作者：Rob Verger

数据在海洋下流动，从美国到欧洲，互联网流量不通过卫星发射 - 通过海底电缆。这些管道大约有378个，通过玻璃纤维传递信息。虽然许多这些管道穿越大西洋，但谷歌正在建造一个新的光缆，他们说这将是在大西洋底但最高容量但电缆。以下是关于它如何工作的知识：

从美利坚到法兰西
根据红十字会创始人亨利·杜南(Henry Dunant)命名，这条电缆将被称为杜南- 它将从美国延伸至法国，约3977英里(约6400公里)。由于它是谷歌私有财产，它(毫不奇怪)将成为谷歌网络的一部分，连接数据中心，携带内部数据等。所有这一切意味着，如果你在美国并且向欧洲某人发送电子邮件，该信息有一天可能会通过此电缆传输。

12对纤维束
杜南将成为横跨大西洋的最高容量电缆。实际上，它每秒可以传输250TB的数据。而另一款名为Marea的令人印象深刻的海底电缆的额定速度为每秒160TB。

谷歌正在以既简单又复杂的方式实现这一目标。简单的部分：像Marea这样的海底电缆通过成对的光纤束来传输信息。例如，Marea有8对，或总共16股纤维，每对都像一条双车道的道路，光线在两条光缆中反向传输。

杜南将携带更多的数据，因为它将含有更多的纤维对：它将有12对，或总共24股。打个比方，它就像更大、更宽的高速公路，允许更多的汽车和卡车开来开去，来运输更多信息。

“犰狳”是必不可少的
在电缆上添加更多光纤，以便它可以传输更多信息，这似乎是一种简单的策略。但是，当建造设计为在水下深处工作多年的设备时，电缆制造商需要管理成本，复杂性和电力等问题。

通过长电缆发送数据会遇到的问题是信号损失。事实上，一条指导原则是，对于每62英里(约100公里)的电缆，“信号损失了99％的强度，”Google Cloud网络架构和光学工程总监Vijay Vusirikala说。

海底电缆解决了这个问题，使用的是被行业称为“犰狳”的中继器。这个中继器被设计为防水、并承受海底的巨大压力，是“一个长圆柱形管，它有两个锥形端，所以它确实看起来像南美动物——犰狳，“Vusirikala说。

犰狳中继器需要电力，并且由于海洋底部没有电源插座，因此来自陆地上的电源会让电流穿过电缆中的铜护套。根据Vusirikala的说法，一般来说，海底电缆每50英里(约80公里)左右就会使用一个中继器。

光泵
在犰狳内部是称为光泵的组件，能增强或放大信号。Vusirikala说：“光泵只是激光的另一种说法，它会输出大量的光功率，并且光功率会放大信号。”

每个光泵都在一对光纤上工作。但由于所有这些组件都处于海底，公司真的不希望它们破裂。如果重击器停止工作，那么公司必须将其拖出并更换。Vusirikala说，这可能是“一百万美元的运营”。

当零件既重要又难以修复时，处理这种情况的最佳方法是冗余：海底电缆制造商会在每根光纤对上放置一个以上的光泵，这样如果有一个断裂，就会有备份。每对光纤可以有三个泵，这意味着如果电缆由八个光纤对组成，中继器可以容纳24个泵。

由于这条新的谷歌电缆将拥有12对光纤，如果他们遵循这一策略，他们在每个中继器中都需要大量的泵 - 而且这种情况既昂贵又复杂。

那么解决方案呢？ Vusirikala说，这项措施称为“泵共享或泵农场”。在这种情况下，谷歌将使用泵组来放大信号，而不仅仅是一对光纤，而是两对或四对光纤。可以想象它像高速公路上的收费站一样松散 - 而不是为每条车道建造一个收费站，只需建造一个可以同时处理多个车道的收费站就更简单了。

这可能看起来都是深奥的东西，但是泵共享的方法能让谷歌在没有降低成本和系统复杂性的情况下，首先构建具有如此大容量的电缆。

杜南电缆计划于2020年上线。

本文译自 popsci，由 HW 编辑发布。

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