής. 45 00:03:01,414 --> 00:03:03,694 Το εύρος ζώνης μετράται με τον ρυθμό μετάδοσης δεδομένων, 46 00:03:03,800 --> 00:03:08,840 που είναι ο αριθμός των μπιτ που μπορούμε να στείλουμε σε ένα χρονικό διάστημα, συνήθως ένα δευτερόλεπτο. 47 00:03:10,830 --> 00:03:14,269 Ένας άλλος τρόπος να μετρήσουμε την ταχύτητα είναι ο χρόνος αναμονής, δηλαδή ο πραγματικός χρόνος 48 00:03:14,439 --> 00:03:20,379 που χρειάζεται ένα μπιτ για να ταξιδέψει από ένα μέρος σε ένα άλλο, δηλαδή από την πηγή στην αιτούμενη συσκευή. 49 00:03:21,667 --> 00:03:25,000 Στη δοκιμή με τους ανθρώπους ένα μπιτ ανά δευτερόλεπτο ήταν αρκετά γρήγορο 50 00:03:25,093 --> 00:03:26,933 και ίσως δύσκολο για έναν άνθρωπο να τα βγάλει πέρα και να συμβαδίσει. 51 00:03:27,149 --> 00:03:33,743 Αν θέλετε να κατεβάσετε ένα τραγούδι 3ΜΒ σε 3 δευτερόλεπτα και σκεφτούμε ότι υπάρχουν 8 εκατομμύρια μπιτ ανά μεγαμπάιτ, 52 00:03:33,849 --> 00:03:36,654 μιλάμε για ρυθμό μετάδοσης 8 εκατομμυρίων μπιτ ανά δευτερόλεπτο. 53 00:03:37,059 --> 00:03:41,817 Προφανώς ένας ένας άνθρωπος δεν μπορεί να στείλει ή να λάβει 8 εκατομμύρια μπιτ ανά δευτερόλεπτο, αλλά μια μηχανή μπορεί. 54 00:03:42,150 --> 00:03:47,724 Το ερώτημα είναι τι είδους καλώδιο χρειάζεστε και πόσο μακριά τα πηγαίνουν τα σήματα. 55 00:03:48,499 --> 00:03:51,879 Με καλώδια Ethernet, σαν αυτά που έχετε στο σπίτι, το γραφείο ή το σχολείο σας, 56 00:03:51,969 --> 00:03:56,474 υπάρχει σημαντική απώλεια σήματος ή παρεμβολή μετά από μόλις μερικές εκατοντάδες μέτρα. 57 00:03:58,607 --> 00:04:01,846 Για να μπορεί να λειτουργήσει το διαδίκτυο κατά μήκος όλης της γης χρειαζόμαστε 58 00:04:01,976 --> 00:04:05,335 μια εναλλακτική μέθοδο για την αποστολή μπιτ σε πραγματικά μεγάλες αποστάσεις. 59 00:04:05,415 --> 00:04:08,558 Να μπορεί να διασχίσει ακόμα και ωκεανούς. Τι άλλο θα μπορούσαμε να χρησιμοποιήσουμε; 60 00:04:08,718 --> 00:04:12,274 Τι κινείται πιο γρήγορα από τον ηλεκτρισμό μέσω καλωδίων; 61 00:04:12,744 --> 00:04:13,576 Φως! 62 00:04:14,930 --> 00:04:19,283 Μπορούμε να στείλουμε μπιτ ως ακτίνα φωτός από ένα μέρος σε ένα άλλο με τη χρήση καλωδίων οπτικής ίνας. 63 00:04:19,480 --> 00:04:22,843 Οπτική ίνα είναι είναι μια γυάλινη κλωστή φτιαγμένη έτσι ώστε να αντανακλά το φως. 64 00:04:23,693 --> 00:04:27,498 Όταν στέλνουμε μια ακτίνα φωτός σε αυτό το καλώδιο, αντανακλάται στα τοιχώματα κατά μήκος του 65 00:04:27,578 --> 00:04:29,191 μέχρι να φτάσει στην άλλη άκρη. 66 00:04:29,341 --> 00:04:35,711 Ανάλογα με την γωνία ανάκλασης στέλνουμε πολλές ακτίνες ταυτόχρονα, που όλες ταξιδεύουν με την ταχύτητα του φωτός. 67 00:04:36,350 --> 00:04:38,680 Άρα, η οπτική ίνα είναι πραγματικά γρήγορη. 68 00:04:39,090 --> 00:04:42,061 Το κυριότερο όμως είναι ότι δεν έχουμε απώλεια σήματος σε μεγάλες αποστάσεις. 69 00:04:42,219 --> 00:04:45,173 Το σήμα μπορεί να ταξιδέψει ακόμα και εκατοντάδες χιλιόμετρα χωρίς ιδιαίτερες απώλειες. 70 00:04:45,339 --> 00:04:50,719 Για αυτό χρησιμοποιούμε καλώδια οπτικής ίνας στο βυθό των ωκεανών για να συνδέσουμε τις ηπείρους. 71 00:04:51,419 --> 00:04:55,090 Το 2008 κόπηκε ένα καλώδιο κοντά στην Αλεξάνδρεια της Αιγύπτου 72 00:04:55,229 --> 00:04:58,905 και διακόπηκε το Διαδίκτυο σε μεγάλο μέρος της Μέσης Ανατολής και της Ινδίας. 73 00:04:59,015 --> 00:05:03,635 Αν και θεωρούμε το ίντερνετ δεδομένο, είναι ουσιαστικά ένα εύθραυστο φυσικό σύστημα. 74 00:05:03,785 --> 00:05:07,070 Αν και η ίνα είναι εκπληκτική, είναι επίσης ακριβή και δύσκολη στην χρήση. 75 00:05:07,230 --> 00:05:10,088 Γι' αυτό η χρήση του καλωδίου χαλκού είναι η πιο διαδεδομένη. 76 00:05:11,528 --> 00:05:15,024 Πώς στέλνουμε όμως σήματα ασύρματα, χωρίς καλώδια; 77 00:05:15,854 --> 00:05:16,780 Με ραδιοκύματα. 78 00:05:16,970 --> 00:05:21,799 Οι ασύρματες συσκευές αποστολής μπιτ χρησιμοποιούν συνήθως ραδιοσήματα για την αποστολή μπιτ από μέρος σε μέρος. 79 00:05:22,390 --> 00:05:28,708 Οι συσκευές αυτές πρέπει ουσιαστικά να μεταφράσουν τα 1 και τα 0 σε ραδιοκύματα διαφόρων συχνοτήτων. 80 00:05:29,130 --> 00:05:33,698 Οι συσκευές που λαμβάνουν τα σήματα αντιστρέφουν τηδιαδικασία και τα μετατρέπουν ξανά σε 0 και 1 στον υπολογιστή σας. 81 00:05:33,930 --> 00:05:36,130 Άρα η ασύρματη μετάδοση κάνει το Διαδίκτυο φορητό. 82 00:05:36,260 --> 00:05:40,326 Όμως, ένα ραδιοσήμα δεν ταξιδεύει και τόσο μακριά χωρίς να χαλάσει. 83 00:05:40,680 --> 00:05:44,331 Έτσι δεν μπορείς να πιάσεις ένα ραδιοφωνικό σταθμό του Λος Αντζελες στο Σικάγο. 84 00:05:45,941 --> 00:05:48,989 Όσο καλό και αν είναι το ασύρματο, σήμερα εξαρτάται ακόμα από το ενσύρματο ίντερνετ. 85 00:05:49,087 --> 00:05:53,542 Αν είσαι σε μια καφετέρια και χρησιμοποιείς το WiFi, τότε τα μπιτ στέλνονται στον ασύρματο ρούτερ του μαγαζιού 86 00:05:53,702 --> 00:05:57,518 και μετά μεταφέρονται μέσα από το καλώδιο για να ταξιδέψουν τις πραγματικά μεγάλες αποστάσεις του διαδικτύου. 87 00:05:58,571 --> 00:06:03,159 Η φυσική μέθοδος αποστολής bit μπορεί να αλλάξει στο μέλλον, ίσως να γίνεται με ακτίνες laser μεταξύ δορυφόρων, 88 00:06:03,309 --> 00:06:08,749 είτε με ραδιοκύματα από μπαλόνια ή drones, αλλά η αναπαράσταση της πληροφορίας σε δυαδικό σύστημα 89 00:06:08,954 --> 00:06:13,560 και τα πρωτόκολλα της αποστολής και λήψης αυτής της πληροφορίας έχουν πάνω κάτω μείνει ίδια. 90 00:06:13,690 --> 00:06:20,608 Τα πάντα στο ίντερνετ, είτε είναι λέξεις, email, εικόνες, βίντεο, όλα τελικά μετατρέπονται σε 1 και 0 91 00:06:20,796 --> 00:06:27,127 που μεταφέρονται με ηλεκτρικούς παλμούς, ακτίνες φωτός, ραδιοκύματα και πολλή πολλή αγάπη.