نکاتی جالب درباره چگونگی کارکرد دقیق اینترنت و انتقال اطلاعات

در هر ثانیه ای که می گذرد، مردم نقاط مختلف دنیا، صرف نظر از دین و نژاد و مذهب خود، میلیون ها ایمیل برای یکدیگر ارسال می کنند، اطلاعاتی که لازم دارند را در موتور های جستجو گر پیدا می کنند و به طور کلی استفاده گسترده ای از اینترنت دارند. به طوری که پدیده اینترنت در حال حاضر و در دنیایی که در آن زندگی می کنیم، از مهمترین (اگر نگوییم مهمترین) تکنولوژی های مورد استفاده بشر است که بدون آن قطعاً معضلات گسترده ای در سراسر دنیا پدید خواهد آمد. با تمام این تفاسیر، بحث اصلی مقاله ما در خصوص مسئله دیگری است که البته کاملاً در ارتباط با اینترنت است. آیا تا کنون به این فکر کرده اید که این اطلاعات (برای نمونه ایمیلی که ارسال می کنید) چگونه به مقصد خود می رسند؟ باور عامه مردم این است که اینترنت در جریان هوا  قرار گرفته است و چنین حالتی دارد و برای اثبات این نظریه خود، گوشی های تلفن همراه هوشمند خود را مثال می زنند که عملاً به هیچ جایی از نظر فیزیکی مرتبط نیست. در رابطه با این نظریه باید گفت که تنها چیزی حدود یک درصد از کل اطلاعات ارسالی توسط اینترنت، به واسطه امواج ماهواره ای که در هوا جریان دارد، منتقل می شود و بخش اعظم این اطلاعات به گونه ای ارسال می شود که برای بسیاری عجیب خواهد بود. با سیارک همراه باشید تا اطلاعات دقیق تری در این خصوص در اختیار شما بگذاریم.

«اینترنت» که در دنیای مدرن کنونی یکی از مهمترین منابع مورد استفاده بشر است، بسیار آسیب پذیر تر از آن چیزی است که فکر می کنیم. بخش اعظم ادواتی که اطلاعات را منتقل می کند در زیر پای ما و در زیرِ زمین قرار گرفته اند. اول از همه این ادوات شامل کابل هایی می شود که قطری به اندازه یک طناب دارد و در اعماق دریا و زیر زمین کار گذاشته شده است و به یک سری واحد های ذخیره دیتا یا اطلاعات غول پیکر متصل می شود. این واحد ها قابلیت ذخیره سازی هرگونه اطلاعاتی را داشته و نیز این قابلیت را دارد که در زمانی بسیار کوتاه این اطلاعات خود را در اختیار افراد قرار دهد. بیایید به طور جزئی تر نگاهی به این کارکرد و طرز کار کلی ای بیندازیم که در نهایت سبب انتقال اطلاعات به واسطه اینترنت می شود:

اگر بخواهیم به طور اساسی به طرز کار اینترنت نگاه کنیم و تعریفی کلی از آن به دست بدهیم، باید بگوییم که وظیفه اینترنت به صورت خیلی خیلی کلی این است که اطلاعات را از نقطه «A» به نقطه «B» منتقل کرده و برساند. اما این نقاط دقیقاً چه تعریفی دارند؟ آیا مکانی به خصوص هستند؟ یا چیزی دیگر؟ در حقیقت این نقاط همان چیزی هستند که در علم امروز کامپیوتری با نام «آی پی آدرس» شناخته می شوند. این آی پی آدرس، در حقیقت یک کد به خصوص و کاملاً منحصر به فرد برای هر دستگاهی است که (صرف نظر از این که در کدام نقطه از کره زمین باشد) زمانی که به اینترنت متصل می شوید، دستگاه شما به واسطه آن شناسایی می شود. اگر برایتان جالب باشد که بدانید آپی آدرس دستگاه شما چیست، به سادگی می توانید در گوگل جستجو کرده و آن را بیابید. این عبارت را در گوگل تایپ کنید: «My IP Adress(آی پی آدرسِ من)». زمانی که هر فعالیتی توسط هر شخصی در اینترنت صورت بگیرد، اطلاعات از سرور های دیتا یا اطلاعاتی به دیگری منتقل می شود. این سرور ها در سراسر  نقاط دنیا کار گذاشته شده اند. شاید برایتان جالب باشد که بدانید در سال 2008 آماری در خصوص میزان تخمینی اطلاعاتی که میان سرور های مختلف جا به جا شده بود، منتشر شد و بر اساس این آمار، این رقم به چیزی حدود نه و نیم تریلیون گیگابایت می رسید.

نکته ای که در خصوص این جا به جایی دیتا یا اطلاعات وجود دارد این است که، برای اینکه اطلاعات مشخصی از سروری به سرور دیگر نقل مکان کند، در بیشتر موارد باید از اقیانوس هایی که قاره ها را از یکدیگر جدا کرده است، عبور کند. برای رسیدن به این مهم و انتقال مقرون به صرفه اطلاعات، از کابل هایی استفاده می شود که پیش از این ذکر شد و در خصوص آن توضیحاتی داده شد. دلیل استفاده از کابل به جای امواج ماهواره ای این است که بدین وسیله هم اطلاعات سریع تر منتقل خواهد شد و هم هزینه کمتری صرف این انتقال خواهد شد، اما کار گذاشتن این کابل ها در اعماق اقیانوس ها کار بسیار دشواری است که بیش از دویست سال زمان صرف شده تا به طور کامل انجام شود و به پشت کار بسیار زیادی احتیاج داشته است.

برای این که اینترنتی که در حال حاضر همگی از آن بهره می گیرم، بدل به چیزی شود، که کنون است، افرادی این وظیفه را تقبل کرده اند که چیزی حدود سیصد کابل در اعماق دریا کارگذاری کنند. مجموعاً این کابل ها، طولی معادل با 550000 مایل (یک مایل برابر با 1.609 متر است) را پوشش داده و طی می کند (در تصویر مشاهده می کنید). بنا به آخرین اطلاعات دریافتی از اُرگان های مربوطه، بیش از نود و هفت درصد اطلاعات میان-قاره ای به وسیله همین کابل ها جا به جا می شود. برای این که درک دقیق تری از طول این کابل ها داشته باشید، می توان این مثال را ذکر کرد که اگر تمامی این کابل ها را برداشته و در امتداد یکدیگر قرار دهیم (به هم بچسبانیم تا یک کابل یک تکه داشته باشیم)، طول آن به اندازه ای است که از کره زمین تا کره ماه امتداد پیدا کرده و دوباره بر می گردد و پس از آن می تواند سه بار به طور کامل به دور عریض ترین پهنای کره زمین کشیده شود.

طول بلند ترین این کابل های به 24000 مایل می رسد. این کابل، آلمان را به کره مرتبط می کند و حتی از کره هم فرا تر رفته (به سمت جنوب) و به استرالیا می رسد. در طول مسیر نیز این کابل به سی و نه سرور مختلف متصل می شود (در تصویر قابل مشاهده است). اولین کابلی که از فراز قاره ای عبور کند، در سال 1858 کار گذاشته شد که ایرلند را به کشوری متصل می کرد که در آن زمان تازه پیدا شده بود.

این کابل هایی که در اعماق دریا ها و اقیانوس ها از آن ها استفاده می شود، انواع مختلفی دارد که در تصویر مشاهده می کنید. بسته به نوع استفاده، این کابل ها ضخامتی کمتر یا بیشتر خواهد داشت که نهایتاً از سه اینچ بیشتر نمی شود. کابلی که از کمترین قطر برخوردار است (آخرین کابل در سمت راست تصویر)، برای استفاده در اعماق اقیانوس ها استفاده می شود که عمق بیشتری نسبت به سایر نقاط دارد. در حقیقت این کابل ها، متشکل از قسمت درونی هستند که همان فیبر نوری است و توسط لایه بیرونی متشکل از ژل های ضد آب و فلزات مختلف محافظت می شود. در حقیقت همین فیبرهای نوری هستند که اطلاعات را منتقل می کنند و مهمترین قسمت کابل همان است. شاید برایتان جالب باشد اگر بدانید که برای کار گذاشتن هر کدام از این کابل ها در اعماق آب ها به هیچ عنوان کار ساده ای نیست و ماه ها زحمت و میلیون ها دلار هزینه پشت این کار طاقت فرسا و دشوار است. برای کار گذاری این کابل ها به یک کشتی غول پیکر نیاز است که قابلیت جای دادن کابل هایی با طول بسیار زیاد در آن باشد. نکته دیگری که در خصوص این کار وجود دارد این است که برای کار گذاشتن برخی از این کابل ها تا اعماق بیست و پنج هزار پایی دریا باید پایین رفت و این مسئله باعث می شود که به خاطر فشار زیاد آب در آن عمق، کابل به مرور زمین احتیاج به تعمیر پیدا کند. عامل دیگری که سبب این مسئله می شود، حمله موجودات دریایی به کابل ها و پاره شدن احتمالی آن ها است.

برای این منظور (تعمیر کابل) افراد متخصصی در نظر گرفته شده اند که بوسیله کشتی یا قایق به محل اعزام می شوند و کابل را تعمیر می کنند. ممکن است برای این کار لازم باشد کابل را به دو قسمت تقسیم کرده، هر دو قسمت را بالا آورده و تعمیر کنند و دوباره کار بگذارند. بنا به آمار به دست رسیده، همه ساله چیزی حدود پنجاه بار این اتفاق تنها در اقیانوس اطلس می افتد.

در طول مسیر این کابل ها نقاطی در سطح خشکی در نظر گرفته شده است که نقش لنگر گاه کشتی را برای کابل ایفا می کند، پس از اتصال به این نقطه، کابل بقیه مسیر خود را به سمت سرور های دخیره اطلاعاتی که پیش از این توضیحاتی در خصوص آن داده شد، طی می کند. نگه داری و برنامه ریزی برای کار گذاری کابل ها در زیر زمین به مراتب ساده تر از انجام این فرایند در اقیانوس ها است (برای مثال دیگر خطر این که کوسه به کابل حمله کند وجود ندارد)، اما به هر حال چالش های مخصوص به خود را دارد و کار چندان ساده ای نیست. تنها در ایالات متحده آمریکا، 542 کابل زیر زمینی وجود دارد (در تصویر با رنگ زرد مشخص شده است) که در 273 نقطه به یکدیگر متصل می شوند (در تصویر با مربع های آبی نشان داده شده است). حتی فراهم آوردن نقشه ای از چگونگی قرار گرفتن این کابل ها در زیر زمین، تا سال 2015 امکان پذیر نبود. در آن سال، پائول بارفورد، به همراه تیم تحقیقاتی اش، پس از چهار سال فعالیت موفق به فراهم آوردن این نقشه شدند(از 2011 تا 2015).  این که کابل ها در کدامین نقاط از یک کشور به خصوص قرار بگیرند، کاملاً بستگی به شرایط جغرافیایی و راه های اصلی آن کشور دارد. برای مثال در ایالات متحده، بیشتر کابل ها در طول راه های اصلی و ریل های قطار قرار گرفته اند. یکی از مشکلات و چالش هایی که در کار گذاری کابل ها در زیر زمین در خشکی سد راه افراد است، مسئله چگونگی و انتخاب جایی است که این کابل ها را کار بگذارند. برای اینکه از بیرون آوردن این کابل ها جلوگیری شود، به طور معمول آن ها را در لوله های قدیمی حامل گاز و نفت قرار می دهند و روی زمین نیز نشانه هایی برای آن می گذارند که مشخص باشد در زیر این نقطه، کابل قرار داده شده است.

همان گونه که کابل هایی که در اعماق دریا کار گذاشته می شوند، به مرور زمان در معرض آسیب طبیعی قرار می گیرند، کابل های زیر زمین نیز از حوادث طبیعی مانند زلزله، دچار آسیب شده و به تعمیر احتیاج پیدا می کنند.

این کابل ها در نهایت به همان مرکز های ذخیره اطلاعاتی می رسند که در ابتدای متن درباره اش توضیحاتی داده شد (یکی از این مراکز را در تصویر مشاهده می کنید). این مراکز اطلاعاتی، به طور معمول در نقشه قرار نمی گیرند و  در فاصله بسیار زیادی از شهر، در نقاط دور افتاده و روستایی ساخته می شوند، اما گاهی نیز این مراکز را در شهر های پر جمعیت و شلوغ می سازند (به گونه ای که مشخص نباشد این ساختمان یک مرکز ذخیره اطلاعات است). در تصویر زیر یکی از این مراکز را مشاهده می کنید که در شهر ساخته شده است.

یکی از شلوغ ترین این مراکز (از لحاظ انتقال دیتا یا اطلاعات) در شهر منهتن آمریکا قرار دارد. یک کمپانی تجاری با نام «تلکس» در طبقه نهم ساختمانی در منهتن عهده دار نگهداری و راه اندازی از این مرکز اطلاعاتی شده است که بسیاری از کانال های تلوزیونی از سراسر دنیا، اطلاعات خود را به آن منتقل می کنند.

برای اینکه هر کدام از این مراکز اطلاعاتی بتوانند به فعالیت مستمر خود ادامه دهند، به انرژی فوق العاده زیادی نیاز است. اخیراً کمپانی «اپل» برای این که بتواند انرژی لازم برای مرکز اطلاعاتی اش در کارولینای شمالی را فراهم کند، اقدام به ساختن سازه هایی برای دریافت انرژی خورشیدی و مورد استفاده قرار دادن آن کرده است که مساحت این سازه ها به چیزی حدود صد هکتار می رسد. این مرکز اطلاعاتیِ کمپانی اپل، به طور معمول به چیزی حدود بیست مگا وات انرژی نیاز دارد. این میزان انرژی برابر با مصرف سه هزار خانه مسکونی است.

تیمو آرنال که طراح و سازنده یک مرکز اطلاعاتی در اروپا بوده است، توضیحاتی در خصوص فضای داخلی آن ها داده است که می تواند برای تان جالب توجه باشد. نکته ای که در خصوص فضای داخلی این مراکز وجود دارد این است که پر از سرور ها و روتر هایی است که صدایی کر کننده تولید می کنند و مرتب در حال فعالیت هستند. در نتیجه فعالیت های دستگاه های متفاوت در این مراکز، هوای سرد و یا گرم مرتب در جریان است. حداقل ارتفاعی که برای این سازه این مراکز در نظر گرفته می شود، باید چیزی میان دوازده تا چهارده فوت باشد تا توان تحمل گرمای تولید شده ناشی از فعالیت دستگاه ها را داشته باشد. با تمام این تفاسیر، این مراکز اطلاعاتی به هیچ وجه گزینه مناسبی برای اینکه وقت خود را در آن بگذرانید نمی باشند، با این حال، کسانی هستند که در این مراکز کار می کنند تا امکان انتقال اطلاعات برای سایرین وجود داشته باشد و این مسئله اجتناب ناپذیر است.

حال اگر نگاهی به یکی از این مراکزی که در تصویر زیر مشاهده می کنید، بیندازید، متوجه خواهید شد که در حقیقت، انتقال اطلاعات و اینترنت، بسیار واقعی تر و فیزیکی تر از آن چیزی است که می اندیشیم. 

ترجمه itrans.ir 

 

- نظرات

برای ارسال نظر، لطفا وارد حساب خود شوید یا ثبت نام نمایید.