-
อินเทอร์เน็ต |
แบบเดินสาย เคเบิล และ Wi-Fi
-
ฉันชื่อเทซ วินล็อก
เป็นวิศวกรซอฟต์แวร์ที่ Google
-
คำถามคือ ภาพ ข้อความ หรืออีเมลถูกส่ง
จากเครื่องหนึ่งไปอีกเครื่องหนึ่งได้ยังไง
-
ไม่ใช่เวทมนตร์ค่ะ แต่เพราะอินเทอร์เน็ต
-
ระบบที่จับต้องได้
ที่ผลิตมาเพื่อเคลื่อนย้ายข้อมูลค่ะ
-
อินเทอร์เน็ตคล้ายบริการไปรษณีย์มาก
-
แต่สิ่งของทางกายภาพที่ส่งไป
มันต่างกันนิดนึง
-
แทนที่จะเป็นกล่องพัสดุ
หรือซองจดหมาย
-
อินเทอร์เน็ตกลับส่งข้อมูลเลขฐานสอง
-
ข้อมูลทำจากบิท
-
บิทคือคู่อะไรที่ตรงข้ามกัน
เปิดกับปิด หรือ ใช่กับไม่ใช่
-
เรามักใช้เลข 1 แทนการเปิด
และ 0 แทนการปิด
-
หนึ่งบิทมีความเป็นไปได้สองอย่าง
จึงเรียกว่ารหัสฐานสอง
-
8 รวมกันเป็น 1 ไบต์
1000 ไบต์ เท่ากับ 1 กิโลไบต์
-
1000 กิโลไบต์ เท่ากับ 1 เมกะไบต์
-
เพลงหนึ่งมักจะมีขนาด 3-4 เมกะไบต์
-
ไม่ว่าจะเป็นรูปภาพ วีดีโอ หรือเพลง
-
ทุกอย่างในอินเทอร์เน็ต
จะเสนอและส่งเป็นบิท
-
พวกนี้คืออะตอมของข้อมูล
-
แต่ใช่ว่าเราส่งเลข 1 กับ 0
จากที่หนึ่งสู่ที่หนึ่ง
-
หรือจากคนหนึ่งถึงอีกคนนะคะ
-
แล้วอะไรที่จับต้องได้
ที่ส่งไปตามสาย ทางอากาศล่ะ
-
เรามาดูตัวอย่างถึงวิธีสื่อสารของมนุษย์
-
แบบที่ส่งข้อมูลหนึ่งอย่างหากันนะคะ
-
สมมติว่าเปิดไฟ คือ 1
ปิดไฟคือ 0
-
หรือใช้เสียงบี๊ปส่งรหัสมอร์ส
-
วิธีนี้ใช้ได้แต่ช้ามาก ผิดพลาดได้มาก
-
และอาศัยมนุษย์ล้วน ๆ
-
แต่ที่เราต้องการคือเครื่องจักร
-
จากประวัติศาสตร์มนุษย์
เราสร้างระบบมากมาย
-
ที่สามารถส่งข้อมูลฐานสอง
ผ่านสื่อทางการภาพหลากชนิด
-
ปัจจุบันเราส่งบิททางกายภาพด้วยไฟฟ้า
แสงไฟและคลื่นวิทยุ
-
สำหรับการส่งด้วยไฟฟ้านั้น
-
นึกภาพหลอดไฟสองหลอดต่อกับสายไฟทองแดง
-
ถ้าคนที่คุมคนหนึ่ง
ปล่อยไฟฟ้าเข้าไป ไฟก็ติด
-
ไม่มีไฟฟ้า ก็ไม่มีแสงไฟ
-
ถ้าคนคุมทั้งสองฝั่งเห็นตรงกันว่า
เปิดไฟเท่ากับ 1 ปิดไฟเท่ากับ 0
-
ก็จะได้ระบบส่งหน่วยข้อมูล
-
จากคนหนึ่งไปยังอีกคนหนึ่ง
ด้วยการใช้ไฟฟ้า
-
แต่มีปัญหานิดนึง
-
ถ้าอยากส่งเลข 0 ติดกันห้าตัวล่ะ
-
จะทำยังไงให้คนใดคนหนึ่งนับจำนวนเลข 0 ได้
-
ทางออกคือให้ใช้นาฬิกาหรือตัวจับเวลา
-
ก็ตกลงกันก่อนว่าผู้ส่งจะส่ง
บิทละ 1 วินาที
-
ผู้รับก็นั่งบันทึกทุกวินาที
ดูว่ามีอะไรบ้าง
-
ถ้าจะส่ง 0 ห้าตัวติดกัน ก็ปิดไฟ
-
รอ 5 วินาที ผู้รับก็จดว่าเป็น 5 วินาที
-
ว่าเป็น 00000
-
ส่วนเลข 1 ก็ทำตรงข้าม แค่เปิดไฟ
-
แน่นอนว่าเราอยากส่งข้อมูลให้ไว
กว่า 1 บิทต่อวินาที
-
ก็เลยต้องเพิ่มแบนด์วิธค่ะ
-
มันคือความจุสูงสุด
ในการเคลื่อนย้ายข้อมูลของอุปกรณ์
-
แบนด์วิธวัดได้จากวิทเรต
-
ซึ่งก็คือจำนวนบิทที่เราส่งได้
-
ในเวลาที่กำหนด ซึ่งมักวัดเป็นวินาที
-
การวัดความเร็วที่ต่างกัน
คือระยะเวลาแฝง
-
หรือเวลาที่ บิทต้องใช้เดินทาง
จากจุดหนึ่งไปจุดหนึ่ง
-
จากต้นกำเนิดไปอุปกรณ์อีกเครื่อง
-
สำหรับมนุษย์แล้ว
-
1 บิทต่อวินาทีนั้นค่อนข้างเร็ว
และยากที่จะตามทัน
-
สมมติว่าจะดาวน์โหลดเพลง 3MB ใน 3 วินาที
-
ด้วยความเร็ว 8 ล้านบิทต่อเมกะไบต์
ซึ่งก็คือ 8 ล้านบิทต่อวินาที
-
แน่นอนว่ามนุษย์รับส่ง
8 ล้านบิท/วินาทีไม่ได้
-
แต่เครื่องจักรทำได้สบาย ๆ
-
ทีนี้ก็มีคำถามว่าเคเบิลแบบไหน
-
ที่ใช้ส่งข้อความพวกนี้
แล้วมันจะไปได้ไกลแค่ไหน
-
ด้วยสายอีเธอร์เน็ตอย่างที่พบได้ที่บ้าน
ออฟฟิศ หรือโรงเรียน
-
พวกนี้สัญญาณจะหายในไม่กี่ร้อยฟุต
-
ถ้าจะให้อินเทอร์เน็ตทำงานได้ทั้งโลก
-
ก็ต้องหาวิธีส่งข้อมูลระยะไกลให้ได้
แบบข้ามมหาสมุทร
-
แล้วจะใช้อะไรได้ล่ะ
อะไรที่เคลื่อนที่ไวกว่าไฟฟ้าผ่านสายไฟ
-
แสงไง เราส่งบิทเป็นแสงจากที่หนึ่ง
ไปอีกที่หนึ่งได้ด้วยสายเคเบิลใยแก้วนำแสง
-
เคเบิลใยแก้วนำแสงคือใบแก้ว
ที่ผลิตมาเพื่อสะท้อนแสง
-
เวลาส่งแสงไปที่เคเบิลแสงจะสะท้อนขึ้นลง
ตามความยาวเคเบิลจนถึงอีกฝั่ง
-
ด้วยมุมที่เด้ง
ทำให้เราส่งได้ทีละหลายบิทพร้อมกัน
-
ซึ่งเดินทางด้วยความเร็วแสงทั้งหมด
-
ไฟเบอร์จึงรวดเร็วมาก และที่สำคัญคือ
สัญญาณไม่เสื่อมสภาพตามระยะทาง
-
สัญญาณจึงเดินทางได้หลายร้อยไมล์
โดยที่ไม่ขาด
-
เราถึงใช้ใยแก้วนำแสงข้ามพื้นมหาสมุทร
เพื่อเชื่อมต่อทวีปเข้าด้วยกัน
-
ในปี 2008 มีเคเบิลสายหนึ่งขาด
แถวอเล็กซานเดรีย อียิปต์
-
จนอินเทอร์เน็ตในตะวันออกกลาง
และอินเดียหลายส่วนได้รับผลกระทบ
-
เราอาจเห็นอินเทอร์เน็ตเป็นของตาย
แต่ที่จริงมันเป็นระบบที่บอบบา จับต้องได้
-
ไฟเบอร์นั่นก็เจ๋ง แต่ก็แพงและทำยาก
ส่วนมากจะเป็นสายทองแดง
-
แต่เราจะเคลื่อนย้ายอะไร
โดยไม่ใช้สายได้ยังไง ส่งแบบไร้สายยังไง
-
เครื่องส่งสัญญาณไร้สายมักใช้สัญญาณวิทยุ
เพื่อส่งบิทจากจุดหนึ่งไปอีกจุดหนึ่ง
-
เครื่องก็ต้องแปลเลข 1 กับ 0
เป็นสัญญาณวิทยุด้วยความถี่ที่ต่างกัน
-
เครื่องที่รับก็แปลสัญญาณวิทยุกลับ
เป็นเลขฐานสองให้คอมพิวเตอร์คุณ
-
ความไร้สายทำให้อินเทอร์เน็ตเคลื่อนที่ได้
-
แต่คลื่นวิทยุไม่ได้เดินทางไกลขนาดนั้น
ก่อนจะสัญญาณหาย
-
เวลาอยู่ชิคาโกถึงรับสัญญาณวิทยุ
จากลอสแองเจลิสไม่ได้
-
แม้ไร้สายมันจะดี
แต่ทุกวันนี้ก็ยังพึ่งแบบมีสาย
-
ถ้าเราใช้ Wi-Fi ในร้านกาแฟ
บิทจะถูกส่งไปยังเราเตอร์ไร้สาย
-
ก่อนส่งผ่านสาย
และเดินทางไกลผ่านอินเทอร์เน็ต
-
วิธีส่งบิทแบบจับต้องได้
อาจเปลี่ยนไปในอนาคต
-
อาจเป็นเลเซอร์ระหว่างดาวเทียม
หรือคลื่นวิทยุระหว่างบอลลูน หรือโดรน
-
แต่การนำเสนอข้อมูลด้วยเลขฐานสอง
และโพรโตคอลในการรับส่งข้อมูล
-
น่าจะยังคงเดิม
-
ทุกสิ่งในอินเทอร์เน็ต ไม่ว่าจะเป็นคำ
อีเมล รูปภาพ วีดีโอหมาแมวล้วนมาจาก
-
การส่งเลข 1 และ 0 ผ่านสัญญาณไฟฟ้า
แสง คลื่นวิทยุ และความรักค่ะ
