چگونه گوگل سریع‌ترین کابل اینترنت دنیا برای اتصال آمریکا به فرانسه از طریق اقیانوس اطلس را ساخت؟
بیشتر ترافیک اینترنتی که امروزه استفاده می‌کنیم؛ از زیر دریاها و اقیانوس‌ها عبور می‌کند. برای مثال، ترافیک اینترنت ایالات متحده به اروپا از طریق ماهواره نیست؛ بلکه از طریق کابل‌های زیردریایی تامین می‌شود.
حدود ۳۷۸ لوله یا کابل زیردریایی بین امریکا و اروپا وجوددارد که اطلاعات را از طریق فیبرنوری منتقل می‌کنند. در حالی‌که غالب این کابل‌های اینترنتی زیردریایی از اقیانوس اطلس عبور می‌کنند؛ گوگل اخیرا درصدد راه‌اندازی یک کابل زیردریایی جدید است که سریع‌ترین ظرفیت برای انتقال ترافیک اینترنت زیر دریا را مهیا می‌کند.
از ایالات متحده به فرانسه
این کابل زیردریایی به بهانه قدردانی از هنری دونانت، بنیان‌گذار صلیب‌سرخ، «Dunant» نام‌گذاری شده است. این کابل فیبر نوری شهرهایی از ایالات متحده را به کشور فرانسه متصل می‌کند؛ فاصله‌ای ۳.۹۷۷ مایلی که غالب آن از ته دریا عبور می‌کند.
جالب است این کابل اینترنت کاملا خصوصی و متعلق به شرکت گوگل است. یعنی بخشی از شبکه گوگل برای اتصال مراکزداده، سرویس‌دهنده‌های اینترنت و غیره به یکدیگر است. به زبان دیگر، اگر شما در امریکا سکونت دارید و می‌خواهید ایمیلی برای فردی در فرانسه بفرستید؛ از طریق این کابل و البته زیرساخت و شبکه گوگل عبور می‌کند.
اما چگونه کابل «Dunant» توانسته سریع‌ترین ظرفیت انتقال ترافیک اینترنت در بستر دریا را فراهم کند. در حقیقت، سرعت این کابل انتقال ۲۵۰ ترابیت اطلاعات در یک ثانیه است. شما سریع‌ترین شبکه‌ای که استفاده کردید؛ چند مگابیتی یا احیانا گیگابیتی بوده است؟
طبیعی است که هیچ تصوری از این سرعت انتقال اطلاعات نداشته باشیم. کابل زیردریایی دیگری به نام «Marea» سرعتی ۱۶۰ ترابیتی دارد.
چگونه گوگل موفق شد سریع‌ترین کابل زیردریایی را بسازد؟
برای توضیح چگونگی دستیابی گوگل به سرعت ۲۵۹ ترابیتی روی کابل «Dunant» دو بخش ساده و پیچیده داریم. بخش ساده ماجرا این طوری است که کابل‌های زیردریایی مانند «Marea» از مجموعه‌ای رشته کابل فیبرنوری تشکیل شدند. رشته فیبرهایی که به صورت جفتی هستند.
برای مثال، کابل «Marea» از ۸ جفت فیبر نوری یا ۱۶ رشته فیبر مجزا تشکیل شده است. هر جفت فیبرنوری همانند یک بزرگراه دو بانده است تا اطلاعات از یک باند ارسال و از باند دیگری دریافت شوند.
کابل Dunant می‌تواند اطلاعات بیشتری را در مقیاس زمانی واحد عبور دهد؛ چون از جفت فیبرنوری بیشتری استفاده می‌کند. این کابل از ۱۲ جفت فیبرنوری یا ۲۴ رشته فیبرنوری مجزا سود می‌برد تا ترافیک بیشتری را هدایت کند. تصور کنید یک بزرگراه با باندهای بیشتر و پهن‌تر که اجازه می‌دهد ماشین‌های سنگینی مانند کامیون‌ها، تریلر و خودروها با هم عبور کنند.
اضافه کردن جفت فیبرنوری استاندارد بیشتر به یک کابل زیردریایی، در ظاهر یک استراتژی ساده است ولی هنگامی که بدانیم باید چیزی ساخته شود که برای سال‌های طولانی زیرآب کار کند؛ مسئله پیچیده‌تر از تصور می‌شود.
سازندگان کابل‌ها باید به محدودیت‌های هزینه‌ای، قدرت الکتریکی و پیچیدگی‌های فنی غلبه کنند. کابل‌ها هرجه طولانی‌تر باشند؛ سیگنال بیشتری از دست می‌دهند. یک کابل در فاصله‌ای ۶۲ مایلی نزدیک به ۹۹ درصد سیگنال‌های خود را از دست می‌دهد.
کابل‌های زیردریایی این مشکل را با تقویت‌کننده‌هایی به نام «armadillos» حل می‌کنند. یک «armadillos» طوری ساخته شده است که ضدآب و در برابر فشار بسیار مقاوم باشد تا بتواند در اعماق اقیانوس‌ها به کار خود ادامه دهد.
«armadillos» یک لوله استوانه‌ای طولانی و بسیار مقاوم در برابر فشار آب است که دو طرف آن بسیار سفت و محکم شده است تا آب نشت نکند. این تقویت‌کننده به انرژی برق نیاز دارد و چون در زیردریا برق نیست؛ یک کابل مسی برای برق‌رسانی در لوله استفاده می‌شود. هر تقویت‌کننده «armadillos» می‌تواند ۵۰ مایل کابل فیبرنوری را تضمین کند.
پمپ نوری
در داخل «armadillos» قطعاتی هستند که یک جورهایی پمپ نوری محسوب می‌شوند. این پمپ‌ها وظیفه تقویت سیگنال‌های نوری رونده از کابل‌های فیبرنوری را برعهده دارند. برای هر جفت فیبرنوری باید یک پمپ نوری استفاده شود.
حالا، گوگل باید طوری برای هر ۵۰ مایل کابل زیردریایی از قطعات پمپ نوری و «armadillos» استفاده کند که هم سیگنال‌ها به درستی و به اندازه تقویت شوند و هم این قطعات هیچ‌گاه خراب نشوند تا تعویض یک قطعه در زیردریا، عملیاتی یک میلیون دلاری است.
پس، مهندسان گوگل رو به افزونگی می‌آورند و برای هر جفت فیبرنوری بیش از یک پمپ نوری قرار می‌دهند تا در صورت خرابی، یک قطعه پشتیبان وجود داشته باشد. هر جفت کابل فیبرنوری می‌تواند تا سه پمپ نوری داشته باشد. بنابراین، برای ۸ جفت فیبرنوری ۲۴ پمپ نوری کار گذاشته می‌شود.
کابل «Dunant» از ۱۲ جفت فیبرنوری تشکیل شده و درازای آن ۳.۹۷۷ مایل است. اگر مهندسان گوگل بخواهند برای هر جفت فیبرنوری در فاصله ۵۰ مایلی سه پمپ نوری بگذارند؛ تعداد بسیار زیادی تقویت‌کننده و پمپ نوری نیاز است.
راه‌حل گوگل استفاده از پمپ‌های نوری اشتراکی است. گروهی از پمپ‌های نوری برای تقویت سیگنال عبوری از چندین جفت فیبرنوری استفاده می‌شوند. مثلا، ۲ یا ۴ جفت فیبرنوری با یک گروه از پمپ‌های نوری تقویت می‌شوند.
گرچه دشواری‌های پروژه کابل «Dunant» برای ما ترسناک به نظر می‌رسند ولی مهندسان گوگل می‌خواهند تا سال ۲۰۲۰ آن را تکمیل و به شبکه سراسری اینترنت متصل کنند.
