Oh, ahí estás Rápidamente sucedió, ¿verdad? Solo un clic del mouse o un clic en la pantalla y, si tiene una conexión del siglo XXI, se encuentra instantáneamente en esta página.
¿Pero cómo funciona? ¿Alguna vez has pensado en cómo una imagen de un gato llega a tu computadora en Londres desde un servidor en Oregon? No solo estamos hablando de las maravillas de TCP / IP o de los puntos de acceso Wi-Fi omnipresentes, aunque esto también es importante. No, estamos hablando de una gran infraestructura: enormes cables submarinos, grandes centros de datos con todos sus excesos de sistemas de energía y redes gigantes, tipo laberinto, que conectan directamente a Internet a miles de millones de personas.
Pero esto es probablemente aún más importante: a medida que dependemos cada vez más de la conexión ubicua con Internet, la cantidad de dispositivos conectados está creciendo y nuestra sed de tráfico no conoce límites. ¿Cómo hacemos que Internet funcione? ¿Cómo Verizon y Virgin (los mayores proveedores de servicios de Internet en los Estados Unidos - note por qué) logran transferir constantemente cien millones de bytes de datos a su hogar cada segundo, durante todo el día, todos los días?
Bueno, después de leer las siguientes siete mil palabras, lo sabrás.
Aterrizaje secreto
British Telecom (BT) puede atraer a los clientes prometiendo llevar a cabo “fibra a cada hogar” (FTTH) para aumentar la velocidad, y Virgin Media tiene una buena calidad de servicio: velocidades de hasta 200 Mbps para individuos gracias a una red híbrida de fibra coaxial (GVC) . Pero, como su nombre lo indica, la World Wide Web es realmente una red global. Garantizar que Internet esté más allá del poder de un proveedor independiente en nuestra isla y, de hecho, en cualquier parte del mundo.
En primer lugar, veremos de inmediato uno de los cables más inusuales e interesantes a través del cual se transmiten los datos, y cómo llegan a las costas británicas. No estamos hablando de ningún cable ordinario entre centros de datos terrestres a cien kilómetros de distancia, sino de una estación de contacto en un lugar misterioso en la costa oeste de Inglaterra, donde, después de un viaje de 6500 kilómetros desde Nueva Jersey, termina el cable submarino Atlantic Tata.
La comunicación con los Estados Unidos es esencial para cualquier empresa internacional de comunicaciones importante, y Tata's Global Network (TGN) es la única red de fibra óptica de un solo propietario en todo el planeta. Son 700 mil kilómetros de cables submarinos y terrestres con más de 400 nodos de comunicación en todo el mundo.
Tata, sin embargo, está listo para compartir. Existe no solo para que los niños del director puedan jugar Call of Duty sin demora, y un grupo de los elegidos puede ver el Juego de Tronos en línea sin demora. Cada segundo, la red Tata Tier 1 representa el 24% del tráfico global de Internet, por lo que no debe perder la oportunidad de conocer a TGN-A (Atlántico), TGN-WER (Europa occidental) y sus amigos por cable.
La estación en sí, un centro de datos bastante clásico en apariencia, gris y anodino, puede parecer un lugar donde, por ejemplo, se cultiva col. Pero en el interior, todo es diferente: para moverse por el edificio necesita tarjetas RFID, para ingresar a las instalaciones del centro de datos debe dar su huella digital, pero primero necesita una taza de té y una conversación en la sala de conferencias. Este no es un centro de datos familiar, y algunas cosas necesitan ser explicadas. En particular, para los sistemas de cable submarino, se necesita mucha energía, que es proporcionada por numerosas unidades de respaldo.
Cables submarinos blindados
Karl Osbourne, vicepresidente de desarrollo de redes internacionales de Tata, se unió a nosotros en la gira para expresar sus pensamientos. Antes de Tata, Osborne trabajó en el barco, tendió el cable y supervisó el proceso. Nos mostró muestras de cables submarinos, demostrando cómo su diseño cambia con la profundidad. Cuanto más cerca esté de la superficie, más necesitará una cubierta protectora para resistir el daño potencial del envío. En aguas poco profundas, se cavan zanjas donde se colocan los cables. Sin embargo, a una profundidad más profunda, como en la cuenca de Europa occidental con una profundidad de casi cinco kilómetros y medio, no se requiere protección: el envío comercial no amenaza los cables en la parte inferior.
A esta profundidad, el diámetro del cable es de solo 17 mm, es como un rotulador en una funda de polietileno aislante gruesa. Un conductor de cobre rodea muchos cables de acero que protegen el núcleo de fibra ubicado en un tubo de acero con un diámetro de menos de tres milímetros en una gelatina tixotrópica suave. Los cables protegidos en el interior están diseñados de la misma manera, pero además están cubiertos con una o más capas de alambre de acero galvanizado envuelto alrededor de todo el cable.
Sin un conductor de cobre, no habría cable submarino. La tecnología de fibra óptica tiene una alta velocidad y puede pasar una cantidad casi ilimitada de datos, pero la fibra no puede funcionar a largas distancias sin un poco de ayuda. Para mejorar la transmisión de la luz a lo largo de todo el cable de fibra óptica, se necesitan dispositivos repetidores, de hecho, amplificadores de señal. En tierra, esto se hace fácilmente a expensas de la electricidad local, pero en el fondo del océano, los amplificadores reciben corriente continua de un conductor de cable de cobre. ¿Y de dónde viene esta corriente? Desde estaciones en ambos extremos del cable.
Aunque los consumidores no saben esto, el TGN-A es en realidad dos cables que viajan a través del océano de diferentes maneras. Si uno está dañado, el otro asegurará la continuidad de la comunicación. Un TGN-A alternativo entra en tierra a una distancia de 110 kilómetros (y tres amplificadores terrestres) del principal y recibe su energía desde allí. Uno de estos cables transatlánticos tiene 148 amplificadores, y el otro, más largo, 149.
Los gerentes de estación están tratando de evitar la fama, así que llamaré a nuestro guía de estación John. John explica el diseño del sistema:
“Hay un voltaje positivo al final del cable para alimentar el cable, y negativo en Nueva Jersey. Intentamos mantener la corriente: el voltaje puede encontrar fácilmente resistencia en el cable. Un voltaje de aproximadamente 9 mil voltios se divide entre los dos extremos. Esto se llama nutrición bipolar. Entonces hay alrededor de 4,500 voltios de cada extremo. En condiciones normales, podríamos proporcionar todo el cable sin la ayuda de los Estados Unidos ".Huelga decir que los amplificadores se fabrican con la expectativa de una operación sin problemas durante 25 años, ya que nadie enviará buzos al fondo para cambiar el contacto. Pero mirando la muestra de cable en sí, en la que solo hay ocho fibras ópticas, es imposible no pensar que con todos estos esfuerzos debería haber algo más.
“Todo está limitado por el tamaño de los amplificadores. Ocho pares de fibra requieren el doble de amplificadores grandes ”, explica John. Y cuanto más amplificadores, más energía se necesita.
En la estación, los ocho cables que forman el TGN-A forman cuatro pares, cada uno de los cuales contiene una fibra receptora y una fibra transmisora. Cada publicación está pintada en su propio color, de modo que en caso de avería y la necesidad de reparación en el mar, los técnicos pueden entender cómo devolver todo a su estado original. Del mismo modo, los trabajadores en tierra pueden entender qué insertar cuando están conectados a una terminal de línea subacuática (SLTE).
Reparación de cables en el mar
Después de un recorrido por la estación, hablé con Peter Jamison, un especialista en soporte técnico de fibra óptica en Virgin Media, para obtener más información sobre cómo funcionan los cables submarinos.
“Una vez que se encuentra el cable y se entrega al barco para su reparación, se instala una nueva pieza de cable intacto. El dispositivo controlado a distancia vuelve al fondo, encuentra el otro extremo del cable y realiza la conexión. Luego, el cable se excava en el fondo por un máximo de un metro y medio con un chorro de agua a alta presión ”, dice.
“Por lo general, la reparación demora aproximadamente diez días desde el momento en que se despachó el barco de reparación, de los cuales cuatro a cinco días trabajan directamente en el lugar del fallo. Afortunadamente, estos casos son raros: en los últimos siete años, Virgin Media se ha enfrentado a solo dos ".
QAM, DWDM, QPSK ...
Cuando se instalan cables y amplificadores, probablemente durante décadas, nada más se puede regular en el océano. El ancho de banda, el retraso y todo lo relacionado con la calidad de los servicios están regulados en las estaciones.
"Para comprender la señal que se envía, se utiliza la corrección directa de errores y las técnicas de modulación han cambiado a medida que aumenta la cantidad de tráfico transmitido por la señal", dice Osborne. “QPSK (modulación por desplazamiento de fase en cuadratura) y BPSK (codificación por desplazamiento de fase binaria), a veces denominada PRK (modulación por desplazamiento de fase relativa doble), o 2PSK son técnicas de modulación de largo alcance. 16QAM (Modulación de amplitud en cuadratura) se utilizaría en sistemas de cable submarino más cortos, y ahora se está desarrollando la tecnología 8QAM, intermedia entre 16QAM y BPSK.
La tecnología DWDM (multiplexación por división de longitud de onda densa) se utiliza para combinar diferentes canales de datos y transmitir estas señales a diferentes frecuencias, a través de la luz en un espectro de color específico, a través de un cable de fibra óptica. De hecho, forma muchos canales virtuales de fibra óptica. Debido a esto, el rendimiento de la fibra aumenta dramáticamente.
Hasta la fecha, cada uno de los cuatro pares tiene un ancho de banda de 10 Tbit / sy puede alcanzar 40 Tbit / s en un cable TGN-A. En ese momento, una cifra de 8 Tbps era el potencial máximo existente en este cable de red Tata. A medida que los nuevos usuarios comienzan a usar el sistema, usan la capacidad de reserva, pero no nos volveremos más pobres: el sistema todavía tiene el 80% del potencial y, en los próximos años, con la ayuda de otra nueva codificación o amplificación de multiplexación, casi seguramente será posible aumentar ancho de banda
Uno de los principales problemas que afectan el uso de las líneas de comunicación fotónica es la dispersión en fibra óptica. Esto es lo que los desarrolladores tienen en cuenta al crear el cable, porque algunas secciones de la fibra óptica tienen dispersión positiva y algunas negativas. Y si necesita hacer reparaciones, debe asegurarse de tener a mano un cable con el tipo correcto de dispersión. En tierra, la compensación de dispersión electrónica es una tarea que se optimiza constantemente para permitir la transmisión de las señales más débiles.
"Solíamos usar carretes de fibra para compensar la dispersión", dice John, "pero ahora todo se hace electrónicamente. Mucho más con precisión logran aumentar el rendimiento ".
Ahora, en lugar de ofrecer inicialmente a los usuarios fibra óptica de 1, 10 o 40 gigabits, gracias a las tecnologías mejoradas en los últimos años, es posible preparar "descargas" de 100 gigabits.
Disfraz de cable
A pesar del hecho de que gracias a la cubierta amarilla brillante es difícil no notarlos, a primera vista, los cables submarinos del Atlántico y de Europa del Este en el edificio pueden confundirse fácilmente con cualquier elemento del sistema de distribución de energía. Se montan en la pared y no es necesario manipularlos, aunque si se requiere una nueva colocación del cable óptico, se conectarán directamente a través de una fibra óptica subacuática desde el escudo. Pegatinas rojas y negras que sobresalen del piso en el lugar del marcador dicen "TGN Atlantic Fiber"; a la derecha hay un cable TGN-WER, equipado con otro dispositivo en el que los pares de fibras ópticas se ubican por separado en una caja de conexiones.
A la izquierda de ambas cajas hay cables de alimentación encerrados en tubos de metal. Los dos más duraderos están diseñados para TGN-A, los dos más delgados, para TGN-WER. Este último también tiene dos rutas de cable submarino, una de las cuales termina en la ciudad española de Bilbao y la otra en la capital de Portugal, Lisboa. Como la distancia de estos dos países al Reino Unido es más corta, se requiere mucha menos energía en este caso y, por lo tanto, se utilizan cables más delgados.
Hablando sobre la disposición del lugar de tendido del cable, Osborne dice:
“Los cables que se extienden desde la playa tienen tres partes principales: la fibra óptica a través de la cual fluye el tráfico, la línea de alimentación y la conexión a tierra. La fibra a través de la cual pasa el tráfico es lo que se extiende sobre esa caja. La línea de fuerza se ramifica en otro segmento dentro del territorio de este objeto "Una canaleta de fibra amarilla, ubicada sobre la cabeza, se arrastra hacia los paneles de distribución, que realizarán una variedad de tareas, incluida la demultiplexación de las señales entrantes, de modo que sea posible separar diferentes rangos de frecuencia. Representan un lugar de "pérdidas" potenciales, donde los canales individuales pueden cortarse sin entrar en la red terrestre.
John dice: "Están llegando canales de 100 Gbps, y usted tiene clientes de 10 gigabits: 10 por 10. También ofrecemos a los clientes 100 Gbps puros".
"Todo depende de los deseos del cliente", agrega Osborne. “Si necesitan un solo canal de 100 Gbps, que proviene de uno de los paneles, se puede proporcionar directamente al consumidor. Si el cliente necesita algo más lento, entonces sí, tendrá que suministrar tráfico a otros equipos, donde se puede dividir en partes a una velocidad menor. Tenemos clientes que compran una línea dedicada a una velocidad de 100 Gbps, pero no hay tantos. Algún proveedor pequeño que quiera comprar la posibilidad de transferencia de nosotros es más probable que elija una línea de 10 Gbps ".
Los cables submarinos proporcionan muchos gigabits de ancho de banda, que se pueden usar para líneas arrendadas entre las dos oficinas de la compañía, de modo que, por ejemplo, se pueden hacer llamadas de voz. Todo el rendimiento puede ampliarse al nivel de servicio de la red troncal de Internet. Y cada una de estas plataformas está equipada con varios equipos controlados por separado.
"La mayor parte del ancho de banda obtenido a través del cable se utiliza para operar nuestro propio Internet o se vende como líneas de transmisión a otras compañías mayoristas de Internet como BT, Verizon y otros operadores internacionales que no tienen sus propios cables en el fondo marino y, por lo tanto, compre el acceso a la transferencia de información de nosotros ".
Las altas centrales proporcionan una mezcla de cables ópticos que comparten comunicaciones de 10 gigabits con los clientes. Si desea aumentar el rendimiento, entonces es casi tan simple como pedir módulos adicionales y colocarlos en estanterías: esto es lo que dice la gente de la industria cuando quieren describir cómo se organizan las matrices de bastidores grandes.
John señala el sistema existente de 560 Gb / s utilizado por el cliente (basado en la tecnología 40G), que recientemente se ha actualizado con 1.6 Tbit / s adicionales. Se logró una potencia adicional utilizando dos módulos adicionales de 800 Gbit / s, que funcionan sobre la base de la tecnología 100G con un tráfico de más de 2.1 Tbit / s. Cuando habla de la tarea, parece que la fase más larga del proceso es la expectativa de nuevos módulos.
Todos los objetos de infraestructura de la red Tata tienen copias, por lo tanto, hay dos salas SLT1 y SLT2. Un sistema atlántico, internamente llamado S1, se encuentra a la izquierda de SLT1, y el cable de Europa del Este - Portugal se llama C1, y se encuentra a la derecha. Al otro lado del edificio están SLT2 y Atlantic S2, que, junto con C2, están conectados a España.
En un compartimiento separado cercano hay una sala en tierra donde, entre otras cosas, controlan el flujo de tráfico al centro de datos de London Tata. Uno de los pares transatlánticos de fibra realmente descarga los datos fuera del lugar del marcador. Esta es una "pareja adicional" que continúa camino a la oficina de Tata en Londres desde Nueva Jersey para minimizar el retraso de la señal. Por cierto, sobre ella: John verificó los datos sobre el retraso de la señal que pasa por dos cables del Atlántico; la ruta más corta alcanza una tasa de retraso de paquetes de datos (PGD) de 66.5 ms, mientras que la ruta más larga alcanza 66.9 ms. Por lo tanto, su información se transfiere a una velocidad de aproximadamente 703,759,397.7 km / h. Bueno, lo suficientemente rápido?
Describe los principales problemas que surgen en relación con esto: “Cada vez que cambiamos del cable óptico al cable de baja corriente, y luego nuevamente al óptico, el tiempo de retraso aumenta. Ahora, con la ayuda de ópticas de alta calidad y amplificadores más potentes, se minimiza la necesidad de reproducir la señal. Otros factores incluyen una limitación en el nivel de potencia que se puede enviar a través de cables submarinos. Cruzando el Atlántico, la señal permanece óptica todo el tiempo.
Prueba de cables submarinos
Por un lado está la superficie en la que se encuentra el equipo de prueba, y dado que, como dicen, los ojos son el mejor testigo, uno de los técnicos sumerge el cable de fibra óptica en el EXFO FTB-500. Está equipado con el módulo de análisis espectral FTB-5240S. El dispositivo EXFO se ejecuta en la plataforma Windows XP Pro Embedded y está equipado con una pantalla táctil. Se reinicia para mostrar los módulos instalados. Después de eso, puede seleccionar uno de ellos e iniciar el procedimiento de diagnóstico disponible.
"Simplemente desvía el 10% de la salida de luz de este sistema de cable", explica el técnico. "Está creando un punto de acceso para un dispositivo de análisis espectral, por lo que puede devolver ese 10% para analizar la señal".
Observamos las carreteras que se extienden hasta Londres, y dado que este tramo se encuentra en medio de un proceso de desmantelamiento, podemos ver que tiene una parte no utilizada que aparece en la pantalla. El dispositivo no puede determinar con más detalle cuánta información o una frecuencia individual está involucrada; Para averiguarlo, debe observar la frecuencia en la base de datos."Si miras el sistema submarino", agrega, "también hay muchas bandas laterales y todo tipo de otras cosas, para que puedas ver cómo funciona el dispositivo". Pero al mismo tiempo, sabes que hay una confusión de las lecturas del dispositivo. Y puede ver si se está moviendo a otra banda de frecuencia, lo que reduce la eficiencia de la operación.
Al nunca haber dejado las filas de los grandes pesos de los sistemas de transmisión de información, el enrutador universal Juniper MX960 actúa como el núcleo de la telefonía IP. De hecho, como confirma John, la compañía tiene dos de ellos: “Se nos traerán todo tipo de cosas desde el extranjero, y luego podremos lanzar STM-1 [Módulo de transporte síncrono de nivel 1], GigE o clientes 10GigE, esto hará algún tipo de multiplexación y proporcionará redes IP a varios consumidores ".El equipo utilizado en plataformas DWDM terrestres ocupa mucho menos espacio que un sistema de cable submarino. Parece que el equipo ADVA FSP 3000 es casi el mismo que el kit Ciena 6500, sin embargo, dado que está instalado en tierra, la calidad de la electrónica no debería ser de alto nivel. De hecho, los estantes utilizados por ADVA son simplemente versiones más baratas, ya que funciona a distancias más cortas. En los sistemas de cable submarino, existe una correlación: cuanto más se envía información, más ruido aparece, por lo que la dependencia de los sistemas de fotones Ciena que se instalan en el sitio de tendido de cables aumenta para compensar estos ruidos.Uno de los bastidores de telecomunicaciones contiene tres sistemas DWDM separados. Dos de ellos están conectados al centro de Londres por cables separados (cada uno de los cuales pasa a través de tres amplificadores), y el restante conduce al centro de procesamiento de información ubicado en Buckinghamshire.El sitio de administración de cable también proporciona el sitio del Sistema de Cable de África Occidental (WACS). Fue construido por un consorcio de aproximadamente una docena de compañías de telecomunicaciones y llega a Ciudad del Cabo. Las unidades de ramificación submarina ayudan a separar el cable y llevarlo a la superficie en varios lugares a lo largo de la costa del Atlántico sur africano.Energía de pesadillas
No puede visitar el lugar de tendido de cables o el centro de procesamiento de información y no notar cuánta energía se necesita allí: no solo para equipos en bastidores de telecomunicaciones, sino también para refrigeradores, sistemas que evitan el sobrecalentamiento de servidores y conmutadores. Y dado que la ubicación de colocación del cable submarino tiene requisitos de energía inusuales debido a sus repetidores submarinos, sus sistemas de respaldo tampoco son los más comunes.Si entramos en uno de los recargables, en lugar de bastidores con baterías de repuesto, UPS (fuente de alimentación ininterrumpida, aproximadamente por qué) Yuasa, cuyo factor de forma no es particularmente diferente de lo que puede ver en el automóvil, veremos que la habitación es más como un experimento médico. Está cargado de enormes baterías de plomo-ácido en depósitos transparentes que parecen cerebros extraños en los bancos. Sin mantenimiento, este conjunto de baterías de 2 V con una vida útil de 50 años ofrece un total de 1600 A * h, proporcionando 4 horas de duración garantizada de la batería.Los cargadores, que, en esencia, son rectificadores, proporcionan un voltaje de circuito abierto para mantener la carga de la batería (las baterías selladas de plomo-ácido a veces necesitan recargarse al ralentí, de lo contrario perderán propiedades útiles con el tiempo debido al llamado proceso de sulfatación - aprox. Nuevo por qué). También llevan voltaje de CC para estanterías al edificio. Dentro de la habitación hay dos fuentes de energía ubicadas en grandes gabinetes azules. Uno alimenta el cable Atlantic S1, el otro - Portugal C1. La pantalla digital muestra 4100 V a una corriente de aproximadamente 600 mA para la fuente de alimentación del Atlántico, la segunda muestra un poco más de 1500 V a 650 mA para la fuente de alimentación C1.John describe la configuración:« . , 3000 . , n+1 , . , n+3, - , , ».Al revelar algunos mecanismos de conmutación muy sofisticados, John explica el sistema de control: “Entonces, de hecho, lo activamos y desactivamos. Si hay un problema con el cable, tenemos que trabajar con el barco, que se dedica a la reparación. Hay toda una serie de procedimientos que debemos hacer para garantizar la seguridad antes de que la tripulación del barco comience a trabajar. Obviamente, el voltaje es tan alto que es fatal, por lo que debemos enviar mensajes sobre seguridad energética. Enviamos una notificación de que el cable está conectado a tierra y están respondiendo. Todo está interconectado, por lo que puede asegurarse de que todo esté seguro ".La instalación también cuenta con dos generadores diésel de 2 MVA (megavoltio-amperios - aproximadamente nuevo por qué). Por supuesto, dado que todo está duplicado, el segundo es una copia de seguridad. También hay tres enormes dispositivos de enfriamiento, aunque, aparentemente, solo necesitan uno. Una vez al mes, el generador de repuesto se verifica sin carga, y dos veces al año todo el edificio se pone en marcha. Dado que el edificio también es un centro de procesamiento y almacenamiento de datos, es necesario para la acreditación de un acuerdo de nivel de servicio (SLA) y una organización internacional para la estandarización (ISO).En un mes típico en las instalaciones, la factura de electricidad llega fácilmente a 5 números.
Siguiente parada: centro de datos
En el centro de datos de Buckinghamshire, existen requisitos similares para los volúmenes de reserva, aunque en una escala diferente: dos ubicaciones gigantes (la colocación es un servicio que consiste en el hecho de que el proveedor coloca el equipo del cliente en su territorio y garantiza su operación y mantenimiento, lo que ahorra en la organización del canal comunicaciones de proveedor a cliente: aproximadamente un nuevo motivo) y salas de alojamiento gestionadas (S110 y S120), cada una de las cuales ocupa un kilómetro cuadrado. La fibra óptica oscura (cable de fibra óptica que no se utiliza para la transferencia de datos, que sirve como reserva, aproximadamente por qué) conecta S110 a Londres, y S120 está conectado al punto de salida del cable en la costa oeste. Hay dos instalaciones allí: sistemas independientes 6453 y 4755: conmutación de etiquetas multiprotocolo (MPLS) y Protocolo de Internet (IP)
Como su nombre lo indica, MPLS usa etiquetas y las asigna a paquetes de datos. No se requiere que su contenido sea estudiado. En cambio, las decisiones de enviar un paquete se toman en función del contenido de las etiquetas. Si desea aprender en detalle cómo funciona MPLS, entonces MPLSTutorial.com es un buen lugar para comenzar.
De manera similar, la Guía TCP / IP de Charles Cosierock es un excelente recurso en línea para aquellos que desean aprender más sobre TCP / IP, sus diversos niveles, su equivalente, el Modelo de interconexión de sistema abierto (OSI) y más.
En cierto sentido, la red MPLS es la perla de Tata Communications. Dado que los paquetes se pueden etiquetar con etiquetas de prioridad, esta forma de tecnología de conmutación permite a la empresa utilizar este sistema de transporte flexible para proporcionar garantías para el servicio al cliente. El etiquetado también le permite enviar datos a una ruta específica, en lugar de a una asignada dinámicamente, lo que le permite definir requisitos para la calidad del servicio o incluso evitar altas tarifas para el tráfico de ciertos territorios.
Nuevamente, según el nombre, el protocolo múltiple le permite admitir diferentes métodos de comunicación. Entonces, si un cliente corporativo quiere una VPN (red privada virtual), Internet personal, aplicaciones en la nube o un cierto tipo de encriptación, estos servicios son bastante simples de proporcionar.
Durante la duración de esta visita, llamaremos a nuestro guía de Buckinghamshire, Paul, y a su colega del centro de operaciones de la red, George.
“Con MPLS, podemos proporcionar cualquier BIA (dirección de seguridad) o Internet, cualquier servicio que el cliente desee. MPLS alimenta nuestra red de servidores dedicados, que es el área de servicio más grande del Reino Unido. Tenemos 400 asientos con una gran cantidad de dispositivos conectados a una red grande, que es un sistema autónomo único. Brinda servicios de IP, Internet y P2P a nuestros clientes. Dado que tiene una topología de red (400 dispositivos interconectados), cada nueva conexión seguirá un nuevo camino hacia la nube MPLS. También brindamos servicios de red: dentro y fuera de la red. Proveedores como Virgin Media y NetApp brindan sus servicios directamente a los clientes ”, dice Paul.
En el espacioso Data Room No. 110, los servidores dedicados de Tata y los servicios en la nube se encuentran en un lado y la colocación en el otro. También está equipado el Data Room No. 120. Algunos clientes almacenan sus racks en celdas y solo permiten el acceso a ellos por su propio personal. Al estar aquí, reciben un lugar, energía y un cierto ambiente. Por defecto, todos los bastidores tienen dos fuentes: A UPS y B UPS. Cada uno de ellos va en una red separada, pasando por el edificio a lo largo de diferentes rutas.
"Nuestra fibra, que proviene de SLTE y Londres, termina aquí", dice Paul. Señalando el estante con el kit Ciena 6500, agrega: “Es posible que hayas visto un equipo similar en la salida del cable para aterrizar. Esto lleva la fibra óptica oscura principal que ingresa al edificio y luego la distribuye sobre el equipo DWDM. Las señales de fibra oscura se distribuyen a través de diferentes espectros, y luego van a ADVA, después de lo cual se distribuye a los clientes. No permitimos que los clientes se conecten a nuestra red directamente, por lo que todos los dispositivos de red terminan aquí. Desde aquí difundimos nuestra conexión.
Cambio en flujo de datos
Un día típico para Paul y sus colegas que trabajan de manera remota consiste en conectar hardware a nuevos clientes y tareas como descargar discos duros y unidades de estado sólido (SSD). Esto no implica una resolución de problemas particularmente profunda. Por ejemplo, si un cliente ha perdido el contacto con uno de sus dispositivos, su equipo, ubicado aquí para obtener asistencia, verifica si la conexión funciona a nivel físico y, si es necesario, cambia la tarjeta de red y todo eso, para asegurarse de que el acceso a dispositivo o plataforma restaurada.
En los últimos años, ha notado algunos cambios. Los bastidores con servidores de 1U o 2U comenzaron a reemplazarse con unidades de 8U o 9U, que admiten muchas placas diferentes, incluidos servidores ultracompactos. Como resultado, las solicitudes para instalar redes de servidores individuales se han vuelto mucho más pequeñas. Otros cambios han ocurrido en los últimos 4 o 5 años.
“En Tata, la mayoría de los equipos están representados por HP o Dell, ahora estamos usando sus dispositivos para servidores dedicados y protocolos en la nube. Solíamos usar Sun, pero ahora es muy raro. Utilizamos NetApp como estándar para el almacenamiento y las copias de seguridad, pero ahora, como veo, también apareció EMC, y recientemente noté muchos dispositivos de almacenamiento de Hitachi. Además, muchos clientes eligen sistemas de respaldo dedicados en lugar de administrados o compartidos ".
Centro de control de red Centros de gestión
El diseño en la parte de la sala reservada para el centro de control central (centro de control de red) es muy similar a una oficina ordinaria, aunque una gran pantalla y una cámara a través de las cuales la oficina británica y el centro de control central en Chennai en India pueden comunicarse puede ser una sorpresa. Sin embargo, sirven como una forma de probar la red: si la pantalla se queda en blanco, en ambas oficinas se dan cuenta de que hay algún tipo de problema. Aquí, de hecho, el servicio de soporte de primer nivel está funcionando. La red se controla desde Nueva York y el alojamiento se monitorea en Chennai. Por lo tanto, si algo realmente sucede, en estos lugares ubicados lejos el uno del otro, serán los primeros en saberlo.
George describe la estructura organizativa del centro: “Como somos un centro de administración de redes, las personas que tienen problemas nos llaman. Apoyamos a 50 consumidores prioritarios (todos ellos son los que pagan más por los servicios) y cada vez que encuentran un problema, realmente es una prioridad. Nuestra red proporciona una infraestructura compartida, y un problema grave puede afectar a muchos consumidores. En este caso, es necesario que tengamos la oportunidad de informarles de manera oportuna. Tenemos un acuerdo con algunos consumidores, según el cual les proporcionamos la información más reciente cada hora, y algunos cada 30 minutos. En caso de emergencias en la línea, los mantenemos constantemente informados mientras resolvemos el problema. Todo el día ".
¿Cómo funciona el proveedor de infraestructura?
Dado que se trata de un sistema de cable internacional, los proveedores de comunicaciones de todo el mundo enfrentan los mismos problemas: en particular, daños a los cables terrestres, que con mayor frecuencia ocurren en sitios de construcción en áreas bajo un control menos cuidadoso. Esto y, por supuesto, anclas perdidas en el fondo del mar. Además, no debemos olvidarnos de los ataques DDoS, durante los cuales se atacan los sistemas, y todo el ancho de banda disponible se llena de tráfico. Por supuesto, el equipo está bien equipado para contrarrestar estas amenazas.
“El equipo está configurado para rastrear los patrones de tráfico habituales que se esperan en un período particular del día. Pueden verificar constantemente el tráfico a las 4 p.m.el jueves pasado y ahora. Si ocurre algo inusual durante la inspección, el equipo puede eliminar proactivamente la intrusión y redirigir el tráfico utilizando otro firewall, que puede eliminar cualquier intrusión. Esto se llama mitigación productiva de DDoS. Su otra forma es la respuesta. En este caso, el consumidor puede decirnos: “Oh, tengo una amenaza en el sistema ese día. Será mejor que esté atento ". Incluso en tal situación, podemos filtrarlo como una medida proactiva. También existe una actividad legal de la que se nos notificará, por ejemplo, sobre Glastonbury (Festival de Música celebrado en el Reino Unido, aproximadamente por qué), entonces cuando los boletos salen a la venta, el mayor nivel de actividad no se bloquea ".
Los retrasos del sistema también deben ser monitoreados de manera proactiva por clientes como Citrix, que se ocupan de los servicios de virtualización y las aplicaciones en la nube que son sensibles a las latencias de red significativas. Un cliente como la Fórmula 1 también aprecia la necesidad de velocidad. Tata Communications gestiona la infraestructura de la red de carreras para todos los equipos y varias emisoras.
“Somos responsables de todo el ecosistema de Fórmula 1, incluidos los ingenieros de carrera en su sede y también parte del equipo. Creamos un punto de entrada en cada lugar de la carrera: instálelo, estire todos los cables y proporcione a todos los usuarios. Ponemos varios puntos de acceso Wi-Fi para el área de invitados y otros lugares. El ingeniero ubicado allí hace todo el trabajo, y puede demostrar que el día de la carrera toda la comunicación está operativa. Lo supervisamos con la ayuda del programa PRTG (Paessler Router Traffic Grapher, un programa diseñado para monitorear el uso de la red, aproximadamente por qué), para que podamos verificar el estado de los indicadores clave de rendimiento. Brindamos soporte desde aquí, durante todo el día y los siete días de la semana.
Un cliente tan activo, que realiza eventos regularmente durante todo el año, significa que el equipo de administración de la instalación debe establecer fechas para probar los sistemas de respaldo. Si hablamos de la semana de la carrera de F1, entonces, de martes a lunes de la próxima semana, estos muchachos tendrán que mantener sus manos en sí mismos y no comenzar a probar las líneas en el centro de procesamiento de información. Incluso durante mi recorrido, que fue realizado por Paul, fue cauteloso y, señalando la unidad de equipo para F1, no abrió el escudo para que pudiera examinarlo con más detalle.
Y, por cierto, si tiene curiosidad acerca de cómo funcionan los sistemas de respaldo, entonces tienen 360 baterías para cada UPS y 8 fuentes de alimentación ininterrumpida. En total, esto da más de 2800 baterías, y dado que cada una de ellas pesa 32 kg, su peso total es de aproximadamente 96 toneladas. La duración de la batería es de 10 años, y cada uno de ellos se controla individualmente por temperatura, humedad, resistencia y otros indicadores, verificados durante todo el día. Cuando estén completamente cargados, podrán soportar el trabajo del centro de procesamiento de datos durante aproximadamente 8 minutos, lo que dará mucho tiempo para que los generadores se enciendan. El día de mi visita, la carga era tal que las baterías, si se encendían, podrían garantizar el funcionamiento de todos los sistemas del centro durante un par de horas.
Hay 6 generadores instalados en el centro, tres para cada sala del centro de datos. Cada generador puede aceptar la carga completa del centro: 1,6 MVA. Cada uno de ellos produce 1280 kilovatios de energía. En general, 6 MVA ingresan allí; esta cantidad de energía probablemente sería suficiente para proporcionar energía a la mitad de la ciudad. En el centro también hay un séptimo generador, que cubre la necesidad de energía necesaria para mantener el edificio. Hay alrededor de 8000 litros de combustible en la habitación, suficiente para sobrevivir un día perfectamente en condiciones de carga de trabajo completa. Con la combustión completa de combustible por hora, se consumen 220 litros de diesel, lo que, si se tratara de una máquina que se mueve a una velocidad de 96 km / h, podría llevar una cifra modesta de 235 litros por 100 km a un nuevo nivel, los números que hacen que Humvee parezca como un Prius
Última milla
La etapa final, los últimos kilómetros desde la puerta de enlace de la red o el centro de control de red hasta su hogar, no es tan impresionante, incluso si echa un vistazo rápido a las ramas finales de la infraestructura de red.
Sin embargo, ha habido cambios. Al instalar nuevos gabinetes de telecomunicaciones al lado de los viejos gabinetes verdes, Virgin Media y Openreach están organizando líneas DOCSIS y VDSL2, aumentando el número de hogares y negocios conectados a la red.
Vdsl2
Dentro de los nuevos gabinetes Openreach para líneas VDSL2 se encuentra el multiplexor DSLAM (multiplexor de acceso de línea de abonado de acceso digital BT). En el momento de las tecnologías ADSL y ADSL2, los multiplexores DSLAM se instalaron cerca de los conmutadores locales, pero el uso de gabinetes de calle permite amplificar la señal del cable óptico que va al conmutador para aumentar la velocidad de acceso de banda ancha para el consumidor final.
Los gabinetes DSLAM se alimentan por separado y se conectan por pares de conexión a los gabinetes de calle existentes, tal paquete es un gabinete de telecomunicaciones nodal. El par de cobre permanece intacto para el usuario final, mientras que VDSL2 permite el acceso de banda ancha mediante el uso de gabinetes convencionales para exteriores.
Esta es una actualización que no puede llevarse a cabo sin la presencia de técnicos, y el panel NTE5 (equipo de terminal de red) dentro de la casa también debe modificarse. Pero aún así, este es un paso adelante, que permite a los proveedores aumentar la velocidad de 38 Mbit / sa 78 Mbit / s en millones de hogares, evitando la cantidad de trabajo necesaria para instalar FTTH.
Docsis
Esta es una tecnología completamente diferente de la red óptico-coaxial híbrida de Virgin Media, que permite al consumidor doméstico proporcionar velocidades de hasta 200 Mbit / sy hasta 300 Mbit / s para las empresas. A pesar de que las tecnologías para garantizar dicha velocidad se basan en DOCSIS 3 (estándar para la transmisión de datos por cable coaxial), y no en VDSL2, existen algunos paralelos. Virgin Media ejecuta líneas de fibra óptica hasta gabinetes exteriores, luego usa un cable coaxial de cobre para banda ancha y TV (el cable de par trenzado todavía se usa para telefonía).
Vale la pena señalar que DOCSIS 3.0 es la variante más extendida de la última milla en los EE. UU., 55 millones de las 90 millones de líneas de acceso de banda ancha fija utilizan cable coaxial. En segundo lugar está ADSL - 20 millones, seguido de FTTP - 10 millones. La tecnología VDSL2 casi nunca se usa en los EE. UU., Pero ocasionalmente se encuentra en algunas áreas urbanas.
DOCSIS 3 todavía tiene un margen de velocidad, lo que permitirá a los proveedores de cable aumentar la velocidad a 400, 500 o 600 Mbps si es necesario, y después de eso aparecerá DOCSIS 3.1, que ya está esperando en las alas.
Cuando se utiliza el estándar DOCSIS 3.1, la velocidad de entrada supera los 10 Gbit / s, y la velocidad de salida alcanza 1 Gbit / s. Dichas capacidades pueden lograrse mediante el método de modulación de amplitud en cuadratura: también se utiliza a distancias cortas en cables submarinos. Sin embargo, en tierra, se obtuvieron QAM de orden superior: 4096KAM de acuerdo con el esquema de multiplexación digital multiplexación por división de frecuencia ortogonal (OFDM), donde, como en DWDM, la señal se divide en varias subportadoras transmitidas a diferentes frecuencias en un espectro limitado. El método ODFM también se usa en ADSL / VDSL y G.fast.
Últimos 100 metros
Aunque FTTC y DOCSIS han dominado el mercado de acceso a Internet por cable del Reino Unido en los últimos años, será una gran omisión sin mencionar el otro lado del problema de la última milla (o los últimos 100 m): dispositivos móviles e inalámbricos.
Se esperan nuevas oportunidades para administrar e implementar redes móviles pronto, pero por ahora, echemos un vistazo a Wi-Fi, que es básicamente una extensión para FTTC y DOCSIS. Caso en cuestión: cobertura recientemente introducida y casi completa de áreas urbanas con puntos de acceso Wi-Fi.
Al principio solo eran unos cuantos cafés y bares audaces, pero luego BT convirtió los enrutadores de suscriptores en puntos de acceso abiertos, llamándolo "BT Fon". Ahora se ha convertido en un juego de grandes compañías de infraestructura: una red Wi-Fi en el metro de Londres o un interesante proyecto Virgin Smart Pavement en Chesham, Buckinghamshire
Para este proyecto, Virgin Media simplemente colocó los puntos de acceso debajo de las tapas de los pozos de alcantarillado, que están hechos de un compuesto especial radio-transparente. Virgin usa muchas líneas y nodos en toda Gran Bretaña, entonces, ¿por qué no agregar algunos puntos de acceso Wi-Fi para compartir el acceso con las personas?
En una conversación con Simon Clement, un tecnólogo senior de Virgin Media, parece que la introducción de aceras inteligentes al principio parecía una tarea más difícil de lo que realmente resultó.
"Solíamos tener dificultades para interactuar con las autoridades locales, pero esta vez no sucedió", dice Clement. "El Ayuntamiento de Chesham colaboró activamente con nosotros en este proyecto, y la impresión general fue que los funcionarios estaban abiertos a la comunicación servicios para la población y entender qué trabajo hay que hacer para implementar estos servicios "
La mayoría de las dificultades surgen por sí solas o están relacionadas con regulaciones.
“La tarea principal es pensar fuera de la caja. , , , , . , Wi-Fi»
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El siguiente en el horizonte de la red Openreach POTS es G.fast, que se puede describir mejor como la configuración FTTdp (fibra óptica al punto de distribución). Nuevamente, este es un adaptador de fibra óptica a cable de cobre, pero DSLAM se colocará aún más cerca del usuario final, por encima de los postes del telégrafo y bajo tierra, y las decenas de metros usuales tendrán el cable de cobre de par trenzado habitual.
La idea es colocar la fibra lo más cerca posible del cliente mientras se minimiza la longitud del cable de cobre, lo que teóricamente le permite alcanzar velocidades de conexión de 500 a 800 Mbps. G.fast funciona con un rango de frecuencia mucho más amplio que VDSL2, por lo que la longitud del cable tiene un efecto más fuerte en el rendimiento de la red. Sin embargo, algunos dudan que en esta situación BT Openreach optimizará la velocidad, ya que, debido al alto costo, para proporcionar dichos servicios, tendrán que regresar al gabinete de telecomunicaciones de unión y sacrificar la velocidad: caerá a 300 Mbps.Todavía hay FTTH. Openreach inicialmente pospuso FTTH: desarrollaron el mejor modo de transmisión (léase: barato), pero recientemente anunciaron su "ambición" de comenzar la implementación generalizada de FTTH. Las tecnologías FTTC o FTTdp tienen más probabilidades de convertirse en una solución a corto plazo e intermedia para muchos usuarios que utilizan los servicios de proveedores de cable, que a su vez son clientes mayoristas de Openreach.Por otro lado, no hay razón para creer que Virgin Media va a descansar en los laureles coaxiales: mientras su gigante rival de telecomunicaciones está reflexionando sobre sus movimientos, Virgin ha brindado constantemente servicios FTTH a 250,000 usuarios y aspira a llegar a 500,000 este año. El proyecto Lightning, a través del cual más de cuatro millones de hogares y oficinas se conectarán a la red de Virgin en los próximos años, incluye un millón de nuevas conexiones FTTH.En la situación actual, Virgin usa la tecnología RFOG (radiofrecuencia sobre fibra de vidrio) y esto hace posible el uso de enrutadores coaxiales estándar y TiVo, pero una influencia significativa en el campo de FTTH en el Reino Unido le brinda a la compañía varias opciones adicionales en el futuro, cuando aumenta la demanda de acceso de usuarios de banda ancha.
Los últimos años también han sido favorables para jugadores pequeños e independientes como Hyperoptic y Gigaclear, que lanzan sus propias redes de fibra óptica. Su área de cobertura todavía está extremadamente limitada por un par de miles de edificios de apartamentos en el centro de la ciudad (Hiperópticos) y asentamientos rurales (Gigaclear), pero la mayor competencia e inversión en infraestructura nunca conduce a malos.Esa es la historia
Eso es todo: la próxima vez que vea un video en YouTube, sabrá en detalle cómo se mueve del servidor de la nube a su computadora. Puede parecer muy fácil, especialmente de su parte, pero ahora sabe la verdad: todo funciona en cables mortales de 4000 voltios, 96 toneladas de baterías, miles de litros de combustible diesel, millones de millas de cables de "última milla" y con mucha redundancia.El sistema en sí también se volverá más grande y loco. Para hogares inteligentes, dispositivos electrónicos portátiles y TV con películas a pedido, necesita un mayor alcance, mayor confiabilidad y más cerebro en los frascos. Es bueno vivir en nuestro tiempo.El nuevo equipo trabajó en la traducción de lo siguiente: Vlada Olshanskaya, Nikita Pinchuk, Alexander Pozdeev, Georgy Leshkasheli, Olya Kuznetsova y Kirill Kozlovsky.
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