Max Home IndustryЧто касается ИТ-обновлений, это было настолько нервным, насколько это вообще возможно.
В феврале глубоко внутри склада ЦЕРН, швейцарского дома Большого адронного коллайдера (БАК) — крупнейшего в мире научного эксперимента — два сетевых инженера затаили дыхание. И нажал кнопку.
Внезапно перед ними на экране вспыхнул текст на черном фоне. Это сработало. «Мы давали «пять», — вспоминает Йоахим Опденаккер из SURF, голландской ИТ-ассоциации, которая работает с образовательными и исследовательскими учреждениями. «Было очень круто видеть».
Он и его коллега Эдвин Верхёл только что установили новый канал передачи данных между БАК в Швейцарии и хранилищами данных в Нидерландах.
Канал передачи данных, который может достигать скорости 800 гигабит в секунду (Гбит/с), что более чем в 11 000 раз превышает среднюю скорость домашнего широкополосного доступа в Великобритании. Идея состоит в том, чтобы улучшить доступ ученых к результатам экспериментов БАКа.
Последующее тестирование в марте с использованием специального оборудования, предоставленного Nokia, доказало, что желаемая скорость достижима.
«Этот транспондер, который использует Nokia, похож на знаменитость», — говорит Верхол, объясняя, как комплект заранее резервируется для использования в различных местах. «У нас было ограниченное время для проведения тестов. Если придется отложить на неделю, значит транспондер пропал».
Такая пропускная способность, приближающаяся к одному терабиту в секунду, является чрезвычайно быстрой, но некоторые подводные кабели еще в несколько сотен раз быстрее — для достижения такой скорости в них используется несколько волоконных нитей.
В лабораториях по всему миру сетевые эксперты разрабатывают оптоволоконную систему, способную передавать данные еще быстрее. Они достигают невероятных скоростей в несколько петабит в секунду (Пбит/с), что в 300 миллионов раз превышает среднюю скорость домашнего широкополосного соединения в Великобритании.
Это настолько быстро, что трудно представить, как люди будут использовать такую пропускную способность в будущем. Но инженеры не теряют времени, доказывая, что это возможно. И они хотят только идти быстрее.
Дуплексный кабель (с жилами, которые либо отправляют, либо принимают) от ЦЕРН до центров обработки данных в Нидерландах имеет длину всего лишь 1650 км (1025 миль) и проходит из Женевы в Париж, затем в Брюссель и, наконец, в Амстердам. Частично проблема достижения скорости 800 Гбит/с заключалась в передаче импульсов света на такое большое расстояние. «Из-за расстояния уровни мощности этого света уменьшаются, поэтому вам приходится усиливать его в разных местах», — объясняет Опденаккер.
Каждый раз, когда одна крошечная субатомная частица сталкивается с другой во время экспериментов на БАКе, в результате этого удара генерируются ошеломляющие объемы данных — около одного петабайта в секунду. Этого достаточно, чтобы заполнить 220 000 DVD.
Это уменьшено для хранения и изучения, но по-прежнему требует значительной пропускной способности. Кроме того, с обновлением, запланированным к 2029 году, БАК рассчитывает производить еще больше научных данных, чем сегодня.
«Обновление увеличивает количество коллизий как минимум в пять раз», — говорит Джеймс Уотт, старший вице-президент и генеральный менеджер оптических сетей Nokia.
Однако время, когда скорость 800 Гбит/с будет такой же низкой, возможно, не за горами. В ноябре группа исследователей из Японии побила мировой рекорд скорости передачи данных, достигнув ошеломляющих 22,9 Пбит/с. Этой пропускной способности достаточно, чтобы снабдить потоком Netflix каждого человека на планете, а затем еще пару миллиардов, говорит Чиго Оконкво из Технологического университета Эйндховена, который принимал участие в работе.
В этом случае бессмысленный, но огромный поток псевдослучайных данных был передан по 13-километровому оптоволоконному кабелю в лабораторных условиях. Доктор Оконкво объясняет, что целостность данных анализируется после передачи, чтобы убедиться, что они были отправлены так быстро, как было сообщено, без накопления слишком большого количества ошибок.
Он также добавляет, что система, которую он и его коллеги использовали, опиралась на несколько ядер – всего 19 ядер в одном оптоволоконном кабеле. Это новый тип кабеля, отличающийся от стандартных, которые подключают дом многих людей к Интернету.
Но выкапывать и заменять старое волокно дорого. Продление срока службы полезно, утверждает Владек Форисяк из Астонского университета в Великобритании. Он и его коллеги недавно достигли скорости около 402 терабит в секунду (Тбит/с) по оптическому волокну длиной 50 км с одной жилой. Это примерно в 5,7 миллиона раз быстрее, чем среднее домашнее широкополосное соединение в Великобритании.
«Я думаю, что это лучший результат в мире, мы не знаем результатов, которые были бы лучше этого», — говорит профессор Форисиак. Их метод основан на использовании большего количества длин волн света, чем обычно, при передаче данных по оптической линии.
Для этого они используют альтернативное электронное оборудование, которое отправляет и принимает сигналы по оптоволоконным кабелям, но такую установку может быть проще установить, чем заменять тысячи километров самого кабеля.
Деятельность в так называемой метавселенной однажды может потребовать экстремальной пропускной способности, предполагает Мартин Кринер, генеральный директор Всемирной ассоциации широкополосной связи. Его организация ожидает, что к 2030 году скорость домашних широкополосных подключений достигнет 50 Гбит/с.
Но для некоторых приложений надежность может быть даже важнее скорости. «Для удаленной роботизированной хирургии на расстоянии 3000 миль… вам абсолютно не нужен сценарий, при котором сеть выйдет из строя», — говорит Кринер.
Доктор Оконкво добавляет, что для обучения ИИ все чаще потребуется перемещать огромные наборы данных. По его мнению, чем быстрее это будет сделано, тем лучше.
А Ян Филлипс, который работает вместе с профессором Форисиаком, говорит, что пропускная способность имеет тенденцию находить применение, как только она становится доступной: «Человечество находит способ ее использовать».
Хотя несколько петабит в секунду — это далеко за пределы того, что нужно сегодняшним веб-пользователям, Лейн Бёрдетт, аналитик TeleGeography, исследовательской фирмы в сфере телекоммуникаций, говорит, что поразительно быстро растет спрос на пропускную способность — в настоящее время он составляет около 30 % в год. в год по трансатлантическим оптоволоконным кабелям.
Предоставление контента – социальных сетей, облачных сервисов, потокового видео – потребляет гораздо больше пропускной способности, чем раньше, отмечает она: «В начале 2010-х годов она составляла около 15 % международной пропускной способности. Сейчас это до трёх четвертей, 75%. Это абсолютно грандиозно».
В Великобритании еще многое предстоит сделать для повышения скорости Интернета. Многие люди не могут получить доступ к достаточно быстрому широкополосному Интернету дома.
Эндрю Кернахан, руководитель отдела по связям с общественностью Ассоциации интернет-провайдеров, говорит, что большинство домашних пользователей теперь могут получить доступ к скорости в гигабит в секунду.
Однако лишь около трети клиентов широкополосного доступа подписываются на такую технологию. По словам Кернахана, на данный момент не существует «убийственного приложения», которое действительно требовало бы этого. Ситуация может измениться, например, по мере того, как все больше и больше телевидения будет потребляться через Интернет.
«Определенно сложно донести информацию и донести до людей информацию о том, что они могут делать с инфраструктурой», — говорит он.