Karla Osborna, Tata viceprezidents globālā tīkla attīstībā, skaidro sīkāku informāciju.
Jo tuvāk atrodaties virsmai, jo vairāk ir nepieciešams izolācija, lai izturētu iespējamos kuģniecības bojājumus. Tranšejas tiek izraktas seklā ūdenī, kur tiek likti kabeļi. Tomēr lielākā dziļumā, tāpat kā Rietumeiropas baseinā ar gandrīz piecarpus kilometru dziļumu, aizsardzība nav nepieciešama - komerciālā kuģošana neapdraud kabeļus apakšā.
Šajā dziļumā kabeļa diametrs ir tikai 17 mm, tas ir kā pildspalva ar filca galiņu biezā izolējošā polietilēna apvalkā. Vara vadītāju ieskauj vairāki tērauda stieples, kas aizsargā optiskās šķiedras serdi, kas ir ievietota tērauda caurulē, kuras diametrs ir mazāks par trim milimetriem, mīkstā tiksotropiskā želejā. Ekranētie kabeļi ir vienādi iekšēji, bet papildus ir pārklāti ar vienu vai vairākiem cinkota tērauda stieples slāņiem, apvilkti ap visu kabeli.
Bez vara vadītāja nebūtu zemūdens kabeļa. Optisko šķiedru tehnoloģija ir ātra un var pārvadāt gandrīz neierobežotu daudzumu datu, taču šķiedra nevar darboties lielos attālumos bez nelielas palīdzības. Lai uzlabotu gaismas caurlaidību visā optiskā šķiedras kabeļa garumā, ir vajadzīgas atkārtotāju ierīces - faktiski signāla pastiprinātāji. Uz sauszemes to var viegli izdarīt ar vietējo elektrību, bet okeāna grīdā pastiprinātāji no vara kabeļa vadītāja izvada tiešo strāvu. No kurienes nāk šī strāva? No stacijām abos kabeļa galos.
Lai gan patērētāji to nezina, TGN-A faktiski ir divi kabeļi, kas dažādos veidos šķērso okeānu. Ja viens ir bojāts, otrs nodrošinās sakaru nepārtrauktību. Alternatīvā TGN-A nolaižas 110 kilometrus (un trīs zemes pastiprinātājus) no galvenā un iegūst savu enerģiju no turienes. Vienam no šiem transatlantiskajiem kabeļiem ir 148 pastiprinātāji, bet otram, garākam, ir 149 pastiprinātāji.
Staciju vadītāji cenšas izvairīties no publicitātes, tāpēc es piezvanīšu mūsu stacijas gidam Džonam. Jānis skaidro, kā sistēma darbojas:
Reklāmas video:
“Lai barotu kabeli, mūsu galā ir pozitīvs spriegums, bet Ņūdžersijā tas ir negatīvs. Mēs cenšamies saglabāt strāvu: spriegums var viegli sasist pretestību uz kabeli. Starp diviem galiem tiek sadalīts aptuveni 9 tūkstošu voltu spriegums. To sauc par bipolāru barošanu. Tātad apmēram 4500 volti no katra gala. Normālos apstākļos mēs varētu uzturēt visu kabeli darbojošos bez jebkādas ASV palīdzības."
Lieki piebilst, ka pastiprinātāji ir būvēti bez traucējumiem 25 gadus, jo neviens nenoraidīs ūdenslīdējus, lai mainītu kontaktu. Bet, aplūkojot paša kabeļa paraugu, kura iekšpusē ir tikai astoņas optiskās šķiedras, nav iespējams domāt, ka ar visiem šiem centieniem ir jābūt kaut kam vairāk.
“Visu ierobežo pastiprinātāju izmēri. Astoņiem šķiedru pāriem nepieciešami pastiprinātāji, kas ir divreiz lielāki,”skaidro Jānis. Un jo vairāk pastiprinātāju, jo vairāk enerģijas ir nepieciešams.
Stacijā astoņi vadi, kas veido TGN-A, veido četrus pārus, katrs satur uztverošo un pārraidošo šķiedru. Katrs vads ir nokrāsots citā krāsā, lai sabrukšanas un remonta nepieciešamības gadījumā jūrā tehniķi saprastu, kā visu salikt sākotnējā stāvoklī. Tāpat darbinieki uz sauszemes var izdomāt, ko ievietot, kad tie ir savienoti ar zemūdens līnijas termināli (SLTE).
Kabeļu remonts jūrā
Pīters Džeimijs, Virgin Media šķiedru atbalsta speciālists, ziņo par kabeļu remontu.
“Tiklīdz kabelis ir atrasts un nogādāts remontā uz kuģa, tiek uzstādīts jauns nesabojāta kabeļa gabals. Pēc tam tālvadības ierīce atgriežas apakšā, atrod otru kabeļa galu un izveido savienojumu. Tad kabelis tiek aprakts apakšā ne vairāk kā pusotru metru, izmantojot augsta spiediena ūdens strūklu, viņš saka.
“Parasti remonts ilgst apmēram desmit dienas no remonta kuģa aiziešanas dienas, no kurām četras līdz piecas dienas ir darbs tieši avārijas vietā. Par laimi, tas notiek reti: Virgin Media pēdējo septiņu gadu laikā ir saskāries tikai ar diviem.”
QAM, DWDM, QPSK …
Ja ir uzstādīti kabeļi un pastiprinātāji - iespējams, gadu desmitiem ilgi - neko citu okeānā nevar pielāgot. Stacijās tiek regulēts joslas platums, latentums un viss, kas saistīts ar pakalpojumu kvalitāti.
"Pārsūtītās kļūdas korekcija tiek izmantota, lai saprastu nosūtīto signālu, un modulācijas paņēmieni ir mainījušies, palielinoties signāla pārraidītās trafika apjomam," saka Osborns. “QPSK (kvadrātiskās fāzes maiņas taustiņi) un BPSK (binārā fāzes maiņas taustiņi), ko dažreiz dēvē arī par PRK (dubultā fāzes maiņas taustiņi) vai 2PSK, ir liela attāluma modulācijas paņēmieni. 16QAM (kvadrātu amplitūdas modulācija) tiktu izmantots īsākās zemūdens kabeļu sistēmās, un tiek izstrādāta 8QAM tehnoloģija, kas atrodas starp 16QAM un BPSK.
DWDM (blīvā viļņu garuma dalīšanas multipleksēšana) tehnoloģiju izmanto dažādu datu kanālu apvienošanai un šo signālu pārraidīšanai dažādās frekvencēs - caur gaismu noteiktā krāsu spektrā - pa optisko šķiedru kabeli. Faktiski tas veido daudzas virtuālās optiskās šķiedras saites. Tas dramatiski palielina šķiedras caurlaidību.
Mūsdienās katram no četriem pāriem ir joslas platums 10 Tbit / s, un TGN-A kabelī tas var sasniegt 40 Tbit / s. Tajā laikā maksimālais iespējamais šī Tata kabeļa potenciāls bija 8 Tbps. Tā kā jaunie lietotāji sāk izmantot sistēmu, viņi izmanto rezerves jaudu, taču mūs tas neaizcietinās: sistēmai joprojām ir 80% potenciāla, un nākamajos gados ar citas jaunas kodēšanas palīdzību vai palielinātu multipleksēšanu gandrīz noteikti būs iespējams palielināt caurlaidspēja.
Viena no galvenajām problēmām, kas ietekmē fotonisko sakaru līniju pielietojumu, ir dispersija optiskajās šķiedrās. Tas ir nosaukums, ko dizaineri iekļauj, projektējot kabeli, jo dažās šķiedras daļās ir pozitīva izkliede, bet citās - negatīva izkliede. Un, ja jums jāveic remonts, jums jāpārliecinās, vai rokā ir kabelis ar pareizo izkliedi. Uz sauszemes elektroniskā izkliedes kompensācija ir uzdevums, kas tiek nepārtraukti pilnveidots, lai apstrādātu vājākos signālus.
"Mēs kādreiz izmantojām šķiedru spoles, lai piespiestu dispersijas kompensāciju," saka Jānis, "bet tagad tas viss tiek darīts elektroniski. Daudz precīzāk ir palielināt caurlaidspēju. " Tāpēc tagad, tā vietā, lai sākotnēji piedāvātu lietotājiem 1-, 10 vai 40 gigabitu šķiedru, pateicoties tehnoloģijām, kuras pēdējos gados ir uzlabojušās, varat sagatavot 100 gigabitu “pilienus”.
Runājot par kabeļu pārvaldību, Osborns saka:
Kabeļiem, kas ved no pludmales, ir trīs galvenās daļas: šķiedra, kas ved satiksmi, elektrolīnija un zeme. Šķiedra, pa kuru iet satiksme, ir tā, kas stiepjas pāri šai kastei. Spēka līnija atdalās citā segmentā šī objekta teritorijā"
Dzeltenais šķiedras kanāls pārmeklē sadales paneļus, kas veiks dažādus uzdevumus, ieskaitot ienākošo signālu demultipleksēšanu, lai varētu atdalīt dažādas frekvenču joslas. Tie ir potenciāla “zaudējumu” vietne, kurā atsevišķas saites var tikt pārtrauktas, neieejot virszemes tīklā.
Jānis saka: "Ienāk 100 Gbps kanāli, un jums ir 10 Gbps klienti: no 10 līdz 10. Mēs arī klientiem piedāvājam tīru 100 Gbps."
“Viss ir atkarīgs no klienta vēlmēm,” piebilst Osborns. “Ja viņiem ir nepieciešams viens 100 Gbps kanāls, kas nāk no viena paneļa, to var tieši piegādāt patērētājam. Ja klientam ir nepieciešams kaut kas lēnāks, tad jā, viņam būs jāpiegādā satiksme ar citām iekārtām, kur to var sadalīt daļās ar mazāku ātrumu. Mums ir klienti, kuri pērk 100 Gbps nomāto līniju, taču tādu nav tik daudz. Ikviens mazs pakalpojumu sniedzējs, kurš vēlas no mums iegādāties pārraides iespējas, drīzāk izvēlas 10 Gbps līniju.”
Zemūdens kabeļi nodrošina daudz gigabitu joslas platuma, ko var izmantot nomātām līnijām starp diviem uzņēmuma birojiem, lai, piemēram, varētu veikt balss zvanus. Visu joslas platumu var paplašināt līdz interneta mugurkaula apkalpošanas līmenim. Un katra no šīm platformām ir aprīkota ar dažādām atsevišķi kontrolētām iekārtām.
“Lielāko daļu kabeļa joslas platuma vai nu izmanto, lai darbinātu mūsu pašu internetu, vai arī pārdod kā pārvades līnijas citiem interneta vairumtirdzniecības uzņēmumiem, piemēram, BT, Verizon un citiem starptautiskiem operatoriem, kuriem nav savu kabeļu jūras gultnē, un tāpēc iegādāties piekļuvi informācijas pārsūtīšanai no mums."
Augstās sadales plates atbalsta optisko kabeļu jaukumu, kam ir kopīgs 10 gigabitu savienojums ar klientiem. Ja vēlaties palielināt caurlaidspēju, tas ir gandrīz tikpat vienkārši kā pasūtīt papildu moduļus un salikt tos plauktos - tas ir tas, ko saka nozare, kad viņi vēlas aprakstīt, kā darbojas lieli bagāžnieku bloki.
Džons norāda uz klienta esošo 560Gbps sistēmu (balstīta uz 40G tehnoloģiju), kas nesen tika atjaunināta ar papildu 1,6 sekundēm sekundē. Papildu jauda tika sasniegta ar diviem papildu 800 Gbps moduļiem, kas darbojas uz 100G tehnoloģiju ar trafiku vairāk nekā 2,1 Tbps. Kad viņš runā par šo uzdevumu, šķiet, ka ilgākais procesa posms gaida jaunu moduļu parādīšanos.
Visiem Tata tīkla infrastruktūras objektiem ir kopijas, tāpēc ir divas telpas SLT1 un SLT2. Viena Atlantijas sistēma, kuras iekšējais nosaukums ir S1, atrodas pa kreisi no SLT1, un Austrumeiropas un Portugāles kabelis tiek saukts par C1 un atrodas pa labi. Ēkas otrā pusē atrodas SLT2 un Atlantic S2, kas kopā ar C2 ir savienoti ar Spāniju.
Netālu esošā atsevišķā nodalījumā ir uz zemes izvietota telpa, kas cita starpā ir atbildīga par satiksmes plūsmas kontroli uz Londonas Tata datu centru. Viens no transatlantiskajiem šķiedru pāriem faktiski ir datu izmešana nepareizajā vietā. Tas ir papildu pāris, kas turpina ceļu uz Tata Londonas biroju no Ņūdžersijas, lai samazinātu signāla latentumu. Runājot par to: Jānis pārbaudīja signāla, kas iet pa diviem Atlantijas kabeļiem, latentuma datus; īsākais ceļš sasniedz pakešdatu aizkaves (PGD) ātrumu 66,5 ms, bet garākais sasniedz 66,9 ms. Tātad jūsu informācija tiek pārvadāta ar ātrumu aptuveni 703 759 397,7 km / h. Tik ātri?
Viņš apraksta galvenās problēmas, kas rodas šajā sakarā: “Katru reizi, kad mēs pārslēdzamies no optiskā uz vājstrāvas kabeli un pēc tam atkal uz optisko, kavēšanās laiks palielinās. Tagad, izmantojot augstas kvalitātes optiku un jaudīgākus pastiprinātājus, nepieciešamība reproducēt signālu ir samazināta līdz minimumam. Pie citiem faktoriem pieder jaudas līmeņa ierobežojums, ko var nosūtīt pa zemūdens kabeļiem. Šķērsojot Atlantijas okeānu, signāls paliek optisks."
Murgu enerģija
Jūs nevarat apmeklēt kabeļu ierīkošanas vietni vai datu centru un nepamanīt, cik daudz enerģijas tur vajadzīgs: ne tikai telekomunikāciju statīvu aprīkojumam, bet arī dzesētājiem - sistēmām, kas neļauj serveriem un slēdžiem pārkarst. Tā kā zemūdens kabeļu uzstādīšanas vietai ir neparastas enerģijas prasības, pateicoties zemūdens atkārtotājiem, arī tās rezerves sistēmas nav parastas.
Ja mēs iedziļināsimies vienā no baterijām, nevis plauktos ar rezerves baterijām no Yuasa - kuru formas faktors īpaši neatšķiras no mašīnā redzamā -, mēs redzēsim, ka istaba vairāk atgādina medicīnisku eksperimentu. Tas ir piepildīts ar milzīgām svina-skābes baterijām caurspīdīgās tvertnēs, kas izskatās kā svešas smadzenes burkās. Šis 2V akumulatoru komplekts ar 50 gadu mūžu bez apkopes palielina 1600 Ah 4 stundas garantētā akumulatora darbības laikā.
Lādētāji, kas faktiski ir strāvas taisngrieži, nodrošina atvērta ķēdes spriegumu, lai uzturētu akumulatoru lādēšanu (aizzīmogotās svina-skābes akumulatori dažreiz jāuzlādē tukšgaitā, pretējā gadījumā tā sauktā sulfācijas procesa dēļ laika gaitā tās zaudē derīgās īpašības - apm. Newthat). Viņi arī vada līdzstrāvas spriegumu ēkas plauktiem. Istabas iekšpusē ir divi barošanas bloki, kas izvietoti lielos zilos skapjos. Viens no tiem vada Atlantic S1 kabeli, bet otrs - Portugāles C1. Digitālais displejs nolasa 4100 V pie aptuveni 600 mA Atlantijas enerģijas padevei, otrais parāda nedaudz vairāk par 1500 V pie 650 mA C1 barošanas avotam.
Jānis apraksta konfigurāciju:
“Barošanas bloks sastāv no diviem atsevišķiem pārveidotājiem. Viņiem katram ir trīs jaudas līmeņi un tie var piegādāt 3000 VDC. Šis vienīgais skapis var darbināt veselu kabeli, tas ir, mums ir n + 1 rezerves, jo mums ir divi no tiem. Lai gan, visticamāk, pat n + 3, jo pat tad, ja abi pārveidotāji krīt Ņūdžersijā un vēl viens šeit, mēs joprojām varēsim barot kabeli."
Atklājot dažus ļoti sarežģītus pārslēgšanas mehānismus, Jānis izskaidro vadības sistēmu: “Šādi mēs to ieslēdzam un izslēdzam. Ja rodas problēmas ar kabeli, mums tas ir jāsadarbojas ar kuģi. Ir vairākas procedūras, kuras mums jāveic, lai nodrošinātu drošību pirms kuģa apkalpes darba uzsākšanas. Acīmredzot spriegums ir tik liels, ka tas ir nāvējošs, tāpēc mums ir jāsūta ziņojumi par energoapgādes drošību. Mēs nosūtām paziņojumu, ka kabelis ir iezemēts, un viņi atbild. Viss ir savstarpēji savienots, tāpēc varat pārliecināties, ka viss ir drošībā."
Iekārtai ir arī divi 2 MVA (megavolti-ampērs - aptuveni jauns) dīzeļģeneratori. Protams, tā kā viss ir dublēts, otrais ir rezerves. Ir arī trīs milzīgas dzesēšanas vienības, lai gan acīmredzot tām ir nepieciešama tikai viena. Reizi mēnesī rezerves ģenerators tiek pārbaudīts bez kravas, un divas reizes gadā visa ēka tiek iedarbināta uz slodzes. Tā kā ēka ir arī datu apstrādes un glabāšanas centrs, tas ir nepieciešams, lai akreditētu Pakalpojuma līmeņa līgumu (SLA) un Starptautisko standartizācijas organizāciju (ISO).
Tipiskā mēnesī objektā elektrības rēķins viegli sasniedz 5 ciparus.
Kā darbojas infrastruktūras nodrošinātājs
Kā starptautiska kabeļu sistēma pakalpojumu sniedzēji visā pasaulē saskaras ar vienām un tām pašām problēmām: sauszemes kabeļu bojājumiem, kas visbiežāk rodas būvlaukumos mazāk rūpīgi novērotos apgabalos. Tie, protams, ir enkuri jūras dibenā, kuri ir zaudējuši trajektoriju. Turklāt neaizmirstiet par DDoS uzbrukumiem, kuros tiek uzbrukušas sistēmas un viss pieejamais joslas platums ir piepildīts ar trafiku. Protams, komanda ir labi sagatavota, lai cīnītos ar šiem draudiem.
„Iekārtas ir izveidotas, lai izsekotu tipiskos satiksmes modeļus, kas tiek gaidīti noteiktā dienas laikā. Viņi var pastāvīgi pārbaudīt satiksmi starp pagājušās ceturtdienas pulksten 16:00 un tagad. Ja pārbaudē tiek atklāts kaut kas neparasts, iekārta var preventīvi novērst ielaušanos un novirzīt satiksmi ar citu ugunsmūri, kas var novērst jebkādu ielaušanos. To sauc par produktīvu DDoS mazināšanu. Cits tā tips ir abpusējs. Šajā gadījumā patērētājs var mums pateikt: “Ak, man šajā dienā sistēmā draud. Jums labāk vajadzētu būt brīdinājumam. " Pat ja tā, mēs varam filtrēt kā proaktīvu pasākumu. Pastāv arī juridiska darbība, par kuru mūs informēs, piemēram, Glastonbury (Lielbritānijas mūzikas festivāls - aptuveni jauns),tāpēc, kad biļetes nonāk pārdošanā, paaugstinātais aktivitātes līmenis netiek bloķēts."
Sistēmas latentums ir arī proaktīvi jāuzrauga tādiem klientiem kā Citrix, kuri vada virtualizācijas pakalpojumus un mākoņa lietojumprogrammas, kuras ir jutīgas pret būtisku tīkla latentumu. Ātruma nepieciešamību novērtē tāds klients kā Formula 1. Tata Communications izmanto sacīkšu tīkla infrastruktūru visām komandām un dažādām raidorganizācijām.
Starp citu, ja jūs interesē rezerves kopiju sistēmu darbība, tām ir 360 akumulatori vienā UPS un 8 nepārtrauktās barošanas avoti. Tas nozīmē vairāk nekā 2800 bateriju, un, tā kā katra no tām sver 32 kg, to kopējais svars ir aptuveni 96 tonnas. Bateriju kalpošanas laiks ir 10 gadi, un katru no tām individuāli uzrauga temperatūras, mitruma, pretestības un citu rādītāju pārbaudei visu diennakti. Pilnībā ielādējot, viņi varēs uzturēt datu centra darbību apmēram 8 minūtes, kas ģeneratoriem ieslēgs daudz laika.
Centrā ir 6 ģeneratori - trīs katrā datu centra zālē. Katrs ģenerators var izturēt pilnu centra slodzi - 1,6 MVA. Katrs no tiem ražo 1280 kilovatus enerģijas. Kopumā tas saņem 6 MVA - iespējams, ar šo enerģijas daudzumu pietiktu, lai nodrošinātu enerģiju pusei pilsētas. Centrā ir arī septītais ģenerators, kas sedz enerģijas uzturēšanai nepieciešamo ēku. Istaba satur apmēram 8000 litrus degvielas - pietiekami, lai dienā izdzīvotu pilnos apstākļos. Pilnībā sadedzinot degvielu stundā, tiek patērēti 220 litri dīzeļdegvielas, kas, ja tā būtu automašīna, kas pārvietojas ar ātrumu 96 km / h, varētu pieticīgos 235 litrus uz 100 km sasniegt jaunā līmenī - skaitļi, kas Humvee izskatās kā Prius.
NewWho komanda strādāja pie tulkošanas: Vlada Olshanskaya, Nikita Pinchuk, Aleksandrs Pozdeev, Georgy Leshkasheli, Olya Kuznetsova un Kirill Kozlovsky. Redaktori: Anna Nebolsina, Romāns Všivcevs un Artjoms Slobodčikovs