+7 (812) 703-52-54 8 (800) 700-26-35 Санкт Петербург
+7 (495) 545-46-68 Москва
Корзина

Товаров: 0 шт.
Сумма: 0 руб.

Каталог

Как устроена инфраструктура интернета?

Как устроена инфраструктура интернета? Интернет является неотъемлемой частью жизни современного человека. Сегодня один щелчок мыши позволяет мгновенно оказаться на нужной странице и получить необходимую информацию. 
Однако мало кто задумывается об устройстве инфраструктуры интернета. Речь идёт не только о протоколах TCP/IP или точках доступа Wi-Fi, а об инфраструктуре Интернета в целом: о километрах подводных кабелей, об обширных дата-центрах и сетях, подключающих миллиарды пользователей к Интернету.  
В современной жизни человек всё больше полагается на свои мобильные устройства и повсеместную связь с Интернетом. При этом жажда трафика порой не имеет границ. 
Каким же образом обеспечивается стабильная работа интернета круглые сутки? 
Ни одному отдельно взятому провайдеру не под силу обеспечить работу интернета. Качественное функционирование интернета возможно лишь при комплексном подходе к построению, обслуживанию и дальнейшему развитию инфраструктуры связи. 
Так, на примере, Великобритании можно отметить, что оператор British Telecom (BT) предлагает своим клиентам провести оптоволокно в каждый дом для повышения скорости передачи, другой же оператор Virgin Media посредством гибридной волоконно-коаксильной сети предлагает достаточно качественные услуги по доступу в Интернет, со скоростями до 200 Мбит/с для физических лиц. Каждый оператор обладает своим определенным потенциалом для того, чтобы в совокупности с другими игроками телекоммуникационного рынка создавать всемирную сеть.  
Рассмотрим один из наиболее интересных кабелей, посредством которого выполняется передача данных. Речь идёт о необычном месте на берегу Англии, где заканчивается непростой путь в 6500 км подводного оптического кабеля из американского Нью-Джерси. Отметим, что связь с Соединёнными Штатами играет важную роль для любой международной компании. 
Единственной же организацией с одним владельцем, чья оптоволоконная сеть опоясывает всю планету, является Tata's Global Network (TGN). Сеть TGN – это 700 000 километров кабелей подводного и наземного типа с 400 узлами связи по всему свету. Каждую секунду на сеть Tata приходится 24% всего мирового интернет-трафика. 
Подводные оптические кабели требуют особого подхода, определенных усилий и технического оснащения для монтажа и обслуживания систем. Вице-президент Tata Карл Осборн в прошлом непосредственно работал на корабле-кабелеукладчике. По его словам, конструкция кабеля должна подбираться в зависимости от глубины прокладки. Чем ближе находится кабельная линия к поверхности, тем выше риск повреждения, соответственно увеличивается защитный слой проводника. На мели для прокладки кабеля выкапывают специальные траншеи, на большой же глубине судоходство не представляет опасности для проводников. Проводящие элементы кабеля опоясывает толстый слой изолирующих материалов. Оптоволоконную сердцевину окружает также медный проводник, без которого существование оптоволокна было бы невозможно. 
Оптоволоконные технологии обладают высочайшей скоростью, однако не могут работать на длинных дистанциях без помощи специальных устройств-повторителей. На суше данный эффект легко получить от местной электроэнергии. Под водой же усилители получают ток как раз от медного кабеля
Так же отметим, что TGN-A имеет дублирующий кабель, идущий через океан на определенном расстоянии от основной линии. Это предусмотрено на случай отказа основной кабельной линии. Сотрудник станции объясняет устройство системы следующим образом: для питания кабеля с британской стороны идёт положительное напряжение, а в Нью-Джерси – отрицательное. Напряжение в 9 тысяч вольт поделено между двумя концами, что называется двуполярным питанием. По словам сотрудника станции, можно обеспечивать работу всего кабеля и без помощи США.  
В связи со спецификой месторасположения подводного кабеля усилители изготавливают с расчётом на эксплуатацию в течение 25 лет. Так, на восемь проводов требуются усилители вдвое большего размера, для чего в свою очередь необходимо больше энергии. На станции же восемь проводов образуют четыре пары, каждая из которых включает в себя волокно приема и волокно передачи. При этом элементы системы имеют свою определенную маркировку для того, чтобы в случае неполадок техники могли оперативно решить проблему. Специалист технической поддержки волоконно-оптических сетей в Virgin Media Питер Джеймисон, пояснил, как происходит процесс восстановления поврежденного кабеля. После обнаружения отрезка поврежденного кабеля он доставляется на корабль для восстановительных работ, а на его место монтируется исправный элемент. Как правило, устранение неполадок производится в течение десяти дней с момента обнаружения неполадки. Но как отмечают в Virgin Media за последние семь лет деятельности компании с повреждением на подводной кабельной линии организация сталкивалась лишь дважды. 
Подводные оптоволоконные системы устанавливаются с расчётом на долгий период эксплуатации. Поэтому на установленной в океане линии отрегулировать уже ничего нельзя. Характеристики, которые подлежат регулировке, корректируются на станциях. 
Для корректировки показателей применяются следующие манипуляции: QPSK (квадратурная фазовая манипуляция) и BPSK (двоичная фазовая манипуляция). На настоящий момент разрабатывается технология 8QAM, являющаяся промежуточной между 16QAM и BPSK. Технология DWDM, в свою очередь, позволяет сильно повышать пропускную способность оптического волокна, т.к. способна создавать множество оптоволоконных каналов. 
На сегодняшний день можно с уверенностью утверждать, что в системе сети Tata имеется до 80% потенциала, что позволяет увеличивать пропускную способность и соответственно отвечать растущим потребностям абонентов. 
Основной проблемой, влияющей на работу оптоволоконных систем, является дисперсия в волокне. И сегодня данная проблема решается при помощи электроники, что позволяет максимально повышать пропускную способность, и соответственно отвечать требованиям абонентов. Оптоволоконный кабель TGN сложно не заметить ввиду ярко-желтой его окраски. Однако его вполне можно принять за элементы системы распределения электроэнергии. На кабеле, как правило, имеется маркировка TGN. Если произойдет ситуация, когда потребуется дополнительная прокладка оптического кабеля, то в системе проводники будут соединены посредством подводного оптоволокна из щитка. 
На проводниках имеется маркировка «TGN Atlantic Fiber»; справа же располагается кабель TGN-WER, оснащенный другим устройством, в котором пары оптоволокна находятся отдельно друг от друга в распределительной коробке. Слева от коробок расположены силовые кабели: два для TGN-A, два для TGN-WER. Стоит отметить, что у данных кабелей имеются два подводных кабельных маршрута, которые оканчиваются в испанском Бильбао и в португальском Лиссабоне. Расстояние от данных пунктов до Великобритании значительно меньше, чем от США, соответственно можно использовать более тонкий кабель. Современные кабельные системы позволяют предоставлять самые различные услуги абонентам. 
Если потребителю нужен одиночный канал на 100 Гбит, который поступает от одного из щитков, то он вполне может быть ему предоставлен. Если же такие скорости абоненту не требуются, то трафик поставляется на оборудование, которое в последствие разделяется на части с более низкими скоростями. В целом подводные кабели дают огромную пропускную мощь и соответственно большие возможности по части эксплуатации. 
Основную часть пропускной способности, получаемой посредством подводного кабеля, TGN применяет для своего собственного интернета, либо же подается другим интернет-компаниям, у которых нет собственных подводных линий связи. 
По словам одного из сотрудников TGN, повысить пропускную способность абсолютно просто. В пример приводится один из клиентов, который используется систему в 560 Гбит/с, которую удалось обновить дополнительными 1,6 Тбит/с. Данная мощность, в свою очередь, была достигнута при использовании двух дополнительных модулей по 800 Гбит/с, работающих на основе 100G с трафиком более 2,1 Тбит/с. 
Инфраструктура сети Tata выстроена таким образом, что все объекты имеют копии. Соответственно существует два помещения SLT1 и SLT2. 
S1 соединена с Португалией, S2 с Испанией. В выделенном отсеке наземного помещения занимаются контролем над поступлением трафика в лондонский ЦОД Tata. Также в сети предусмотрена «лишняя пара», которая ведёт путь прямо до офиса компании в Лондоне. 
По подсчетам сотрудников максимально возможная скорость передачи информации производится на скорости 703 759 397,7 км/ч. При этом переход с оптического на медный слаботочный кабель всегда приводит к временным потерям и задержкам. Поэтому на сегодняшний день основные усилия сосредоточены на установке более мощных усилителей и высококачественной оптики. Соответственно, пересекая Атлантический океан, сигнал остается оптическим на протяжении всего пути. 
Процесс тестирования подводных кабелей связи. 
Тестирование оптоволоконного кабеля производится следующим образом. Проводник погружают в устройство EXFO FTB-500, оборудованное модулем спектрального анализа FTB-5240S и работающее на платформе Windows XP Pro Embedded. Оборудование погружают для того, чтобы показать установленные модули и запустить необходимую процедуру диагностики. Если быть более точным, то просто отводится 10 % светового потока из тестируемой кабельной системы, далее создается точка доступа для устройства спектрального анализа, таким образом, чтобы вернуть отведённые 10% обратно для анализа сигнала. 
При изучении подводной кабельной системы можно увидеть боковые полосы частот. Зная, какие процессы происходят при смещении показаний прибора, можно судить о корректности работы системы и факторах, снижающих её эффективность.  
Оборудование, эксплуатируемое на наземных платформах DWDM занимает намного меньше пространства в сравнении с подводной кабельной системой. Так оборудование ADVA FSP 3000 аналогично Ciena 6500 kit. В целом использующиеся полки аппарата ADVA – это простые недорогие системы, работающие на коротких дистанциях. 
В подводной оптоволоконной системе действует правило: чем дальше отправлен сигнал, тем больше шумов появится на пути, а, значит, зависимость от фотонных систем Ciena значительно возрастает, вследствие возможности данной системы компенсировать шумы. 
И в заключении, стоит отметить ту огромную энергию, которая необходима для работы всей системы телекоммуникационного оборудования. Повышенным энергопотреблением обладает не только само оборудование, но и все вспомогательные системы. Место закладки подводного кабеля характеризуется необычными энергетическими характеристиками, соответственно и системы питания отличаются от стандартных. Так, аккумуляторное помещение скорее имеет вид экспериментальной лаборатории: на большой площади расположены свинцово-кислотные аккумуляторы в прозрачных резервуарах. Подобный набор в сумме дает 1600 А*ч, обеспечивая тем самым 4 часа автономного функционирования.

Возврат к списку

Новости