وزن اینترنت چقدر است

[EVOLUTION 921]

منبع خبری: afson01

پرسشی که کسی تاکنون به آن فکر نکرده است

افسون۰۱:اطلاعات چقدر وزن دارد؟ بیشتر افراد می دانند که کامپیوتر دربردارنده تمام انواع اطلاعات است؛ از ای میل و اسناد گرفته تا ویدئوکلیپ، صفحات وب و هر چیز دیگر. همه این اطلاعات به صورت رشته یی از ارقام باینری (صفر و یک) نشان داده می شود. این ارقام نه تنها ماهیت ریاضی دارند، بلکه چیزهای ملموسی نیز هستند. آنها به صورت ولتاژ در مدارهای الکترونیکی قرار دارند. بنابراین هر جزء (bit) اطلاعات باید وزنی (هرچند بسیار ناچیز) داشته باشد. اکنون می خواهیم این پرسش را مطرح کنیم؛ وزن اطلاعاتی که در یک روز معمولی از طریق اینترنت ارسال می شد، چقدر است؟

در پاسخ به این سوال، پایگاه های اطلاعاتی فنی را جست وجو کردیم، کتاب های مرجع را ورق زدیم، به سایت گوگل سرزدیم و با کارشناسان صحبت کردیم. معلوم شد که اگر جواب مشخصی بخواهیم، باید خودمان آن را محاسبه کنیم، زیرا به نظر می رسد که هیچ کس دیگری قبلاً این پرسش را مطرح نکرده است.

کلید حل معمای وزن اینترنت در فهم آن فرآیند اساسی یی قرار دارد که تمام این اطلاعات از مجرای آن عبور می کند، خواه درباره ای میلی که از آن طرف خیابان فرستاده شده است بحث کنیم یا از تصویری که از یک وب کم از آن سوی دنیا ارسال شده است. برای آنکه سفر در اینترنت به آسانی انجام شود، اطلاعات به بسته های کوچکی به نام Packet تقسیم می شود. این بسته ها شامل اجزای کوچکی از اطلاعات است که از چند ده تا یک هزار بایت حجم دارد. علاوه بر اطلاعاتی که باید ارسال شود، هر بسته دارای جزئیات آدرس دهی به مسیرهای لازم نیز هست.

بدون در نظر گرفتن اینکه بسته به کجا فرستاده می شود یا نوع تجهیزاتی که بسته از آن عبور می کند، چیست، یک چرخه اساسی بارها تکرار می شود تا بسته به مقصد برسد. پیام در حافظه یک رایانه ذخیره می شود، سپس تجزیه و تحلیل می شود تا مشخص شود که به کجا باید ارسال شود، به نحوی برای ارسال شدن کدگذاری می شود (یا به صورت الکترون هایی در یک کابل اترنت یا به شکل فوتون هایی که از یک کارت Wi-Fi تشعشع می شود) آنگاه به رایانه بعدی موجود در زنجیره فرستاده، کدگذاری و در حافظه همان رایانه ذخیره می شود. چرخه مذکور تا هر اندازه که لازم باشد تکرار می شود. چیزی که در اینجا اهمیت دارد، خود الکترون ها یا امواج رادیویی که از رایانه شما فرستاده می شود نیست، بلکه الگوی بیت هایی است که این امواج آن را شرح می دهد.

الکترون ها یا امواجی که مستقیماً از رایانه شما ارسال می شود معمولاً زیاد دور نمی روند (حداکثر چند صد فوت) تا به رایانه دیگری برسند. حتی هنگامی که شما بسته هایی را به صورت پالس های نور و از راه کابل های فیبرنوری به هزاران مایل دورتر می فرستید، دستگاه های تکرارکننده (repeater) که در فاصله هر ۲۰ مایل و در سطح دریا قرار داده شده است، فوتون های دریافتی را جذب کرده و فوتون های جدیدی را به تکرارکننده بعدی ارسال می کنند.

به عبارت دیگر، اجزای فیزیکی که در اینترنت حرکت می کنند، هرگز به جای دوری نمی روند. آنچه که واقعاً به دوردست می رود (چیزی که حامل وزن است) الگوی بیت نشان دهنده هر بسته است که دائماً در حافظه الکترونیکی هر سیستم در هنگام عبور اطلاعات از شبکه بازسازی می شود. یک راه درک این موضوع آن است که تصور کنید من خودرویی دارم که شما مایل به داشتن آن هستید. یک فرض عجیب دیگر آنکه شما در جزیره یی زندگی می کنید که از طریق هوایی یا دریایی کاملاً غیرقابل دسترس است. بنابراین من نمی توانم خودروی خودم را مستقیماً برای شما بفرستم. خوشبختانه در جزیره محل سکونت شما یک کارگاه مدرن و مجهز و انبار بزرگی از قطعات خودرو وجود دارد، بنابراین برای آنکه من ماشین خود را برای شما ارسال کنم، آن را به تفصیل بررسی کرده و نقشه کامل آن را ترسیم و برای شما فکس می کنم. آنگاه شما می توانید خودروی مرا از روی نقشه های تفصیلی آن مونتاژ کنید. اکنون شما خودروی جدیدی دارید که می توانید سوار آن شده و در جزیره خود رانندگی کنید، خودرویی که کاملاً حقیقی است و وزن دارد.

اگر شما بتوانید وزن بیت های مربوط به یک قطعه اطلاعاتی را هنگامی که روی حافظه یک رایانه قرار می گیرد، اندازه گیری کنید، آنگاه نصف راه محاسبه وزن اینترنت را طی کرده اید.

نکته؛ هنگامی که این مقاله منتشر شد، آقای «راسل سایتز» نیز مقاله یی نوشت که در آن وزن اینترنت تخمین زده شده بود. خواندن این مطلب و مقایسه آن با مقاله من ممکن است برای شما جالب باشد.

ما دریافتیم که برای تخمین وزن اینترنت به یک پیش زمینه فنی احتیاج است. درون حافظه یک رایانه معمولی، خازنی است که به یاد می آورد یک بیت مفروض باید صفر باشد یا یک. این خازن یک قطعه موجود روی تراشه است و می تواند مقدار کمی بار الکتریکی را در خود نگه دارد. اگر خازن یک سلول را شارژ کنید، بیانگر یک (۱) منطقی است. خازن شارژ نشده نشان دهنده ۰ (صفر) منطقی است. خازن های حافظه به قدری کوچک هستند که برای شارژ شدن هر یک از آنها فقط به ۴۰ هزار الکترون نیاز است که واقعاً مقدار بسیار کوچکی است. در مقام مقایسه به یادآورید که از یک حباب لامپ صد واتی در هر ثانیه حدود ۱۰۱۸+۷/۵ الکترون عبور می کند،

اکنون بیایید نگاهی به یک ای میل معمولی داشته باشیم، مثل یک متن ساده و ضمیمه واژه پرداز Microsoft Word (مثل زمانی که پیش نویس این مقاله را برای افراد می فرستیم تا درباره حل این مساله فکر کنند). چنین ای میلی تقریباً ۵۰ کیلو بایت محتوا دارد. از آنجا که در هر بایت ۸ بیت وجود دارد و هر کیلوبایت از ۱۰۲۴ بایت تشکیل می شود، لذا این ای میل شامل تقریباً ۴۱۰ هزار بیت است. البته همه این بیت ها یک نیستند، چون در آن صورت ای میل خسته کننده یی خواهد شد، به طور میانگین حدود نیمی از این بیت ها یک و نیمی دیگر صفر است. بنابراین تقریباً ۲۰۵ هزار یک باید در حافظه رایانه ذخیره شود که مستلزم وجود حدوداً ۸ میلیارد الکترون است. وزن هر الکترون ۳۰-۱۰+۲ پوند است، بنابراین یک ای میل با حجم ۵۰ کیلو بایت تقریباً یک پنج هزارم کاتریلیون (۱۹- ۱۰+۲) اونس وزن دارد که به اندازه وزن ۲۱ هزار اتم سرب است.

این عدد ممکن است خیلی بزرگ به نظر برسد، ولی در حقیقت مقدار بسیار کوچکی است. هر اونس سرب دربردارنده حدود ۸۲ میلیون کاتریلیون (۱۰۲۲+۲/۸) اتم است،

آنچه که ذکر شد فقط یک ای میل بود. در کل چقدر اطلاعات (تمام صفحات وب، پیام های فوری، جریان های تصویری و هر چیز دیگری که بتوان تصور کرد) در اینترنت جریان دارد؟ قطعاً یافتن مقدار دقیق آن کار دشواری است، ولی نهایتاً ما پاسخ خود را از مقاله دکتر «کلیفورد هالیدی» (که با عنوان «رشد اینترنت در سال ۲۰۰۶» و به وسیله شرکت مشاوره یی در امر ارتباطات به نام Information Gatekeepers منتشر شد) به دست آوردیم. او چنین برآورد کرد که مقدار کل ترافیک اینترنت با نگاهی به فعالیت اتصال کاربران نهایی (از قبیل خطوط مودم dial up، اتصال به وسیله فیبر نوری و DSL) قابل محاسبه است. اتصال باند پهن به منازل و بنگاه های تجاری، مانند ADSL و مودم های کابلی، بیشتر بار اینترنت را تولید می کند. آقای «هالیدی» همچنین کشف کرد که ۷۵ درصد کل ترافیک اینترنت به دلیل به اشتراک گذاشتن فایل بین کاربران است، ضمن آنکه ۵۹ درصد اشتراک فایل ها مربوط به افرادی است که فایل های ویدئویی خود را با هم مبادله می کنند. اشتراک فایل های موسیقی نیز حدود ۳۳ درصد ترافیک را تشکیل می دهد. طبق تخمین آقای «هالیدی» فقط ۹ درصد از کل ترافیک مربوط به ای میل است. این رقم کل حدود ۴۰ پتابایت (یا ۱۰۱۶+۴ بایت) است. با در نظر گرفتن این عدد و قرار دادن آن در همان فرمولی که ما برای ای میل ۵۰ کیلوبایتی به دست آوردیم، مقدار کل ۸-۱۰+۳ پوند (حدود ۹-۱۰+ ۹/۵ کیلوگرم) حاصل می شود. سرانجام پس از مقدار زیادی محاسبه توانستیم پاسخ را پیدا کنیم؛ وزن محتوای اینترنت تقریباً ۲/۰ میلیونیوم یک اونس (حدود ۷/۵ میکروگرم) است.

نامه های دوستانه، قراردادهای تجاری، اسپم (پیام های ناخواسته)، دادخواست ها، خبرنامه های فوری، نمایش های تلویزیونی، مقالات خبری، برنامه های تعطیلات، فیلم های خانگی، صفحات معروف وب، راز و رمز فرمان های نظام های موسیقی، پیام های تبریک و تسلیت و هر چیز دیگری که در زندگی انسان وجود دارد به صورت صفر و یک در فضای اینترنت کدگذاری می شود. اگر همه آنها را با هم جمع کنیم، وزن کل آنها تقریباًبه اندازه کوچک ترین دانه شن روی زمین است، دانه یی که قطر آن تنها به اندازه دو هزارم اینچ (تقریباً ۰۵/۰ میلی متر) باشد