当前位置: 主页 > 科技 >

偌大的海洋,互联网是如何实现跨越的?

时间:2019-03-19 16:41    来源:好奇心日报    作者:小猪    挑错/举报
随着越来越多的企业依赖于云计算服务,海底电缆的需求只会越来越大。对于更为强大的人工智能和无人驾驶汽车等即将到来的科技而言,它们也需要数据实现高速传输。虽然无线电和

“人们以为数据都在云层中,不是的,它在海里面。”

*本文只能在《好奇心日报》发布,即使我们允许了也不许转载*

互联网是由微小的编码构成的,这些编码沿着横贯海底、细如头发丝的导线移动,从而传播至全世界。就在你阅读这些文字的当会儿,网络数据正从纽约快速传输至悉尼,从香港快速传输至伦敦。

 

图片版权:Chang W. Lee/The New York Times

我们对通信和娱乐有着无止境的需求,而为满足这些需求,将近 75 万英里(约合 1207008 公里)长的电缆早就将各大洲连接了起来。以前,对各大公司而言,海底电缆就如同可共享的高速公路一般,它们通常会集资协力完成此类项目。

但现在,Google 打算自己单干。目前该公司正在进行首个独立出资的电缆项目,目的是要把美国和智利连接起来。智利是 Google 在拉丁美洲最大的数据中心的所在地。

“人们以为数据都在云层中,不是的,”Google 海底电缆建设负责人杰妮·斯托维尔(Jayne Stowell)说道,“它在海里面。”

要实现在海里面传播数据既费时又费功夫。最后,一艘 456 英尺(约 139 米)长、名为 Durable 的船会将电缆运输至海上。但在这之前,电缆要先在几百码外的大型工厂(位于新罕布什尔州纽因顿[Newington])中进行组装。这间工厂属于 SubCom 公司,里面有大量让导线保持张力,并将导线装入防护层的专用设备。


图片版权:Chang W. Lee/The New York Times

电缆一开始只是一束细小的玻璃光纤。利用光纤技术,激光器驱动数据以接近光速的速度在玻璃光纤里面进行传播。到达陆地并连接上现有的网络后,读取电子邮件或者打开网页所需的数据就会接入个人的设备当中。

虽然,如今我们大多数人都是连接无线网络或者使用手机流量套餐上网,但是上述两种上网方式最终都需要连接实体电缆,这些电缆可快速将信息传输至不同的大陆或者海洋。

在制作的过程中,电缆会穿过喷气式发动机大小、高速运转的轧钢机,在导线外面罩上一层铜,这层铜可以传输电能,从而保证线路里面的数据能够一直移动不中断。随后,取决于电缆所在的位置,还会添加塑料、钢材和焦油等材料,使其能够承受各种无法预料的海洋环境。等全部完成后,电缆最终会变得跟花园浇水带一样厚。

 

图片版权:Chang W. Lee/The New York Times

为规避海底的各种灾害,单是制定电缆的铺设路线 Google 就花了一年的时间,但这并不代表从此就可高枕无忧,因为电缆仍然要经受住强大的洋流、石块滑落、地震以及渔船干扰等考验。每根电缆的使用寿命预计长达 25 年。

一条被工作人员称为“电缆高速公路”的传送带直接将电缆输送至 Durable 号,后者就停靠在皮斯卡塔夸大河(Piscataqua River)上。满载后,这艘船所装载的电缆长度将超过 4000 英里(约合 6437.376 公里),重量则在 3500 公吨左右。

在船的里面,工人在空荡荡的大箱中将电缆绕成线轴。其中一个工人就像在铺设一条巨大的花园浇水带一样,一边快速走动一边将电缆绕成圈,而其他工人则躺在电缆上面进行固定,以确保它不会卡住或者打结。海洋非常广阔,就算团队二十四小时不间断地工作,也需要四个星期才能往船上装载到足够的电缆。


图片版权:Chang W. Lee/The New York Times

第一条横跨大西洋、连接了美国和英国的电缆在 1858 年完工。为此,当时的英国维多利亚女王(Queen Victoria)特意给美国总统詹姆斯·布坎南(James Buchanan)发了一封贺电,而那封贺电用了16 个小时才从英国传输至美国。

虽然在接下来的数十年里面,无线电和卫星等新技术接连问世,但在将信息传输至海洋另一端的方式中,电缆仍是最快速、最高效且花费最低的。虽说花费最低,但所需金额也远称不上少:Google 不会披露将电缆铺设至智利的花费,不过专家预计海底项目的费用高达 3.5 亿美元,具体费用则取决于电缆的长度。

近代以来,大部分的电缆都是由电信公司铺设的,但在过去的十年,美国科技巨头开始加大对电缆的控制力度。全球至少有 14 条电缆是 Google 支持建设的。据调研公司 TeleGeography 介绍,亚马逊、Facebook 和微软也对其他电缆进行了投资,从而将北美、南美、亚洲、欧洲和非洲等地的数据中心连接了起来。

各大国都将海底电缆视为关键的基础设施,而电缆的铺设项目也曾引发地缘政治争端。去年,澳大利亚介入并叫停中国科技巨头华为意欲连接澳大利亚和所罗门群岛的电缆项目,怕的就是该项目会给中国政府一个切入点从而接入澳方的网络。

 

微软、Google、Facebook 和亚马逊等内容提供商所拥有的或租用的海底宽带加起来超过了半数

Durable 号的船长雅恩·迪里厄(Yann Durieux)称,他最重要的职责就是在出海作业期间提升船员的士气。建设数字世界的基础设施需要耗费大量的人力。

Durable 号有 53 间卧室、60 间浴室,一共可以容纳 80 名船员。80 人实行两班制,轮流上 12 小时的班。由于总有人在睡觉,所以走廊上放有保持安静的告示牌。

船上携带的食物至少可以维持 60 天:大约 200 条面包、100 加仑(约 757 升)牛奶、500 箱鸡蛋(一箱一打装)、800 磅(约 363 公斤)牛肉、1200 磅(约 544 公斤)鸡肉和 1800 磅(约 816 公斤)大米。此外还有 300 卷纸巾、500 卷厕纸、700 块肥皂和近 600 磅(约 272 公斤)的洗衣液。船上不准喝酒。

 

图片版权:Chang W. Lee/The New York Times

“我至今还会晕船。”技师沃尔特·奥斯瓦尔德(Walt Oswald)说道,他在船上铺设了 20 年的电缆。他在耳后贴了一片小小的晕船贴,“不是每个人都需要贴它。”

恶劣的天气是不可避免的。海上会涌起 20 英尺(约 6 米)高的海浪,在这种情况下,船长不时得下令切断海底电缆,从而让船驶去较为安全的海域。天气变好后船再返回来,先找回之前切断并绑了个浮标的电缆,将电缆重新接在一起后再继续铺设作业。

船上的工作缓慢而又单调。船每次出海都会在海上待好几个月,每小时行驶 6 英里(约 9.7 公里)左右,与此同时,经由船后面的开口,巨大蓄池中的电缆会被大力地拉出船外。越接近海岸,电缆被损坏的可能性就越大,水下犁被用来将电缆埋入海底。

 
Durable 号的船员并不认为他们能在短期内完成此次电缆的铺设工作。

拉丁美洲的电缆项目完成后,Google 打算在弗吉尼亚州和法国之间新铺设一条电缆,并预计在 2020 年完工。Google 在世界各地开设了 13 个数据中心,且另有 8 个数据中心正在建设当中,每年数万亿次的 Google 搜索以及每分钟上传 400 多个小时的视频至 YouTube 都需要这些数据中心提供支持。

“这就像是在下一盘非常复杂的多维象棋。”Google 的斯托维尔形容道,她脖子上戴着设计成项链的海底电缆。

随着越来越多的企业依赖于云计算服务,海底电缆的需求只会越来越大。而且,对于更为强大的人工智能和无人驾驶汽车等即将到来的科技而言,它们也需要数据实现高速传输。以前上不了网的地区现在也可以上网了,根据联合国的报告,全球可以上网的人口首次超过了一半。

“要实现上述目标,离不开我们现在在铺设的重要的基础设施。”负责此次 Google 电缆铺设项目的 SubCom 副总裁黛比·布拉斯克(Debbie Brask)表示,“所有那些数据都是海底电缆传输的。”

翻译:熊猫译社 彭喻俞

改图:郑舒雅

题图版权:Chang W. Lee/The New York Times

2019 THE NEW YORK TIMES