Сколько весит интернет
СКОЛЬКО ВЕСИТ ИНТЕРНЕТ?
В материалах рубрики использованы сообщения следующих изданий: «New Scientist», «Economist» и «Fortean Times» (Англия), «Bild der Wissenschaft» и «Na-tur und Kosmos» (Германия), «Discover», «Psychology Today», «Skeptical Inquirer» и «Wired» (США), «Qa m’interesse», «Le Journal du CNRS», «La Recherche», «Science et Vie» и «Science et Vie Junior» (Франция), а также сообщения агентств печати и информация из Интернета.
Этим вопросом задались сотрудники американского научно-популярного журнала «Дискавер». Причём интересовал их не вес «железа» (серверов, компьютеров, подземных и подводных кабелей и прочего оборудования), а вес информации, ежедневно проходящей через Всемирную сеть, — потоков электронных писем, фотографий, видео-фрагментов, веб-страниц, музыкальных пьес, клипов и прочих документов, переведённых в цифровую форму, в поток единиц и нулей. Вот как они рассуждали.
Схема основных каналов пересылки информации по Интернету.
Длиннейшая цепочка единиц и нулей, в которой зашифрован передаваемый документ, для путешествия по сети разбивается на пакеты размером от нескольких десятков до нескольких сотен байт. К каждому пакету цепляется ещё и адрес, куда его слать, и номер, позволяющий на месте получения правильно собрать пакеты в единое целое. По дороге эти пакеты проходят через множество компьютеров, и в каждом они ненадолго задерживаются в памяти и анализируются; затем определяется их дальнейший путь, и они пересылаются дальше.
За вес Интернета примем вес электронов, накапливающихся в памяти компьютеров. Микросхема оперативной памяти представляет собой комплекс из миллионов микроскопических конденсаторов. Когда такой конденсатор заряжен, в нём записана единица, не заряжен — ноль. Заряженный конденсатор содержит порядка 40 тысяч электронов (это очень мало: через нить стоваттной электролампы за секунду протекает около 5,7.10 18 электронов).
Если эту небольшую статью послать по электронной почте, она займёт около 25 килобайт (только текст, без картинки). В килобайте 1024 байт, в байте — 8 бит. Следовательно, объём статьи в битах — 205 000. Можно считать, что из них половина единицы, половина — нули. Значит, единиц 102 500, и каждая изображается 40 тысячами электронов. В целом на запись этой статьи пошло примерно 4 миллиарда электронов. Масса электрона 9,11.10 28 грамма, умножьте — и вы получите массу данного текста в памяти компьютера.
Но это только одно электронное письмо. Согласно статистике (разумеется, приблизительной), 75% всей пересылаемой информации по Интернету приходится на обмен файлами между пользователями сети, а из этих файлов, в свою очередь, 59% приходится на видеофайлы, 33% — на музыку и только 9% на электронные письма, включая спам — непрошеную рекламу. В сумме получается около 40 петабайт пересылаемой за сутки информации, или 40.10 15 байт: четвёрка и за ней 16 нулей. Если принять эту величину (которая, как и все упомянутые здесь числа, кроме массы электрона, весьма приблизительна), то вся пересылаемая информация весит 0,0057 миллиграмма. И ещё треть от этого веса надо добавить, если мы хотим учесть не только обмен файлами между пользователями, но и информацию, запрашиваемую у сайтов.
Насколько этот результат имеет отношение к реальности — неясно, но, по крайней мере, он достаточно любопытен.
Весь мировой интернет весит… всего 50 граммов, и другие неожиданные факты о Сети
Интернет завоевал мир гораздо быстрее, чем это сделали его предшественники — радио и телевидение.
автор Наталья Приходько.
30 августа 2021
В августе 2021 года исполняется ровно 30 лет с момента создания первого в мире веб-сайта. Не так уж много, но сегодня вы можете выложить фото в Instagram прямо с вершины Эвереста. Большинство людей начинают утро не с чашки кофе, а с проверки мессенджеров и уведомлений на своем смартфоне.
В целом пользователи проводят около 7 часов в день во Всемирной сети со всех устройств, то есть онлайн мы находимся примерно столько же, сколько тратим на сон. При этом 51% от общего интернет-трафика приходится на долю мобильного интернета.
Вместе с нашим партнером, компанией «МегаФон», собрали интересные факты об имениннике.
Ваш кофе готов
30 лет назад, 6 августа 1991 года, британский физик Тим Бернерс-Ли, работая в ЦЕРН (Европейская организация по ядерным исследованиям) в Швейцарии, создал первые в мире веб-сервер, сайт и браузер. Кстати, сайт World Wide Web доступен до сих пор.
Спустя два года организация на безвозмездной основе сделала технологию World Wide Web свободной для пользователей — так интернет стал общедоступным, и мир впервые узнал аббревиатуру WWW.
В том же 1991 году состоялось и подключение первой в мире веб-камеры. Вы очень удивитесь, но это чудо техники транслировало работу обычной кофеварки в комнате Кембриджского университета. Камера писала картинку очень примитивного качества — всего 128х128 пикселей. Но в те годы этого вполне хватало, и сотрудники из отдаленных уголков университета знали, когда можно отправиться за свежим кофе.
Вот так выглядела первая в истории веб-трансляция: кембриджская кофеварка.
Камеру отключили спустя 10 лет — в августе 2001 года. Последний фотоснимок, сделанный этой камерой, все еще можно увидеть на ее домашней странице в интернете. Сам кофейник позже продали на аукционе eBay за 3 350 фунтов стерлингов. По курсу 20-летней давности это стоимость нового отечественного авто.
Счастливого Рождества!
Технология, которая легла в основу работы современного мобильного интернета, впервые была опробована 3 декабря 1992 года. И связана эта история со всеми любимым праздником — Рождеством.
Но об этом чуть ниже. В 1982 году европейские национальные телефонные компании начали разработку стандарта мобильной связи GSM. В 1990-м ученые опубликовали первые рекомендации, а годом позже спецификацию стандарта, поэтому 1991 год и можно считать началом развития мобильного интернета. Именно благодаря GSM у нас появилась возможность отправлять друг другу текстовые сообщения, электронные письма, просматривать сайты, слушать музыку и смотреть видео.
Тогда, в 1991 году, Нил Папуорт, работник британской компании Sema Group, принял участие в проекте SMS совместно с одним из крупнейших операторов сотовой связи из Великобритании. Тестирование программного обеспечения заняло несколько месяцев, и вот Нил впервые в истории отправил на мобильный своего шефа короткое текстовое сообщение «Счастливого Рождества». Тогда он и представить себе не мог, что стал ключевой фигурой в историческом событии.
Все больше людей хотели пользоваться интернетом не только на работе или дома, но и на улице. Это привело к тому, что в 1997 году лидеры мобильного рынка решили объединить интернет и мобильную связь с помощью протокола WAP. Но WAP загружал только простые страницы, скорость передачи данных была очень низкая, а стоимость, напротив, довольно высокой. Странички весили около 5 Кб, графика не использовалась, были только тексты и ссылки. Найти ответ на интересующий вас вопрос, в принципе, можно было, уложившись в 30 Кб.
Сейчас такие скорости и объемы данных нас только насмешат. Так, МегаФон предоставляет абонентам доступ во Всемирную сеть на скорости до 150 Мбит/с. Средняя скорость в Ростовской области — более 32 Мбит/с. Это лучший показатель по результатам 190 тысяч замеров, сделанных пользователями мобильного интернета в регионе в сетях всех операторов связи.
Авторитетная компания Ookla уже в 5-й раз подтвердила: интернет МегаФона самый быстрый на Дону и в стране.
Право на интернет
Аудитория интернета растет со скоростью 1 млн новых пользователей в день, то есть примерно 12 человек в секунду по всему миру открывают для себя возможности Сети.
Но некоторые уголки на планете до сих пор не ведают, что такое Всемирная паутина. По экспертным данным, более 40% от общей численности населения мира, то есть примерно 3,2 миллиарда людей, никогда не были онлайн. Если вдруг вы решите отдохнуть от шквала новостей и пестрых картинок в социальных сетях, отправляйтесь в путешествие по Южной Азии, Африке или в Северную Корею.
Полной противоположностью является ситуация в Финляндии: в 2010 году она стала первой в мире страной, где доступ в интернет прописали в законе как неотъемлемое право каждого гражданина.
В России количество интернет-пользователей, по данным глобального отчета Digital 2021, составляет 124 миллиона человек. То есть регулярно в онлайн выходят 81% россиян. Причем по скорости интернета наша страна входит в десятку крупнейших экономических держав мира. В среднем по стране этот показатель держится на уровне 19,8 Мбит/с.
Стражи Всемирной паутины
У интернета есть свои стражи — вполне реальные люди, располагающие особыми ключами. Объединив эти ключи, можно спасти мировую Сеть, например, в случае ее захвата кибертеррористами или технологической катастрофы. Согласитесь, звучит как конспирологическая история. Но в 2018 году корпорация по управлению доменными именами и IP-адресами (ICANN) действительно официально и впервые в истории сменила криптографические ключи, защищающие систему доменных имен интернета.
Тогда ключи были обновлены впервые со времени начала их применения в 2010 году. До появления этих ключей злоумышленники могли легко перехватить запрос компьютера и заменить его на неправильный. В результате пользователь мог подключиться к серверу мошенников, не зная этого.
Вообще ICANN сообщает о необходимости менять криптографические ключи по истечении пяти лет работы. Поэтому, возможно, в ближайшие годы нас ждет очередное такое событие глобального масштаба.
А есть ли интернет на Эвересте?
Ответ — да, и он уже мало кого удивит. Более того, запущенная здесь базовая станция работает в стандарте 5G. Но популярная для восхождения вершина уже не самое удивительное место, где сегодня доступен интернет.
Уникальными локациями базовых станций в нашей стране может похвастать МегаФон. Оператор связи лидирует по количеству собственных вышек — их более 238 тысяч, и среди них, разумеется, есть те, которые располагаются в интересных местах. Например, вышки оператора есть в городе Верхоянск и селе Томтор в Якутии. В этих населенных пунктах зарегистрирован абсолютный температурный минимум — 68 градусов ниже нуля.
За полярным кругом на Кольском полуострове находится еще одна необычная станция МегаФона. Она покрывает участок, где сходятся дороги трех направлений: Мурманск — Териберка — Туманный. Населенных пунктов в этом районе нет, но с учетом погодных условий связь жизненно необходима водителям. Самое интересное то, что работает станция на энергии ветра.
Еще одна станция, обеспечивающая абонентов сетью в экстремальных условиях, носит говорящее название — «Выживший». Она установлена на берегу Ледовитого океана, в вахтовом поселке Сабетта (полуостров Ямал у Обской губы Карского моря). Вышку назвали в честь одноименного фильма, главный герой которого тоже сумел выжить в сложных климатических условиях. В Сабетте экстремальный холод, постоянные ветра и горы снега, да и медведи тоже водятся.
Символична базовая станция МегаФона в хуторе Рогожкино Ростовской области. Она обслуживает мыс Перебойный в низовьях Дона. Именно здесь ровно 120 лет назад русский ученый Александр Попов передал историческое сообщение в радиоэфире. Вот дословный текст этого послания: «Внимание! Внимание! Всем! 27 августа 1901 года. Два часа пополудни». Это был первый в России опыт гражданской радиосвязи. Сегодня для того, чтобы что-то сообщить человеку на расстоянии, достаточно просто взять в руки мобильник.
Сколько вешать в граммах?
Если верить расчетам Калифорнийского университета в Беркли, весь интернет весит… всего 50 граммов! По крайней мере, такое число озвучили сотрудники научного канала Vsauce. Исследователи заявляют, что именно такова физическая масса всех электронов, движение которых обеспечивает работу интернета.
Авторы YouTube-канала Vsauce сравнивают интернет по весу с ягодой клубники.
кадр из видео канала Vsauce,YouTube
Что касается информации, хранящейся в Сети, то мировой объем данных в 2020 году составил 59 зеттабайт. Зеттабайт — это 10 в 21 степени байтов. Посчитайте, сколько терабайтных дисков понадобится, чтобы записать все данные, хранящиеся сейчас в интернете. Ответ вас поразит: нужно целых 60 миллиардов терабайтных дисков.
Отметим, что в 2018 году объем данных интернета был меньше почти вдвое и составлял 33 зеттабайта. Резкий рост отчасти спровоцировала пандемия, вызвавшая переход на удаленную работу и ощутимый всплеск просмотра видео. А объем данных, который будет создан в Сети в ближайшие 3 года, превысит этот показатель за последние 30 лет!
Чем еще нас удивит интернет в ближайшие годы, можно только догадываться. IT-технологии и сама сеть развиваются такими темпами, что вчерашняя фантастика сегодня становится реальностью, а завтра… Поговорим об этом завтра.
Вес Интернет составляет 50 грамм
Математики недавно подсчитали, что при добавлении книг на портативный eBook, устройство набирает вес, так как хранящие информацию электроны генерируют больше энергии. Как передает Dailymail , сотрудники научного канала Vsauce, который транслируется на YouTube воспользовались аналогичным методом для измерения массы всего Интернет. По данным ученых, вес всей глобальной сети составляет приблизительно 50 грамм. Исследователи Vsauce заявляют, что именно столько весят все электроны в токе, требуемом для работы Интернет. При этом ученые предположили, что работу глобальной сети поддерживает 75-100 миллионов серверов, не включая домашние рабочие станции. В общей сложности генерируется приблизительно 40 миллионов ватт, вес которого составляет около 50 грамм. Если включить в подсчет еще и домашние ПК, вес увеличится приблизительно в три раза. Точный вес хранимой в Интернет информации намного меньший и его определить очень трудно. Сотрудники Vsauce обратились к данным сотрудника Google Эрика Шмидта (Eric Schmidt), по мнению которого в Интернет хранится 5,000,000 терабайт информации, 0,04% из которой проиндексировано Google. Таким образом, заключают исследователи Vsauce, Интернет весит порядка 0,02 мили тонны.
Устали от того, что Интернет знает о вас все? Присоединяйтесь к нам и станьте невидимыми!
Сколько весит интернет? Рассказываем, как данные растут в объеме
Вопросом о том, сколько весит интернет, интересовал многих исследователей. Группы ученых использовали разные подходы для того, чтобы подсчитать количество письменной, аудиальной и визуальной информации. В это и упиралась главная сложность: нужно было найти общее «мерило» для всех видов контента, а также помножить это на ежедневную тенденцию к расширению глобальной сети. Мы собрали главное о том, сколько месте занимает интернет и куда нас приведет его бурный рост.
Читайте «Хайтек» в
Были ли исследования на эту тему?
Рассчитать массу интернета можно несколькими путями, по крайне мере ученые расходятся в способах.
Первый метод расчета массы Сети, предложенный Расселом Сейтцем, использует данные о количестве серверов, поддерживающих ее работу (от 75 до 100 млн по разным данным), об их среднем энергопотреблении (от 350 до 550 Вт), среднем напряжении в их логических схемах (3 В) и тактовой частоты (1 ГГц).
Силу тока в 1 Ампер создает поток из примерно 1 018 электронов в секунду. Прямой расчет показывает, что работа интернета в целом обеспечивается движением чуть более 50 грамм электронов.
Рассел Сейтц, ведущий исследователь
Другой точки зрения придерживались сотрудники американского научно-популярного журнала Discovery.
Вот как рассуждали они: длиннейшая цепочка единиц и нулей, в которой зашифрован передаваемый документ, для путешествия по сети разбивается на пакеты размером от нескольких десятков до нескольких сотен байт. К каждому пакету цепляется еще и адрес, куда его слать, и номер, позволяющий на месте получения правильно собрать пакеты в единое целое. По дороге эти пакеты проходят через множество компьютеров, и в каждом они ненадолго задерживаются в памяти и анализируются. Затем определяется их дальнейший путь, и они пересылаются дальше.
Оба расчета исходят из массы покоя электронов (9,1*10−31 кг). По словам того же Рассела Сейтца, для «подпитывания» потока 50 грамм электронов приходится прилагать около 50 млн лошадиных сил.
Как рассчитывать массу?
Если эту небольшую статью послать по электронной почте, она займет около 25 КБ (только текст, без картинки). В килобайте 1 024 байт, в байте — 8 бит. Следовательно, объем статьи в битах — 205 000. Можно считать, что из них половина единицы, половина — нули. Значит, единиц 102 500, и каждая изображается 40 тысячами электронов. В целом на запись этой статьи пошло примерно 4 млрд электронов. Масса электрона 9,11.10 28 грамма, умножьте — и вы получите массу данного текста в памяти компьютера.
Но это только одно электронное письмо. По данным за 2008 год, вся пересылаемая информация за день весила 0,0057 миллиграмма. И еще треть от этого веса надо добавить, если мы хотим учесть не только обмен файлами между пользователями, но и информацию, запрашиваемую у сайтов.
Как активность изменилась сегодня?
Согласно сервису Internet Live Stats , каждую секунду в Google делается более 50 000 поисковых запросов, просматривается 120 000 видео на YouTube, отправляется почти 2,5 млн электронных писем. Да, весьма впечатляет, но всё же эти данные не позволяют в полной мере представить себе размеры интернета.
В сентябре 2014 года общее количество сайтов перевалило за миллиард , и сегодня их примерно 1,018 млрд . А ведь здесь еще не подсчитана так называемая «глубокая паутина», то есть совокупность сайтов, не индексируемых поисковиками: контент там может быть как совершенно безобидным (например, онлайновые базы данных), так и совершенно незаконным (к примеру, торговые площадки черного рынка с доступом только через Tor). Хотя браузером Tor пользуются не только нарушители, но и пользователи, которые хотят анонимности.
Отметим, что вышеприведенная оценка численности веб-сайтов является приблизительной. Сайты возникают и исчезают, к тому же размеры глубокой и темной паутин определить практически невозможно. Поэтому даже приблизительно оценивать размеры сети по этому критерию весьма непросто. Но одно несомненно — сеть постоянно растет.
Одним из способов оценки циркулирующей в интернете информации является измерение трафика. Согласно данным Cisco , к концу 2016 года по всему миру будет передано 1,1 зеттабайта данных. А в 2019 году объем трафика удвоился достигнув 2 зеттабайт в год.
Но как можно попытаться представить себе 10 21 байт? Один зеттабайт эквивалентен 36 000 лет HDTV-видео. И понадобится 5 лет для просмотра видео, передаваемого по миру каждую секунду.
Как эта информация представлена на физических носителях?
Несмотря на восход цифрового века, для многих из нас биты и байты остаются понятиями несколько абстрактными. Раньше память измеряли мегабайтами, теперь гигабайтами. А что, если попробовать представить размер интернета в каком-то вещественном воплощении?
В 2015 году двое ученых предложили использовать для оценки настоящие бумажные страницы А4. Взяв за основу данные с вышеупомянутого сервиса WorldWideWebSize, они решили считать каждую веб-страницу эквивалентной 30 страницам бумажным. Получили 4,54 х 10 9 х 30 = 1,36 х 10 11 страниц А4.
Но с точки зрения человеческого восприятия это ничем не лучше тех же байтов. Поэтому бумагу привязали к амазонским джунглям. Согласно расчету авторов, для изготовления вышеуказанного количества бумаги нужно 8 011 765 деревьев, что эквивалентно 113 км 2 джунглей, то есть 0,002% от общей площади амазонских зарослей.
Хотя позднее в газете Washington Post предположили , что 30 страниц — слишком много, и одну веб-страницу правильнее приравнять к 6,5 страницам А4. Тогда весь интернет можно распечатать на 305,5 млрд бумажных листов.
Но всё это справедливо лишь для текстовой информации, которая занимает далеко не самую большую долю от общего объема данных. Согласно Cisco , в 2015 году на одно только видео приходилось 27 500 ПБ в месяц, а совокупный трафик веб-сайтов, электронной почты и «данных» — 7 700 ПБ.
Немногим меньше пришлось на передачу файлов — 6 100 ПБ. Если кто забыл, петабайт равен миллиону гигабайт. Так что амазонские джунгли никак не позволят представить объемы данных в интернете.
В упомянутом выше исследовании от 2011 года предлагалось визуализировать с помощью компакт-дисков. Как утверждают авторы, в 2007 году 94% все информации было представлено в цифровом виде — 277,3 оптимально сжатых эксабайта (термин, обозначающий сжатие данных с помощью наиболее эффективных алгоритмов, доступных в 2007 году).
Если записать всё это богатство на DVD (по 4,7 Гб), то получим 59 000 000 000 болванок. Если считать толщину одного диска равной 1,2 мм, то эта стопка будет высотой 70 800 км.
Для сравнения, длина экватора равна 40 000 км, а общая протяженность государственной границы России — 61 000 км. Причем это объем данных по состоянию на 2007 год. Теперь попробуем таким же образом оценить общий объём трафика, который прогнозируется на этот год — 1,1 зеттабайта. Получим стопку DVD-дисков высотой 280 850 км. Тут уже впору переходить на космические сравнения: среднее расстояние до Луны составляет 385 000 км.
Как изменится объем информации: прогнозы ученых
Сотрудник Портсмутского университета Мелвин Вопсон подсчитал, что цифровая информация может составить половину массы Земли уже к 2245 году при нынешних темпах ее увеличения. Свою статью ученый опубликовал в журнале AIP Advances.
Вопсон основывается на принципе эквивалентности массы и энергии в общей теории относительности Эйнштейна, а также на работе Рольфа Ландауэра, который применил законы термодинамики к информации, и на исследовании Клода Шеннона, который изобрел бит.
Согласно Вопсону, примерно через 130 лет энергия, необходимая для поддержания процесса создания цифровой информации, сравняется со всей энергией, производимой в настоящее время на планете Земля, и к 2245 году половина массы Земли будет преобразована в «массу цифровой информации».
Ученый сделал такой вывод, поскольку человечество использует такие ресурсы, как уголь, нефть, природный газ, медь, кремний и алюминий для создания и поддержания работы огромных компьютерных ферм и обработки цифровой информации, это ведет к перераспределению земной материи от физических атомов к цифровой информации — пятому состоянию материи наряду с жидкостью, твердым телом, газом и плазмой.
В конце концов, согласно автору новой работы, мы достигнем состояния, когда количество битов, созданных человеком, превзойдет количество атомов на Земле. Согласно расчетам Вопсона, это произойдет уже через 150 лет, учитывая нынешние темпы прироста количества информации по 50% в год.
Рост количества цифровой информации кажется неудержимым. По данным IBM и других компаний, занимающихся исследованием больших данных, 90% мировой информации, существующей сегодня, было создано только за последние 10 лет. В некотором смысле нынешняя пандемия COVID-19 ускорила этот процесс, поскольку благодаря ей мы начали производить и использовать больше цифрового контента, чем когда-либо прежде.
Мелвин Вопсон, сотрудник Портсмутского университета
Физик заявил, что через 130 лет энергия, необходимая для поддержания процесса создания цифровой информации, сравняется со всей энергией, которая производится сейчас на Земле. Ученый также отметил, что 90% мировой информации, существующей сегодня, было создано за последние десять лет.
Читать также