看谷歌如何架設大西洋光纜
作者：Rob Verger
數據在海洋下流動，從美國到歐洲，互聯網流量不通過衛星發射 - 通過海底電纜。這些管道大約有378個，通過玻璃纖維傳遞信息。雖然許多這些管道穿越大西洋，但谷歌正在建造一個新的光纜，他們說這將是在大西洋底但最高容量但電纜。以下是關於它如何工作的知識：
從美利堅到法蘭西
根據紅十字會創始人亨利·杜南(Henry Dunant)命名，這條電纜將被稱為杜南- 它將從美國延伸至法國，約3977英里(約6400公里)。由於它是谷歌私有財產，它(毫不奇怪)將成為谷歌網路的一部分，連接數據中心，攜帶內部數據等。所有這一切意味著，如果你在美國並且向歐洲某人發送電子郵件，該信息有一天可能會通過此電纜傳輸。
12對纖維束
杜南將成為橫跨大西洋的最高容量電纜。實際上，它每秒可以傳輸250TB的數據。而另一款名為Marea的令人印象深刻的海底電纜的額定速度為每秒160TB。
谷歌正在以既簡單又複雜的方式實現這一目標。簡單的部分：像Marea這樣的海底電纜通過成對的光纖束來傳輸信息。例如，Marea有8對，或總共16股纖維，每對都像一條雙車道的道路，光線在兩條光纜中反向傳輸。
杜南將攜帶更多的數據，因為它將含有更多的纖維對：它將有12對，或總共24股。打個比方，它就像更大、更寬的高速公路，允許更多的汽車和卡車開來開去，來運輸更多信息。
「犰狳」是必不可少的
在電纜上添加更多光纖，以便它可以傳輸更多信息，這似乎是一種簡單的策略。但是，當建造設計為在水下深處工作多年的設備時，電纜製造商需要管理成本，複雜性和電力等問題。
通過長電纜發送數據會遇到的問題是信號損失。事實上，一條指導原則是，對於每62英里(約100公里)的電纜，「信號損失了99％的強度，」Google Cloud網路架構和光學工程總監Vijay Vusirikala說。
海底電纜解決了這個問題，使用的是被行業稱為「犰狳」的中繼器。這個中繼器被設計為防水、並承受海底的巨大壓力，是「一個長圓柱形管，它有兩個錐形端，所以它確實看起來像南美動物——犰狳，「Vusirikala說。
犰狳中繼器需要電力，並且由於海洋底部沒有電源插座，因此來自陸地上的電源會讓電流穿過電纜中的銅護套。根據Vusirikala的說法，一般來說，海底電纜每50英里(約80公里)左右就會使用一個中繼器。
光泵
在犰狳內部是稱為光泵的組件，能增強或放大信號。Vusirikala說：「光泵只是激光的另一種說法，它會輸出大量的光功率，並且光功率會放大信號。」
每個光泵都在一對光纖上工作。但由於所有這些組件都處于海底，公司真的不希望它們破裂。如果重擊器停止工作，那麼公司必須將其拖出並更換。Vusirikala說，這可能是「一百萬美元的運營」。
當零件既重要又難以修復時，處理這種情況的最佳方法是冗餘：海底電纜製造商會在每根光纖對上放置一個以上的光泵，這樣如果有一個斷裂，就會有備份。每對光纖可以有三個泵，這意味著如果電纜由八個光纖對組成，中繼器可以容納24個泵。
由於這條新的谷歌電纜將擁有12對光纖，如果他們遵循這一策略，他們在每個中繼器中都需要大量的泵 - 而且這種情況既昂貴又複雜。
那麼解決方案呢？ Vusirikala說，這項措施稱為「泵共享或泵農場」。在這種情況下，谷歌將使用泵組來放大信號，而不僅僅是一對光纖，而是兩對或四對光纖。可以想像它像高速公路上的收費站一樣鬆散 - 而不是為每條車道建造一個收費站，只需建造一個可以同時處理多個車道的收費站就更簡單了。
這可能看起來都是深奧的東西，但是泵共享的方法能讓谷歌在沒有降低成本和系統複雜性的情況下，首先構建具有如此大容量的電纜。
杜南電纜計劃於2020年上線。
本文譯自 popsci，由譯者 HW 基於創作共用協議(BY-NC)發布。
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