Internet | Wayar, Kabel, dan Wi-Fi
Nama saya Tess Winlock, saya seorang jurutera perisian
di Google. Satu soalan: Bagaimana gambar,mesej teks atau e-mel dihantar dari satu peranti
ke yang lain? Ia bukan sihir, itu Internet. Sistem fizikal yang ketara untuk memindahkan maklumat.
Internet sama seperti perkhidmatan pos, tetapi barang fizikal yang dihantar adalah
berbeza. Sebalik kotak dan sampul surat, internet menghantar maklumat binari.
Maklumat terdiri daripada bit. Bit boleh digambarkan sebagai pasangan berlawanan: hidupkan atau
mati, ya atau tidak. Biasanya 1 bermaksud hidup atau 0 bermaksud mati.Kerana bit mempunyai dua
keadaan yang boleh dipanggil kod binari . 8 bit disatukan bersama menjadi 1 byte. 1000 bytes
sama dengan satu kilobyte. 1000 kilobytes ialah satu megabyte.Sebuah lagu biasanya dikodkan
menggunakan kira-kira 3-4MB. Tidak kira sama ada gambar, video, atau lagu, segala-galanya
di Internet diwakili dan dihantar sebagai bit. Ini adalah atom maklumat.
Tetapi ia bukannya secara fizikal menghantar 1 dan 0 dari satu tempat ke tempat lain atau
dari satu orang ke yang lain. Jadi apakah barang fizikal yang sebenarnya dihantar melalui wayar
dan saluran udara? Mari kita lihat contoh ini, bagaimana manusia boleh secara fizikal
berkomunikasi untuk menghantar satu bit maklumat dari satu tempat ke tempat lain. Katakan bahawa
kita boleh hidupkan lampu dengan 1 atau matikan dengan 0. Atau gunakan bunyi bip atau perkara yang serupa
untuk kod Morse. Kaedah ini berfungsi tetapi mereka amat perlahan,mudah ralat, dan bergantung sepenuhnya
pada manusia. Apa yang kita perlukan adalah mesin. Sepanjang sejarah, kita telah membina banyak sistem
yang dapat menghantar maklumat binari ini melalui pelbagai jenis medium fizikal.
Kini, kita menghantar bit melalui elektrik, cahaya,dan gelombang radio. Untuk menghantar bit melalui elektrik,
bayangkan anda mempunyai dua lampu yang disambungkan oleh wayar tembaga. Jika satu pengendali peranti
hidupkan elektrik maka lampu menyala Tiada elektrik, maka tiada lampu. Jika
kedua-dua pengendali bersetuju bahawa lampu menyala bermaksud 1 dan lampu mati bermaksud 0, maka kita
mempunyai satu sistem untuk menghantar bit maklumat dari satu orang ke orang lain menggunakan elektrik.
Tetapi ada masalah kecil, jika kita perlu menghantar 0 lima kali berturut-turut,
bagaimana anda boleh melakukannya supaya orang boleh dengan senang mengira bilangan 0?
Penyelesaiannya adalah memperkenalkan jam atau pemasa. Pengendali boleh bersetuju bahawa
penghantar akan menghantar 1 bit sesaat dan penerima akan duduk dan merakam setiap
saat dan lihat keputusannya. Untuk menghantar lima 0 berturut-turut, anda matikan lampu,
tunggu 5 saat, orang di hujung sambungan lain akan mencatat kesemua 5 saat.
Untuk lima 1 berturut-turut, hidupkan lampu, tunggu 5 saat, catat setiap saat. Kita ingin
mempercepatkan penghantaran dari satu bit sesaat, jadi kita perlu meningkatkan bandwidth
kami - kapasiti penghantaran maksimum peranti. Bandwidth diukur dalam bitrate,
yang merupakan bilangan bit yang kita boleh hantar dalam tempoh masa yang diberikan biasanya diukur
dalam saat. Ukuran kelajuan yang berbeza adalah kependaman, atau jumlah masa yang diperlukan
untuk satu bit bergerak dari satu tempat ke tempat lain, dari sumber ke peranti yang meminta.
Dalam analogi manusia, satu bit sesaat adalah cepat tetapi agak sukar bagi seorang manusia untuk
teruskan. Katakan bahawa anda ingin memuat turun lagu 3MB dalam 3 saat,
pada 8 juta bit satu megabait bermaksud kadar satu bit sekitar 8 juta bit sesaat.
Pastinya, manusia tidak boleh menghantar atau menerima 8 juta bit sesaat tetapi mesin boleh
melakukannya dengan baik. Soalan seterusnya, apakah jenis kabel yang harus diguna untuk
menghantar mesej dan sejauh mana isyaratnya sampai. Dengan wayar ethernet, biasanya
digunakan di rumah, pejabat, atau sekolah anda kehilangan isyarat atau gangguan boleh diukur
dalam beberapa ratus kaki. Untuk Internet berfungsi di seluruh dunia, kita perlu mempunyai
kaedah alternatif untuk menghantar bit berjarak jauh. Kami bercakap seperti merentasi
laut. Apa lagi yang boleh kita gunakan? Sesuatu yang bergerak lebih cepat daripada elektrik
melalui wayar? Cahaya. Kita boleh menghantar bit sebagai pancaran cahaya dari satu tempat ke tempat lain
menggunakan kabel gentian optik. Kabel gentian optik merupakan benang kaca halus untuk mencerminkan
cahaya. Apabila pancaran cahaya melalui kabel, cahaya dipantul ke atas dan ke bawah sepanjang
kabel sehingga ia diterima di penghujung sambungan. Bergantung pada sudut pantulan, kita boleh
menghantar berbilang bit secara serentak, semuanya bergerak dengan kelajuan cahaya.
Serat sangat cepat. Tetapi yang lebih penting isyarat tidak merosot dalam jarak
jauh. Inilah cara anda boleh bergerak ratusan batu tanpa kehilangan isyarat. Inilah sebabnya
kami menggunakan kabel gentian optik merentasi lautan untuk menyambung satu benua ke benua lain.
Pada tahun 2008 kabel berhampiran Alexandria, Mesir dipotong menyebabkan internet terganggu
di sebahagian besar Timur Tengah dan India. Kita menganggap perkara internet ini biasa
tetapi sebenarnya ia satu sistem fizikal yang rapuh. Serat adalah hebat tetapi
ia sangat mahal dan sukar untuk bekerja dengan. Untuk kebanyakan tujuan, anda akan menemui
kabel tembaga. Bagaimana kita menggerakkan sesuatu tanpa wayar? Bagaimana kita menghantar barang tanpa wayar? Radio.
Mesin penghantaran bit tanpa wayar biasanya menggunakan isyarat radio untuk menghantar bit dari satu tempat
ke tempat lain. Mesin perlu terjemahkan 1 dan 0 menjadi gelombang radio dalam
frekuensi yang berbeza. Mesin penerima menterbalikkan proses dan menukarnya kembali
ke binari pada komputer anda. Tanpa wayar telah menjadikan Internet mudah alih. Tetapi isyarat
radio boleh terganggu apabila di jarak jauh. Kerana ini, anda tidak boleh mendengar
stesen radio Los Angeles di Chicago. Walaupun tanpa wayar hebat, kini ia masih bergantung
pada wayar internet. Jika anda di kedai cafe menggunakan wifi, bit akan dihantar ke
penghala tanpa wayar dan kemudian dipindahkan melalui wayar fizikal untuk bergerak jarak
jauh di internet. Kaedah fizikal untuk menghantar bit boleh berubah pada masa
depan, sama ada menggunakan laser antara satelit, atau gelombang radio dari belon, atau drone, tetapi
perwakilan binari asas maklumat dan protokol untuk menghantar dan menerima
maklumat itu kekal sama. Segala dalam internet, sama ada
ia perkataan, e-mel, gambar, video kucing, video anak anjing, semuanya terdiri dari 1 dan
0 dihantar oleh elektrik, pancaran cahaya, gelombang radio, dan banyak cinta.