Carl Osborne, naib presiden pengembangan rangkaian global Tata, menerangkan perinciannya.
Semakin dekat anda ke permukaan, semakin banyak penahanan yang anda perlukan untuk menahan kemungkinan kerosakan penghantaran. Parit digali di air cetek di mana kabel diletakkan. Namun, pada kedalaman yang lebih besar, seperti di Lembangan Eropah Barat dengan kedalaman hampir lima setengah kilometer, perlindungan tidak diperlukan - pengiriman komersial tidak mengancam kabel di bahagian bawah.
Pada kedalaman ini, diameter kabel hanya 17 mm, seperti pena tip-tip dalam sarung polietilena penebat tebal. Konduktor tembaga dikelilingi oleh sebilangan besar wayar keluli yang melindungi teras gentian optik, yang tertanam dalam tiub keluli berdiameter kurang dari tiga milimeter dalam jeli thixotropic lembut. Kabel terlindung adalah sama secara dalaman, tetapi di samping itu dilapisi dengan satu atau lebih lapisan dawai keluli tergalvani yang melilit seluruh kabel.
Tanpa konduktor tembaga, tidak akan ada kabel bawah laut. Teknologi gentian optik cepat dan dapat membawa jumlah data yang hampir tidak terbatas, tetapi serat tidak dapat beroperasi dalam jarak jauh tanpa sedikit bantuan. Untuk meningkatkan transmisi cahaya sepanjang panjang kabel gentian optik, alat pengulang diperlukan - sebenarnya, penguat isyarat. Di darat, ini mudah dilakukan dengan elektrik tempatan, tetapi di dasar laut, penguat menarik arus terus dari konduktor kabel tembaga. Dari mana arus ini berasal? Dari stesen di kedua hujung kabel.
Walaupun pengguna tidak mengetahui ini, TGN-A sebenarnya adalah dua kabel yang melintasi lautan dengan cara yang berbeza. Sekiranya satu rosak, yang lain akan memberikan kesinambungan komunikasi. TGN-A alternatif mendarat 110 kilometer (dan tiga penguat tanah) dari yang utama dan mendapat tenaganya dari sana. Salah satu kabel transatlantik ini mempunyai 148 penguat, sementara yang lain, yang lebih panjang, mempunyai 149 penguat.
Pemimpin stesen cuba mengelakkan publisiti, jadi saya akan memanggil pemandu stesen kami John. John menerangkan bagaimana sistem ini berfungsi:
Video promosi:
"Untuk menghidupkan kabel, ada voltan positif di hujung kami, tetapi di New Jersey itu negatif. Kami cuba mengekalkan arus: voltan dapat dengan mudah menembusi rintangan pada kabel. Voltan kira-kira 9 ribu volt dibahagikan antara kedua hujungnya. Ini dipanggil makan bipolar. Jadi kira-kira 4,500 volt dari setiap hujung. Dalam keadaan biasa, kami dapat memastikan seluruh kabel berjalan tanpa bantuan dari Amerika Syarikat."
Tidak perlu dikatakan, penguat dibina selama 25 tahun tanpa gangguan, kerana tidak ada yang akan menghantar penyelam untuk menukar hubungan. Tetapi melihat contoh kabel itu sendiri, di mana hanya terdapat lapan gentian optik, mustahil untuk tidak berfikir bahawa dengan semua usaha ini pasti ada sesuatu yang lebih.
Semuanya dibatasi oleh ukuran amplifier. Lapan pasangan serat memerlukan penguat dua kali ukurannya,”jelas John. Dan semakin banyak penguat, semakin banyak tenaga yang diperlukan.
Di stesen, lapan wayar yang membentuk TGN-A membentuk empat pasang, masing-masing mengandungi serat penerima dan serat pemancar. Setiap wayar dicat dengan warna yang berbeza sehingga sekiranya berlaku kerosakan dan perlunya pembaikan di laut, juruteknik dapat memahami bagaimana memasang kembali semuanya dalam keadaan asalnya. Begitu juga, pekerja di darat dapat mengetahui apa yang hendak dimasukkan ketika disambungkan ke terminal garis bawah laut (SLTE).
Pembaikan kabel di laut
Peter Jamieson, Pakar Sokongan Fiber di Virgin Media, melaporkan pembaikan kabel.
"Sebaik sahaja kabel dijumpai dan dibawa ke kapal untuk diperbaiki, sekeping kabel utuh baru akan dipasang. Peranti kawalan jauh kemudian kembali ke bahagian bawah, mencari hujung kabel yang lain, dan membuat sambungan. Kemudian kabel ditanam ke dasar maksimum satu setengah meter menggunakan jet air bertekanan tinggi, "katanya.
"Biasanya, pembaikan memerlukan masa sekitar sepuluh hari dari tarikh keberangkatan kapal pembaikan, yang mana empat hingga lima hari bekerja terus di lokasi kerosakan. Nasib baik, ini jarang berlaku: Virgin Media hanya menemui dua dalam tujuh tahun terakhir."
QAM, DWDM, QPSK …
Dengan adanya kabel dan penguat - mungkin selama beberapa dekad - tidak ada yang lain di lautan yang dapat disesuaikan. Lebar lebar, kependaman dan semua yang berkaitan dengan kualiti perkhidmatan diatur di stesen.
"Pembetulan kesalahan ke depan digunakan untuk memahami isyarat yang dikirimkan, dan teknik modulasi telah berubah ketika jumlah lalu lintas yang dibawa oleh isyarat meningkat," kata Osborne. “QPSK (Keying Shase Phase Shift) dan BPSK (Binary Phase Shift Keying), kadang-kadang disebut sebagai PRK (Double Relative Phase Shift Keying), atau 2PSK, adalah teknik modulasi jarak jauh. 16QAM (Quadrature Amplitude Modulation) akan digunakan dalam sistem kabel dasar laut yang lebih pendek, dan teknologi 8QAM sedang dikembangkan, antara 16QAM dan BPSK.
Teknologi DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) digunakan untuk menggabungkan saluran data yang berbeza dan untuk menghantar isyarat ini pada frekuensi yang berbeza - melalui cahaya dalam spektrum warna tertentu - melalui kabel gentian optik. Sebenarnya, ia membentuk banyak pautan gentian optik maya. Ini meningkatkan daya serat secara mendadak.
Hari ini, masing-masing dari empat pasangan mempunyai lebar jalur 10 Tbit / s dan boleh mencapai 40 Tbit / s dalam kabel TGN-A. Pada masa itu, 8 Tbps adalah potensi maksimum yang ada pada kabel Tata ini. Oleh kerana pengguna baru mula menggunakan sistem, mereka menggunakan kapasiti ganti, tetapi ini tidak akan membuat kita miskin: sistem masih mempunyai 80% potensi, dan pada tahun-tahun mendatang, dengan bantuan pengkodan baru yang lain atau peningkatan multiplexing, hampir pasti akan dapat ditingkatkan throughput.
Salah satu masalah utama yang mempengaruhi penggunaan talian komunikasi fotonik adalah penyebaran pada gentian optik. Inilah nama yang dipertimbangkan oleh pereka semasa membuat kabel, kerana beberapa bahagian gentian mempunyai penyebaran positif, dan beberapa - negatif. Dan jika anda perlu membuat pembaikan, anda harus memastikan kabel dengan penyebaran yang betul di tangan. Di darat, pampasan penyebaran elektronik adalah tugas yang terus dioptimumkan untuk menangani isyarat yang paling lemah.
"Kami dulu menggunakan gegelung serat untuk memaksa pampasan penyebaran," kata John, "tetapi sekarang semuanya dilakukan secara elektronik. Jauh lebih tepat untuk meningkatkan hasil. " Jadi sekarang, daripada mula-mula menawarkan pengguna serat 1-, 10-, atau 40-gigabit, berkat teknologi yang telah meningkat dalam beberapa tahun kebelakangan ini, anda dapat menyiapkan "tetes" 100 gigabit.
Bercakap mengenai pengurusan kabel, Osborne mengatakan:
"Kabel yang bergerak dari pantai memiliki tiga bahagian utama: serat yang membawa lalu lintas, saluran listrik, dan tanah. Serat yang dilalui oleh lalu lintas adalah yang membentang di atas kotak itu di sana. Garis kekuatan bercabang pada segmen lain dalam wilayah objek ini"
Saluran serat kuning overhead merangkak ke panel pengedaran yang akan melakukan pelbagai tugas, termasuk demultiplexing isyarat masuk sehingga jalur frekuensi yang berbeza dapat dipisahkan. Mereka mewakili laman web "kehilangan" yang berpotensi di mana pautan individu dapat terputus tanpa memasuki rangkaian terestrial.
John mengatakan, "Ada 100 saluran Gbps yang masuk, dan Anda memiliki 10 pelanggan Gbps: 10 hingga 10. Kami juga menawarkan pelanggan 100 Gbps bersih."
"Itu semua bergantung pada kehendak pelanggan," tambah Osborne. "Jika mereka memerlukan satu saluran 100 Gbps yang berasal dari salah satu papan pemuka, saluran itu dapat langsung diberikan kepada pengguna. Sekiranya pelanggan memerlukan sesuatu yang lebih perlahan, maka ya, mereka harus membekalkan lalu lintas ke peralatan lain, di mana ia dapat dibahagikan kepada beberapa bahagian dengan kelajuan yang lebih rendah. Kami mempunyai pelanggan yang membeli talian sewa 100 Gbps, tetapi tidak banyak dari mereka. Mana-mana pembekal kecil yang ingin membeli keupayaan penghantaran dari kami lebih suka memilih talian 10 Gbps."
Kabel kapal selam menyediakan banyak gigabit lebar jalur yang dapat digunakan untuk talian sewa antara dua pejabat syarikat sehingga, misalnya, panggilan suara dapat dilakukan. Semua lebar jalur dapat dikembangkan ke tahap perkhidmatan tulang belakang Internet. Dan setiap platform ini dilengkapi dengan pelbagai peralatan yang dikendalikan secara berasingan.
"Sebilangan besar lebar jalur yang disediakan oleh kabel digunakan untuk menggerakkan Internet kita sendiri atau dijual sebagai saluran penghantaran kepada syarikat Internet borong lain seperti BT, Verizon dan pengendali antarabangsa lain yang tidak mempunyai kabel sendiri di dasar laut dan oleh itu membeli akses kepada penghantaran maklumat dari kami."
Papan pengedaran tinggi menyokong sedikit kabel optik yang berkongsi sambungan 10 Gigabit dengan pelanggan. Sekiranya anda ingin meningkatkan throughput, hampir semudah memesan modul tambahan dan memasukkannya ke rak - itulah yang dikatakan oleh industri ketika mereka ingin menerangkan bagaimana susunan rak besar berfungsi.
John menunjukkan sistem pelanggan 560Gbps yang ada (dibina berdasarkan teknologi 40G), yang baru-baru ini dikemas kini dengan tambahan 1.6Tbps. Kapasiti tambahan telah dicapai dengan dua modul tambahan 800 Gbps, yang beroperasi pada teknologi 100G dengan lalu lintas lebih dari 2.1 Tbps. Ketika dia bercakap mengenai tugas yang sedang dilakukan, nampaknya fasa terpanjang proses menunggu modul baru muncul.
Semua kemudahan infrastruktur rangkaian Tata mempunyai salinan, oleh itu terdapat dua premis SLT1 dan SLT2. Satu sistem Atlantik, bernama dalaman S1, berada di sebelah kiri SLT1, dan kabel Eropah Timur ke Portugal disebut C1, dan terletak di sebelah kanan. Di seberang bangunan adalah SLT2 dan Atlantic S2, yang bersama-sama dengan C2, bersambung ke Sepanyol.
Di sebuah petak berasingan yang berdekatan terdapat sebuah bilik darat, yang antara lain bertanggungjawab untuk mengawal aliran lalu lintas ke pusat data Tata London. Salah satu pasangan serat transatlantik sebenarnya membuang data di tempat yang salah. Ia adalah pasangan tambahan yang terus dalam perjalanan ke pejabat London Tata dari New Jersey untuk mengurangkan latensi isyarat. Yang mana: John memeriksa data latensi untuk isyarat yang melintasi dua kabel Atlantik; jalan terpendek mencapai kadar Kelewatan Data Packet (PGD) 66.5 ms, sementara yang terpanjang mencapai 66.9 ms. Oleh itu, maklumat anda dihantar dengan kelajuan sekitar 703,759,397.7 km / j. Cukup pantas?
Dia menjelaskan masalah utama yang timbul dalam hal ini: “Setiap kali kita menukar dari kabel arus ke optik ke kabel rendah, dan sekali lagi menjadi optik, waktu tunda meningkat. Kini, dengan optik berkualiti tinggi dan penguat yang lebih kuat, keperluan untuk menghasilkan semula isyarat diminimumkan. Faktor lain termasuk batasan tahap daya yang dapat dihantar melalui kabel bawah laut. Melintasi Atlantik, isyaratnya tetap optik sepanjang masa."
Tenaga mimpi buruk
Anda tidak dapat mengunjungi laman kabel atau pusat data dan melihat berapa banyak tenaga yang diperlukan di sana: bukan sahaja untuk peralatan di rak telekomunikasi, tetapi juga untuk penyejuk - sistem yang menghalang pelayan dan suis daripada terlalu panas. Dan kerana tapak pemasangan kabel dasar laut mempunyai keperluan tenaga yang luar biasa kerana pengulang kapal selamnya, sistem sandarannya juga tidak biasa.
Sekiranya kita masuk ke salah satu bateri, bukannya rak dengan bateri ganti dari Yuasa - faktor bentuk yang tidak terlalu berbeza dengan yang dilihat di dalam kereta - kita akan melihat bahawa bilik itu lebih seperti percubaan perubatan. Ia dipenuhi dengan bateri asid plumbum yang besar dalam tangki lutsinar yang kelihatan seperti otak asing dalam balang. Tanpa penyelenggaraan, set bateri 2V ini dengan jangka hayat 50 tahun menambah sehingga 1600 Ah selama 4 jam jangka hayat bateri.
Pengecas, yang sebenarnya, penyearah semasa, memberikan voltan litar terbuka untuk mengekalkan cas bateri (bateri asid plumbum yang dimeteraikan kadangkala mesti diisi semula dalam keadaan terbiar, jika tidak, mereka akan kehilangan sifat berguna dari masa ke masa kerana proses sulfasi yang disebut - kira-kira. Baru). Mereka juga mengalirkan voltan DC untuk rak ke bangunan. Di dalam bilik, terdapat dua bekalan kuasa yang tersimpan di dalam kabinet biru besar. Satu menggerakkan kabel Atlantic S1, yang lain Portugal C1. Paparan digital membaca 4100 V pada kira-kira 600 mA untuk bekalan kuasa Atlantik, yang kedua menunjukkan sedikit lebih daripada 1500 V pada 650 mA untuk bekalan kuasa C1.
John menerangkan konfigurasi:
"Bekalan kuasa terdiri daripada dua penukar berasingan. Mereka masing-masing mempunyai tiga tahap kuasa dan dapat membekalkan 3000 VDC. Kabinet tunggal ini dapat memberi kuasa kepada keseluruhan kabel, iaitu, kita mempunyai simpanan n + 1, kerana kita mempunyai dua daripadanya. Walaupun, kemungkinan besar n + 3, kerana walaupun kedua-dua penukar jatuh di New Jersey, dan satu lagi di sini, kami masih dapat menyalakan kabel."
Mengungkap beberapa mekanisme pensuisan yang sangat canggih, John menjelaskan sistem kawalan: “Ini adalah bagaimana, pada dasarnya, kita menghidupkan dan mematikannya. Sekiranya terdapat masalah dengan kabel, kita harus bekerjasama dengan kapal untuk memperbaikinya. Terdapat sebilangan prosedur yang harus kita lalui untuk memastikan keselamatan sebelum anak kapal mula bekerja. Jelas sekali voltan sangat tinggi sehingga mematikan, jadi kita harus menghantar mesej mengenai keselamatan tenaga. Kami menghantar pemberitahuan bahawa kabel dibumikan dan mereka bertindak balas. Semuanya saling berkaitan, jadi anda dapat memastikan semuanya selamat."
Kemudahan ini juga mempunyai dua penjana diesel 2 MVA (megavolt-ampere - lebih kurang daripada). Sudah tentu, kerana semuanya digandakan, yang kedua adalah ganti. Terdapat juga tiga unit penyejuk besar, walaupun nampaknya hanya memerlukan satu unit penyejuk. Sebulan sekali, generator ganti diperiksa dari muatan, dan dua kali setahun, seluruh bangunan dimuat dengan penuh. Oleh kerana bangunan ini juga merupakan pusat pemprosesan dan penyimpanan data, ini diperlukan untuk akreditasi Perjanjian Tingkat Layanan (SLA) dan Organisasi Antarabangsa untuk Standardisasi (ISO).
Pada bulan biasa di kemudahan itu, bil elektrik mudah mencapai 5 digit.
Bagaimana penyedia infrastruktur berfungsi
Sebagai sistem kabel antarabangsa, penyedia perkhidmatan di seluruh dunia menghadapi cabaran yang sama: kerosakan pada kabel darat, yang paling sering terjadi di tapak pembinaan di kawasan yang kurang dipantau. Sudah tentu ini adalah sauh di dasar laut yang telah kehilangan arah. Selain itu, jangan lupa tentang serangan DDoS, di mana sistem diserang dan semua lebar jalur yang tersedia dipenuhi dengan lalu lintas. Sudah tentu, pasukan ini dilengkapi dengan baik untuk menangani ancaman ini.
"Peralatan ini disiapkan untuk melacak pola lalu lintas khas yang diharapkan selama jangka waktu tertentu. Mereka secara konsisten dapat memeriksa lalu lintas antara jam 4 petang Khamis lalu dan sekarang. Sekiranya pemeriksaan menunjukkan sesuatu yang tidak biasa, peralatan tersebut dapat menghilangkan pencerobohan dan mengubah arah lalu lintas dengan firewall yang lain, yang dapat menghilangkan gangguan. Ini dipanggil mitigasi DDoS produktif. Jenisnya yang lain adalah timbal balik. Dalam kes ini, pengguna dapat memberitahu kami: “Oh, saya mempunyai ancaman dalam sistem pada hari ini. Anda lebih baik berjaga-jaga. " Walaupun begitu, kita dapat menyaring sebagai langkah proaktif. Terdapat juga aktiviti undang-undang yang akan kami maklumkan, misalnya, Glastonbury (Festival Muzik UK - kira-kira Baru),jadi apabila tiket mula dijual, tahap aktiviti yang meningkat tidak akan disekat."
Latensi sistem juga harus dipantau secara proaktif oleh klien seperti Citrix yang menjalankan perkhidmatan virtualisasi dan aplikasi cloud yang sensitif terhadap latensi rangkaian yang signifikan. Keperluan untuk kepantasan dihargai oleh pelanggan seperti Formula 1. Tata Communications mengendalikan infrastruktur rangkaian perlumbaan untuk semua pasukan dan pelbagai penyiar.
Dan omong-omong, jika anda ingin tahu bagaimana sistem sandaran berfungsi, mereka mempunyai 360 bateri per UPS dan 8 bekalan kuasa tidak putus-putus. Ini menambah sehingga lebih dari 2,800 bateri, dan kerana masing-masing beratnya 32 kg, jumlah beratnya sekitar 96 tan. Jangka hayat bateri adalah 10 tahun, dan masing-masing dipantau secara individu untuk suhu, kelembapan, rintangan dan petunjuk lain, diperiksa sepanjang masa. Apabila dimuat sepenuhnya, mereka akan dapat memastikan pusat data tetap berjalan selama kira-kira 8 minit, yang akan memberi banyak masa untuk generator dihidupkan.
Pusat ini mempunyai 6 penjana - tiga untuk setiap dewan pusat data. Setiap penjana dapat menangani beban penuh pusat - 1.6 MVA. Masing-masing menghasilkan tenaga 1280 kilowatt. Secara amnya, ia menerima 6 MVA - jumlah tenaga ini, mungkin, cukup untuk memberi tenaga kepada separuh bandar. Terdapat juga penjana ketujuh di tengah, yang merangkumi permintaan tenaga yang diperlukan untuk menyelenggara bangunan. Bilik itu mengandungi sekitar 8000 liter bahan bakar - cukup untuk bertahan sehari dalam keadaan penuh. Dengan pembakaran penuh bahan bakar per jam, 220 liter diesel habis digunakan, yang jika kereta bergerak pada 96 km / jam dapat mengambil 235 liter per 100 km sederhana ke tingkat baru - angka yang membuat Humvee terlihat seperti seperti Prius.
Pasukan NewWho mengusahakan terjemahan: Vlada Olshanskaya, Nikita Pinchuk, Alexander Pozdeev, Georgy Leshkasheli, Olya Kuznetsova dan Kirill Kozlovsky. Penyunting: Anna Nebolsina, Roman Vshivtsev dan Artyom Slobodchikov
