♪ (hareketli müzik) ♪
İnternet: Teller, Kablolar ve Wi-Fi
(Tess) İsmim Tess Winlock, Google'da yazılım mühendisiyim.
Size bir sorum var.
Bir resim, metin mesajı veya e-posta bir cihazdan diğerine nasıl gönderilir?
Sihirle değil, internetle.
Bilginin taşınması için inşa edilen somut, fiziksel bir sistem.
İnternet posta hizmetine çok benzer
fakat gönderilen fiziksel şeyler birazcık farklıdır.
Kutu ve zarfların yerine internet "İkili Bilgi" gönderir.
Bilgi, bit'lerden oluşur. Bit, karşıt çifti olarak tanımlanabilir:
Açık veya kapalı, evet veya hayır.
Genellikle açık için 1 ve kapalı için 0 kullanırız.
Bit için iki olası durum olduğundan "İkili Kod" olarak adlandırıyoruz.
8 bit bir araya geldiğinde 1 byte yapar. 1000 byte birleştiğinde 1 kilobyte,
1000 kilobayt ise 1 megabyte yapar.
Bir şarkı genellikle 3 ila 4 megabyte kullanılarak kodlanır.
Resim, video veya şarkı fark etmeksizin
internetteki her şey bit ile gösterilir ve gönderilir.
Bunlar, bilginin atomlarıdır.
Fakat 1 ve 0'ları fiziksel olarak bir yerden bir yere
veya bir kişiden diğerine göndermek gibi düşünmeyin.
Peki teller ve yayın araçları üzerinden gönderilen fiziksel şey nedir?
İnsanların tek bit'lik bir bilgiyi bir yerden bir yere göndermek için
fiziksel olarak nasıl iletişim kurduğuna dair bir örneği inceleyelim.
Mesela ışığı 1 için açıp 0 için kapatabiliriz.
Bip sesi veya morse kodu benzeri şeyler kullanabiliriz.
Bu yöntemler çalışır fakat oldukça yavaş, hata eğilimli ve insana bağımlıdır.
Aslında ihtiyacımız olan bir makinedir.
Tarih boyunca bu ikili bilgileri farklı fiziksel ortamlar yoluyla
Telgraf-Braille-Semafor
gönderebilen birçok sistem inşa ettik.
Bugün bit'leri fiziksel olarak elektrik, ışık ve radyo dalgaları ile gönderiyoruz.
Elektrikle bit göndermek için birbirine bakır telle bağlı iki ampul düşünün.
Bir cihaz kullanıcısı elektriği açarsa ampul yanar.
Elektrik yoksa ışık da yoktur. İki uçtaki kullanıcı, ışığın
açık olmasının 1 ve kapalı olmasının 0 olduğunu kararlaştırırsa
bilgi bit'lerini bir kişiden diğerine elektrik ile gönderen bir sistemimiz olur.
Fakat küçük bir sorunumuz var. Art arda beş kez 0 göndermemiz gerekirse
iki tarafın da sıfırları sayabilmesini nasıl sağlarsınız?
Çözüm, bir saat veya zamanlayıcıyı sisteme dahil etmektir.
Kullanıcılar, göndericinin saniyede 1 bit göndermesini ve alıcının her bir saniyeyi
kaydetmesini kararlaştırıp ve hatta ne olduğunu anlayabilirler.
Art arda beş 0 göndermek için ışığı kapatıp beş saniye beklersiniz.
Hattın diğer ucundaki kişi beş adet 0 yazar: 00000
1 için de tam tersini yapın, ışığı açın.
Elbette, saniyede bir bit'ten birazcık fazlasını göndermek isteriz.
Bunun için "bant genişliğimizi" artırmalıyız:
Bir cihazın "Maksimum İletim Kapasitesi".
Bant genişliği "bit hızı" ile ölçülür.
Genelde saniyelerle ölçülen bir sürede fiilen gönderebildiğimiz bit sayısıdır.
Farklı bir hız ölçüm türü ise "gecikme", yani bir bit'in bir yerden bir yere
kaynaktan talep eden cihaza ulaşma süresidir.
İnsan benzetiminde saniyede bir bit oldukça hızlıydı
fakat bir insanın takip etmesi biraz zor.
Diyelim ki 3 saniyede 3 megabyte'lık bir şarkı indirmek istiyorsunuz.
Megabyte başına 8 milyon bit üzerinden saniyede 8 milyon bit hızına denk gelir.
İnsanlar saniyede 8 milyon bit ne gönderebilir ne alabilir.
Fakat bir makine bunu gayet iyi başarır.
Şimdi sorun, bu mesajların hangi tür kablolarla gönderileceği
ve sinyallerin ne kadar uzağa gidebileceği.
Ev, ofis veya okulunuzda gördüğünüz bir ethernet kablosuyla
yüz metreden sonra önemli ölçüde "sinyal kaybı" veya kesinti oluşur.
İnternet denen bu şeyin tüm dünyada çalışmasını istiyorsak
bit'leri oldukça uzun mesafelere gönderecek alternatif bir yöntem olmalı.
Okyanuslar arası diyorum!
Peki başka ne kullanabiliriz?
Telden geçen elektrikten daha hızlı olan ne var?
Işık.
Bit'leri bir yerden diğerine ışık demetleri halinde
fiber optik kablo kullanarak gönderebiliriz.
"Fiber optik kablo",
ışığı yansıtacak biçimde tasarlanan bir cam ipliğidir.
Bir ışık demetini kablodan gönderdiğinizde ışık kablo boyunca diğer uçta alınana dek
aşağı yukarı sıçrar. Sıçrama açısına bağlı olarak
tümü aynı anda ışık hızında ilerleyen pek çok bit gönderebiliriz.
Anlayacağınız, fiber oldukça hızlıdır.
Fakat daha önemlisi, mesafe uzadıkça sinyal kötüleşmez.
Böylece, yüzlerce mili sinyal kaybı yaşamadan aşabilirsiniz.
O nedenle bir kıtadan diğerine bağlanmak için okyanus zeminlerinden
fiber optik kablo geçiririz.
2008'de Mısır'ın İskenderiye kenti yakınlarında bir kablonun kopması...
2008 Deniz Altı Kablo Kopması
...Orta Doğu ve Hindistan'ın çoğunda internet kesintisine yol açmıştı.
Bu internet denen şeyi cepte sayıyoruz ama oldukça kırılgan, fiziksel bir sistem.
Fiber muhteşem fakat gerçekten pahalı ve üzerinde çalışmak zor.
Pek çok şey için bakır kablo bulmalısınız.
Peki bir şeyleri kablo olmadan nasıl taşıyoruz?
Bir şeyleri kablosuz olarak nasıl gönderiyoruz?
Radyo
"Kablosuz" bit gönderim makineleri bir yerden bir yere bit göndermek için
genellikle radyo sinyalleri kullanır.
Makinelerin 1 ve 0'ları farklı frekanstaki radyo dalgalarına dönüştürmeleri gerekir.
Alıcı makineler, süreci tersine çevirip bilgisayarınızda ikili kodlara dönüştürür.
Kablosuz, internetimizi taşınabilir hale getirdi.
Fakat bir radyo sinyali hepten bozulmadan o kadar da uzağa gidemez.
Bir Los Angeles radyo istasyonu sinyalini Chicago'da alamazsınız.
Kablosuz ne kadar muhteşem olsa da halen kablolu internete bağımlıdır.
Bir kahvecide Wi-Fi kullanıyorsanız bit'ler bu kablosuz yönlendiriciye
ardından da fiziksel kablolarla internette oldukça uzak mesafelere gider.
Bit göndermede kullanılan fiziksel yöntem ileride değişebilir.
Uydular arasında gönderilen lazer de olsa balon veya drone'lardan gönderilen
radyo dalgaları da olsa altta yatan ikili bilgi gösterimi
ve bu bilgileri gönderip almada kullanılan protokoller aşağı yukarı aynı kalmıştır.
Kelime, e-posta, görsel, kedi videosu, köpek videosu fark etmeksizin
internetteki her şey 1 ve 0'lara indirgenir ve elektronik sinyaller,
ışık demetleri, radyo dalgaları ve kucak kucak sevgiyle gönderilir.