Я познаю мир. Компьютеры и интернет: читать книгу онлайн полностью и бесплатно

Пробки бывают и в сети

Однако и это не позволило решить основные проблемы Интернета. На зыходе потока информации из компьютера ее зачастую ожидает неприятный сюрприз, который на языке водителей называется транспортной пробкой.

Представьте себе множество машин, скопившихся у железнодорожного переезда. Каждая из них везет какой–то груз. Как только стрелочник откроет шлагбаум, машины рванутся вперед. Но насколько быстро они смогут доставить своих пассажиров и груз к пункту назначения? Это во многом зависит от качества и ширины дорожного полотна. Если дорога узкая, то даже самая мощная и скоростная машина будет плестись со скоростью впереди идущего ослика.

Пропускная способность канала связи во многом подобна ширине шоссе; именно она определяет, сколько данных и как быстро можно передать от одного компьютера другому. Измеряют эту величину в килобитах в секунду.

Бит – это, как известно, минимальная единица информации, которую понимает ЭВМ. Каждый бит может принимать одно из двух значений – «О» или «1». Любой символ, команду или цифру можно записать чередой «О» и «1» или, говоря иначе, двоичным кодом.

Удобнее, конечно, было бы пользоваться привычной нам десятичной системой счисления. Однако так рассуждают люди, далекие от информатики. Компьютерщики знают, что принцип «да – нет», «горит – не горит», идет импульс или нет, позволяет реализовать связь гораздо более надежно, чем, скажем, голосом по телефону. Известно же, что те же радисты, когда связь неустойчива, тут же начинают передавать морзянку – ее куда слышнее.

Точщ) так же и при помощи двоичной системы меньше вероятность ошибки, большая надежность передачи информации в неискаженном виде. Причем для передачи одной единицы текста таким образом нужно от 8 до 64 бит.

Когда речь идет о больших массивах, их чаще измеряют в тысячах битов или килобитах, а также в миллионах бит – мегабитах. При скорости передачи данных 10–20 килобит в секунду одна страница печатного текста будет доставлена потребителю примерно за пару секунд.

Много это или мало? Вообще–то не очень много. Но именно такова сегодня средняя скорость передачи данных в системе Интернет при помощи обычного телефонного кабеля для рядового пользователя во время, когда сети не очень перегружены.

«Принцип печеной картошки»

Что делают водители, когда видят, что впереди пробка? Стараются ее объехать. Сворачивают на боковые улицы, проселочную дорогу, делают «крюки», поскольку знают – лучше все же ехать, чем стоять.

Примерно так же поступают и компьютеры в сети. Исходящая из них информация, как уже говорилось, разделяется на отдельные порции или «пакеты». И специальные системы следят, какие линии в данный момент свободны. По ним и отправляют тот или иной «пакет». Пусть он пересылается кружным путем, но все равно придет к месту назначения быстрее, нежели освободится прямая линия.

А в конечном пункте все прибывшие «пакеты», которые еще в исходном пункте были пронумерованы по порядку, выстраиваются по ранжиру, и принимающая ЭВМ получает информацию в полном порядке и объеме.

Такой способ передачи «пакетов» иногда называют «принципом печеной картошки». Вспомните, извлеченную из углей горячую картошку перекидывают с ладони на ладонь, чтобы не обжечься. Точно так же и «пакеты» перебрасывают по свободным линиям: быстрее, быстрее – пока информация не «остыла», не устарела...

По проводам или без них?

Теперь давайте познакомимся с основными способами связи компьютеров и сравним их возможности. Вены и артерии Интернета – это прозрачные и тонкие светопроводящие кабели. Они настолько тщательно сделаны, что световой импульс проходит тысячи километров, практически не ослабляясь. По волоконно–оптическим трассам несутся огромные потоки информации – от 2 до 20 тыс. мегабитов в секунду по одному жгуту. Причем каждое волокно зачастую несет не менее 2 мегабит.

Именно они связывают главные узлы сети, из которых информация растекается по медным капиллярам телефонных линий к нам, конечным потребителям. Вот эти–то капилляры и представляют собой самое слабое место во всем сложном организме Интернета. Обычные телефонные линии редко позволяют работать со скоростью более 30 килобит в секунду. И до сих пор никто не придумал способа реально расширить их возможности.

Профессионалы называют такое затруднение «проблемой последней мили», намекая на то, что одолеть последнюю милю дистанции бывают зачастую столь же трудно, как и всю остальную часть дистанции.

Тем не менее в настоящее время достижения Интернета огромны. Но захватить главный информационный плацдарм, можно только отвоевав его у телевидения. Значит, без передачи по сети «картинки» – движущегося телеизображения – ни о какой руководящей и направляющей роли Интернета говорить не приходится. В него не потекут основные рекламные деньги, от которых зависит ныне благополучие всех средств массовой информации. Телевидение же требует порядка мегабита для любого пользователя. Получается, что волокно в таком случае должно войти буквально в каждый дом. Но такое удовольствие стоит несколько тысяч долларов. Кому оно по карману?

Поэтому будущее Интернета многие специалисты видят в беспроводной связи. Она существует примерно столько же времени, сколько и телефон. От опыта Фарадея и уравнений Максвелла, открывшего электромагнитные волны, через эксперименты Герца и Попова, такая связь триумфально вошла в нашу жизнь после передачи Маркони радиосигналов через океан.

Маркони вдобавок открыл и ионосферу – слой заряженных частиц на высоте нескольких сот километров, от которых отражаются как от зеркала радиосигналы многих частот.

А нельзя ли обойтись без проводов и в нашем случае и передавать информацию без проводов от ЭВМ к ЭВМ? К сожалению, пока не получается. Радиоволны не годятся прежде всего потому, что имеют низкую частоту, а значит, и малую вместимость сигнала. Поэтому телевидению и стереофоническому радио приходится пользоваться не метровым, а дециметровым диапазоном волн.

Недавно отыскался интервал и в микроволновом или сверхвысокочастотном (СВЧ) диапазоне, давно применявшемся в радиолокаторах, который позволяет передавать большие «пакеты» информации. Однако по сравнению с радиодиапазоном микроволновый имеет два серьезных недостатка. Во–первых, более короткие СВЧ–волны уже не отражаются от ионосферы и безвозвратно теряются в окружающем нашу планету пространстве. Конечно, утешает, что такое свойство позволяет обеспечить связь с космическими кораблями, однако на Земле–то как быть?..

Схема связи через спутник

Во–вторых, СВЧ–луч практически не огибает препятствия, а мы с вами, как известно, живем на круглой планете. Не говоря уже о том, что такой луч даже в городе может натыкаться на стены небоскребов и прочие препятствия...

Однако успехи, достигнутые за последнее время на прямых микроволновых трассах, ошеломляют: 155 мегабит в секунду позволяет передавать такой луч. Это – вместимость хорошего стекловолоконного кабеля, прокладывать который приходится с большими трудами и за громадные деньги.

Получается, что за одну минуту через мировое пространство можно передать библиотеку, вмещающую всю русскую классическую литературу – от Нестора до Бродского, за день – тексты всей бывшей ленинской библиотеки. В общем, как раз такая скорость нужна для передачи качественной цифровой видеоинформации.

На СВЧ–диапазон возлагаются и главные надежды в создании всемирной сети Интернета. Так, несколько лет назад консорциум «Иридиум», возглавляемый всемирно известной компанией «Моторолла», обещал облагодетельствовать любого пользователя подключением к сети Интернет в любой точке Земли уже к 2000 году. Для исполнения этой мечты было запущено 66 низколетящих спутников связи, успешно прошедших тестирование в экспериментальном режиме.