Carl Osborne, podpredsednik Tata za razvoj globalne mreže, razloži podrobnosti.
Čim bližje ste površini, tem več zadrževalnega prostora morate vzdržati morebitne škode pri pošiljanju. Rovi se kopajo v plitvi vodi, kjer so položeni kabli. Vendar pa na večjih globinah, kot v zahodnoevropskem bazenu z globino skoraj pet in pol kilometrov, zaščita ni potrebna - komercialni ladijski promet ne ogroža kablov na dnu.
Na tej globini je premer kabla le 17 mm, je kot flomast v debelem izolacijskem polietilenskem plašču. Bakreni vodnik je obdan z množico jeklenih žic, ki ščitijo optično vlakno, ki je v mehko tiksotropno žele vgrajeno v jekleno cev premera manj kot tri milimetre. Notranji zaščiteni kabli so enaki, poleg tega pa so obloženi z eno ali več plastmi pocinkane jeklene žice, ovite okoli celotnega kabla.
Brez bakrenega prevodnika ne bi bilo podvodnega kabla. Optična tehnologija je hitra in lahko prenese skoraj neomejene količine podatkov, vendar vlakna ne morejo delovati na dolge razdalje brez majhne pomoči. Za izboljšanje prenosa svetlobe po celotni dolžini optičnega kabla so potrebne naprave za ponovitev - v resnici ojačevalci signala. Na kopnem je to enostavno storiti z lokalno elektriko, toda na oceanskem dnu ojačevalci črpajo neposredni tok iz bakrenega vodnika kabla. Od kod ta tok? Od postaj na obeh koncih kabla.
Čeprav potrošniki tega ne vedo, je TGN-A pravzaprav dva kabla, ki tečeta čez ocean na različne načine. Če je ena poškodovana, bo druga zagotovila kontinuiteto komunikacije. Nadomestni TGN-A pristane 110 kilometrov (in tri zemeljska ojačevalnika) od glavnega in od tam dobiva svojo energijo. Eden od teh čezatlantskih kablov ima 148 ojačevalcev, drugi, daljši, pa 149.
Vodje postaj se skušajo izogniti javnosti, zato pokličem našega vodiča Johna. John pojasni, kako sistem deluje:
Promocijski video:
"Za napajanje kabla je na našem koncu pozitivna napetost, v New Jerseyju pa negativna. Trudimo se ohraniti tok: napetost zlahka naleti na upor na kablu. Na obeh koncih je razdeljena napetost okoli 9 tisoč voltov. Temu rečemo bipolarno hranjenje. Torej približno 4.500 voltov z vsakega konca. V normalnih pogojih bi lahko celoten kabel ohranili brez pomoči ZDA."
Ni treba posebej poudarjati, da so ojačevalniki zgrajeni tako, da trajajo 25 let brez prekinitev, saj nihče ne bo pošiljal potapljačev navzdol, da bi zamenjal stike. A če pogledamo vzorec samega kabla, znotraj katerega je le osem optičnih vlaken, je nemogoče ne pomisliti, da mora biti z vsemi temi napori nekaj več.
»Vse je omejeno z velikostjo ojačevalnikov. Osem parov vlaken zahteva ojačevalnike, ki so dvakrat večji, razlaga John. In več ojačevalnikov, več energije je potrebno.
Na postaji osem žic, ki sestavljajo TGN-A, tvori štiri pare, od katerih vsaka vsebuje sprejemno vlakno in oddajno vlakno. Vsaka žica je pobarvana v drugačni barvi, tako da lahko v primeru okvare in potrebe po popravilih na morju tehniki razumejo, kako vse sestaviti v prvotnem stanju. Prav tako lahko delavci na kopnem ugotovijo, kaj vstaviti, če so priključeni na podvodni terminal (SLTE).
Popravilo kablov na morju
Peter Jamieson, strokovnjak za podporo vlaken v Virgin Media, poroča o popravilih kablov.
"Takoj ko je kabel najden in pripeljan na ladjo na popravilo, je nameščen nov kos nepoškodovanega kabla. Nato se naprava z daljinskim upravljanjem vrne na dno, poišče drugi konec kabla in vzpostavi povezavo. Potem je kabel z uporabo visokotlačnega vodnega curka zakopan v dno največ en in pol metra, "pravi.
"Ponavadi popravilo traja približno deset dni od datuma odhoda popravila, od tega štiri do pet dni dela neposredno na mestu okvare. Na srečo je to redko: Virgin Media se je v zadnjih sedmih letih srečala le z dvema."
QAM, DWDM, QPSK …
S postavljenimi kabli in ojačevalniki - verjetno že desetletja - nič drugega v oceanu ni mogoče prilagoditi. Pasovna širina, zamuda in vse, kar je povezano s kakovostjo storitev, so urejene na postajah.
"Popravek napak naprej se uporablja za razumevanje poslanega signala in tehnike modulacije so se spreminjale, kolikor se je povečal obseg prometa, ki ga prenaša signal," pravi Osborne. "QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) in BPSK (Binary Phase Shift Keying), ki se včasih imenuje PRK (Double Relational Phase Shift Keying) ali 2PSK, sta modulaciji dolgega dosega. 16QAM (Quadrature Amplitude Modulacija) bi uporabili v krajših kabelskih sistemih za podmornice, razvija se tehnologija 8QAM, vmesna med 16QAM in BPSK.
Tehnologija DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) se uporablja za združevanje različnih podatkovnih kanalov in za prenos teh signalov na različnih frekvencah - skozi svetlobo v specifičnem barvnem spektru - preko optičnega kabla. Pravzaprav tvori veliko virtualnih optičnih povezav. To dramatično poveča pretok vlaken.
Danes ima vsak od štirih parov pasovno širino 10 Tbit / s in lahko doseže 40 Tbit / s v kablu TGN-A. Takrat je bil 8 Tbps največji potencial, ki je bil na voljo na tem Tata kablu. Ko bodo novi uporabniki začeli uporabljati sistem, uporabljajo proste zmogljivosti, vendar tega ne bomo osiromašili: sistem ima še vedno 80% potenciala, v prihodnjih letih pa bo s pomočjo novega novega kodiranja ali povečanega multipleksiranja skoraj zagotovo mogoče povečati prepustnost.
Ena glavnih težav, ki vplivajo na uporabo fotonskih komunikacijskih vodov, je disperzija v optičnih vlaknih. To je ime tega, kar vključujejo oblikovalci pri načrtovanju kabla, saj imajo nekateri odseki vlaken pozitivno disperzijo, nekateri pa negativno disperzijo. In če morate opraviti popravila, morate biti prepričani, da imate pri roki kabel s pravo disperzijo. Na kopnem je elektronska kompenzacija disperzije naloga, ki se nenehno izboljšuje za ravnanje z najšibkejšimi signali.
"Včasih smo uporabljali tuljave iz vlaken, da bi prisilili kompenzacijo disperzije," pravi John, "zdaj pa je vse izvedeno v elektronski obliki. Veliko bolj natančno je povečati pretok. " Tako lahko zdaj, namesto da prvotno ponudite uporabnikom 1-, 10- ali 40-gigabitno vlakno, zahvaljujoč tehnologijam, ki so se v zadnjih letih izboljšale, lahko pripravite "kapljice" 100 gigabitov.
Ko govorimo o upravljanju kablov, Osborne pravi:
"Kabli, ki tečejo od plaže, imajo tri glavne dele: vlakna, ki prenašajo promet, daljnovod in tla. Vlakna, na katerih gre promet, so tista, ki se raztezajo čez tisto polje. Linija sile se odcepi na drugem segmentu na ozemlju tega predmeta."
Žleb nad rumenimi vlakni se plazi proti distribucijskim ploščam, ki bodo opravljale različne naloge, vključno z demultipleksiranjem dohodnih signalov, tako da je mogoče ločiti različne frekvenčne pasove. Predstavljajo potencialno mesto izgube, kjer se lahko posamezne povezave prekinejo, ne da bi vstopile v prizemno omrežje.
John pravi: "Prihaja 100 Gbps kanalov, vi pa imate 10 Gbps odjemalcev: 10 do 10. Strankam ponujamo tudi čistih 100 Gbps."
"Vse je odvisno od želja stranke," doda Osborne. "Če potrebujejo en 100 Gbps kanal, ki prihaja iz ene od nadzornih plošč, ga lahko neposredno posredujemo potrošniku. Če odjemalec potrebuje nekaj počasnejšega, potem da, moral bo oskrbeti promet z drugo opremo, kjer se lahko razdeli na dele z manjšo hitrostjo. Imamo stranke, ki kupijo zakupljeno linijo za 100 Gbps, vendar jih ni veliko. Vsak majhen ponudnik, ki želi od nas kupiti prenosno zmogljivost, bi raje izbral linijo 10 Gbps."
Podmorski kabli zagotavljajo veliko gigabitov pasovne širine, ki jih je mogoče uporabiti za zakupljene linije med dvema pisarnama podjetja, tako da lahko na primer kličete glasovne klice. Vso pasovno širino je mogoče razširiti na raven storitve hrbtenice interneta. In vsaka od teh platform je opremljena z različno ločeno nadzorovano opremo.
"Večina pasovne širine, ki jo zagotavlja kabel, se uporablja za napajanje lastnega interneta ali pa se prodaja kot daljnovodi drugim veleprodajnim internetnim podjetjem, kot so BT, Verizon, in drugim mednarodnim operaterjem, ki nimajo lastnih kablov na morskem dnu, zato kupite dostop do prenosa informacij pri nas."
Visoke razdelilne plošče podpirajo niz optičnih kablov, ki imajo 10-gigabitno povezavo s strankami. Če želite povečati prepustnost, je skoraj tako enostavno, kot da naročite dodatne module in jih strpite na police - to pravi industrija, ko želijo opisati, kako delujejo veliki nizi stojala.
John opozarja na kupčev obstoječi sistem 560Gbps (zgrajen na 40G tehnologiji), ki je bil pred kratkim posodobljen z dodatnimi 1,6Tbps. Dodatna zmogljivost je bila dosežena z dvema dodatnima 800 Gbps moduloma, ki delujeta na 100G tehnologiji s prometom več kot 2,1 Tbps. Ko spregovori o tej nalogi, se zdi, da najdaljša faza postopka čaka, da se pojavijo novi moduli.
Vsi infrastrukturni objekti omrežja Tata imajo kopije, zato obstajata dva prostora SLT1 in SLT2. En atlantski sistem, ki se znotraj imenuje S1, je levo od SLT1, kabel vzhodne Evrope do Portugalske pa se imenuje C1 in se nahaja na desni strani. Na drugi strani stavbe sta SLT2 in Atlantic S2, ki sta skupaj s C2 povezana v Španijo.
V ločenem predalu v bližini je pritlična soba, ki je med drugim odgovorna za nadzor pretoka prometa v londonski podatkovni center Tata. Eden od parov čezatlantskih vlaken je dejansko odlaganje podatkov na napačnem mestu. To je dodatni par, ki nadaljuje na poti v Tata v londonski pisarni iz New Jerseyja, da zmanjša zakasnitev signala. Ko je že govoril: John je preveril podatke o zakasnitvi signala, ki je šel čez oba atlantska kabla; najkrajša pot doseže zakasnitev paketnega prenosa podatkov (PGD) 66,5 ms, najdaljša pa 66,9 ms. Tako se vaši podatki prenašajo s hitrostjo približno 703.759.397,7 km / h. Tako hitro?
Opisuje glavne težave v zvezi s tem: "Vsakič, ko preidemo iz optičnega na nizkotokovni in nato spet na optični, se čas zamude poveča. Zdaj je s kakovostno optiko in močnejšimi ojačevalniki potreba po reprodukciji signala zmanjšana. Drugi dejavniki vključujejo omejitev stopnje moči, ki jo lahko pošiljamo preko podmorskih kablov. Prehod Atlantika ostane signal ves čas optičen."
Energija nočnih mor
Ne morete obiskati kablovskega mesta ali podatkovnega centra in opaziti, koliko energije je potrebno tam: ne samo za opremo v telekomunikacijskih regalih, temveč tudi za hladilnike - sisteme, ki preprečujejo pregrevanje strežnikov in stikal. In ker ima mesto namestitve podvodnih kablov nenavadne potrebe po energiji zaradi ponavljalnikov podmornice, tudi njeni varnostni sistemi niso običajni.
Če gremo v eno od baterij, namesto na police z rezervnimi baterijami iz Yuasa, katerih oblikovalski faktor se ne razlikuje posebej od tistih, ki jih vidimo v avtomobilu - bomo videli, da je soba bolj podobna medicinskemu eksperimentu. Napolnjene so z ogromnimi baterijami s svinčeno kislino v prozornih rezervoarjih, ki so videti kot tujci v možganih. Ta komplet 2V baterij s 50-letno življenjsko dobo brez vzdrževanja doda do 1600 Ah za 4 ure zagotovljene življenjske dobe.
Polnilniki, ki so pravzaprav tokovni usmerniki, zagotavljajo napetost v odprtem krogu za vzdrževanje napolnjenosti baterij (zapečatene svinčeve akumulatorje je treba včasih napolniti v prostem teku, sicer izgubijo uporabne lastnosti sčasoma zaradi tako imenovanega postopka sulfacije - pribl. Newthat). Izvajajo tudi enosmerno napetost za police do stavbe. V notranjosti sobe sta dva napajalnika, nameščena v velikih modrih omarah. Eden napaja kabel Atlantic S1, drugi Portugalska C1. Digitalni zaslon odčita 4100 V pri približno 600 mA za atlantsko napajanje, drugi prikazuje nekaj več kot 1500 V pri 650 mA za napajanje C1.
John opisuje konfiguracijo:
„Napajalnik je sestavljen iz dveh ločenih pretvornikov. Vsaka ima tri stopnje moči in lahko napaja 3000 VDC. Ta posamezna omarica lahko napaja cel kabel, torej imamo n + 1 rezerve, saj jih imamo dve. Čeprav, bolj verjetno celo n + 3, saj tudi če oba pretvornika padeta v New Jerseyu in še enega tukaj, bomo kabel še vedno lahko napajali."
John razkriva nekaj zelo zapletenih mehanizmov za preklapljanje in razlaga nadzorni sistem: "Tako ga v bistvu vklopimo in izklopimo. Če je težava s kablom, moramo sodelovati z ladjo, da jo odpravimo. Obstaja več postopkov, da moramo zagotoviti varnost, preden ladijska posadka začne delovati. Očitno je napetost tako visoka, da je smrtonosna, zato moramo pošiljati sporočila o energetski varnosti. Pošljemo obvestilo, da je kabel ozemljen in oni se odzovejo. Vse je medsebojno povezano, zato lahko poskrbite, da je vse varno."
Objekt ima tudi dva 2 MVA (megavolt-amperska - približno nova kot) dizelska generatorja. Seveda, ker je vse podvojeno, je drugo rezervno. Obstajajo tudi tri ogromne hladilne enote, čeprav očitno potrebujejo le eno. Enkrat mesečno rezervni generator preverja obremenitev in dvakrat na leto se celotna zgradba zažene na obremenitev. Ker je stavba tudi center za obdelavo in shranjevanje podatkov, je to potrebno za akreditacijo Sporazuma o ravni storitev (SLA) in Mednarodne organizacije za standardizacijo (ISO).
V običajnem mesecu na računu račun za elektriko zlahka doseže 5 mest.
Kako deluje ponudnik infrastrukture
Kot mednarodni kabelski sistem se ponudniki storitev po vsem svetu soočajo z enakimi izzivi: poškodbami prizemnih kablov, ki se najpogosteje pojavljajo na gradbiščih na manj pozorno nadzorovanih območjih. To so seveda sidra na dnu morja, ki so izgubila svojo smer. Poleg tega ne pozabite na DDoS napade, v katerih so napadli sistemi in vsa razpoložljiva pasovna širina je napolnjena s prometom. Seveda je ekipa dobro opremljena za spopadanje s temi grožnjami.
»Oprema je postavljena za sledenje značilnim vzorcem prometa, ki jih pričakujemo v določenem obdobju dneva. Promet lahko dosledno preverjajo med četrtkom in zdaj prejšnjo uro. Če inšpekcijski pregled odkrije kaj nenavadnega, lahko oprema proaktivno prepreči vdor in preusmeri promet z drugim požarnim zidom, ki lahko odstrani vsak vdor. Temu pravimo produktivno ublažitev DDoS. Druga vrsta je vzajemna. V tem primeru nam lahko potrošnik reče: "Oh, danes imam v sistemu grožnjo. Raje bodite pozorni. " Kljub temu lahko filtriramo kot proaktivni ukrep. Obstaja tudi pravna dejavnost, o kateri bomo obveščeni, na primer Glastonbury (UK Music Festival - približno novo),tako da ko vstopnice prodajo, se povečana raven aktivnosti ne blokira."
Latencije sistema morajo tudi proaktivno nadzorovati stranke, kot je Citrix, ki izvajajo storitve virtualizacije in aplikacije v oblaku, ki so občutljive na velike omrežne zamude. Takšen odjemalec, kot je formula 1, ceni potrebo po hitrosti. Tata Communications upravlja z mrežo dirkaške mreže za vse ekipe in različne izdajatelje televizijskih programov.
Mimogrede, če vas zanima, kako delujejo varnostni sistemi, imajo 360 baterij na UPS in 8 neprekinjenih napajalnikov. S tem sešteje več kot 2800 baterij, in ker vsaka tehta 32 kg, je njihova skupna teža približno 96 ton. Življenjska doba baterij je 10 let, vsaka od njih pa je posamično nadzorovana glede temperature, vlažnosti, odpornosti in drugih indikatorjev, preverja se neprekinjeno. Ko bodo polno naloženi, bodo lahko podatkovni center ohranili približno 8 minut, kar bo dalo veliko časa, da se generatorji vklopijo.
Center ima 6 generatorjev - po tri za vsako dvorano podatkovnega centra. Vsak generator lahko prenese polno obremenitev centra - 1,6 MVA. Vsak od njih proizvede 1280 kilovatov energije. Na splošno prejme 6 MVA - ta količina energije bi bila morda dovolj, da bi zagotovili moč polovici mesta. V središču je tudi sedmi generator, ki pokriva potrebo po energiji, potrebno za vzdrževanje stavbe. Prostor vsebuje približno 8000 litrov goriva - dovolj za preživet dan v polnih pogojih. S polnim izgorevanjem goriva na uro porabijo 220 litrov dizla, kar bi, če bi bil to avtomobil, ki se giblje s hitrostjo 96 km / h, popeljal skromnih 235 litrov na 100 km na novo raven - številke, zaradi katerih je Humvee videti kot Prius.
Pri prevajanju so sodelovale ekipe NewWho: Vlada Olshanskaya, Nikita Pinchuk, Alexander Pozdeev, Georgy Leshkasheli, Olya Kuznetsova in Kirill Kozlovsky. Uredniki: Anna Nebolsina, Roman Vshivtsev in Artyom Slobodchikov