重磅！詳解互聯(lián)網(wǎng)是如何工作的？

此時(shí)，也許你正坐在電腦前，瀏覽著這個(gè)網(wǎng)頁，借助于21世紀(jì)的高科技，打開這個(gè)網(wǎng)頁簡(jiǎn)直毫不費(fèi)力。

但你有沒有想過互聯(lián)網(wǎng)是如何工作的呢？你想沒想過你曾經(jīng)瀏覽過的那只寵物貓的圖片是如何從遠(yuǎn)在美國俄勒岡州的服務(wù)器傳輸?shù)侥愕碾娔X上的嗎？我們不是在簡(jiǎn)單地討論TCP / IP連接方式或者WiFi熱點(diǎn)，我們正在討論的是有關(guān)互聯(lián)網(wǎng)的大型基礎(chǔ)設(shè)施：巨大的海底電纜、規(guī)模宏大的數(shù)據(jù)中心電力系統(tǒng)以及龐雜的鐵路網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，正是這些大型基礎(chǔ)設(shè)施的協(xié)同工作，才將我們的世界用互聯(lián)網(wǎng)連接起來。

這是一個(gè)信息化時(shí)代，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)正在蓬勃發(fā)展，人類社會(huì)對(duì)信息的需求量也在與日俱增。你是否曾經(jīng)想過，這個(gè)聯(lián)通了整個(gè)人類社會(huì)的互聯(lián)網(wǎng)是如何運(yùn)行的，是什么力量將來自全球各地的信息以每秒鐘幾兆的速度傳輸?shù)侥愕募抑校?/p>

接下來的文章會(huì)告訴你想要的答案。

目錄

神秘的陸地電纜基站

海底電纜的“盔甲”

如何建造海底電纜

QAM、、正交相移編碼…

電纜的偽裝

如何測(cè)試海底電纜

夢(mèng)魘的力量

下一站:數(shù)據(jù)中心

數(shù)據(jù)發(fā)展趨勢(shì)的變化

NOC的NOC

ISP的ISP的SLA

最后一英里

VDSL2

DOCSIS

最后100米

回到有線互聯(lián)網(wǎng)

極限之旅

海底電纜分布圖。

神秘的陸地電纜基站

英國電信公司曾經(jīng)許諾為其用戶提供提供光纖到戶(FTTH)技術(shù)以提高網(wǎng)速，而維珍媒體（ Virgin Media）也曾經(jīng)承諾會(huì)為其國內(nèi)用戶提供基于混合光纖同軸電纜網(wǎng)技術(shù)（HFC）的超快網(wǎng)速服務(wù)，但是這些看似富麗堂皇的承諾最后都成為了陽光下的泡影，害得兩家公司的用戶們空歡喜一場(chǎng)。事實(shí)上，在這個(gè)互聯(lián)網(wǎng)的時(shí)代，任何關(guān)于網(wǎng)速的承諾都必須考慮到當(dāng)?shù)鼗ヂ?lián)網(wǎng)服務(wù)提供商的能力，任何超過互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)供應(yīng)商能力的承諾都是不切實(shí)際的謊言。

關(guān)于網(wǎng)速的一切都要從電纜說起，一張搞笑的圖片是如何從美國傳到英國的呢？這全是電纜的功勞。在這里我們并不是要談?wù)撋钌盥癫赜诘叵碌牡叵码娎|，而是要談?wù)撃切┖陚サ年懙仉娎|基站，從美國新澤西海底開始鋪設(shè)的電纜經(jīng)過6500公里后在英國西海岸“登陸”，并終止于一個(gè)神秘的陸地電纜基站。

以美國為中心向全球各地發(fā)散的電纜線路是世界上任何一家通信公司都非常重視的電纜線路。目前，印度塔塔公司（TaTa）是唯一能夠做到鋪設(shè)環(huán)繞地球電纜線路的通信巨頭，據(jù)悉，塔塔公司鋪設(shè)的海底電纜總里程已經(jīng)超過700000公里，并建有400多個(gè)陸地電纜基站。

塔塔公司的電纜讓全世界的孩子能夠在一邊玩《使命召喚》（Call of Duty，電子游戲）的同時(shí)一邊看《權(quán)利的游戲》。據(jù)報(bào)道稱，塔塔的一級(jí)網(wǎng)絡(luò)處理系統(tǒng)處理了世界上24%的網(wǎng)絡(luò)流量。

塔塔公司修建的陸地電纜基站遍布全球，這些基站的外部顏色多以灰色為主，而內(nèi)部則是各種各樣的數(shù)據(jù)處理中心?；緝?nèi)部包括安裝有射頻識(shí)別卡的數(shù)據(jù)處理室以及安裝有指紋閱讀器的數(shù)據(jù)訪問中心，除此之外，基站內(nèi)部還有環(huán)境優(yōu)雅的工作人員辦公室。因?yàn)楹５纂娎|的耗電量巨大，基站一般都配備重型的能源供應(yīng)設(shè)備。

在塔塔公司的陸地基站點(diǎn)地圖上放著一個(gè)海底電纜的樣品。

海底電纜的“盔甲”

塔塔的國際網(wǎng)絡(luò)發(fā)展副總裁卡爾·奧斯本（Carl Osborne）在接受采訪時(shí)表示，“我參與了塔塔公司的海底光纜建設(shè)，海底電纜鋪設(shè)路線的設(shè)計(jì)取決于海水深度。電纜距離海面越近，電纜就越需要具備抗航運(yùn)干擾的能力，電纜外的‘盔甲’就需要越厚， 而在西歐地區(qū)的海域，水深達(dá)到了三英里，這里的海底電纜就不需要‘盔甲’，商船無法對(duì)電纜構(gòu)成任何威脅?！?/p>

電纜‘盔甲’的主要材料是聚乙烯，保護(hù)電纜內(nèi)部的銅質(zhì)導(dǎo)體。

在這些深度較淺海域的海底電纜直徑是17毫米，外面包裹了一層厚厚的聚乙烯絕緣護(hù)套。電纜的核心是一股銅導(dǎo)體，核心的周圍有多股鋼絲保護(hù)。而在較深的海域，電纜就需要安裝‘盔甲’，即外部包裹有一層或多層的鍍鋅鋼絲。

沒有電纜內(nèi)部的銅導(dǎo)體，海底電纜就無法發(fā)揮它的作用。而光纖技術(shù)雖然比海底電纜的傳輸信號(hào)速度更快，但是無法做到長(zhǎng)距離傳輸信號(hào)。海底電纜在海底的鋪設(shè)線路通常較長(zhǎng)，而埋藏的深度又很深，這是就需要有沿途的陸地電纜基站來給整個(gè)線路提供源源不斷的能源。

收看TGN-A的用戶可能不知道，傳輸這個(gè)電視臺(tái)信號(hào)的海底電纜實(shí)際上有兩條，這是因?yàn)楫?dāng)其中一條電纜因?yàn)楣收隙鵁o法傳輸信號(hào)時(shí)，另一條電纜還可以正常工作，在電纜的沿途，有很多陸地電纜基站為它們提供電力支持。

基站的一名工作人員告訴記者“在鋪設(shè)電纜后我們會(huì)測(cè)試電纜兩端的電阻，并最終決定我們?cè)陔娎|兩端輸送的電壓是多少，如果總共需要的電壓是9000v，我們就會(huì)在兩端各自給予4500v的電壓。”

陸地電纜基站依靠變壓器來為海底電纜提供電力，而這些變壓器的質(zhì)量非常好，可以連續(xù)使用25年而不需要維修，這會(huì)大大節(jié)省公司的人力成本。

“唯一的問題就是變壓器的大小，如果要對(duì)八纖維的電纜供電，就需要把變壓器的大小設(shè)置為現(xiàn)在的兩倍大?！被镜墓ぷ魅藛T約翰在接受采訪時(shí)告訴記者。

為TGN-A電視臺(tái)提供信號(hào)傳輸服務(wù)的電纜是四纖維電纜，每條纖維都負(fù)責(zé)傳輸不同的信號(hào)，比如色彩、聲音等等，如果為TGN-A電視臺(tái)提供信號(hào)的兩條海底電纜都遇到了故障，就需要塔塔公司排除維修人員去海底進(jìn)行電纜的維修。

負(fù)責(zé)鋪設(shè)海底電纜的船只正在工作，電纜中間的部分就是變壓器，能夠放大電壓。

如何維修海底電纜

在鋪設(shè)工作完成之后，海底電纜可能會(huì)遇到各種各樣的問題，這是就需要對(duì)海底電纜進(jìn)行維修。塔塔公司的一名技術(shù)員工在接受采訪時(shí)告訴記者，“一旦電纜出現(xiàn)了問題，它就會(huì)被運(yùn)送到電纜橋架船上。我們會(huì)用一跟全新的沒有問題的電纜來代替它，電纜安裝車將會(huì)搭載新的電纜返回海底完成電纜的安裝工作。”

“從發(fā)現(xiàn)問題到整個(gè)維修過程的完成大概需要10天左右的時(shí)間，可以說比較漫長(zhǎng)，但是幸運(yùn)的是，這類問題一般不會(huì)發(fā)生，比如在過去的七年中維珍媒體只發(fā)生過兩起電纜需要維修的事件?！边@名技術(shù)人員告訴記者。

位于基站的Ciena 6500終端處理器。

QAM, DWDM, QPSK...

隨著海底電纜鋪設(shè)工作的不斷進(jìn)展，海底已經(jīng)沒有足夠的空間留給更多需要鋪設(shè)的電纜了，因此未來的電纜鋪設(shè)工作將主要在陸地進(jìn)行。

“前向糾錯(cuò)技術(shù)是用來對(duì)之前發(fā)送的錯(cuò)誤信號(hào)進(jìn)行糾錯(cuò)的技術(shù)，”塔塔公司的工作人員奧斯本說，“前向糾錯(cuò)的原理是運(yùn)用正交相移編碼和BPSK(二進(jìn)制相移鍵控)進(jìn)行信號(hào)糾錯(cuò)，它實(shí)質(zhì)上是一種遠(yuǎn)程糾錯(cuò)技術(shù)。我們利用16 qam的正交調(diào)幅將海底電纜系統(tǒng)中發(fā)送的錯(cuò)誤信號(hào)進(jìn)行改正，使它們?cè)诘竭_(dá)用戶終端時(shí)不出差錯(cuò)?！?/p>

除了前向糾錯(cuò)技術(shù)外，塔塔公司也在開發(fā)密集型光波復(fù)用（DWDM）技術(shù)，據(jù)悉，該技術(shù)將被用于將各種數(shù)據(jù)通過不同的數(shù)據(jù)傳輸通道進(jìn)行傳輸，在數(shù)據(jù)的傳輸過程中將會(huì)用到多個(gè)虛擬光纖通道。這一技術(shù)的開發(fā)將使得光纖的信號(hào)傳輸能力大大增強(qiáng)。

目前，四纖維電纜中每根纖維的理論信號(hào)傳輸速度是10Tbps，也就是說每根電纜的理論信號(hào)傳輸速度是40Tbps，但是這只是理論的傳輸速度。在現(xiàn)實(shí)中，每根電纜的信號(hào)傳輸效率大概是理論傳輸速度的80%，也就是說，有20%的效率被浪費(fèi)了。

造成這個(gè)問題的一個(gè)主要原因是光子通信過程中的光分散纖維現(xiàn)象。這同時(shí)也是造成電纜故障的主要原因，如果技術(shù)人員需要修理因光分散纖維現(xiàn)象而發(fā)生故障的電纜，他就必需確保他有正確的電纜類型。

“以前，我們通常使用線軸纖維用于補(bǔ)償因?yàn)楣夥稚⒗w維現(xiàn)象而造成的信號(hào)損失，”約翰說，“但今天我們更傾向于用電子化的技術(shù)來解決這一問題?！?/p>

現(xiàn)在，塔塔公司基本可以做到將每根電纜信號(hào)傳輸?shù)默F(xiàn)實(shí)速度達(dá)到40Tbps，而不造成任何信號(hào)傳輸效率的浪費(fèi)。

在陸地電纜基站中的電纜。

電纜的偽裝

雖然電纜并不是很粗，但是它的明黃色外表卻十分顯眼，乍一看大西洋和西歐的海底電纜很像是一些配電系統(tǒng)，為了更好地“偽裝”電纜，技術(shù)人員們通常會(huì)把電纜固定在墻上的在角落里，這個(gè)安裝過程并不需要太多的人力成本，但如果要更換新的電纜可就要麻煩的多了。

在“偽裝”電纜的過程中需要將電纜進(jìn)行分類，一般在左邊安裝較細(xì)的電纜線路，右邊安裝更粗的電纜線路。當(dāng)然也有例外，比如西班牙到葡萄牙里斯本附近的電纜“偽裝”過程中，工作人員就把粗細(xì)兩種電纜安裝在了一起。除此之外，由于英國的電纜線路之間距離較短，對(duì)電力的供應(yīng)需求較小，因此統(tǒng)一安裝了細(xì)電纜。

塔塔公司的工作人員奧斯本告訴記者，“電纜的‘偽裝’可以分為三個(gè)核心部分:攜帶信號(hào)的纖維、電源部分和地面部分。攜帶信號(hào)的電纜一般被隱藏在各種金屬箱子中，電源部分被拆分后分散安裝到不同的地方?！?/p>

黃色纖維中繼器將執(zhí)行各種任務(wù)，比如將多路分解的信號(hào)分離出不同的頻段并使它們?cè)诨具M(jìn)入到地面網(wǎng)絡(luò)中。

正如約翰所說，“我們的信號(hào)傳輸效率非常高?！?/p>

他補(bǔ)充道:“這取決于客戶的需求，如果客戶想要高質(zhì)量的信號(hào)傳輸速度我們就會(huì)在高速通道中進(jìn)行信號(hào)傳輸，如果客戶想要低速度的服務(wù)，那么我們會(huì)在低俗通道中傳輸信號(hào)，總之，客戶說了算?！?/p>

“海底電纜提供了多個(gè)字節(jié)的傳輸功能，不但可用于兩公司之間的私人電路傳輸，還可以用于語音通話。每個(gè)產(chǎn)品都有不同的監(jiān)控平臺(tái)，每個(gè)監(jiān)控平臺(tái)都有不同的設(shè)備?！眾W斯本對(duì)記者說。

“散裝運(yùn)輸?shù)碾娎|是用于我們自己的網(wǎng)絡(luò)或互聯(lián)網(wǎng)信號(hào)傳輸服務(wù)的，而其他的電信運(yùn)營(yíng)商比如BT、Verizon因?yàn)闆]有自己的海底電纜，則需要從美國購買。”塔塔公司的一名工作人員告訴記者。

高分布框架支持的光纜分配給有高速度要求的客戶。如果客戶需要進(jìn)行容量升級(jí)，他只需要打電話告訴塔塔公司他的需求就可以了。

約翰指出，“擁有560 gbps系統(tǒng)(基于40 g技術(shù))的客戶最近會(huì)收到一個(gè)額外升級(jí)服務(wù)。升級(jí)服務(wù)的內(nèi)容是通過使用兩個(gè)800 gbps信號(hào)傳輸架，將信號(hào)傳輸速度進(jìn)行提升。據(jù)我們的了解，大多數(shù)客戶都非常期待這次升級(jí)服務(wù)。”

塔塔所有的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施現(xiàn)場(chǎng)幾乎都是重復(fù)的，所以你會(huì)看到有大西洋電纜系統(tǒng)的基站SLT1 和西歐電纜系統(tǒng)的基站SLT2建在一起。

在陸地電纜基站中會(huì)劃分出一個(gè)單獨(dú)的區(qū)域用來處理其他任務(wù)，比如連接塔塔公司總部和倫敦地區(qū)的基站之間的信號(hào)傳輸橋梁。而有些電纜線路的沿途卻沒有陸地電纜基站，比如跨大西洋的電纜線路沿途就沒有設(shè)立陸地基站?！斑@是為了減少電纜線路兩端之間信號(hào)傳輸?shù)难舆t，”約翰告訴記者，“如果在沿途設(shè)立基站，那么大西洋電纜線路的往返延遲就會(huì)有66.5毫秒，而電纜線路本身的信號(hào)傳送時(shí)間僅需要66.9毫秒，也就是說基站的設(shè)立會(huì)使得信號(hào)傳送時(shí)間增加近一倍。而增加后的時(shí)間足夠使信號(hào)傳輸437295816英里了，這是不是聽上去特別快？”

此外，約翰補(bǔ)充道:“另外，在信號(hào)傳輸?shù)倪^程中，我們需要把光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電子信號(hào)，再把電子信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，這也會(huì)增加延遲。因此高質(zhì)量的光信號(hào)傳輸線路和更強(qiáng)大的變壓器能夠把延遲減小到最小的程度?！?/p>

EXFO延遲測(cè)試儀器能測(cè)試出信號(hào)傳輸過程中的延遲。

如何測(cè)試海底電纜

在電纜測(cè)試室，記者見到了放有測(cè)試設(shè)備的長(zhǎng)椅上，其中一個(gè)技術(shù)員正在測(cè)試EXFO ftb - 500光纖電纜。這是配備了一個(gè)ftb - 5240光譜分析儀模塊的電纜。在測(cè)試中需要用到EXFO測(cè)試設(shè)備，該設(shè)備可以在Windows XP程序下運(yùn)行，而且內(nèi)置了嵌入式觸摸屏，在啟動(dòng)后，EXFO測(cè)試設(shè)備會(huì)顯示不同的模塊，技術(shù)人員可以從列表中選擇一個(gè)模塊來對(duì)電纜進(jìn)行測(cè)試。

技術(shù)人員解釋說：“你可以在測(cè)試設(shè)備上面設(shè)置頻譜分析儀接入點(diǎn)，并利用設(shè)備回歸分析的信號(hào)來測(cè)試電纜是否存在問題?！?/p>

在倫敦的基站測(cè)試室內(nèi)，技術(shù)人員可以看到電纜測(cè)試結(jié)果的頻譜顯示圖，但是頻譜分析圖不能詳細(xì)分析特定頻帶下電纜的數(shù)據(jù)傳輸速率，因此，技術(shù)人員必須在數(shù)據(jù)庫內(nèi)查找該類型電纜的數(shù)據(jù)傳輸速率。

在測(cè)試過程中，Juniper MX960邊緣路由器充當(dāng)了測(cè)試過程中的IP骨干。事實(shí)上，對(duì)電纜的測(cè)試可以在兩個(gè)基站同時(shí)進(jìn)行，約翰解釋道:“比如在測(cè)試跨大西洋電纜線路時(shí)，我們可以同時(shí)把STM-1同步傳輸模塊的測(cè)試值設(shè)置為1 GigE或10 GigE，并利用多路復(fù)用技術(shù)在兩個(gè)基站同時(shí)測(cè)試電纜?！?/p>

在DWDM基站中使用的測(cè)試設(shè)備遠(yuǎn)比其他基站中使用的測(cè)試設(shè)備要更加先進(jìn)。該基站中安裝了FSP 3000測(cè)試設(shè)備以及Ciena 6500數(shù)據(jù)處理設(shè)備。實(shí)際上，使用先進(jìn)設(shè)備的陸地基站僅僅是為了彌補(bǔ)海底基站中因?yàn)樵胍舾蓴_而導(dǎo)致的測(cè)試結(jié)果不準(zhǔn)確。

在DWDM基站中有三支電纜分路：兩個(gè)單獨(dú)的電纜分路連接到倫敦，另外一個(gè)則連接白金漢郡。

位于西非的基站使用了WACS電纜測(cè)試系統(tǒng)，這個(gè)測(cè)試系統(tǒng)是由某電信公司開發(fā)的，它負(fù)責(zé)測(cè)試西非到到開普敦的電纜線路。

大量的液態(tài)電池可以在基站電力供應(yīng)不足時(shí)為海底電纜提供一段時(shí)間的電力。

“夢(mèng)魘”的力量

陸地電纜基站的數(shù)據(jù)處理中心通常是不對(duì)外開放的，這是為了維持冷卻系統(tǒng)能夠正常工作，確保服務(wù)器和交換機(jī)不會(huì)過熱。隨著海底電纜的鋪設(shè)范圍的擴(kuò)大，陸地基站也在不斷的建設(shè)中，此外，陸地基站備份數(shù)據(jù)的能力也在不斷增強(qiáng)。

走進(jìn)陸地基站的電力供應(yīng)室，你會(huì)發(fā)現(xiàn)自己仿佛置身于醫(yī)院的實(shí)驗(yàn)室當(dāng)中，巨大的鉛酸電池放置在透明的水槽中，看起來像影片中外星人使用的稀奇古怪的容器一樣。據(jù)技術(shù)人員透露，這里的電池可以持續(xù)供電50年而不需要維修，在電力供應(yīng)中斷時(shí)，鉛酸電池可以繼續(xù)為海底電纜供電長(zhǎng)達(dá)四小時(shí)之久。

電池的充電器基本上是由整流器來維持運(yùn)行的。此外，在供電室內(nèi)還安裝有提供直流電壓的建筑機(jī)架，電力供應(yīng)的建筑機(jī)架被安放在兩個(gè)巨大的藍(lán)色櫥柜中，一個(gè)為大西洋S1電纜線路供電，另一個(gè)為葡萄牙C1電纜線路供電。電子顯示屏上顯示了供給兩條不同電纜線路的電流數(shù)值，顯示4100 v 600毫安左右的是大西洋電纜線路的供電量，另一個(gè)顯示1500 v C1 650 ma的是葡萄牙電纜線路的供電量。

約翰向記者進(jìn)一步描述了供電器的配置:“供電器有兩個(gè)單獨(dú)的轉(zhuǎn)換器，每個(gè)轉(zhuǎn)換器有三個(gè)端口，每一個(gè)端口能供應(yīng)3000 v的直流電。這一個(gè)房間內(nèi)的供電器可以供應(yīng)整個(gè)大西洋的電纜線路，而且如果兩個(gè)轉(zhuǎn)換器因?yàn)楣收蠠o法供電時(shí)，另一個(gè)轉(zhuǎn)換器還可以正常工作。”

隨后，約翰向記者解釋了控制系統(tǒng)的運(yùn)行原理:“我們的控制系統(tǒng)代號(hào)是‘夢(mèng)魘’，主要的功能就是處理電纜故障問題，如果有電纜故障，控制系統(tǒng)會(huì)向我們發(fā)出信號(hào)，我們就會(huì)派出船舶進(jìn)行管理維修。在進(jìn)行維修前，控制系統(tǒng)內(nèi)部會(huì)有大量的程序運(yùn)行并確保維修人員是否可以安全工作。因?yàn)榫S修過程中可能會(huì)接觸到高壓電，所以我們必須發(fā)送電力安全消息通知該地區(qū)的電纜暫時(shí)斷電?！?/p>

這個(gè)控制系統(tǒng)控制著兩個(gè)2 mva(兆伏安)柴油發(fā)電機(jī)和三個(gè)巨大的冷卻裝置，其中的兩個(gè)冷卻裝置主要是備用裝置，平時(shí)并不工作。基站每月都要測(cè)試發(fā)電機(jī)的負(fù)載能力，除此之外，控制系統(tǒng)也控制著一個(gè)數(shù)據(jù)中心。

如此龐大的控制系統(tǒng)耗電量也是驚人的，該基站每月花在控制系統(tǒng)上的電費(fèi)就超過五位數(shù)。

基站內(nèi)部的數(shù)據(jù)處理中心，數(shù)據(jù)處理設(shè)備外面都上了鎖防止人為破壞。

下一站:數(shù)據(jù)中心

在位于白金漢郡的數(shù)據(jù)中心耗電量也非常巨大，而且數(shù)據(jù)中心的規(guī)?？雌饋硪?。在數(shù)據(jù)中心里有兩個(gè)管理接待大廳，每個(gè)管理接待大廳的的面積都有10000平方英尺。管理大廳內(nèi)的暗光纖連接到倫敦，而S120則連接到英國西海岸的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。

數(shù)據(jù)中心的電纜端口可以接收MPLS型數(shù)據(jù)包，技術(shù)人員不需要檢查數(shù)據(jù)包的內(nèi)容，只需要檢查數(shù)據(jù)包的標(biāo)簽即可，這會(huì)節(jié)省一大筆時(shí)間。如果想要了解有關(guān)MPLS的更多細(xì)節(jié)，你可以登陸MPLSTutorial.com。

同樣，Charles M. Kozierok’s TCP/IP指南也是一個(gè)優(yōu)秀的在線學(xué)習(xí)資源，任何想了解有關(guān)TCP / IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議其以及開放互聯(lián)端口的人可以在指南中得到他們想要的東西。

實(shí)際上MPLS數(shù)據(jù)交換技術(shù)是未來數(shù)據(jù)傳輸發(fā)展的主流。在這種形式的交換技術(shù)下，數(shù)據(jù)可以被分配一個(gè)優(yōu)先級(jí)的標(biāo)簽，公司可以利用這種技術(shù)為客戶提供更好的服務(wù)。標(biāo)簽的優(yōu)先級(jí)設(shè)定遵循一個(gè)特定的路線，而不是遵循動(dòng)態(tài)分配的路徑，從而使服務(wù)質(zhì)量得到了保障。

其次，MPLS數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)也可以支持不同的通信方法：VPN(虛擬專用網(wǎng)絡(luò))、私人互聯(lián)網(wǎng)、云應(yīng)用程序或者加密通訊。

在白金漢郡數(shù)據(jù)中心工作的技術(shù)人員向我們解釋了更多關(guān)于數(shù)據(jù)中心的秘密。

“利用MPLS，我們可以根據(jù)客戶的需求提供BIA以及Internet-any服務(wù)，”保羅告訴我們，“MPLS需要管理托管網(wǎng)絡(luò)，所以我們修建了400多個(gè)管理托管網(wǎng)絡(luò)中心，把多個(gè)設(shè)備連接成一個(gè)大的網(wǎng)絡(luò)。在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中我們可以對(duì)客戶進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的服務(wù)。除此之外，它還有一個(gè)網(wǎng)狀拓?fù)洹@意味著每一個(gè)連接方式都不同。我們還提供services-on-net和off-net服務(wù)?！?/p>

在數(shù)據(jù)中心寬敞的大廳內(nèi)，塔塔公司的托管主機(jī)正在工作著。技術(shù)人員們正在埋頭苦干，為來自全球各地的用戶提供者各種各樣的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

“我們的電纜來自倫敦，終止在這里，”保羅說，而當(dāng)記者指出Ciena 6500數(shù)據(jù)處理設(shè)備時(shí)，他補(bǔ)充道，“你可能在陸地基站里看到過這樣的設(shè)備，這個(gè)數(shù)據(jù)處理設(shè)備可以把由暗纖維傳輸來的數(shù)據(jù)分發(fā)到DWDM設(shè)備。暗纖維信號(hào)根據(jù)光譜的不同可以分為不同的種類，然后分配到不同的客戶那里。”

數(shù)據(jù)發(fā)展趨勢(shì)的變化

保羅和他的同事最近每天都在討論關(guān)于堆架式網(wǎng)絡(luò)為公司帶來新客戶的消息，并且忙著替換硬盤和固態(tài)硬盤，但是他們的工作并不涉及技術(shù)含量特別高的故障排除。例如，當(dāng)一個(gè)客戶的連接設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，保羅和他的團(tuán)隊(duì)會(huì)為客戶檢查電纜物理層功能連通性，如果有必要的話，保羅及其團(tuán)隊(duì)還將改變網(wǎng)絡(luò)適配器以確保連接設(shè)備可以重新正常工作。

保羅也表示他注意到一些變化，“堆架式服務(wù)器被取而代之，人們現(xiàn)在更喜歡可以支持不同數(shù)據(jù)包類型的底盤式服務(wù)器。因此，安裝底盤式個(gè)人網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的要求現(xiàn)在成為更常見的客戶需求?！?/p>

“塔塔公司目前為惠普和戴爾的產(chǎn)品提供托管主機(jī)和云設(shè)置服務(wù)。早先我們使用NetApp來進(jìn)行存儲(chǔ)和備份，但現(xiàn)在我發(fā)現(xiàn)EMC也在被使用，而且日立存儲(chǔ)器的使用也變得越來越廣泛。除此之外，很多客戶向我們提出想要有一個(gè)專用的存儲(chǔ)備份解決方案，而不是在云端共享存儲(chǔ)內(nèi)容。”

NOC部門看起來就像普通的辦公室。

NOC的NOC

NOC(網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)中心)的布局非常簡(jiǎn)單，你會(huì)發(fā)現(xiàn)任何辦公室里面都有連接英國辦公室的大型電視屏幕和攝像頭。這里的屏幕以及攝像頭可以將辦公室內(nèi)的實(shí)時(shí)畫面轉(zhuǎn)播給英國的辦公總部，屏幕的角度可以被調(diào)節(jié)，來觀察辦公室不同角落的情況。任何在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)中心發(fā)生的事情都會(huì)在極短的時(shí)間內(nèi)被其他地區(qū)的辦公中心了解到。

辦公人員喬治向記者描述了這個(gè)設(shè)置，“作為一個(gè)在運(yùn)營(yíng)中心工作的員工，我了解很多關(guān)于運(yùn)營(yíng)中心的事情，目前我們的網(wǎng)絡(luò)可以說是一個(gè)共享的基礎(chǔ)設(shè)施，如果網(wǎng)絡(luò)有問題出現(xiàn)，那么這個(gè)共享網(wǎng)絡(luò)中的很多客戶可能都會(huì)受到影響。我們運(yùn)營(yíng)中心所要做的就是及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并解決問題。我們對(duì)客戶承諾每小時(shí)都會(huì)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的的更新和檢查，更新和檢查要耗時(shí)半小時(shí)?！?/p>

ISP的ISP的SLA

塔塔公司作為一個(gè)國際通信服務(wù)巨頭，遇到的問題和挑戰(zhàn)也非常多：陸地電纜線路的損壞、電纜建筑工地的意外情況、來自于黑客的攻擊等等。幸運(yùn)地是，塔塔公司有一個(gè)強(qiáng)大的團(tuán)隊(duì)來解決這些問題。

“我們會(huì)定期安排檢查，檢查時(shí)間通常被安排在周四下午四點(diǎn)，如果檢測(cè)過程中發(fā)現(xiàn)任何異常，工作人員會(huì)立即進(jìn)行維修來排除故障。除了主動(dòng)進(jìn)行檢查之外，塔塔公司還有一種被動(dòng)檢查，比如說某一天客戶告訴我們‘我發(fā)現(xiàn)了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)威脅，我需要你們的幫助’，在這種情況下，我們會(huì)根據(jù)客戶提出的問題進(jìn)行檢查來排查問題?！?/p>

最常見的問題就是網(wǎng)絡(luò)延遲，工作人員告訴記者，造成網(wǎng)絡(luò)延遲的原因有很多，Citrix公司遇到的網(wǎng)絡(luò)延遲現(xiàn)象主要是大量使用云服務(wù)造成的。塔塔公司的團(tuán)隊(duì)會(huì)根據(jù)不同的原因?qū)ΠY下藥，解決客戶們遇到的各種各樣的問題。

“我們負(fù)責(zé)整個(gè)公司的問題解決，我們團(tuán)隊(duì)中包含大量的程序員以及工程師，我們?cè)谑澜绺鞯囟冀⒘司S修點(diǎn)，程序員負(fù)責(zé)解決線上的問題，而工程師則在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行工作。我們可以使用PRTG軟件監(jiān)控問題的解決進(jìn)行到了哪一步?！币幻ぷ魅藛T告訴記者。

因?yàn)橛脩羧后w非常龐大，因此塔塔公司的問題解決團(tuán)隊(duì)必須協(xié)商日期測(cè)試備份系統(tǒng)，這些人每時(shí)每刻都保持著一種高度警惕的狀態(tài)，隨時(shí)隨刻準(zhǔn)備解決各種各樣的麻煩。

走廊里的發(fā)電機(jī)。

提到備份設(shè)備，就不得不說一下備份設(shè)備的耗電情況，每個(gè)備份設(shè)備由八個(gè)UPS電池供電，而所有的備份設(shè)備共需要2800個(gè)電池，每個(gè)供電電池重達(dá)到32公斤，這就是說，塔塔公司的UPS電池重量就有將近96噸。電池的使用壽命大概是10年，技術(shù)人員需要每天監(jiān)測(cè)電池的溫度、濕度、電阻和電流。即使基站停止了對(duì)電池的供電，電池的剩余電量也可以支撐備份設(shè)備工作十幾個(gè)小時(shí)。

除了UPS電池外，在基站的數(shù)據(jù)中心大廳內(nèi)還有六個(gè)發(fā)電機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)處理器供電，每個(gè)發(fā)電機(jī)的額定功率是1280千瓦，當(dāng)這些發(fā)電機(jī)一起工作時(shí)，產(chǎn)生的電量足夠支撐一個(gè)小鎮(zhèn)的日常運(yùn)行。這些龐大的發(fā)電機(jī)每天都會(huì)消耗大約8000升的燃料，每臺(tái)發(fā)電機(jī)每小時(shí)都會(huì)產(chǎn)生220升的柴油消耗，而220升柴油足以驅(qū)動(dòng)一輛悍馬行駛60英里的路程。

維珍媒體的英國地區(qū)基礎(chǔ)設(shè)置分層圖。

最后一英里

數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖詈笠徊骄褪菑木W(wǎng)路供應(yīng)商傳輸?shù)侥愕募抑?，這之間的距離大概只有1英里。

維珍媒體和Openreach最近開發(fā)的DOCSIS和VDSL2數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)已經(jīng)被越來越多的家庭和企業(yè)使用。

VDSL2

Openreach公司所使用的VDSL2數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)實(shí)際上是對(duì)DSLAM(數(shù)字用戶線接入模塊技術(shù))的改善。以前的 DSLAM數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)因?yàn)檫^慢正在被逐步淘汰，而借助于光纖傳播的VDSL2數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)正在逐漸普及。

塔塔公司的工作人員告訴我們，VDSL2是最新也是最先進(jìn)的寬帶線纜通信標(biāo)準(zhǔn)。VDSL2支持語音、視頻、數(shù)據(jù)、HDTV和互動(dòng)游戲等三重業(yè)務(wù)的廣泛部署，可以幫助使用者和運(yùn)營(yíng)商逐步、靈活和節(jié)省成本地升級(jí)現(xiàn)有的xDSL基礎(chǔ)架構(gòu)。

這項(xiàng) VDSL2 標(biāo)準(zhǔn)使業(yè)務(wù)的上載速率和下傳速率都能達(dá)到 100Mbps，是現(xiàn)有的 ADSL 業(yè)務(wù)的十倍。憑借如此高的速度，新 VDSL2 標(biāo)準(zhǔn)能夠提供所謂的“光纖擴(kuò)展業(yè)務(wù)”，即為沒有和電信公司的網(wǎng)絡(luò)光纖段直接連接的建筑物提供類似光纖的帶寬。

DOCSIS

維珍媒體最近開發(fā)了DOCSIS 3.0數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要采用了“頻道捆綁”技術(shù)，大大提高了上行和下行速率和帶寬，例如在四個(gè)頻道捆綁在一起時(shí)，下行速率可達(dá)213Mb/s，上行速率可達(dá)160Mb/s，這要比之前的速度快上許多。

另外值得一提的是DOCSIS 3.0在美國已經(jīng)成為最主要的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，約有5500萬9000萬的用戶。ADSL排在第二位，約有2000萬用戶，北電公司約有1000萬用戶。而VDSL2僅在一些偏僻的城市使用，在美國很難看到它的蹤影。

DOCSIS 3.0讓有線互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)供應(yīng)商能夠提高下游連接速度，達(dá)到600 mbps。據(jù)悉，DOCSIS 3.1正處于研發(fā)階段，相信不久后也會(huì)上市。

DOCSIS 3.1有更多可用的物理頻譜：上行5~85/204MHz，下行108/258MHz~1288/1788MHz。MAC也相應(yīng)改進(jìn)，同時(shí)可與D3.0設(shè)備兼容，還可集成到CCAP平臺(tái)。另外，由于DOCSIS3.1采用了先進(jìn)的ActiveQueueManagement（主動(dòng)隊(duì)列管理）技術(shù)，可顯著地降低網(wǎng)絡(luò)延遲。美有線電視技術(shù)實(shí)驗(yàn)室認(rèn)為相較于DOCSIS3.0，DOCSIS3.1的頻譜效率提升了1倍，而單位帶寬成本卻可降低很多，是全I(xiàn)P寬帶之未來。

最后的100米

雖然FTTC和DOCSIS連接方式主導(dǎo)者有線互聯(lián)網(wǎng)接入市場(chǎng)，但很快，移動(dòng)設(shè)備和無線連接將會(huì)替代它們，成為網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)闹髁鳌?/p>

例如，現(xiàn)在頗受歡迎的無線連接方式WiFi本質(zhì)上就是FTTC和DOCSIS互聯(lián)網(wǎng)接入方式的擴(kuò)展功能，而目前WiFi正在覆蓋著越來越多的地區(qū)，成為網(wǎng)絡(luò)連接方式的主流。

早先，一些咖啡館和酒吧安裝了無線路由器提供無線上網(wǎng)服務(wù)，而現(xiàn)在，倫敦地鐵也覆蓋了無線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，在倫敦地鐵安裝的無線路由器正是由維珍公司開發(fā)的。

維珍公司把WiFi接入點(diǎn)安裝在地鐵的井蓋下面，路由器是由特殊的樹脂制作的，可以有效的防止進(jìn)水和腐蝕現(xiàn)象。但是維珍公司的項(xiàng)目仍然面臨著一些風(fēng)險(xiǎn)。

“我們必須評(píng)估項(xiàng)目存在的風(fēng)險(xiǎn)。如同對(duì)待所有的創(chuàng)新項(xiàng)目一樣，我們必須定期執(zhí)行動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。特別是對(duì)于無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)項(xiàng)目我們會(huì)更加重視，例如我們會(huì)派遣工作人員待在附近進(jìn)行監(jiān)管，檢測(cè)輻射功率，一旦出現(xiàn)任何意外情況，我們都會(huì)第一時(shí)間進(jìn)行問題的排查。”

回到有線互聯(lián)網(wǎng)

接下來讓我們把視線轉(zhuǎn)向有線互聯(lián)網(wǎng)。有線互聯(lián)網(wǎng)用到的技術(shù)主要是FTTdp(纖維分配點(diǎn))配置技術(shù)。這種技術(shù)需要將信號(hào)傳輸?shù)紻SLAM數(shù)據(jù)傳輸線中，再由數(shù)據(jù)傳輸線將信號(hào)傳輸?shù)接脩魝兊脑O(shè)備上。

這個(gè)技術(shù)目前發(fā)展的趨勢(shì)是使DSLAM數(shù)據(jù)傳輸線盡可能接近客戶，同時(shí)最小化陸上電纜的長(zhǎng)度并加快數(shù)據(jù)傳輸速度，使數(shù)據(jù)傳輸速度能夠達(dá)到500 mbps到800 mbps。目前主要的提速方法是使用VDSL2頻譜，減小電纜長(zhǎng)度對(duì)其效率的負(fù)面影響。然而，有一些人認(rèn)為這種方法的成本過高。

還有FTTH技術(shù)。FTTH是指將光網(wǎng)絡(luò)單元安裝在住家用戶或企業(yè)用戶處，是光接入系列中除FTTD（光纖到桌面）外最靠近用戶的光接入網(wǎng)應(yīng)用類型，目前這一技術(shù)的拓展正吸引越來越多的用戶。

此外最重要的一點(diǎn) ，也是與先前vdsl的不同之處是維珍公司制定了VDSL互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn) ，使VDSL2 實(shí)現(xiàn)了不同廠家的兼容，從而使得用戶的設(shè)備采購渠道增加，有效的降低了運(yùn)營(yíng)商的經(jīng)營(yíng)成本，為VDSL2 的大規(guī)模商業(yè)推廣提供了條件。

極限之旅

經(jīng)歷這篇文章的介紹，當(dāng)你下次點(diǎn)擊一個(gè)YouTube視頻時(shí)，你會(huì)知道信息是如何從一個(gè)服務(wù)器傳輸?shù)侥愕碾娔X——信息的傳輸需要4000 v電壓的直流海底電纜、96噸重的鉛酸電池、數(shù)千升的柴油燃料以及數(shù)千英里的陸地電纜。

而電纜鋪設(shè)的腳步并沒有停止，智能家居、可穿戴設(shè)備、線上電視……一切的一切都離不開互聯(lián)網(wǎng)，而互聯(lián)網(wǎng)又離不開電纜，電纜注定和人類社會(huì)息息相關(guān)。

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