Internet | Žice, kablovi i Wi-Fi.
Zovem se Tes Vinlok, i ja sam
softverski inženjer i radim za Google.
Imam pitanje: Kako slika, tekstualna por-
uka ili e-pošta stigne sa jednog uređaja
na drugi? Nije magija, već INTRENET. Opipljiv,
fizički sistem napravljen za razmenu informacija.
Internet je kao neka pošta,
samo što su stvari koje se šalju
malo drugačije. Umesto kutija i koverata
internetom se prenose BINARNE informacije.
Informacije su sastavljene od bitova. Bit
možemo opisati kao neki par suprotnosti:
uključeno ili isključeno, da ili ne. Obično koristimo
1 za uključeno a 0 za isključeno. Pošto bit ima dva
moguća stanja zovemo ga binarni kod. 8
bitova čine 1 bajt. 1000 bajtova
čine kilobajt. 1000 kilobajta je megabajt.
Za kod jedne pesme obično je potrebno
ok 3-4MB. Nebitno da li se radi o slici,
videu ili pesmi, sve na Internetu
se predstavlja i šalje u bitovima.
Od njih se grade informacije.
Ali ne šaljemo bukvalno jedinice i nule
sa jednog na grugo mesto,
ili od jedne osobe do druge. Šta je onda
to što se zapravo šalje kroz žice
ili kroz vazduh? Pogledajmo mali primer
kako ljudi mogu fizički da pošalju
jedan bit informacije sa jednog mesta
na drugo. Recimo da
upalimo svetlo za 1 i gasimo ga
za 0. Ili koristimo neki zvuk ili nešto
drugo slično Morzeovom kodu. Ove metode
rade ali su spore, sklone greškama,
i potpuno zavisne od ljudi. Nama zapravo
treba mašina. Vremenom smo napravili
razne načine za slanje binarne
informacije putem raznih uređaja.
Danas, šaljemo bitove kao električne
signale, svetlo i radio talase. Da pošaljemo
električni signal zamislimo dve sijalice
povezane bakarnim kablom. Ako neko
pusti struju sijalica se pali. Bez struje
nema svetla. Ako se
obe osobe dogovore da upaljeno svetlo
znači 1 a ugašeno 0, onda dobijamo
sistem za slanje bitova od jedne osobe
do druge pomoću struje. Ali, javlja se
mali problem, ako treba da pošaljemo nulu
pet puta za redom, kako
to da uradimo tako da obe osobe mogu
da prebroje broj nula?
Pa, rešenje je da uvedemo sat ili tajmer.
Ljudi se mogu dogovoriti da pošiljalac
šalje 1 bit u sekundi, a primalac će
sesti i zapisati dešavanja u
svakoj sekundi. Da bi poslali 5 nula za
redom, samo ugasimo svetlo,
sačekamo 5 sekundi, a osoba na drugoj
strani će zapisati svih 5 sekundi.
Za 5 jedinica, upalimo svetlo, čekamo 5
sekundi, i zapišemo svaku sekundu.
Naravno, mi bi voleli da šaljemo signale
brže od jednog bita u sekundi, pa moramo
povećati bandwidth - maksimalan protok
uređaja. Bandwidth se meri bitrate-om,
što je broj bitova koji se mogu poslati u
nekom vremenskom intervalu, obično
merenom u sekundama. Druga mera brzine je
vreme potrebno jednom bitu da stigne
sa jednog mesta na drugo, sa izvora do
ciljnog uređaja (latency).
Za ljude, jedan bit u sekundi je dosta
brzo ali teško izvodljivo.
Recimo da želimo da preuzmemo sa
pesmu od 3MB za 3 sekunde, pri brzini
od 8 miliona bitova po megabajtu, što čini
bitrate od oko 8 miliona bitova u sekundi.
Naravno, čovek ne može da pošalje ili
primi 8 miliona bitova u sekundi
ali mašina može bez problema. Postoji
i pitanje koje kablove koristiti za slanje
ovakvih poruka i koliko daleko signal može
stići. Sa eternet kablom, kakvog imate po
zgradama, firmama ili školama dolazi do
značajnog gubitka ili ometanja signala
na samo 30 metara. Da bi internet radio
na celom svetu moramo imati neke
bolje metode za prenos bitova na veoma
velike udaljenosti. Znači, preko celog
okeana. Šta još možemo da upotrebimo?
Šta znamo da se kreće mnogo brže od struje
kroz žicu? Svetlo! Možemo preneti bitove
kao svetlosne signale sa jednog mesta na
drugo koristeći optički kabl. Optička
vlakna su niti stakla napravljene tako
da reflektuju svetlost. Pri slanju zraka
svetla ovim kabelom zrak se odbija
gore - dole dužinom kabla dok ne stigne
na drugi kraj. Zavisno od ugla odbijanja
možemo zapravo slati više bitova odjednom,
i da se svi kreću brzinom svetlosti.
Tako da vlakna su jako jako brza. A još
važnije, signal se ne ošteti na većim
udaljenostima. Tako može signal da putuje
stotinama kilometara bez gubitaka. Zato
se koriste optički kablovi po okeanskom
dnu za povezivanje kontinenata.
2008. godine došlo je prekida kabla blizu
Aleksandrije u Egiptu, što je prekinulo
internet na celom Bliskom istoku i Indiji.
Internet je nešto podrazumevano, ne
shvatamo koliko je to zapravo osetljiv
fizički sistem. A optička vlakna su sjajna
ali i veoma skupa i teška za rad.
Uglavnom se koriste bakarni kablovi.
A kako šaljemo stvari bez žice? Kako
radi bežični internet? Pomoću radio talasa
Uređaji za bežično slanje obično koriste
radio signale da šalju bitove sa mesta
na mesto. Ovi uređaji zapravo prevode
jedinice i nule u radio talase različitih
frekvencija. Uređaji koji primaju signal
obrću proces i konvertuju ih nazad u
binarni zapis na računaru. Bežičnost je
omogućila mobilnost interneta.
Ali radio signal se deformiše povećanjem
udaljenosti. Ne možemo baš da uhvatimo
radio stanicu Los Anđelese skroz u Čikagu.
Iako je bežični internet sjajan, još uvek
se oslanja na kablove. Ukoliko u kafiću
koristite wi-fi, onda se bitovi šalju do
rutera koji ih dalje prenosi kablovima
na velike udaljenosti interneta.
Metode slanja bitova će se možda menjati
u budućnosti,
bilo da će se slati laserom među
satelitima, ili radio talasima među
balonima, ili dronovima, ali binarno
predstavljanje informacije i protokoli za
slanje i primanje te informacije se ne
menjaju. Sve na internetu,
bilo da se radi o reči, e-poruci, slici,
snimku mačke ili malih kučića, sve se
svodi na nule i jedinice primljene u vidu
elektronskog pulsa, zraka svetla, radio talasa
i puno, puno ljubavi.