Carl Osborne, Tata potpredsjednik za razvoj globalne mreže, objašnjava detalje.
Što se bliži površini, to vam je više potrebno ograničiti izdržavanje potencijalnih oštećenja na otpremi. Kopi se kopaju u plitkoj vodi gdje su položeni kablovi. Međutim, na većim dubinama, kao u zapadnoeuropskom slivu s dubinom od gotovo pet i pol kilometara, zaštita nije potrebna - komercijalna isporuka ne prijeti kablovima na dnu.
Na ovoj dubini, promjer kabela iznosi samo 17 mm, nalik je olovci od filca u debelom izolacijskom polietilenskom omotaču. Bakreni dirigent okružen je mnoštvom čeličnih žica koje štite optičku jezgru koja je ugrađena u čeličnu cijev promjera manjeg od tri milimetra u mekom tiksotropnom želeu. Zaslonjeni kabeli unutarnji su jednaki, ali dodatno su obloženi jednim ili više slojeva pocinčane čelične žice omotane oko cijelog kabela.
Bez bakrenog vodiča ne bi bilo podmorskog kabela. Optička tehnologija je brza i može prenijeti gotovo neograničene količine podataka, ali vlakna ne mogu raditi na velikim udaljenostima bez malo pomoći. Da bi se poboljšao prijenos svjetlosti duž cijele duljine optičkog kabela, potrebni su uređaji za ponavljanje signala - ustvari pojačala signala. Na kopnu je to lako s lokalnom električnom energijom, ali na oceanskom dnu pojačala crpe izravnu struju iz bakrenog kablovskog vodiča. Odakle dolazi ova struja? Od stanica na oba kraja kabela.
Iako potrošači to ne znaju, TGN-A su zapravo dva kabela koji teku preko oceana na različite načine. Ako je jedna oštećena, druga će osigurati kontinuitet komunikacije. Alternativni TGN-A slijeće se 110 kilometara (i tri zemaljska pojačala) od glavnog i odatle dobiva energiju. Jedan od tih transatlantskih kabela ima 148 pojačala, dok drugi, duži, ima 149.
Čelnici stanica pokušavaju izbjeći publicitet, pa ću nazvati našeg vodiča Johna. John objašnjava kako sustav funkcionira:
Promotivni video:
"Za napajanje kabela, na našem kraju postoji pozitivni napon, ali u New Jerseyju je negativan. Nastojimo održavati struju: napon se može lako naletiti na otpor na kablu. Napon od oko 9 tisuća volti podijeljen je između dva kraja. To se naziva bipolarnim hranjenjem. Dakle oko 4.500 volti sa svakog kraja. U normalnim uvjetima, mogli bismo održavati cijeli kabel bez ikakve pomoći Sjedinjenih Država."
Nepotrebno je reći da su pojačala izgrađena tako da traju 25 godina bez prekida jer nitko neće slati ronioce dolje da promijene kontakt. Ali gledajući uzorak samog kabela, unutar kojeg se nalazi samo osam optičkih vlakana, nemoguće je ne pomisliti da uz sve te napore mora postojati nešto više.
Sve je ograničeno veličinom pojačala. Osam parova vlakana zahtijeva pojačala dvostruko veća”, objašnjava John. A što je više pojačala, to je potrebno više energije.
Na postaji, osam žica koje čine TGN-A čine četiri para, od kojih svaka sadrži prijemno vlakno i prijenosno vlakno. Svaka žica obojena je drugom bojom, tako da u slučaju kvara i potrebe za popravcima na moru, tehničari mogu razumjeti kako sve sastaviti u izvornom stanju. Isto tako, obalni radnici mogu smisliti što umetnuti kada su spojeni na terminal podzemne linije (SLTE).
Popravak kabela na moru
Peter Jamieson, stručnjak za podršku vlaknima tvrtke Virgin Media, izvještava o popravcima kabela.
"Čim kabel bude pronađen i doveden na brod na popravak, ugrađuje se novi komad neoštećenog kabela. Daljinski upravljani uređaj se zatim vraća na dno, pronalazi drugi kraj kabela i uspostavlja vezu. Zatim se kabel zakopa u dno najviše jedan i pol metara pomoću mlaznice vode pod visokim pritiskom ", kaže on.
„Obično popravak traje desetak dana od datuma odlaska broda za popravak, od čega četiri do pet dana rade izravno na mjestu kvara. Srećom, ovo je rijetko: Virgin Media susreo se samo s dvije u posljednjih sedam godina."
QAM, DWDM, QPSK …
Uz postavljene kablove i pojačala, vjerojatno već desetljećima, ništa se drugo u oceanu ne može prilagoditi. Širina pojasa, kašnjenje i sve vezano za kvalitetu usluge regulirano je na stanicama.
"Ispravljanje ispravke grešaka koristi se za razumijevanje signala koji se šalje, a tehnike modulacije su se promijenile kako se količina prometa koju prenosi signal povećava", kaže Osborne. "QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) i BPSK (Binary Phase Shift Keying), koji se ponekad nazivaju PRK (Double Phase Shift Keying) ili 2PSK, tehnike su modulacije dugog raspona. 16QAM (Quadrature Amplitude Modulacija) koristila bi se u kraćim kabelskim sustavima podmornica, a razvija se i tehnologija 8QAM, između 16QAM i BPSK.
DWDM (Multiplexing Dense Wavelength Division Multiplexing) tehnologija koristi se za kombiniranje različitih kanala podataka i za prijenos tih signala različitim frekvencijama - svjetlošću određenog spektra boja - preko vlakana optičkog kabela. U stvari, on formira mnoge virtualne optičke veze. To dramatično povećava protok vlakana.
Danas svaki od četiri para ima propusnu širinu od 10 Tbit / s i može dostići 40 Tbit / s u TGN-A kablu. U to je vrijeme 8 Tbps bio maksimalni potencijal koji je dostupan na ovom Tata kablu. Kako novi korisnici počinju koristiti sustav, oni koriste rezervni kapacitet, ali od toga nećemo osiromašiti: sustav još uvijek ima 80% potencijala, a u narednim će godinama, uz pomoć drugog novog kodiranja ili povećanog multipleksiranja, gotovo sigurno biti moguće povećati propusnost.
Jedan od glavnih problema koji utječe na primjenu fotonskih komunikacijskih linija je disperzija u optičkim vlaknima. To je naziv onoga što dizajneri uključuju prilikom dizajniranja kabela, jer neki dijelovi vlakana imaju pozitivnu disperziju, a neki negativnu. A ako trebate izvršiti popravke, morate biti sigurni da imate pri ruci kabel s pravom disperzijom. Na kopnu je elektronička kompenzacija disperzije zadatak koji se stalno optimizira za obradu najslabijih signala.
"Ranije smo koristili zavojnice od vlakana da bi primjenili kompenzaciju disperzije", kaže John, "ali sada se to sve događa elektronički. Mnogo je točnije povećati propusnost. " Dakle, umjesto da prvotno nudite korisnicima 1-, 10- ili 40-gigabitna vlakna, zahvaljujući tehnologijama koje su se poboljšale posljednjih godina, možete pripremiti "kapljice" od 100 gigabita.
Govoreći o upravljanju kablovima, Osborne kaže:
"Kablovi koji idu s plaže imaju tri glavna dijela: vlakna koja provode promet, dalekovod i zemlju. Vlakna na kojima promet ide ono se proteže preko tog okvira. Linija sile odvaja se na drugi segment unutar područja ovog objekta"
Nadzemni žuti optički vlaknik puza prema distribucijskim pločama koji će obavljati različite zadatke, uključujući demultipleksiranje dolaznih signala, tako da se mogu razdvojiti različiti frekvencijski pojasi. One predstavljaju potencijalno mjesto gubitka na kojem se pojedine veze mogu prekinuti bez ulaska u zemaljsku mrežu.
John kaže: "Ulaze 100 Gbps kanala, a vi imate 10 Gbps klijenata: 10 do 10. Također kupcima nudimo čistih 100 Gbps."
"Sve ovisi o željama klijenta", dodaje Osborne. "Ako im treba jedan kanal od 100 Gbps koji dolazi s jedne od nadzornih ploča, on se može izravno pružiti potrošaču. Ako klijentu treba nešto sporije, onda da, morat će opskrbiti promet drugom opremom, gdje se može podijeliti na dijelove nižom brzinom. Imamo klijente koji kupuju zakupljenu liniju od 100 Gbps, ali nema ih mnogo. Svaki mali davatelj koji želi kupiti mogućnost prijenosa od nas radije bi odabrao liniju od 10 Gbps."
Podmorski kablovi pružaju mnogo gigabita propusne širine koji se mogu koristiti za unajmljene linije između dva ureda tvrtke kako bi se, na primjer, glasovni pozivi mogli obavljati. Sva se propusnost može proširiti na razinu usluge internetske okosnice. I svaka od tih platformi opremljena je raznom zasebno upravljanom opremom.
„Većina propusnog opsega koji se koristi putem kabela koristi se za napajanje vlastitog interneta ili se prodaje kao dalekovodi drugim veleprodajnim internetskim tvrtkama poput BT-a, Verizon-a i drugim međunarodnim operaterima koji nemaju svoje kablove na morskom dnu, a samim tim. kupiti pristup prenosu informacija od nas."
Visoke razdjelne ploče podržavaju mnoštvo optičkih kabela koje s kupcima dijele 10 gigabitnu vezu. Ako želite povećati propusnost, gotovo je jednostavno kao naručivanje dodatnih modula i njihovo nabijanje na police - to je ono što industrija govori kada žele opisati kako rade veliki nizovi regala.
John ukazuje na kupčev postojeći sustav od 560Gbps (izgrađen na 40G tehnologiji), koji je nedavno ažuriran s dodatnih 1.6Tbps. Dodatni kapacitet postignut je s dva dodatna 800 Gbps modula, koji rade na 100G tehnologiji s prometom većim od 2,1 Tbps. Kad govori o zadanom zadatku, čini se da najdulja faza postupka čeka pojavljivanje novih modula.
Svi infrastrukturni objekti mreže Tata imaju kopije, tako da postoje dvije prostorije SLT1 i SLT2. Jedan atlantski sustav, koji se unutar naziva S1, nalazi se s lijeve strane SLT1, a kabel istočne Europe prema Portugalu naziva se C1, a smješten je desno. S druge strane zgrade su SLT2 i Atlantic S2 koji su zajedno sa C2 spojeni u Španjolsku.
U posebnom odjeljku u blizini nalazi se prizemna prostorija, koja je, između ostalog, odgovorna za kontrolu protoka prometa do londonskog podatkovnog centra Tata. Jedan od transatlantskih parova vlakana zapravo je odlaganje podataka na pogrešnom mjestu. To je dodatni par koji nastavlja put u Tata-ov londonski ured iz New Jerseyja kako bi umanjio zastoj signala. Govoreći o tome: John je provjerio podatke kašnjenja za signal koji ide preko dva atlantska kabela; najkraći put postiže brzinu kašnjenja paketa podataka (PGD) od 66,5 ms, dok najdulja dostiže 66,9 ms. Tako se vaši podaci prenose brzinom od oko 703.759.397,7 km / h. Tako brzo?
On opisuje glavne probleme koji nastaju u vezi s tim: „Svaki put kad prebacimo s optičkog na kabel niske struje, a zatim ponovno na optički, vrijeme kašnjenja se povećava. Sada, uz kvalitetnu optiku i moćnija pojačala, potreba za reprodukcijom signala je svedena na minimum. Ostali čimbenici uključuju ograničenje razine snage koja se može slati preko podmorskih kabela. Prelazeći Atlantik, signal ostaje skroz optički."
Energija noćnih mora
Ne možete posjetiti mjesto ožičenja ili podatkovni centar i ne primijetiti koliko energije je potrebno tamo: ne samo za opremu u telekomunikacijskim stalcima, već i za hladnjake - sustave koji sprečavaju poslužitelje i prekidače od pregrijavanja. A budući da mjesto instalacije podmorskog kabela ima neobične energetske potrebe zbog repetitora podmornice, ni njegovi sigurnosni sustavi nisu uobičajeni.
Ako uđemo u neku od baterija, umjesto polica s rezervnim baterijama iz Yuasa - čiji se faktor oblika ne razlikuje posebno od onih koji se vide u automobilu - vidjet ćemo da je soba više poput medicinskog eksperimenta. Puni se ogromnim akumulatorskim akumulatorima u prozirnim spremnicima koji nalikuju vanzemaljskim mozgovima u staklenkama. Ovaj set 2V baterija s 50-godišnjim vijekom trajanja bez održavanja daje do 1600 Ah za 4 sata zajamčenog trajanja baterije.
Punjači, koji su u stvari sadašnji ispravljači, pružaju napon u otvorenom krugu za održavanje napunjenosti baterije (zapečaćene baterije od olovne kiseline ponekad se moraju puniti u praznom hodu, jer će tijekom vremena izgubiti korisna svojstva zbog takozvanog postupka sulfacije - cca. Newthat). Također provode istosmjerni napon za odlaganje do zgrade. Unutar sobe nalaze se dva napajanja smještena u velikim plavim ormarima. Jedan napaja Atlantic S1 kabel, drugi Portugal C1. Digitalni zaslon očitava 4100 V pri približno 600 mA za atlantsko napajanje, drugi pokazuje nešto više od 1500 V na 650 mA za C1 napajanje.
John opisuje konfiguraciju:
"Napajanje se sastoji od dva odvojena pretvarača. Svaka od njih imaju tri razine snage i mogu napajati 3000 VDC. Ovaj jedan ormar može napajati cijeli kabel, to jest, imamo n + 1 rezerve, jer ih imamo dvije. Mada, vjerovatnije, čak n + 3, jer čak i ako oba pretvarača padnu u New Jerseyu, i još jedan ovdje, mi ćemo još uvijek moći napajati kabel."
Otkrivajući neke vrlo sofisticirane mehanizme za prebacivanje, John objašnjava upravljački sustav: "Na taj način ga uključujemo i isključujemo. Ako postoji problem s kabelom, moramo riješiti problem s brodom. Postoji niz postupaka koje moramo proći da bismo osigurali sigurnost prije nego što brodski posad započne s radom. Očito je da je napon toliko visok da je smrtonosan, pa moramo slati poruke o energetskoj sigurnosti. Šaljemo obavijest da je kabel uzemljen i oni odgovaraju. Sve je povezano, tako da možete biti sigurni da je sve sigurno."
U pogonu se nalaze i dva 2 MVA (megavolt-amperska - približno nova od) dizelskih agregata. Naravno, budući da je sve duplicirano, drugo je rezervno. Postoje i tri ogromne rashladne jedinice, mada im očito treba samo jedna. Jednom mjesečno rezervni generator odjavljuje se opterećenje, a dva puta godišnje puna se građevina pokreće. Budući da je zgrada ujedno i centar za obradu i pohranu podataka, ovo je potrebno za akreditaciju Ugovora o razini usluge (SLA) i Međunarodne organizacije za standardizaciju (ISO).
U uobičajenom mjesecu u pogonu, račun za struju lako doseže 5 znamenki.
Kako davatelj infrastrukture radi
Kao međunarodni kablovski sustav, pružatelji usluga širom svijeta susreću se s istim izazovima: oštećenjem prizemnih kablova, koje se najčešće događa na gradilištima u manje pomno nadziranim područjima. To su, naravno, sidra na dnu mora koja su izgubila putanju. Uz to, ne zaboravite na DDoS napade, u kojima su napadnuti sustavi i sva raspoloživa širina pojasa je ispunjena prometom. Naravno, tim je dobro opremljen za suočavanje s tim prijetnjama.
„Oprema je postavljena za praćenje tipičnih obrazaca prometa koji se očekuju u određenom razdoblju dana. Oni mogu dosljedno provjeravati promet između 16:00 i to prošlog četvrtka i sada. Ako inspekcija otkriva išta neobično, oprema može proaktivno spriječiti upad i usmjeriti promet drugim vatrozidom, što može ukloniti svaki upad. To se naziva produktivnim ublažavanjem DDoS-a. Druga mu je vrsta recipročna. U ovom slučaju, potrošač nam može reći: „O, danas imam prijetnju u sustavu. Bolje da ste na oprezu. " Unatoč tome, možemo filtrirati kao proaktivnu mjeru. Postoje i pravne aktivnosti o kojima ćemo biti obaviješteni, na primjer, o Glastonburyju (UK Music Festival - otprilike novo),pa kada ulaznice u prodaju, povećana razina aktivnosti nije blokirana."
Latencije sustava također moraju proaktivno nadzirati klijenti poput Citrix-a koji pokreću virtualizacijske usluge i cloud aplikacije osjetljive na značajna mrežna kašnjenja. Takav klijent kao što je Formula 1, uvažava potrebu za brzinom. Tata Communications upravlja mrežom infrastrukture trkačke mreže za sve timove i razne televizijske stanice.
Usput, ako vas zanima kako rade sigurnosni sustavi, oni imaju 360 baterija po UPS-u i 8 neprekidnih napajanja. Tome se dodaje preko 2800 baterija, a budući da svaka teži 32 kg, njihova je ukupna težina oko 96 tona. Životni vijek baterija je 10 godina, a svaka od njih pojedinačno se prati temperatura, vlaga, otpornost i drugi pokazatelji, provjerava se tijekom cijelog sata. Kada se potpuno učitaju, moći će zadržati podatkovni centar oko 8 minuta, što će dati puno vremena generatora.
Centar ima 6 generatora - po tri za svaku dvoranu podatkovnog centra. Svaki generator može podnijeti puno opterećenje centra - 1.6 MVA. Svaki od njih proizvodi 1280 kilovata energije. Općenito, prima 6 MVA - možda bi ta količina energije bila dovoljna za napajanje polovice grada. U centru se nalazi i sedmi generator koji pokriva potražnju energije potrebnu za održavanje zgrade. Soba sadrži oko 8000 litara goriva - dovoljno da preživite dan u punim uvjetima. Uz potpuno izgaranje goriva na sat potroši se 220 litara dizela, koji bi, ukoliko se radi o automobilu koji se kreće brzinom od 96 km / h, mogao skinuti skromnih 235 litara na 100 km na novu razinu - brojke zbog kojih Humvee izgleda poput Priusa.
Tim NewWhoa radio je na prijevodu: Vlada Olshanskaya, Nikita Pinchuk, Alexander Pozdeev, Georgy Leshkasheli, Olya Kuznetsova i Kirill Kozlovsky. Urednici: Anna Nebolsina, Roman Vshivtsev i Artyom Slobodchikov