The Internet: Wires, Cables, & Wifi

Internet, fire, cabluri și Wi-Fi

Mă numesc Tess Winlock. Sunt inginer
software la Google.

Iată o întrebare: Cum o imagine, mesaj text sau
e-mail sunt trimise de la un dispozitiv la altul?

Nu este magie, este Internetul.
Un sistem tangibil, fizic, făcut să mute informații.

Internetul se aseamăna cu serviciul poștal
dar chestiile fizice care se trimit sunt

puțin diferite. În loc de cutii și plicuri,
Internetul expediază informații binare.

Informația este făcută de biți. Un bit poate
să fie descris ca orice pereche de opuse:

pornit sau oprit, da sau nu. De obicei, folosim
1-pornit sau 0-oprit.

Pentru că un bit are două posibile stări, îl numim cod binar.

8 biți împreună formează 1 byte.

1000 bytes împreună fac un kilobyte.

1000 kilobytes fac un megabyte.

O melodie este codată folosind, de obicei, 3-4MB.

Nu contează dacă
este o poză, un video sau o melodie.

Totul pe Internet este reprezentat și trimis
mai departe sub formă de biți.

Aceștia sunt atomii informației.

Dar nu este ca și cum am trimite fizic 1
și 0 dintr-un loc în altul

sau de la o persoană la alta.

Deci, ce ține de treaba
fizică se trimite, de fapt, prin fire și căi aeriene?

Să ne uităm la acest mic exemplu de aici

cum oamenii pot fizic comunica
pentru a trimite un singur bit de informație

dintr-un loc în altul.

Să vedem cum putem aprinde
lumina cu 1 și o stinge cu 0

sau folosind beep-uri sau sunete similare

cu cele din codul Morse.

Aceste metode merg, dar sunt lente, predispuse
la erori și total dependente de oameni.

Cu adevărat avem nevoie de o mașinărie.
De-a lungul istoriei, am construit multe sisteme

care chiar pot să trimită aceste informații
binare în diferite tipuri de medii fizice.

Astăzi, noi trimitem fizic biți de energie
electrica, lumina și unde radio.

Pentru a trimite un bit prin electricitate,
imaginează-ți 2 becuri conectate de un fir de cupru.

În cazul în care un operator al dispozitivului
pornește electricitatea, becul se aprinde.

Fără electricitate, nu luminează.

Dacă operatorii de pe ambele capete sunt
de acord că aprins înseamnă 1 și stins înseamnă 0

atunci avem un sistem pentru a trimite
biți de informație de la o persoană la alta,

folosind electricitate, dar este o mică problemă.

Dacă vrei să trimiți un 0 de 5 ori la rând

cum poți face acest lucru încât fiecare persoană
să poată contoriza numărul de 0-uri.

Soluția este să se introducă un ceas
sau un cronometru.

Operatorii sunt de acord
ca expeditorul să trimită 1 bit/sec

și receptorul să stea,să înregistreze fiecare
secundă și să vadă ce este pe linie.

Pentru a trimite 5 0-uri, trebuie să stingi lumina

să aștepți 5 secunde, persoana de la capătul
celălalt va scrie toate cele 5 secunde.

Pentru 5 de 1 consecutiv, aprinde, așteaptă
5 sec, scrie fiecare secundă.

Evident că ne-ar plăcea să trimitem lucruri
un pic mai repede decat 1 bit/sec

deci trebuie să îmbunătățim lățimea de bandă,
capacitatea max. de transmisie a unui dispozitiv.

Lățimea de bandă este măsurată in rată bit

care e numărul de biți pe care îi putem
trimite într-o perioadă de timp

de obicei măsurată în secunde.

O măsură diferită a vitezei este latența

sau cât timp e necesar unui bit
pentru a merge dintr-un loc în altul

de la sursă, la dispozitivul care solicită.

În analogia noastră umană, un bit/sec
a fost rapid, dar cam greu pentru un om să țină pasul.

Să zicem că vrem cu adevărat
să descărcăm 3MB de muzică în 3 sec

la 8 milioane de biți/megabyte ce înseamnă
o rată de aproximativ 8 milioane de biți/sec.

Evident, oamenii nu pot trimite sau primi 8
milioane de biți/secundă

dar o mașină ar putea să facă asta.

Dar acum există întrebarea,
ce fel de cablu trimite aceste mesaje

și cât de departe pot ajunge semnalele.

Cu un fir ethernet, acela pe care îl găsești
în casa ta, la birou sau școală vezi

că semnalul se pierde la câteva sute de pași.

Pentru ca Internetul să meargă peste tot în lume

trebuie să avem o metodă alternativă
să trimitem biți la distanțe cu adevărat lungi

cum ar fi distanța de peste oceane.

Deci ce mai putem folosi? Ce se mișcă mai repede
decât electricitatea printr-un fir?

Lumina.

Putem trimite biți ca fascicule de lumină
dintr-un loc în altul

folosind un cablu cu fibră optică.

Acesta este un fir de sticlă proiectat
pentru a reflecta lumina.

Când se trimite o rază de lumină
de-a lungul cablului, ricoșează în sus și în jos

pe lungimea cablului
până este primit în altă parte.

În funcție de unghiul razei, putem, de fapt,
trimite mai mulți biți simultan

toți călătorind cu viteza luminii.

Deci, fibra este foarte, foarte rapidă.

Dar mai important, semnalul
nu se degradeaza pe distanțe lungi.

Astfel poți merge
sute de mile fără a pierde semnalul.

Se folosesc cabluri cu fibră optică peste oceane
pentru a conecta un continent de altul

În 2008, un cablu care a fost tăiat lângă Alexandria,
Egipt a întrerupt internetul

pentru cea mai mare parte din
Orientul Mijlociu și India.

Deci luăm acest sistem drept bun,
dar este un sistem fragil.

Și fibra este grozavă, dar este scumpă
și e greu de lucrat cu ea

De cele mai multe ori vei găsi cabluri de cupru.

Dar cum mișcăm lucruri fără cabluri?
Cum putem trimite lucruri fără fir?

Mașinile wireless folosesc un semnal radio pentru a trimite biți.

Mașinăria trebuie sa traducă 1 și 0
în unde radio de frecvențe diferite.

Mașinile de primire inversează procesul
și transformă înapoi în binar în computerul tău.

Deci wireless a făcut Internetul mobil.

Dar un semnal radio nu călătorește
atât de departe fără deformare.

Din această cauză nu se poate prinde
un post radio din Los Angeles în Chicago.

Chiar daca wireless este bun,
azi încă se folosește internetul prin cablu.

Dacă ești într-o cafenea folosind wifi,
atunci biții sunt trimiși la router-ul wireless

si apoi sunt transferați pe distanțe
cu adevarat lungi.

Metoda fizică pentru a trimite biți
se poate schimba în viitor,

fie vorba de lasere trimise între sateliți sau
unde radio din baloane sau drone

dar reprezentarea binară
care stă la baza informațiilor

precum și protocoalele
pentru trimiterea acestor informații

și primirea acestor informații
vor ramâne cel mai probabil aceleași.

Orice de pe internet, fie cuvinte,
email-uri, imagini, video-uri cu pisici

cu căței toate vin de la aceste 1 si 0

fiind livrate prin pulsuri electrice

fascicule de lumină, unde radio
și multă, multă dragoste.