1
00:00:02,530 --> 00:00:09,030
Інтернет | Провода, кабелі та Wi-Fi

2
00:00:09,030 --> 00:00:13,410
Мене звуть Тесс Вінлок. Я інженер програмного забезпечення в Google.

3
00:00:13,410 --> 00:00:17,740
Спитаємо себе: як зображення, текстове
повідомлення чи імейл надсилаються з одного

4
00:00:17,740 --> 00:00:23,240
місця в інше? Це не магія. Це інтернет, реальна
фізична система, створена для переміщення

5
00:00:23,240 --> 00:00:30,990
інформації. Інтернет дуже схожий на поштову
службу, але "посилки" тут дещо інші. Замість

6
00:00:30,990 --> 00:00:38,120
коробок і конвертів інтернет надсилає
бінарні дані. Інформація складається з бітів.

7
00:00:38,120 --> 00:00:44,170
Біт можна описати як пару протилежностей:
"увімкнено" або "вимкнено". "Так" чи "ні".

8
00:00:44,170 --> 00:00:48,870
Зазвичай ми розуміємо одиницю у значенні
"так" а нуль у значенні "ні". Оскільки біт має

9
00:00:48,870 --> 00:00:53,710
два можливі стани, ми називаємо це бінарним
кодом. 8 бітів, з’єднаних разом, складають

10
00:00:53,710 --> 00:01:01,700
1 байт. 1000 байт — це кілобайт. 1000 кілобайт —
це мегабайт. Пісня зазвичай кодується десь

11
00:01:01,700 --> 00:01:07,940
у 3-4 мегабайти. Неважливо, чи це зображення,
відео або пісня — все в Інтернеті представлено

12
00:01:07,940 --> 00:01:14,420
надсилається у формі бітів. Це атоми інформації!
Але ми не просто фізично надсилаємо одиниці

13
00:01:14,420 --> 00:01:20,228
й нулі з одного місця в інше, від однієї
людини до іншої. То що все ж таки ФІЗИЧНО

14
00:01:20,228 --> 00:01:24,840
надсилається по дротах і повітряних хвилях?
Розглянемо невеликий приклад фізичного

15
00:01:24,840 --> 00:01:28,770
спілкування між людьми, коли вони
передають один біт інформації з одного

16
00:01:28,770 --> 00:01:33,770
місця в інше. Можна сказати, що ми
вмикаємо світло на 1, а вимикаємо — на 0.

17
00:01:33,770 --> 00:01:39,790
Інший приклад — звукові сигнали або ж
код Морзе. Ці методи працюють, але вони

18
00:01:39,790 --> 00:01:42,900
дуже повільні, у них легко помилитися
і повністю залежать від людини.

19
00:01:42,900 --> 00:01:47,520
Тут нам потрібна машина! За нашу історію
ми створили багато систем, які можуть

20
00:01:47,520 --> 00:01:51,870
надсилати цю бінарну інформацію через
різні типи фізичних середовищ. Сьогодні

21
00:01:51,870 --> 00:01:58,900
ми фізично надсилаємо біти в електричному
вигляді, світлом і радіохвилями. Щоб відправити

22
00:01:58,900 --> 00:02:04,799
біт електрично, уявіть дві лампочки, з'єднані
мідним дротом. Якщо один оператор пристрою

23
00:02:04,799 --> 00:02:10,080
вмикає електрику, то лампочка світиться.
Немає електрики — немає світла. Якщо оператори

24
00:02:10,080 --> 00:02:14,139
на обох кінцях домовились, що включення
світла означає один, а вимкнення — нуль, то

25
00:02:14,139 --> 00:02:20,259
ми отримали систему для передачі бітів даних
від однієї людини до іншої електрично.

26
00:02:20,259 --> 00:02:25,594
Але тут є проблема, якщо ви захочете надіслати
п'ять нулів поспіль. Як ви можете зробити це

27
00:02:25,594 --> 00:02:31,379
так, щоб хтось з них міг точно порахувати
кількість нулів? Рішенням буде додавання

28
00:02:31,379 --> 00:02:35,459
годинника або таймера. Оператори можуть
домовитись, щоб відправник посилав

29
00:02:35,459 --> 00:02:39,749
один біт на секунду. Одержувач лічитиме
кожну секунду й перевіряти, що з'являтиметься

30
00:02:39,749 --> 00:02:45,220
на лінії. Щоб надіслати п'ять нулів поспіль,
просто вимкніть світло, зачекайте 5 секунд...

31
00:02:45,220 --> 00:02:49,740
Людина на іншому кінці лінії занотує всі
5 секунд, наприклад, "нуль, нуль, нуль".

32
00:02:49,740 --> 00:02:53,909
А для п'яти одиниць поспіль, навпаки,
увімкніть світло. Звичайно, ми хочемо

33
00:02:53,909 --> 00:02:57,869
надсилати дані швидше, ніж 1 біт на
секунду. Тому нам потрібно збільшити

34
00:02:57,869 --> 00:03:02,182
пропускну здатність: максимальну пропускну
здатність пристрою. Пропускна здатність

35
00:03:02,182 --> 00:03:06,910
вимірюється швидкістю бітів, тобто кількістю
бітів, яку ми надсилаємо протягом заданого періоду

36
00:03:06,910 --> 00:03:13,780
часу, зазвичай вимірюваного в секундах.
Інша міра швидкості — це затримка, або час,

37
00:03:13,780 --> 00:03:21,739
потрібний для переміщення 1 біту з одного місця
в інше: від джерела до запитуючого пристрою.

38
00:03:21,739 --> 00:03:26,559
У цьому прикладі один біт на секунду — це
досить швидко, але людині працювати з такою

39
00:03:26,559 --> 00:03:32,312
швидкістю. Скажімо, ви хочете завантажити
пісню в 3 мегабайти за три секунди. При швидкості

40
00:03:32,312 --> 00:03:37,079
8 млн біт на мегабайт це означає швидкість
передачі даних близько 8 млн біт на секунду.

41
00:03:37,079 --> 00:03:40,579
Звичайно, люди не можуть надсилати або
отримувати 8 млн біт на секунду. Але для

42
00:03:40,579 --> 00:03:45,370
машини це легко. Тепер виникає питання:
яким кабелем надсилати ці повідомлення?

43
00:03:45,370 --> 00:03:51,019
І як далеко може дійти сигнал? При застосуванні
проводу Ethernet (такого, як у вашому будинку,

44
00:03:51,019 --> 00:03:58,549
офісі чи школі) ми бачимо помітні втрати
сигналу вже на кількох сотнях футів. Щоб

45
00:03:58,549 --> 00:04:04,129
інтернет працював у всьому світі, нам
потрібен інший спосіб передачі даних

46
00:04:04,129 --> 00:04:08,249
на дуже великі відстані, навіть через океан.
То що ще ми можемо використовувати?

47
00:04:08,249 --> 00:04:16,140
Що рухається набагато швидше за електрику
по дроті? Світло! Ми можемо надсилати біти

48
00:04:16,140 --> 00:04:19,160
у формі світлових променів з одного місця
в інше за допомогою волоконно-оптичного

49
00:04:19,160 --> 00:04:22,550
кабелю. Волоконно-оптичний кабель — це
скляний джгут, розроблений для відображення

50
00:04:22,550 --> 00:04:27,090
світла. Коли ви направляєте промінь світла
по кабелю, світло відскакує вгору і вниз уздовж

51
00:04:27,090 --> 00:04:31,240
кабеля, доки його не буде отримано на іншому
кінці. Залежно від кута відскакування, ми

52
00:04:31,240 --> 00:04:36,090
можемо надсилати багато бітів одночасно,
і всі вони рухатимуться зі швидкістю світла.

53
00:04:36,090 --> 00:04:41,030
Тож волокно дає дуже високу швидкість. Але
ще важливіше, що сигнал не погіршується

54
00:04:41,030 --> 00:04:45,479
на великих відстанях. Саме так зберегти сигнал
через сотні миль. Ось чому ми прокладаємо

55
00:04:45,479 --> 00:04:52,039
волоконно-оптичні кабелі по океанському дні
для з'єднання континентів. У 2008 р. поблизу

56
00:04:52,039 --> 00:04:57,280
Олександрії в Єгипті було розрізано кабель,
що залишило без інтернету більшу частину

57
00:04:57,280 --> 00:05:01,562
Близького Сходу та Індії. Ми сприймаємо
з'вязок в інтернеті як належне, але насправді

58
00:05:01,562 --> 00:05:05,530
це досить вразлива фізична система. Волокно
є чудовим рішенням, але з ним також дуже

59
00:05:05,530 --> 00:05:11,337
дорого й важко працювати. Для більшості
цілей ви все ж візьмете мідний кабель. Але

60
00:05:11,337 --> 00:05:16,840
як передати щось без дроту? Як можна
надіслати дані бездротовим способом?

61
00:05:16,840 --> 00:05:20,459
Бездротові розрядні машини зазвичай
використовують радіосигнал для надсилання

62
00:05:20,459 --> 00:05:27,930
бітів з одного місця в інше. Ці машини мають
переводити одиниці й нулі в радіохвилі різної

63
00:05:27,930 --> 00:05:32,370
частоти. Приймальні машини обертають
процес і на комп’ютері переводять його назад

64
00:05:32,370 --> 00:05:37,520
у бінарний. Таким чином, бездротовий зв'язок
зробив інтернет мобільним. А ось радіосигнал

65
00:05:37,520 --> 00:05:41,780
не пройде настільки далеко, до того як
повністю зникне. Тому ви не можете зловити

66
00:05:41,780 --> 00:05:48,080
радіостанцію Лос-Анджелеса в Чикаго. Тому,
хоча бездротовий зв'язок чудовий, сьогодні ми

67
00:05:48,080 --> 00:05:51,609
все ж покладамось на дротовий інтернет.
Якщо ви користуєтесь Wi-Fi у кав'ярні, то біти

68
00:05:51,609 --> 00:05:55,059
надсилаються через цей бездротовий
маршрутизатор, а потім переводяться на

69
00:05:55,059 --> 00:06:00,110
фізичний провід і подорожують в інтернеті на
величезні відстані. Фізичний метод надсилання бітів

70
00:06:00,110 --> 00:06:04,979
в майбутньому може змінитися: можливо, на
лазери, що передаються між супутниками, або

71
00:06:04,979 --> 00:06:09,579
радіохвилі з повітряних куль чи дронів. Але
основна бінарна форма інформації та протоколи

72
00:06:09,579 --> 00:06:15,919
її передачі й отримання майже не змінилися.
Усе в інтернеті: слова, електронні листи,

73
00:06:15,919 --> 00:06:20,580
зображення, відео з кошенятами чи цуценятами...
Усе зводиться до цих одиниць і нулів, що

74
00:06:20,580 --> 00:06:27,499
передаються електронними імпульсами, світловими
променями, радіохвилями і, звичайно, любов'ю.