Fő tartalom
Code.org
Tantárgy/kurzus: Code.org > 1. témakör
2. lecke: Hogyan működik az internet?- Mi az internet?
- Vezetékek, kábelek és a WiFi
- IP címek és a DNS
- Csomagok, routerek és a megbízhatóság
- HTTP és HTML
- Titkosítás és a nyilvános kulcsok
- Kiberbiztonság és kiberbűnözés
- További tananyagok az internetről a Khan Academy oldalain
© 2023 Khan AcademyFelhasználási feltételekAdatkezelési tájékoztatóSüti figyelmeztetés
Vezetékek, kábelek és a WiFi
Tess Winlock szoftvermérnök elmagyarázza, hogy az internet fizikai infrastruktúrája hogyan mozgatja az információt.
Szeretnél részt venni a beszélgetésben?
Még nincs hozzászólás.
Videóátirat
(zene) AZ INTERNET
Vezetékek, kábelek és a WIFI Tess Winlock vagyok, szoftver mérnök a Google-nál. Az a kérdés: Hogyan kerül egy kép, üzenet vagy email
az egyik helyről a másikra? Nem boszorkányosság. Az interneten keresztül. Ez egy kézzelfogható fizikai rendszer, amit információ továbbítására készítettek. Az internet hasonló a postához. De itt kicsit más
a küldemény fizikai formája. Dobozok és borítékok helyett az internet digitális információt továbbít. Az információ bitekből áll. A bit ellentétpárként képzelhető el, be- vagy kikapcsolt, igen vagy nem. Általában az 1 a bekapcsoltat, a 0 a kikapcsoltat jelenti. Mivel a bitnek két
lehetséges állapota van, bináris kódnak hívjuk. 8 bit 1 byte-ot, 1024 byte 1 kilobyte-ot, 1024 kilobyte 1 megabyte-ot alkot. Egy átlagos dal
3-4 megabyte. Nem számít kép, videó vagy dal, minden az interneten
bitekben továbbítódik. A bit az internet atomja. De nem arról van szó, hogy fizikai értelemben vett 1-eket és 0-kat küldözgetünk ide-oda. Akkor mi az a fizikai dolog, amit a hálózaton és
a levegőben küldözgetünk? Nézzünk meg egy példát arra, hogyan folyik a fizikai kommunikáció az emberek között
egy bit átküldésekor. Tegyük fel, a bekapcsolt lámpa
1-et, a kikapcsolt 0-t jelent. Vagy dudát használunk, vagy Morze jeleket
vagy ehhez hasonlót. Ezek működőképesek, de lassúak, nagy a hibalehetőség, és emberfüggőek. Gépre van szükség. A történelem során
sok rendszer épült, ami ehhez hasonló bináris információt továbbított különböző eszközökkel. Manapság a biteket elektromos
árammal továbbítjuk, fénnyel és rádióhullámokkal. Elektromos áram Az elektromos árammal
küldött bit úgy működik, mintha két vezetékkel
összekapcsolt lámpa lenne. Ha az egyik operátor
bekapcsolja az áramot, a lámpa felgyullad. Ha nincs áram, nincs fény. Ha mindkét operátor megegyezik, hogy a fény 1-et jelent,
a nincs fény 0-t, akkor van egy rendszerünk
információs bitek küldésére egyik személytől a másikig
elektromos árammal. De van egy gond. Tegyük fel, hogy egymás után
öt 0-t akarunk küldeni. Hogyan tudjuk azt megtenni úgy, hogy mindkét végen
meg lehessen számolni a nullákat? Az a megoldás, hogy bevezetünk
egy órajelet. Az operátorok megegyezhetnek, hogy másodpercenként
küldenek egy bitet, és a vevő fél másodpercenként regisztrálja a vonal állapotát. Öt 0-t úgy lehet küldeni, hogy kikapcsolod az áramot
és vársz öt másodpercet. A másik oldalon figyelik a másodperceket és jegyzik: „0,0,0,0,0”. Az 1-ekkel fordított a helyzet,
kapcsold be az áramot. Persze 1 bit/sec-nél (bit/másodperc)
gyorsabban szeretnénk üzeneteket küldeni. Ezért növelni kell a sávszélességet, ami az eszköz maximális átviteli
kapacitása. A sávszélességet bitben mérik, ami adott idő (általában másodperc) alatt
elküldött bitek számát jelenti. A sebesség másik mérőszáma a késés, ami azt méri, hogy mennyi idő alatt jut el egy bit az egyik helyről a másikra
az adótól a vevőig. Az emberi példánkban a forrástól a célig az 1 bit/sec sebesség jó gyors, de embernek nehezen követhető. Tegyük fel, hogy le akarsz tölteni
egy 3 megabyte-os dalt 3 másodperc alatt. Megabyte-onként 8 millió bittel számolva ez 8 millió bit/sec-et jelent. Egy ember nem képes ilyen sebességgel adni vagy venni, de egy gép meg tud birkózni a feladattal. Az is felmerül, hogy milyen vezetéken küldjük ezeket az üzeneteket, és milyen messzire jutnak el. Az otthonokban vagy az iskolában szokásos ethernet kábelen már 100 méter körül jelveszteség mérhető. Ha azt szeretnénk, hogy az internet
világviszonylatban működjön, más eszközre van szükség az információ nagy távolságokra
küldéséhez. Például tengerentúlra. Akkor mit használjunk? Mi az, ami sokkal gyorsabban terjed, mint az áram a vezetékben? Hát a fény. A biteket fénysugárként küldjük az egyik helyről a másikra
optikai kábelen keresztül, ami egy üveghuzal,
ami visszaveri a fényt. Amikor elküldesz egy
fénynyalábot a kábelben, az a kábelben ide-oda ugrál, amíg megérkezik a túloldalra. A visszaverődés szögétől függően egyidejűleg több bitet is küldhetünk, ahol minden fénysebességgel halad. Az optikai kábel igazán gyors. De ami még fontosabb, hogy a jel nagy távolságon
se torzul. Így több száz kilométerre küldhetünk
jelvesztés nélkül. Ezért használunk üvegszálat a tengerfenéken át a kontinensek
összekapcsolásához. 2008-ban egy kábelt átvágtak az egyiptomi Alexandria közelében, ami elvágta a Közel Kelet
és India nagy részén az internetet. Bár természetesnek vesszük az internetet, az valójában egy törékeny rendszer. Az üvegszál fantasztikus, de igencsak
drága, és nehéz dolgozni vele. Legtöbbször rézhuzalt használnak. De hogyan boldogulunk vezeték nélkül? Hogyan küldünk adatokat? Rádióhullám Általában a vezeték nélküli
bit-küldő gépek rádiójeleket küldenek
egyik helyről a másikra. A gépek az 1-eket és 0-kat különböző frekvenciájú
rádióhullámmá fordítják le. A vevő gépek megfordítják az eljárást és visszaalakítják
binárisra a számítógépnek. A wifi mobillá tette az internetet. De a rádiójel nem jut messze anélkül,
hogy ne válna teljesen zajossá. Ezért nem lehet tisztán fogni Los Angeles-i rádióadót
Chicagóban. Akármilyen jó a WIFI, ma még függ a vezetékes internettől. Ha egy kávézóban WIFIt használsz, akkor a bitjeid a WIFI routeren keresztül mennek, ezután a kábelre kerülnek, hogy bejárják az internet nagy távolságait. A bitek továbbításának technikája
változhat a jövőben. Talán műholdak közötti
lézersugarak lesznek, vagy léggömbök vagy drónok
közötti rádióhullámok. De az információ bináris kódolása és a küldési és vételi protokollok alapvetően nem változnak. Minden az interneten – legyen az szöveg, email,
kép, cicás, kutyás videó – 1-ekké és 0-kká alakul, amit elektronikus impulzusok,
fénysugár, rádióhullám és persze rengeteg szeretet továbbít. (zene)