Tata globaalse võrgu arendamise asepresident Carl Osborne selgitab üksikasju.
Mida lähemal pinnale asute, seda rohkem on teil vaja isoleerida, et võimalike veovahenditega vastu pidada. Kraavid kaevatakse madalas vees, kuhu kaablid pannakse. Suurematel sügavustel, nagu Lääne-Euroopa basseinis, mille sügavus on peaaegu viis ja pool kilomeetrit, kaitset siiski vaja ei lähe - kommertslaevandus ei ohusta põhjas asuvaid kaableid.
Sellel sügavusel on kaabli läbimõõt vaid 17 mm, see on nagu viltpliiats paksus isoleerivast polüetüleenkestast. Vasejuht on ümbritsetud paljude terastraatidega, mis kaitsevad kiudoptilist südamikku, mis on suletud vähem kui kolme millimeetri läbimõõduga terastorusse pehmes tiksotroopses tarretis. Varjestatud kaablid on sisemiselt samad, kuid lisaks on need kaetud ühe või enama tsingitud terastraadi kihiga, mis on mähitud ümber kogu kaabli.
Ilma vaskjuhtmeta poleks merealust kaablit. Kiudoptiline tehnoloogia on kiire ja suudab kanda peaaegu piiramatul hulgal andmeid, kuid kiud ei saa ilma väikese abita töötada pikkade vahemaade tagant. Kiudoptilise kaabli kogu pikkuse läbilaskevõime suurendamiseks on vaja kordusseadmeid - tegelikult signaalivõimendid. Maismaal saab seda kohaliku elektrienergia abil hõlpsasti teha, kuid ookeanipõhjas tõmbavad võimendid vaskkaabli juhist alalisvoolu. Kust see vool tuleb? Jaamadest kaabli mõlemas otsas.
Kuigi tarbijad seda ei tea, on TGN-A tegelikult kaks kaablit, mis kulgevad üle ookeani erinevatel viisidel. Kui üks on kahjustatud, tagab teine suhtluse järjepidevuse. Alternatiivne TGN-A maandub põhivarustuses 110 kilomeetrit (ja kolm maapealset võimendit) ja saab sealt oma energia. Ühel neist atlandiülestest kaablitest on 148 võimendit, teisel, pikemal, on 149 võimendit.
Jaamajuhid püüavad avalikkust vältida, nii et ma kutsun meie jaama giidi Johni. John selgitab, kuidas süsteem töötab:
Reklaamvideo:
“Kaabli toiteks on meie otsas positiivne pinge, kuid New Jerseys on see negatiivne. Püüame säilitada voolu: pinge võib kergesti kaabli takistusele põrkuda. Pinge umbes 9 tuhat volti jaguneb kahe otsa vahel. Seda nimetatakse bipolaarseks toitmiseks. Nii et mõlemast otsast umbes 4500 volti. Normaaltingimustes saaksime kogu kaabli töötada ilma USA abita."
Ütlematagi selge, et võimendid on ehitatud katkestusteta kestma 25 aastat, sest keegi ei saada sukeldujaid kontakti vahetama. Kuid vaadates kaabli enda näidist, mille sees on ainult kaheksa optilist kiudu, on võimatu mitte mõelda, et kõigi nende pingutuste abil peab olema midagi enamat.
“Kõike piirab võimendite suurus. Kaheksa kiudpaari vajavad kaks korda suuremat võimendit,”selgitab John. Ja mida rohkem võimendeid, seda rohkem energiat on vaja.
Jaamas moodustavad TGN-A moodustava kaheksa juhtme neli paari, mis kõik sisaldavad vastuvõtu- ja saatekiudu. Iga traat on värvitud erinevat värvi, nii et rikke ja merel vajavate remonditööde korral saavad tehnikud aru, kuidas kõik algses seisus kokku panna. Samuti saavad maismaal töötavad töötajad välja mõelda, mida sisestada, kui see on ühendatud merealuse liini terminaliga (SLTE).
Kaablite remont merel
Virgin Media kiudude tugispetsialist Peter Jamieson annab teada kaabli remondist.
„Niipea, kui kaabel on leitud ja laevale remonti toodud, paigaldatakse uus kahjustamata kaabli tükk. Seejärel naaseb kaugjuhtimispult põhja, leiab kaabli teise otsa ja loob ühenduse. Siis maetakse kaabel kõrgsurveveejoa abil maksimaalselt pooleteise meetri sügavusele põhja, räägib ta.
“Tavaliselt võtab remont umbes kümme päeva alates remondialuse lahkumise kuupäevast, millest neli kuni viis päeva on töö otse purunemiskohas. Õnneks on see haruldane: Virgin Media on viimase seitsme aasta jooksul kokku puutunud vaid kahega.”
QAM, DWDM, QPSK …
Kui kaablid ja võimendid on paigas - tõenäoliselt aastakümneid -, ei saa midagi muud ookeanis reguleerida. Jaamades reguleeritakse ribalaiust, latentsusaega ja kõike teenuse kvaliteediga seotud.
"Edastatud veaparandust kasutatakse saadetava signaali mõistmiseks ja modulatsioonitehnikad on muutunud, kui signaali edastatava liikluse maht suureneb," ütleb Osborne. “QPSK (kvadratuurfaasi nihutamise võtmed) ja BPSK (binaarse faasi nihutamise võtmed), mõnikord viidatud kui PRK (kahekordse suhtelise faasi nihutamise klahvid) või 2PSK, on pikamaa modulatsiooni tehnikad. Lühemates merealuses kaablisüsteemides kasutataks 16QAM (Quadrature Amplitude Modulation) ja arendamisel on 8QAM-tehnoloogia, mis on vahepealne 16QAM ja BPSK vahel.
DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) tehnoloogiat kasutatakse erinevate andmekanalite ühendamiseks ja nende signaalide edastamiseks erinevatel sagedustel - läbi valguse konkreetses värvispektris - kiudoptilise kaabli kaudu. Tegelikult moodustab see palju virtuaalseid kiudoptilisi linke. See suurendab kiudude läbilaskevõimet dramaatiliselt.
Tänapäeval on iga nelja paari ribalaius 10 Tbit / s ja TGN-A kaablis võib see ulatuda 40 Tbit / s. Sel ajal oli selle Tata kaabli maksimaalne potentsiaal 8 Tbps. Kui uued kasutajad hakkavad süsteemi kasutama, siis nad kasutavad ka vaba võimsust, kuid me ei vaestu sellest: süsteemil on endiselt 80% potentsiaalist ja lähiaastatel on uue uue kodeerimise või suurenenud multipleksimise abil peaaegu kindlasti võimalik seda suurendada. läbilaskevõime.
Üks peamisi probleeme, mis mõjutab footoniliste sideliinide kasutamist, on hajuvus optilistes kiududes. See on nimi, mida disainerid kaabli loomisel arvestavad, kuna mõnel kiudu lõigul on positiivne hajuvus ja mõnel - negatiivne. Ja kui peate remonti tegema, peate olema kindel, et käes on õige hajuvusega kaabel. Maismaal on elektrooniline hajumiskompensatsioon ülesanne, mida pidevalt optimeeritakse kõige nõrgemate signaalide käsitlemiseks.
"Me kasutasime dispersioonikompensatsiooni sundimiseks kiu mähiseid," ütleb John, "kuid nüüd on see kõik tehtud elektrooniliselt. Läbivoolu suurendamine on palju täpsem. " Nüüd, selle asemel, et pakkuda kasutajatele 1-, 10- või 40-gigabaidiseid kiudaineid, saate tänu viimastel aastatel paremaks muutunud tehnoloogiatele valmistada 100-gigabaidiseid tilkasid.
Rääkides kaablihaldusest, ütleb Osborne:
“Rannast kulgevatel kaablitel on kolm peamist osa: fiiber, mis viib liiklust, elektriliin ja maapind. Kiud, millel liiklus kulgeb, ulatub üle selle kasti sinna. Jõujoon hargneb selle objekti territooriumil teises osas"
Ülemine kollane fiiberoptiline kanal libiseb jaotuspaneelide poole, mis täidavad mitmesuguseid ülesandeid, sealhulgas saabuvate signaalide demultipleksimist, nii et erinevaid sagedusribasid saab eraldada. Need kujutavad endast potentsiaalset "kadumissaiti", kus üksikud lingid saab katkestada ilma maapealsesse võrku sisenemata.
John ütleb: "Sisse tuleb 100 Gbps kanalit ja teil on 10 Gbps klienti: 10 kuni 10. Pakume klientidele ka puhast 100 Gbps."
“Kõik sõltub kliendi soovidest,” lisab Osborne. „Kui neil on vaja ühte 100 Gbps kanalit, mis tuleb ühest armatuurlaualt, saab selle otse tarbijale pakkuda. Kui klient vajab midagi aeglasemat, siis jah, peavad nad varustama liikluse muude seadmetega, kus selle saab väiksema kiirusega osadeks jagada. Meil on kliente, kes ostavad 100 Gbps püsiliini, kuid neid pole nii palju. Iga väike pakkuja, kes soovib meilt edastusvõimet osta, valiks pigem 10 Gbps liini.”
Veealused kaablid pakuvad palju gigabitte ribalaiust, mida saab kasutada kahe ettevõtte kontori vahelise püsiliini jaoks, nii et näiteks saab teha telefonikõnesid. Kogu ribalaiust saab laiendada Interneti-selgroo teenusetasemele. Ja kõik need platvormid on varustatud erinevate eraldi juhitavate seadmetega.
„Suuremat osa kaabli ribalaiusest kasutatakse kas meie enda Interneti toiteks või müüakse ülekandeliinidena teistele Interneti hulgimüügiettevõtetele, näiteks BT, Verizon ja teistele rahvusvahelistele operaatoritele, kellel pole oma kaableid merepõhjas ja seetõttu osta meilt juurdepääsu teabe edastamisele."
Pikad jaotuskilbid toetavad optilisi kaableid, mis jagavad klientidele 10 Gigabitist ühendust. Kui soovite suurendada läbilaskevõimet, on see peaaegu sama lihtne kui täiendavate moodulite tellimine ja riiulitesse koondamine - see on see, mida tööstus ütleb, kui nad soovivad kirjeldada, kuidas suured rackimassiivid töötavad.
John osutab kliendi olemasolevale 560Gbps süsteemile (ehitatud 40G tehnoloogiale), mida värskendati hiljuti täiendava 1,6 Mbps. Täiendav läbilaskevõime on saavutatud kahe täiendava 800 Gbps mooduliga, mis töötavad 100G tehnoloogial ja mille liiklus on üle 2,1 Tbps. Käsitletavast ülesandest rääkides tundub, et kõige pikem etapp ootab uute moodulite ilmumist.
Kõigil Tata võrgu infrastruktuurirajatistel on koopiad, seetõttu on kaks ruumi SLT1 ja SLT2. Üks Atlandi süsteem, sisemiselt nimega S1, asub SLT1-st vasakul ja Ida-Euroopa – Portugali kaabel nimetatakse C1-ks ja asub paremal. Hoone teisel küljel asuvad SLT2 ja Atlantic S2, mis koos C2-ga on ühendatud Hispaaniaga.
Lähedal asuvas eraldi sektsioonis on maapealne ruum, mis muu hulgas vastutab liikluse voo juhtimise eest Londoni Tata andmekeskusesse. Üks atlandiüleste kiudude paar on andmete vales kohas viskamine. See on lisapaar, mis jätkub teel Tata Londoni kontorisse New Jerseyst, et minimeerida signaali latentsusaega. Rääkides sellest: John kontrollis kahe Atlandi kaabli kaudu kulgeva signaali latentsusaega; lühim tee saavutab pakettandmeside viivituse (PGD) kiirusega 66,5 ms, pikim tee aga 66,9 ms. Nii et teie teavet veetakse kiirusega umbes 703 759 397,7 km / h. Nii kiiresti?
Ta kirjeldab peamisi probleeme, mis sellega seoses tekivad: „Iga kord, kui vahetame optilise kaabli nõrkvoolu kaabliks ja seejärel jälle optiliseks, suureneb viivituse aeg. Nüüd on kvaliteetse optika ja võimsamate võimendite abil signaali taasesitamise vajadus minimaalne. Muud tegurid hõlmavad allveelaevakaablite kaudu edastatava võimsuse piiramist. Atlandi ookeani ületades jääb signaal optiliseks."
Õudusunenägude energia
Te ei saa külastada kaabelduskohta ega andmekeskust ega märgata, kui palju energiat seal vaja läheb: mitte ainult telekommunikatsiooniriiulites asuvate seadmete jaoks, vaid ka jahutite jaoks - süsteemid, mis takistavad serverite ja lülitite ülekuumenemist. Ja kuna allveelaeva kaabli paigaldamise kohas on selle allveelaevade kordajate tõttu ebaharilikud energiavajadused, pole ka selle varusüsteemid tavalised.
Kui läheme ühte patareidesse Yuasa tagavarapatareidega riiulite asemel - mille vormitegur ei erine eriti autos nähtudest -, näeme, et tuba sarnaneb pigem meditsiinilise eksperimendiga. See on täidetud tohutute pliiakudega, läbipaistvates paakides, mis näevad välja nagu võõrad ajud purkides. See hooldusvaba 50-aastase elueaga 2 V patareide komplekt annab aku garanteeritud tööajaks 4 tundi kuni 1600 Ah.
Laadijad, mis on tegelikult voolu alaldid, pakuvad akude laadimise säilitamiseks avatud voolu pinget (suletud pliiakuid tuleb mõnikord tühikäigul laadida, vastasel juhul kaotavad need nn sulfatsiooniprotsessi tõttu aja jooksul kasulikud omadused - u. Newthat). Samuti juhivad nad alalispinget hoone riiulite jaoks. Toas on kaks toiteallikat, mis asuvad suurtes sinistes kappides. Üks juhib Atlandi S1 kaablit, teine Portugali C1. Digitaalne kuvar loeb Atlandi ookeani toiteallika korral 4100 V umbes 600 mA, teine C1-toiteallika korral pisut üle 1500 V 650 mA juures.
John kirjeldab konfiguratsiooni:
„Toiteallikas koosneb kahest eraldi muundurist. Neil kõigil on kolm võimsustaset ja nad võivad toita 3000 VDC. See üks kapp võib toita tervet kaablit, see tähendab, et meil on n + 1 reservi, kuna neid on meil kaks. Ehkki isegi n + 3, sest isegi kui mõlemad muundurid kukuvad New Jerseysse ja veel üks siin, saame ikkagi kaabli toita."
Paljastades mõned väga keerukad lülitusmehhanismid, selgitab John juhtimissüsteemi: „Nii sisuliselt lülitame selle sisse ja välja. Kui kaabliga on probleeme, peame selle parandamiseks tegema laevaga koostööd. Enne laeva meeskonna tööle asumist peame ohutuse tagamiseks läbima mitmeid protseduure. Ilmselt on pinge nii kõrge, et see on surmav, mistõttu peame saatma energiajulgeoleku kohta sõnumeid. Saadame teatise, et kaabel on maandatud ja nad vastavad. Kõik on omavahel seotud, nii et saate veenduda, kas kõik on ohutu."
Rajatisel on ka kaks 2 MVA (megavolti-amprit - umbes uus) diiselgeneraatorit. Muidugi, kuna kõik on dubleeritud, on teine varu. Seal on ka kolm tohutut jahutusseadet, ehkki ilmselt vajavad nad ainult ühte. Kord kuus kontrollitakse varugeneraatori koormust ja kaks korda aastas käivitatakse kogu hoone koormusel. Kuna hoone on ka andmetöötlus- ja salvestuskeskus, on see vajalik teenuse taseme lepingu (SLA) ja Rahvusvahelise Standardiorganisatsiooni (ISO) akrediteerimiseks.
Tavalises rajatise kuul ulatub elektriarve hõlpsalt 5 numbrini.
Kuidas infrastruktuuri pakkuja töötab?
Rahvusvahelise kaablisüsteemina seisavad teenusepakkujad kogu maailmas silmitsi samade väljakutsetega: maapealsete kaablite kahjustused, mis esinevad enamasti ehitusobjektidel vähem jälgitavates piirkondades. Need on muidugi trajektoori kaotanud ankrud mere põhjas. Lisaks ärge unustage DDoS-i rünnakuid, kus rünnatakse süsteeme ja kogu saadaolev ribalaius täidetakse liiklusega. Muidugi on meeskond nende ohtudega toimetulemiseks hästi varustatud.
„Seadmed on loodud selleks, et jälgida tüüpilisi liiklusharjumusi, mida eeldatakse konkreetsel päevaperioodil. Nad saavad liiklust pidevalt kontrollida möödunud neljapäeva kella 16.00-st kuni tänapäevani. Kui ülevaatusel ilmneb midagi ebaharilikku, võib seade ennetavalt sissetungimise kõrvaldada ja suunata liikluse teise tulemüüriga ümber, mis võib kõik sissetungid likvideerida. Seda nimetatakse produktiivseks DDoS leevendamiseks. Selle teine tüüp on vastastikune. Sel juhul võib tarbija meile öelda: „Oh, mul on sellel päeval süsteemis oht. Parem oleksite valvel. " Isegi siis saame ennetava meetmena välja filtreerida. Samuti on tegemist legaalse tegevusega, millest meid teavitatakse, näiteks Glastonbury (Suurbritannia muusikafestival - umbes uus),nii et kui piletid müüki lähevad, siis suurenenud aktiivsust ei blokeerita."
Süsteemi latentsust peavad ennetavalt jälgima ka sellised kliendid nagu Citrix, kes haldavad virtualiseerimisteenuseid ja pilverakendusi, mis on tundlikud olulise võrgu latentsuse suhtes. Kiirusvajadust hindab selline klient nagu Vormel 1. Tata Communications haldab võidusõiduvõrgu infrastruktuuri kõigile meeskondadele ja erinevatele ringhäälinguorganisatsioonidele.
Ja muide, kui soovite teada, kuidas varusüsteemid töötavad, on neil UPSi kohta 360 akut ja 8 katkematut toiteallikat. See annab kokku üle 2800 aku ja kuna igaüks kaalub 32 kg, on nende kogukaal umbes 96 tonni. Patareide kasutusiga on 10 aastat ja igaüks neist kontrollib ööpäevaringselt temperatuuri, niiskuse, vastupidavuse ja muude indikaatorite olemasolu eraldi. Täislaadimisel suudavad nad andmekeskuse töötada umbes 8 minutit, mis annab generaatorite sisselülitamisele palju aega.
Keskuses on 6 generaatorit - kolm andmekeskuse iga saali jaoks. Iga generaator saab hakkama kogu keskuse koormusega - 1,6 MVA. Igaüks neist toodab 1280 kilovatti energiat. Üldiselt võtab see vastu 6 MVA - võib-olla piisaks sellest energiakogusest, et varustada energiat poolele linnale. Keskuses on ka seitsmes generaator, mis katab hoone ülalpidamiseks vajaliku energiavajaduse. Tuba sisaldab umbes 8000 liitrit kütust - piisavalt, et päevas täielikult elada. Kütuse täielikul põlemisel tunnis kulub 220 liitrit diislikütust, mis 96 km / h kiirusel liikuva auto korral võiks viia tagasihoidlikud 235 liitrit 100 km kohta uuele tasemele - numbrid, mis teevad Humvee väljanägemiseks nagu Prius.
NewWho meeskond töötas tõlke kallal: Vlada Olshanskaya, Nikita Pinchuk, Aleksander Pozdejev, Georgy Leshkasheli, Olya Kuznetsova ja Kirill Kozlovsky. Toimetajad: Anna Nebolsina, Roman Vshivtsev ja Artjom Slobodchikov
