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