Оптический кабель дну океана

Google меряется размерами. Супербыстрый интернет-кабель проложили по дну Тихого океана

Google проложил супербыстрый оптоволоконный кабель по дну Тихого океана. Он соединил дата-центры компании в США и Чили. Проект назвали в честь ученой-физика Марии Склодовской-Кюри. «360» рассказывает, зачем компании такая масштабная программа и есть ли у нее конкуренты.

По толщине Curie схож с садовым шлангом. Однако для надежности его обернули толстыми слоями стальной проволоки, меди и защитного слоя. При этом провод не нанесет вреда окружающей среде, утверждают в Google. Протяженность кабеля порядка 10 500 километров, а общая пропускная способность 72 Тбит/с. Работать Curie начнет во втором квартале 2010 года, сообщает Engadget.

Ранее в Google заявили, что вложили 47 миллиардов долларов в улучшение своей глобальной инфраструктуры за последние несколько лет. В эту сумму входит и работа над двумя другими проводами. Один из них соединит Португалию и Южную Африку, другой — США и Францию. Представители компании объяснили такие траты тем, что по оптоволокну проходит 98% трафика. Но в некоторых регионах, например Чили, Google не может использовать уже имеющиеся кабели из-за их небольшой пропускной способности и оканчивающегося срока эксплуатации.

Однако в таких глобальных проектах нет необходимости. В этом уверен независимый эксперт по продуктам Apple Даниэль Депп.

Просто меряются размерами. Это, скорее, рекламная акция, маркетинговый ход. Необходимости прокладывать кабель такой длины нет. Та же Apple уходит от проводов к спутникам. Google же решил по старинке — сразу в книгу рекордов

Другой точки зрения придерживается специалист по информационной безопасности Сохраб Гайрат. По его мнению, все, кто работает с Google давно, знают, что одно из сложнейших направлений компании — это ускорение передачи контента пользователям. Этим и славится Google.

«Если вы создаете какой-то ресурс в открытом интернете, то Google, наверное, будет одним из самых быстрых поисковиков в мире, который узнает об этом. Один из его самых главных конкурентов — „Яндекс“ — уже в течение 10-15 лет не может достичь такой скорости индексации, как у Google», — заявил собеседник «360». Он уверен, что в рамках оптимизации технических ресурсов внутри американской компании сотрудники сделали все. Теперь наступил новый этап. Использование такого рода проводов, как Curie, как раз предназначено для улучшения работы сервиса Google, а именно поисковых запросов, выдачи поисковых данных и обработки поисковиков.

«Например, вы напечатали где-то в открытом блоге или у себя на сайте какую-то информацию. Google в течение нескольких секунд об этом узнает. Они к этому стремятся. И все, и та информация, которая попадает в систему, хранится уже вечно. Даже если вы сайт удалите или закроете, где-то в Google сохранится копия-дубликат ваших данных, вашего ресурса», — пояснил Гайрат.

Однако есть у кабелей и свои минусы. Он отметил, что волоконная сеть быстрая и очень высокотехнологичная, но при этом ее обслуживание и производство очень дорогие. Также могут быть постоянно какие-то сбои. При малейшем дефекте оптоволоконная сеть очень быстро может выйти из строя. Тем временем изобретатель Илон Маск уже запускает 16 спутников по передаче высокоскоростного интернета, бесплатного по всему миру.

«На прошлой неделе он их выпустил, и, в принципе, они работают. А Google все еще продолжает работать с волокном. Если у Илона Маска получится развивать беспроводные быстрые сети успешнее, чем волоконные, то все инвестиции Google были впустую, они приравняются к нулю», — заключил Гайрат.

Источник

Оптоволоконный кабель через океан

Исторические данные

Передача сигнала через Атлантику по кабелю впервые была осуществлена в 1858 году. Кабель был проложен между Ирландией и Ньюфаундлендом. Сама королева Виктория азбукой Морзе писала американскому президенту по этому кабелю.

В 1956 году был проложен еще один 36-канальный электрический кабель TAT-1 для телефонной связи между Шотландией и Ньюфаундлендом. Общая длина кабеля составила 2800 км. Максимальная частота сигнала кабеля достигала 4 кГц.

Пропускная способность современного кабеля

Сегодняшний кабель TAT-14 соединяет Нью-Джерси с Францией, Данией, Голландией, Великобританией и способен передавать терабиты в секунду (расчетная пропускная способность – 3,2 Тбит/с).

Устройство современного оптоволоконного кабеля:

1. прозрачный диэлектрик в сердцевине (слюда или стекло на основе соединений фтора или фосфора);
2. сердцевина покрыта защитным светоотражающим материалом (уретан-акрилат).

Оптоволоконная линия представляет собой гибкое волокно, через сердцевину которого отлично проходит свет, а поверхность полностью его отражает. Как результат – передача светового сигнала происходит с минимальными потерями. На оптоволоконных линиях большой протяженности дополнительно устанавливают умножители сигнала.

Укладка кабеля

Работу по укладке оптоволоконного кабеля выполняют специальные суда-укладчики. На борт судна загружаются тысячи километров кабеля, намотанного на катушки. Один конец кабеля закрепляется на суше. К оставшемуся концу подводят передающую аппаратуру, и судно отправляется в путь. Кабель с катушки на судне отматывается и опускается на дно океана. Для того чтобы кабель не повредили якоря или другие преграды, опускается «плуг», разрезающий дно на глубину до 1 метра и трамбующий в борозду укладываемый кабель. На «плуг» устанавливается одна или несколько камер, которые транслируют ситуацию на дне на монитор корабля-укладчика. Маршрут укладки просчитывается до сантиметров и задается в автоматизированную систему навигации корабля.

В большинстве случаев укладка проводится до определенной точки разрыва или до уже уложенного кабеля. На борту кораблей-укладчиков имеется специализированная лаборатория, где сращивают кабель. Для этого оба конца кабеля поднимаются на борт, с хирургической точностью делается разрез, и нити завариваются электрическим импульсом. На наличие пузырей воздуха, разрушающих оптоволоконный кабель, место соединения проверяют рентген-аппаратом. Саму спайку закрывают муфтой из пластика.

Для ремонта обрывов оптоволоконного кабеля существуют ремонтные суда, которые поднимают кабель и спаивают место разрыва. Следует отметить, что полностью проконтролировать сохранность всего оптоволоконного кабеля на глубине просто невозможно. Повреждения и разрывы случаются время от времени. Всегда имеется альтернативный кабель для перестраховки, по которому в случае повреждения основного можно отправлять потоки данных.

Источник

Оптический кабель на дне океана

Американское общество технологично. Лучшие умы со всего света создали в США критическую интеллектуальную массу во многих областях науки и техники. В «Технологиях» пойдет речь о них, но не только. Само понятие «технология» в Америке применимо буквально ко всему, в том числе к обществу. Новые материалы в рубрике «Технологии с Крыловым» каждую неделю по средам

Заходя на сайт «Голоса Америки» из России, редко задумываешься, как именно информация передается с континента на континент. Сегодня речь пойдет об инфраструктуре, обеспечивающей информационный поток.

Технологиям передачи сигнала по кабелю через Атлантический океан – более полутора веков. В 1858 году Сайрус Фильд в компании с Сэмюэлем Морзе (изобретателем телеграфного кода) проложил первый телеграфный кабель между Ньюфаундлендом и Ирландией. Королева Великобритании Виктория послала американскому президенту Джеймсу Бьюкенену сообщение по этому кабелю, используя азбуку Морзе. Вскоре кабель претерпел обрыв, и его не использовали до 1866 года. Это лишний раз говорит о том, что конструкция кабеля, его прокладка на такие расстояния и ремонт – далеко не тривиальные задачи.

В 1956 году был проложен кабель TAT-1 (Transatlantic No. 1). Это был 36-канальный электрический кабель для телефонной связи. Как и первый трансатлантический, он соединял Новый Свет с наиболее близкими участками суши в Европе: он пролегал между Ньюфаундлендом и Шотландией. Его длина составила 2800 км, через каждые 69 км в нем были установлены электрические умножители сигнала. Частота сигнала составляла 4 кГц.

Современный TAT-14 передает терабиты в секунду. Его расчетная пропускная способность – 3,2 Тбит/с. Он соединяет штат Нью-Джерси и несколько точек в Европе: в Дании, Германии, Голландии, Великобритании и Франции. Это оптический кабель, состоящий из многих тончайших оптоволоконных линий. Такая линия устроена следующим образом: ее сердцевину составляет прозрачный диэлектрик, часто это слюда, иногда стекло на основе соединений фтора или фосфора. Сердцевину покрывают материалом, обеспечивающим полное отражение света и защищающим ее. Материалом такого покрытия часто выступает уретан-акрилат.

Готовая линия представляет собой гибкое волокно, сердцевина которого отлично пропускает свет, а покрытие практически полностью его отражает. Световой сигнал передается по такой линии с очень небольшими потерями. Они, однако, не нулевые, и на длинных оптоволоконных линиях также устанавливают умножители сигнала.

Укладка оптоволоконного кабеля осуществляется специализированными судами-укладчиками. Они берут на борт по нескольку тысяч километров кабеля на катушке. Один конец закрепляется на берегу, к нему подключают передающую аппаратуру, и корабль начинает свой небыстрый путь, отматывая по мере продвижения кабель с гигантской катушки. Кабель опускается на дно на глубину до километра.

Вспомнив аварию первого телеграфного кабеля, легко догадаться, что простая укладка на дно – рискованное дело. Кабель могут повредить корабельные якоря. Поэтому судно-укладчик опускает на дно так называемый «плуг». Это устройство разрезает морское дно на метровую глубину и утрамбовывает кабель в борозду. На плуге установлены камеры, которые передают изображение на борт корабля-укладчика. Его маршрут, кстати, определяется заранее, и его двигателями и винтами управляет не человек, а автоматизированная система навигации на основе ГПС, позволяющая вести судно по курсу с точностью до полуметра.

На борту есть лаборатория, позволяющая сращивать кабель. Часто укладка проводится не до противоположного берега, а до определенной точки на уже существующем кабеле. В этом случае оба конца кабеля поднимаются, делается точный разрез, и отдельные нити завариваются при помощи электрического импульса. Место стыка защищают пластиковой муфтой, и соединение анализируют при помощи рентгеновского устройства, чтобы избежать пузырей воздуха, которые могут разрушить кабель на большой глубине.

Существуют и специализированные суда для ремонта, которые поднимают оборванный кабель со дна и находят место разрыва.

Потоки данных с континента всегда имеется возможность пустить по альтернативному кабелю. Это обеспечивает устойчивость системы в целом. В ее надежности можно лишний раз убедиться, читая эту статью из России.

Источник

Интернет на дне океана

Вся наша планета плотно опутана кабелями связи. 99% международных данных передаются по проводам, лежащим на дне океана. Они тянутся между континентами, обходя лишь Антарктиду, общая длина составляет около 1,2 млн км, число одних лишь гражданских проводов достигает почти 400 штук. Мы решили собрать самые интересные факты о завораживающем мире подводных кабелей.

Кабели-первопроходцы

Первый подводный кабель проложил изобретатель телеграфа Сэмюэл Морзе. Летом 1842 года ночью ученый поплыл на лодке с помощником и проложил первый подводный изолированный телеграфный кабель по дну Нью-Йоркской бухты. Из-за отсутствия достаточной гидроизоляции первые опыты были неудачными, пока в 1847 году немецкий инженер Вернер фон Сименс не предложил делать изоляцию из растительной смолы — гуттаперчи.

Первый трансатлантический телеграфный кабель весил 550 кг/км, состоял из семи медных проводов, покрытых тремя слоями гуттаперчи и оболочкой из железных канатов. Его пытались проложить в 1857 году, соединив Старый и Новый свет, однако из-за разрыва 4500-километрового кабеля попытку пришлось отложить на год.

16 августа 1858 года королева Великобритании Виктория и президент США Джеймс Бьюкенен обменялись поздравительными телеграммами. 103 слова английской королевы передавались в течение 16 часов — из-за огромной емкости и сопротивления длинного кабеля. Вскоре он пришел в негодность. К 1919 году работающих кабелей было уже 13, большинство принадлежало Великобритании.

Первый трансатлантический телефонный кабель заработал в 1956 году, он соединил шотландский курорт Обан и канадский город Кларенвилл на острове Ньюфаундленд. За первые сутки было совершено свыше 700 звонков по каналам Лондон — США и Лондон — Канада.

Первый трансатлантический телефонный кабель с использованием оптического волокна, TAT-8, был проложен в 1988 году. С тех пор количество действующих кабелей возросло до 375, всего проложено 396 кабелей.

Самый-самый кабель

Самый высокопроизводительный в мире кабель — Marea. Он был проложен совместно тремя гигантами: Microsoft, Facebook и Telxius в 2017 году. Кабель выходит из американской Вирджинии, проходит по дну Атлантического океана на глубине более 3 км и уходит в испанский Бильбао. Протяженность Marea составила более 6600 км, масса — около 4650 т. Его пропускная способность — 160 Тбит данных в секунду, что в 16 млн раз больше, чем средняя скорость обычной домашней интернет-линии, это эквивалентно 71 млн одновременных просмотров потокового видео высокой четкости.

Кабель Marea «закинут» в океан с расчетом на будущее: по прогнозам исследователей, к 2020 году число пользователей интернетом вырастет почти в два раза и достигнет 5 млрд человек. Именно кабель из Бильбао обеспечит удобный трафик новым потребителям виртуальной реальности из стран Африки, Азии и Ближнего Востока.

Marea состоит из восьми пар оптоволоконных кабелей, защищенных медью, пластиком и водонепроницаемым покрытием. На большей части пути кабель лежит на дне океана, а рядом с берегами закопан под землю, чтобы его не порвали корабли. Наибольшая глубина прокладки кабеля Маrеа — 5181 м, ожидаемый срок службы, как и у всех оптоволоконных проводов, — 25 лет.

Что угрожает кабелям?

Кабелям угрожают корабли, рыбацкие сети, природные катастрофы и даже акулы: по непонятным причинам хищные рыбы любят жевать провода. Защищаясь от их атак, крупные компании, такие как Google, покрывают свои коммуникации слоем защитного кевлара. Толщина трансатлантических кабелей неодинакова: чем ближе к поверхности, тем толще защитная оболочка, чтобы выдержать потенциальные повреждения от судоходства. На мелководье выкапываются траншеи, куда зарывают кабели. На большой глубине диаметр кабеля — всего 17 мм, толщиной с маркер.

Иногда кабели выходят из строя по причине природных катастроф. Например, в 2012 году ураган «Сэнди» повредил большинство кабелей, находящихся в Нью-Йорке и Нью-Джерси, которые являются основными точками выхода кабелей на берег. В итоге интернет-соединение между Северной Америкой и Европой отсутствовало в течение нескольких часов.

Кабели не так просто перерезать, но иногда это происходит. В 2013 году в Египте, недалеко от Александрии, были задержаны несколько злоумышленников в аквалангах. Выяснилось, что они намеренно перерезали подводный кабель длиной 20 000 км, соединяющий три континента. Скорость интернет-соединения в Египте упала на 60%, затем линию восстановили.

Кабель в помощь трейдерам

Почему так важно, чтобы кабель был высокоскоростным? Потому что скорость передачи информации в наш век эквивалентна богатству. С тех пор как на фондовых биржах были введены автоматизированные системы торговли, а сделки стали совершать компьютеры, время для принятия решения уменьшилось до микросекунд. Это потребовало увеличения скорости связи на доли секунды. Американская компания Hibernia Atlantic инвестировала $300 млн в прокладку нового кабеля Hibernia Express между Лондоном и Нью-Йорком. Благодаря его запуску в 2015 году задержка в операциях теперь составляет 58,95 миллисекунд.

Кабель — находка для шпиона

Когда еще не было современных оптоволоконных кабелей, прослушать информацию было элементарной задачей для шпионов. В разгар холодной войны в Охотском море американцы в течение десяти лет, с 1971 года по 1981 год прослушивали советскую подводную линию связи. Русские офицеры даже не пытались шифровать секретную информацию, так как им казалось, что в территориальных водах СССР достаточно датчиков и оборонных сенсоров, чтобы ни один враг близко не подошел. О том, что специальная подводная лодка Halibut добралась до кабеля, установила на него гигантское прослушивающее устройство и регулярно собирала записи в течение долгих лет, стало известно благодаря сотруднику АНБ Рональду Пелтону уже в 1980 году, и прослушка была демонтирована.

Сейчас, во времена толстых и защищенных оптоволоконных проводов, прослушка также возможна. Эдвард Сноуден рассказывал о том, как британские и американские спецслужбы «прослушали» более 200 кабелей в рамках обширного шпионского проекта. По данным The Guardian, британское разведывательное агентство GCHQ ежесуточно перехватывает данные в масштабах, эквивалентных 192 Британским библиотекам.

Конкуренция в мире кабелей

С лидерством США в подводном мире кабелей пытается поспорить Китай, а вернее, конгломерат Huawei Technologies, который занимается созданием по всему миру инфраструктуры связи нового поколения 5G. На сегодняшний день в копилке Huawei Technologies почти 100 подводных кабелей по всему миру. В 2018 году китайская компания закончила модернизацию морского оптоволоконного кабеля длиной 11 500 км из Португалии в ЮАР, и амбиции и возможности китайцев только растут. Многие страны после шпионского скандала заинтересованы в безопасных информационных путях и не доверяют американским компаниям.

Карта кабелей

Проект TeleGeography отслеживает прокладку кабелей с 1999 года и поддерживает постоянно обновляемую карту кабелей, которая наглядно демонстрирует вмешательство человека в мир океанов. На сегодняшний день с волокно-оптическими кабелями не могут тягаться ни вышки сотовой связи, ни спутники. Отправка сообщений в космос и обратно занимает слишком много времени, а сотовая связь часто выдает помехи, зато оптические волокна идеально передают информацию почти со скоростью света.

Источник