Tata-konsernin globaalin verkoston kehitysjohtaja Carl Osborne selittää yksityiskohdat.
Mitä lähemmäs olet pintaa, sitä enemmän suojaa sinun täytyy kestää mahdolliset kuljetusvauriot. Kaivoja kaivataan matalaan veteen, mihin kaapelit asennetaan. Suuremmalla syvyydellä, kuten Länsi-Euroopan vesistöalueella, jonka syvyys on melkein viisi ja puoli kilometriä, suojausta ei kuitenkaan vaadita - kaupallinen merenkulku ei vaaranna pohjassa olevia kaapeleita.
Tässä syvyydessä kaapelin halkaisija on vain 17 mm, se on kuin huopakärkikynä paksussa eristävässä polyeteenisuojuksessa. Kuparijohtimen ympärillä on useita teräslankoja, jotka suojaavat kuituoptiikkaa, joka on upotettu teräsputkeen, jonka halkaisija on alle kolme millimetriä, pehmeään tiksotrooppisessa hyytelössä. Suojatut kaapelit ovat sisäisesti samoja, mutta lisäksi ne on verrattu yhdellä tai useammalla kerroksella galvanoitua teräslankaa, joka on kääritty koko kaapelin ympärille.
Ilman kuparijohdetta ei olisi merenalaista kaapelia. Kuituoptinen tekniikka on nopeaa ja voi kuljettaa melkein rajattomia määriä dataa, mutta kuitu ei voi toimia pitkiä matkoja ilman pientä apua. Valonsiirron parantamiseksi koko kuitukaapelin koko pituudella tarvitaan toistinlaitteita - itse asiassa signaalivahvistimia. Maalla tämä tehdään helposti paikallisella sähköllä, mutta merenpohjassa vahvistimet johtavat tasavirtaa kuparikaapelin johtimesta. Mistä tämä virta tulee? Kaapelin molemmissa päissä olevista asemista.
Vaikka kuluttajat eivät tiedä tätä, TGN-A on oikeastaan kaksi kaapelia, jotka kulkevat valtameren yli eri tavoin. Jos yksi on vaurioitunut, toinen tarjoaa jatkuvan viestinnän. Vaihtoehtoinen TGN-A laskeutuu 110 kilometrin päähän (ja kolme maavahvistinta) päästä ja saa energiansa sieltä. Yhdessä näistä transatlanttisista kaapeleista on 148 vahvistinta, kun taas toisessa, pidemmässä kaapelissa, on 149 vahvistinta.
Aseman johtajat yrittävät välttää julkisuutta, joten soitan asemaoppaamme Johniin. John selittää järjestelmän toiminnan:
Mainosvideo:
”Kaapelin virran saamiseksi päässä on positiivinen jännite, mutta New Jerseyssä se on negatiivinen. Yritämme ylläpitää virtaa: jännite voi helposti törmätä kaapelin resistanssiin. Noin 9 tuhannen voltin jännite on jaettu kahden päähän. Tätä kutsutaan bipolaariseksi ruokintaksi. Joten noin 4500 volttia molemmista päistä. Normaaliolosuhteissa voisimme pitää koko kaapelin käynnissä ilman minkäänlaista Yhdysvaltojen apua."
Sanomattakin on selvää, että vahvistimet on rakennettu kestämään 25 vuotta ilman häiriöitä, koska kukaan ei lähetä sukeltajia vaihtamaan kontaktia. Mutta tarkasteltaessa itse kaapelin näytettä, jonka sisällä on vain kahdeksan optista kuitua, on mahdotonta olla ajattelematta, että kaikilla näillä pyrkimyksillä on oltava jotain enemmän.
”Kaikkia rajoittaa vahvistimien koko. Kahdeksan kuituparia vaativat kaksinkertaisen suuruiset vahvistimet”, John selittää. Ja mitä enemmän vahvistimia, sitä enemmän energiaa tarvitaan.
Asemalla TGN-A: n muodostavat kahdeksan johtoa muodostavat neljä paria, joista kukin sisältää vastaanottokuidun ja lähetyskuidun. Jokainen johdin on maalattu eri värillä, jotta vikaantumisen ja korjaustarpeiden vuoksi merellä teknikot ymmärtävät kuinka koota kaikki alkuperäiseen tilaansa. Samoin maissa työskentelevät työntekijät voivat selvittää, mitä lisätä, kun ne on kytketty merenalaisen linjan päätelaitteeseen (SLTE).
Kaapeleiden korjaus merellä
Virgin Median kuitutukiasiantuntija Peter Jamieson raportoi kaapelikorjauksista.
”Heti kun kaapeli on löydetty ja toimitettu alukselle korjattavaksi, uusi vahingoittumattoman kaapelin kappale asennetaan. Kauko-ohjattava laite palaa sitten pohjaan, löytää kaapelin toisen pään ja muodostaa yhteyden. Sitten kaapeli haudataan pohjaan enintään puolitoista metriä korkeapainevesisuihkulla , hän sanoo.
”Korjaus kestää yleensä noin kymmenen päivää korjausaluksen lähtöpäivästä, josta 4–5 päivää ovat työtä suoraan vikakohdassa. Onneksi tämä on harvinaista: Virgin Media on tavannut vain kaksi viimeisen seitsemän vuoden aikana.”
QAM, DWDM, QPSK …
Kaapeleilla ja vahvistimilla - todennäköisesti vuosikymmenien ajan - mitään muuta valtameressä ei voida säätää. Kaistaleveyttä, viivettä ja kaikkea palvelun laatuun liittyvää asemaa säädellään asemilla.
"Eteenpäin tapahtuvaa virhekorjausta käytetään ymmärtämään lähetettävää signaalia, ja modulaatiotekniikat ovat muuttuneet signaalin kuljettaman liikenteen määrän kasvaessa", Osborne sanoo.”QPSK (kvadratuurivaihesiirtoavain) ja BPSK (binaarivaihesiirtoavaimet), joita kutsutaan joskus PRK: ksi (kaksinkertainen suhteellinen vaiheensiirtoavain) tai 2PSK, ovat pitkän kantaman modulaatiotekniikoita. 16QAM: ta (Quadrature Amplitude Modulation) käytettäisiin lyhyemmissä sukellusvenekaapelijärjestelmissä, ja kehitetään 8QAM-tekniikkaa, joka on välinen 16QAM: n ja BPSK: n välillä.
DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) -tekniikkaa käytetään yhdistämään erilaisia datakanavia ja siirtämään näitä signaaleja eri taajuuksilla - valon kautta tietyssä värispektrissä - kuituoptisella kaapelilla. Itse asiassa se muodostaa monia virtuaalisia kuituoptisia linkkejä. Tämä lisää kuidun läpimenoa dramaattisesti.
Nykyään jokaisella neljästä parista on kaistaleveys 10 Tbit / s ja se voi saavuttaa 40 Tbit / s TGN-A-kaapelilla. Tuolloin 8 Tbps oli tämän Tata-kaapelin suurin potentiaalinen potentiaali. Kun uudet käyttäjät alkavat käyttää järjestelmää, he käyttävät ylimääräistä kapasiteettia, mutta emme ole siitä köyhtyneitä: järjestelmällä on edelleen 80% potentiaalista, ja tulevina vuosina toisen uuden koodauksen tai lisääntyneen multipleksoinnin avulla on melkein varmasti mahdollista lisätä suoritusteho.
Yksi fotonisten viestintälinjojen käyttöön vaikuttavista pääongelmista on dispersio optisissa kuiduissa. Tämä on nimi, jonka suunnittelijat sisällyttävät kaapelia suunnitellessaan, koska joillakin kuidun osilla on positiivinen hajonta ja toisilla negatiivinen hajonta. Ja jos sinun on tehtävä korjauksia, sinun on oltava varma kaapelista, jolla on oikea hajotus käsillä. Maalla elektroninen hajontakompensointi on tehtävä, jota jatkuvasti optimoidaan käsittelemään heikoimpia signaaleja.
"Meillä oli tapana käyttää kuitukeloja pakottaakseen dispersion kompensoinnin", sanoo John, "mutta nyt kaikki on tehty sähköisesti. On paljon tarkempaa lisätä suorituskykyä. " Joten nyt sen sijaan, että tarjoisit käyttäjille 1-, 10- tai 40-gigatavuista kuitua viime vuosina parantuneiden tekniikoiden ansiosta, voit valmistaa 100 gigabitin pudotukset.
Kaapelinhallinnasta Osborne sanoo:
”Rannalta johtavilla kaapeleilla on kolme pääosaa: kuitu, joka kuljettaa liikennettä, voimajohto ja maa. Kuitu, jolla liikenne kulkee, on se, joka ulottuu tuon laatikon päälle. Voimajohto harkittuu toiseen segmenttiin tämän esineen alueella"
Yläpintainen keltainen kuituoptiset kourut indeksoivat kohti jakelupaneeleja, jotka suorittavat erilaisia tehtäviä, mukaan lukien saapuvien signaalien demultipleksoinnin, jotta eri taajuuskaisteet voidaan erottaa. Ne edustavat potentiaalista "menetyksen" sivustoa, josta yksittäiset linkit voidaan katkaista menemättä maanpäälliseen verkkoon.
John sanoo: "Tulossa on 100 Gbps-kanavaa, ja sinulla on 10 Gbps-asiakas: 10-10. Tarjoamme asiakkaillemme myös puhdasta 100 Gbps".
"Kaikki riippuu asiakkaan toiveista", lisää Osborne.”Jos he tarvitsevat yhden 100 Gbps kanavan, joka tulee yhdestä kojetaulusta, se voidaan toimittaa suoraan kuluttajalle. Jos asiakas tarvitsee jotain hitaampaa, niin kyllä, hänen on toimitettava liikenne muihin laitteisiin, joissa se voidaan jakaa osiin pienemmällä nopeudella. Meillä on asiakkaita, jotka ostavat 100 Gbps kiinteän linjan, mutta heitä ei ole niin paljon. Jokainen pieni palveluntarjoaja, joka haluaa ostaa siirtokapasiteettia meiltä, valitsee mieluummin 10 Gbps linjan.”
Sukellusvenekaapelit tarjoavat monia gigabittiä kaistanleveyttä, joita voidaan käyttää kahden yrityksen toimipisteiden välisissä vuokrattuissa linjoissa, jotta esimerkiksi puheluita voidaan soittaa. Kaikki kaistanleveys voidaan laajentaa Internet-runkoverkon palvelutasoon. Ja jokainen näistä alustoista on varustettu erilaisilla erikseen hallittavilla laitteilla.
”Suurin osa kaapelin tarjoamasta kaistanleveydestä joko käytetään oman Internet-virtaan tai myydään siirtojohtoina muille tukku-Internet-yrityksille, kuten BT, Verizon ja muille kansainvälisille operaattoreille, joilla ei ole omia kaapeleita merenpohjassa, ja siksi ostaa pääsyn tiedon siirtoon meiltä."
Korkeat jakelulevyt tukevat optisten kaapeleiden sekoitusta, jolla on 10 gigabitin yhteys asiakkaiden kanssa. Jos haluat lisätä suorituskykyä, se on melkein yhtä helppoa kuin tilata lisämoduuleja ja koota ne hyllyiksi - se on se, mitä teollisuus sanoo, kun he haluavat kuvata, kuinka suuret telinetelineet toimivat.
John viittaa asiakkaan olemassa olevaan 560 Gbps -järjestelmään (rakennettu 40G-tekniikkaan), jota päivitettiin äskettäin lisäyksellä 1,6 tahdilla. Lisäkapasiteetti on saavutettu kahdella ylimääräisellä 800Gbps-moduulilla, jotka toimivat 100G-tekniikalla yli 2.1Tbps -liikenteellä. Kun hän puhuu käsillä olevasta tehtävästä, näyttää siltä, että prosessin pisin vaihe odottaa uusien moduulien ilmestymistä.
Kaikilla Tata-verkon infrastruktuurirakenteilla on kopioita, siksi on kaksi tilaa SLT1 ja SLT2. Yksi Atlantin järjestelmä, sisäisesti nimeltään S1, on SLT1: n vasemmalla puolella, ja Itä-Eurooppa-Portugali-kaapeli on nimeltään C1, ja se sijaitsee oikealla. Rakennuksen toisella puolella ovat SLT2 ja Atlantic S2, jotka yhdessä C2: n kanssa on kytketty Espanjaan.
Erillisessä osastossa lähellä on maapallo, joka muun muassa vastaa liikenteen virtauksen ohjaamisesta Lontoon Tata-tietokeskukseen. Yksi transatlanttisista kuitupareista johtaa tosiasiallisesti tietojen viemiseen väärään paikkaan. Se on ylimääräinen pari, joka jatkaa matkalla Tatan Lontoon toimistoon New Jerseystä minimoidaksesi signaalin viiveen. Puhuminen josta: John tarkisti kahden Atlantin kaapelin yli kulkevan signaalin latenssitiedot; lyhyin reitti saavuttaa pakettidataviiveen (PGD) nopeuden 66,5 ms, kun taas pisin saavuttaa 66,9 ms. Joten tietosi kuljetetaan nopeudella noin 703 759 397,7 km / h. Niin nopeasti?
Hän kuvailee tärkeimpiä tässä suhteessa esiintyviä ongelmia:”Joka kerta, kun vaihtamme optisesta kaapeliin heikkovirtakaapeliin ja sitten jälleen optiseksi kaapeliksi, viiveaika kasvaa. Nyt korkealaatuisella optiikalla ja tehokkaammilla vahvistimilla signaalin toistamisen tarve on minimoitu. Muita tekijöitä ovat merenalaisen kaapelin kautta lähetettävän tehotason rajoitukset. Atlantin ylittäessä signaali pysyy optisena koko ajan."
Painajaisten energia
Et voi käydä kaapelointipaikassa tai tietokeskuksessa ja huomaa, kuinka paljon energiaa siellä tarvitaan: paitsi tietoliikennetelineiden laitteille, myös jäähdyttimille - järjestelmille, jotka estävät palvelimia ja kytkimiä ylikuumenemasta. Ja koska sukellusvenekaapelin asennuspaikalla on epätavallisia energiantarpeita johtuen sukellusveneen toistimista, myös sen varajärjestelmät eivät ole tavanomaisia.
Jos siirrymme johonkin paristoista Yuasan varaakkujen hyllyjen sijasta - joiden muotokerroin ei eroa erityisen paljon autossa nähdyistä -, huomaat, että huone on enemmän kuin lääketieteellinen kokeilu. Se on täynnä valtavia lyijyakkuja läpinäkyvissä säiliöissä, jotka näyttävät muukalaisilta aivoilta purkissa. Tämä huoltovapaa 2V-paristojen sarja, joiden elinkaari on 50 vuotta, lisää jopa 1600 Ah 4 tunnin takuuajan.
Laturit, jotka tosiasiassa ovat nykyisiä tasasuuntaajia, tarjoavat avoimen piirin jännitteen paristojen varauksen ylläpitämiseksi (suljetut lyijyakut on joskus ladattava tyhjäkäynnillä, muuten ne menettävät hyödylliset ominaisuutensa ajan myötä ns. Sulfaatioprosessin takia - noin. Newthat). He johtavat myös tasavirtajännitettä rakennuksen hyllyille. Huoneen sisällä on kaksi virtalähdettä, jotka on sijoitettu isoihin sinisiin kaappeihin. Yksi käyttää Atlantin S1-kaapelia, toinen Portugalin C1-kaapelia. Digitaalisen näytön lukema on 4100 V noin 600 mA: lla Atlantin virtalähteessä, toinen näyttää hiukan yli 1500 V 650 mA: n virralla C1-teholähteessä.
John kuvaa kokoonpanon:
”Virtalähde koostuu kahdesta erillisestä muuntimesta. Niillä kaikilla on kolme tehotasoa ja ne voivat syöttää 3000 VDC. Tämä yksi kaappi voi antaa virran koko kaapelille, ts. Meillä on n + 1 varausta, koska niitä on kaksi. Vaikka todennäköisemmin jopa n + 3, koska vaikka molemmat muuntimet putoavat New Jerseyssä ja vielä yksi täällä, me voimme silti kytkeä kaapelin."
Paljastamalla joitain erittäin hienostuneita kytkentämekanismeja, John selittää ohjausjärjestelmän:”Näin pääasiassa kytkemme sen päälle ja pois päältä. Jos kaapelissa on ongelma, meidän on työskenneltävä laivan kanssa sen korjaamiseksi. On olemassa joukko menettelyjä, jotka meidän on suoritettava turvallisuuden varmistamiseksi ennen laivan miehistön aloittamista. Jännite on selvästi niin korkea, että se on tappava, joten joudumme lähettämään viestejä energiavarmuudesta. Lähetämme ilmoituksen, että kaapeli on maadoitettu, ja he vastaavat. Kaikki on kytketty toisiinsa, joten voit varmistaa, että kaikki on turvallista."
Laitoksessa on myös kaksi 2 MVA (megavolttia-ampeeria - noin uutta) dieselgeneraattoria. Tietenkin, koska kaikki on päällekkäistä, toinen on vara. Siellä on myös kolme suurta jäähdytysyksikköä, vaikka ilmeisesti ne tarvitsevat vain yhden. Kerran kuukaudessa varageneraattori tarkistetaan kuormasta, ja kahdesti vuodessa koko rakennus käynnistetään kuormituksella. Koska rakennus on myös tietojenkäsittely- ja tallennuskeskus, sitä tarvitaan palvelutasosopimuksen (SLA) ja kansainvälisen standardointijärjestön (ISO) akkreditointiin.
Laitoksen tyypillisessä kuukaudessa sähkölasku nousee helposti 5 numeroon.
Kuinka infrastruktuurin tarjoaja toimii
Kansainvälisenä kaapelijärjestelmänä palveluntarjoajat ympäri maailmaa kohtaavat samat haasteet: maanpäällisten kaapeleiden vaurioituminen, joka tapahtuu useimmiten rakennuskohteilla vähemmän tarkkaan valvotuilla alueilla. Nämä ovat tietenkin meren pohjassa olevia ankkureita, jotka ovat menettäneet suuntaansa. Älä myöskään unohda DDoS-hyökkäyksiä, joissa järjestelmiä hyökkäävät ja kaikki käytettävissä oleva kaistaleveys on täynnä liikennettä. Tietysti joukkue on hyvin varusteltu käsittelemään näitä uhkia.
”Laitteet on asennettu seuraamaan tyypillisiä liikennekuvioita, joita odotetaan tietyn päivän aikana. He voivat jatkuvasti tarkistaa liikennettä viime torstaina kello 16.00 nyt. Jos tarkastuksessa paljastuu jotain epätavallista, laite voi ennaltaehkäisevästi poistaa tunkeutumisen ja reitittää liikenteen uudelleen toisella palomuurilla, joka voi poistaa tunkeutumisen. Tätä kutsutaan tuottavaksi DDoS-lieventämiseksi. Sen toinen tyyppi on vastavuoroinen. Tässä tapauksessa kuluttaja voi kertoa meille:”Voi, minulla on uhka järjestelmässä tänä päivänä. Sinun on parempi olla hälytyksessä. " Silti voimme suodattaa ennakoivana toimenpiteenä. On myös laillista toimintaa, josta meille ilmoitetaan, esimerkiksi Glastonbury (UK Music Festival - noin. Uusi),joten kun liput tulevat myyntiin, lisääntynyt aktiviteetti ei ole estetty."
Citrixin kaltaisten asiakkaiden, kuten Citrixin, on seurattava järjestelmän viivettä ennakoivasti, koska niiden virtualisointipalvelut ja pilvisovellukset ovat herkkiä merkittävälle verkon viiveelle. Nopeuden tarvetta arvostaa sellainen asiakas kuin Formula 1. Tata Communications ylläpitää kilpaverkkoinfrastruktuuria kaikille joukkueille ja erilaisille yleisradioyhtiöille.
Ja muuten, jos olet kiinnostunut varmuuskopiojärjestelmien toiminnasta, niissä on 360 akkua per UPS ja 8 keskeytymätöntä virtalähdettä. Tämä lisää yli 2 800 akkua, ja koska ne molemmat painavat 32 kg, niiden kokonaispaino on noin 96 tonnia. Paristojen käyttöikä on 10 vuotta, ja kutakin paristoa tarkkaillaan erikseen lämpötilan, kosteuden, kestävyyden ja muiden indikaattorien suhteen, tarkistetaan ympäri vuorokauden. Kun ne on ladattu täyteen, ne pystyvät pitämään datakeskuksen käynnissä noin 8 minuutin ajan, mikä antaa generaattoreiden käynnistymiseen paljon aikaa.
Keskuksessa on 6 generaattoria - kolme jokaisessa datakeskuksen salissa. Jokainen generaattori pystyy käsittelemään koko keskuksen kuorman - 1,6 MVA. Jokainen niistä tuottaa 1280 kilowattia energiaa. Yleensä se vastaanottaa 6 MVA - tämä määrä energiaa ehkä riittää tarjoamaan virtaa puolelle kaupunkia. Keskustassa on myös seitsemäs generaattori, joka kattaa rakennuksen ylläpitämiseen tarvittavan energian tarpeen. Huone sisältää noin 8000 litraa polttoainetta - riittää hengissä päivässä kaikissa olosuhteissa. Polttoaineen täydellinen palaminen tunnissa kuluttaa 220 litraa dieselöljyä, mikä jos kyseessä olisi nopeudella 96 km / h ajettu auto, voisi viedä vaatimaton 235 litraa 100 km kohden uudelle tasolle - luvut, jotka tekevät Humveesta näyttämään kuin Prius.
NewWho-tiimi työskenteli käännöksen parissa: Vlada Olshanskaya, Nikita Pinchuk, Alexander Pozdeev, Georgy Leshkasheli, Olya Kuznetsova ja Kirill Kozlovsky. Toimittajat: Anna Nebolsina, Roman Vshivtsev ja Artyom Slobodchikov