Como Funciona A Infraestrutura Da Internet. Parte Dois - Visão Alternativa

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Vídeo: Quais os componentes que toda rede FTTH deve ter? 2024, Pode
Anonim

- Parte um -

Mudança no fluxo de dados

Um dia típico para Paul e seus colegas remotos consiste em conectar hardware para novos clientes e tarefas como descarregar discos rígidos e unidades de estado sólido (SSDs). Isso não implica uma solução de problemas muito profunda. Por exemplo, se um cliente perder a comunicação com um de seus dispositivos, sua equipe de suporte verificará se a comunicação está funcionando na camada física e, se necessário, alterará a placa de rede e assim por diante para garantir que o acesso a dispositivo ou plataforma restaurada.

Nos últimos anos, ele percebeu algumas mudanças. Os racks de servidor em tamanhos 1U ou 2U estão sendo substituídos por unidades 8U ou 9U que suportam muitas placas diferentes, incluindo servidores ultracompactos. Como resultado, há muito menos solicitações para instalar redes de servidores individuais. Houve outras mudanças nos últimos 4 ou 5 anos.

“Na Tata, a maioria dos equipamentos é representada pela HP ou Dell, e agora usamos seus dispositivos para servidores dedicados e protocolos de nuvem. Eles costumavam usar o Sun, mas agora é muito raro. Usamos o NetApp para armazenamento e backups como padrão, mas agora vejo que o EMC também apareceu e, ultimamente, notei muitos dispositivos de armazenamento Hitachi. Além disso, muitos clientes estão optando por armazenamento de backup dedicado em vez de armazenamento gerenciado ou compartilhado.”

Centros de controle do centro de operações de rede

O layout na seção NCC (Centro de Operações de Rede) das instalações é muito parecido com um escritório normal, embora a tela grande e a câmera através das quais o escritório do Reino Unido se comunica com a equipe do NCC em Chennai, Índia, possam ser uma surpresa. Porém, servem como uma forma de testar a rede: se a tela ficar em branco, os dois escritórios entendem que há algum problema. Aqui, de fato, existe um serviço de suporte de primeiro nível. A rede é monitorada de Nova York e a hospedagem é monitorada em Chennai. Portanto, se algo sério realmente acontecer, nesses lugares distantes uns dos outros, eles serão os primeiros a saber.

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George descreve a estrutura organizacional do centro: “Como somos um centro de controle de rede, recebemos ligações de pessoas que têm problemas. Apoiamos os 50 clientes prioritários (todos eles que pagam mais pelos serviços) e sempre que encontram um problema, é realmente uma prioridade. Nossa rede fornece uma infraestrutura compartilhada e um grande problema pode afetar muitos consumidores. Nesse caso, é necessário que tenhamos a oportunidade de informá-los em tempo hábil. Temos um acordo com alguns clientes de que fornecemos as informações mais recentes a cada hora e, para alguns, a cada 30 minutos. Em caso de emergência na linha, nós os mantemos constantemente informados enquanto resolvemos o problema. 24 horas por dia.

Como funciona um provedor de infraestrutura

Como um sistema de cabo internacional, os provedores de serviços em todo o mundo enfrentam os mesmos desafios, em particular danos aos cabos terrestres, que ocorrem com mais frequência em canteiros de obras em áreas menos monitoradas. Essas são, é claro, as âncoras no fundo do mar que perderam sua trajetória. Além disso, não se esqueça dos ataques DDoS, nos quais os sistemas são atacados e toda a largura de banda disponível é preenchida com tráfego. Claro, a equipe está bem equipada para lidar com essas ameaças.

“O equipamento é configurado para rastrear os padrões típicos de tráfego que são esperados durante um determinado período do dia. Eles podem verificar o tráfego de forma consistente entre as 16h da última quinta-feira e agora. Se a inspeção revelar algo incomum, o equipamento pode impedir a intrusão de forma proativa e redirecionar o tráfego com outro firewall, o que pode eliminar qualquer intrusão. Isso é chamado de mitigação DDoS produtiva. Seu outro tipo é recíproco. Nesse caso, o consumidor pode nos dizer: “Ah, tenho uma ameaça no sistema neste dia. É melhor você estar atento.”Mesmo assim, podemos filtrar como uma medida proativa. Também há atividades legítimas sobre as quais seremos notificados, como Glastonbury (UK Music Festival - aprox. Novo),portanto, quando os ingressos forem colocados à venda, o aumento do nível de atividade não será bloqueado."

A latência do sistema também deve ser monitorada de forma proativa por clientes como Citrix, que executam serviços de virtualização e aplicativos em nuvem que são sensíveis a latência de rede significativa. A necessidade de velocidade é apreciada por um cliente como a Fórmula 1. A Tata Communications opera uma infraestrutura de rede de corrida para todas as equipes e várias emissoras.

“Somos responsáveis por todo o ecossistema da Fórmula 1, incluindo os engenheiros de corrida que estão no local e que também fazem parte da equipe. Criamos um ponto de entrada em cada local de corrida - configuramos, executamos todos os cabos e fornecemos a todos os usuários. Configuramos vários pontos de acesso Wi-Fi para a área de hóspedes e outros locais. Um engenheiro no local faz todo o trabalho e pode demonstrar que todas as comunicações estão operacionais no dia da corrida. Nós o monitoramos com PRTG (Paessler Router Traffic Grapher - um programa projetado para monitorar o uso da rede - aproximadamente Novo) para que possamos verificar o status dos KPIs. Oferecemos suporte aqui, 24 horas por dia e sete dias por semana.

Este cliente ativo, que realiza eventos regulares ao longo do ano, significa que a equipe de gerenciamento de ativos deve definir datas para testar os sistemas de backup. Quando se trata da semana da F1, esses caras terão que ficar calados de terça a segunda-feira da próxima semana e não começar a testar as linhas no datacenter. Mesmo durante a minha excursão, que Paul estava liderando, ele foi cuidadoso e, apontando para o bloco de equipamentos da F1, não abriu a aba para que eu pudesse ver mais de perto.

E, a propósito, se você está curioso para saber como funcionam os sistemas de backup, eles têm 360 baterias por UPS e 8 fontes de alimentação ininterrupta. Isso soma mais de 2.800 baterias e, como cada uma pesa 32 kg, seu peso total é de cerca de 96 toneladas. A vida útil das baterias é de 10 anos, e cada uma delas é monitorada individualmente quanto à temperatura, umidade, resistência e outros indicadores, verificados 24 horas por dia. Quando totalmente carregados, eles serão capazes de manter o data center funcionando por cerca de 8 minutos, o que dará muito tempo para os geradores ligarem. No dia da minha visita, a carga de trabalho era tal que as baterias, se ligadas, podiam garantir o funcionamento de todos os sistemas do centro durante algumas horas.

O centro tem 6 geradores - três para cada hall do data center. Cada gerador pode lidar com a carga total do centro - 1,6 MVA. Cada um deles produz 1280 quilowatts de energia. Em geral, ele recebe 6 MVA - essa quantidade de energia, talvez, fosse suficiente para abastecer metade da cidade. Há também um sétimo gerador no centro, que cobre a necessidade de energia do prédio. A sala contém cerca de 8.000 litros de combustível - o suficiente para sobreviver um dia em condições completas. Com a combustão total do combustível por hora, são consumidos 220 litros de diesel, que se fosse um carro viajando a 96 km / h poderia levar os modestos 235 litros por 100 km a um novo nível - os números que fazem o Humvee parecer como um Prius.

Última milha

O estágio final - os últimos quilômetros do gateway de rede ou NOC até sua casa - não é tão impressionante, mesmo se você der uma olhada rápida nas ramificações finais de sua infraestrutura de rede.

No entanto, também houve mudanças. Instalando novos gabinetes de telecomunicações lado a lado com antigos gabinetes verdes, a Virgin Media e a Openreach estão estabelecendo linhas DOCSIS e VDSL2, aumentando o número de residências e empresas conectadas à rede.

VDSL2

Dentro dos novos gabinetes Openreach para linhas VDSL2 está um multiplexador DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexer na terminologia BT). Na época das tecnologias ADSL e ADSL2, os multiplexadores DSLAM eram instalados próximos aos switches locais, mas o uso de gabinetes externos permite amplificar o sinal do cabo óptico que vai ao switch para aumentar a velocidade de acesso à banda larga para o usuário final.

Os gabinetes DSLAM são alimentados separadamente e conectados por pares de conexão aos gabinetes externos existentes, tal pacote é um gabinete de telecomunicações nodal. O par de cobre permanece intacto para o usuário final, enquanto o VDSL2 permite o acesso à banda larga por meio do uso de gabinetes externos convencionais.

Esta é uma atualização que não pode ser feita sem a presença de técnicos, e o painel NTE5 (equipamento terminal de rede) dentro da casa também deve ser modificado. Ainda assim, é um passo em frente que permite aos ISPs aumentar a velocidade de 38 Mbps para 78 Mbps em milhões de lares, evitando a quantidade de trabalho necessária para instalar o FTTH.

DOCSIS

Trata-se de uma tecnologia totalmente diferente da rede híbrida ótico-coaxial da Virgin Media, que permite oferecer ao consumidor doméstico velocidades de até 200 Mbps e de até 300 Mbps para empresas. Embora as tecnologias para atingir essa velocidade sejam baseadas em DOCSIS 3 (padrão de transmissão de dados coaxial) em vez de VDSL2, existem alguns paralelos aqui. A Virgin Media executa linhas de fibra óptica para armários de rua, então usa cabo coaxial de cobre para banda larga e TV (ainda par trançado para telefonia).

É importante notar que DOCSIS 3.0 é a última milha mais comum nos EUA, com 55 milhões das 90 milhões de linhas de banda larga fixas usando cabo coaxial. Em segundo lugar está o ADSL - 20 milhões, seguido pelo FTTP - 10 milhões. A tecnologia VDSL2 dificilmente é usada nos Estados Unidos, mas ocasionalmente é encontrada em algumas áreas urbanas.

O DOCSIS 3 ainda tem uma reserva de velocidade que permitirá aos provedores de cabo aumentar a velocidade para 400, 500 ou 600 Mbps se necessário - e depois disso o DOCSIS 3.1 aparecerá, que já está esperando nas asas.

Ao usar o padrão DOCSIS 3.1, a velocidade de entrada excede 10 Gbps e a velocidade de saída atinge 1 Gbps. Essas capacidades podem ser obtidas usando o método de modulação de amplitude em quadratura, que também é usado em distâncias curtas em cabos submarinos. No entanto, em terra, QAM de ordem superior - 4096QAM - foi obtido usando o esquema de multiplexação de modulação digital com multiplexação por divisão de frequência ortogonal (OFDM), onde, como em DWDM, o sinal é dividido em várias subportadoras transmitidas em diferentes frequências em um espectro limitado. ODFM também é usado em ADSL / VDSL e G.fast.

Últimos 100 metros

Embora o FTTC e o DOCSIS tenham dominado o mercado de acesso à Internet com fio do Reino Unido nos últimos anos, seria uma grande negligência não mencionar o outro lado do problema da última milha (ou dos últimos 100m): dispositivos móveis e sem fio.

Mais recursos para o gerenciamento e implantação de redes móveis são esperados em breve, mas por enquanto vamos apenas dar uma olhada no Wi-Fi, que é basicamente uma extensão do FTTC e DOCSIS. Caso em questão: Recentemente implementado e cobertura quase completa de áreas urbanas com hotspots wi-fi.

No início, eram apenas alguns cafés e bares ousados, mas então a BT transformou roteadores de assinantes em pontos de acesso abertos, chamando-os de "BT Fon". Agora ele se tornou um jogo de grandes empresas de infraestrutura - rede Wi-Fi no metrô de Londres ou o interessante projeto de "calçada inteligente" da Virgin em Chesham, Buckinghamshire

Para este projeto, a Virgin Media simplesmente colocou os pontos de acesso sob as tampas de bueiros, que são feitas de um composto especial radiotransparente. A Virgin tem muitas linhas e nós na Grã-Bretanha, então por que não adicionar vários pontos de acesso Wi-Fi para compartilhar com as pessoas?

Em uma conversa com Simon Clement, tecnólogo sênior da Virgin Media, parece que implementar um pavimento inteligente inicialmente parecia mais difícil do que realmente era.

“Antes, tínhamos dificuldade de interagir com as autoridades locais, mas dessa vez não aconteceu”, diz Clemente. serviços para a população e entender que trabalho precisa ser feito para implementar esses serviços"

A maioria das dificuldades surge por conta própria ou está relacionada a regulamentações.

“O principal desafio é pensar fora da caixa. Por exemplo, os projetos de acesso sem fio padrão envolvem a instalação de pontos de rádio tão altos quanto os regulamentos administrativos permitem, e esses pontos operam em um nível de potência máxima que é limitado pelos mesmos regulamentos. Tentamos instalar pontos de acesso no subsolo para que funcionassem com o poder de um simples Wi-Fi doméstico"

“Tivemos que correr muitos riscos durante o projeto. Como acontece com todos os projetos inovadores, uma avaliação preliminar de risco é relevante, desde que o escopo do trabalho permaneça o mesmo. Na prática, isso acontece muito raramente e somos forçados a realizar avaliações dinâmicas de risco regularmente. Existem princípios fundamentais que tentamos seguir, especialmente ao trabalhar com acesso sem fio. Sempre respeitamos os limites do padrão EIRP (Effective Isotropic Radiated Power) e sempre usamos práticas de trabalho seguras quando aplicado ao rádio. Ao lidar com emissão de rádio, é melhor ser conservador."

De volta ao futuro da Internet a cabo

O próximo no horizonte para a rede POTS da Openreach é G.fast, que pode ser melhor descrito como uma configuração FTTdp (fibra para ponto de distribuição). Novamente, este é um adaptador de fibra para cabo de cobre, mas o DSLAM será colocado ainda mais perto do usuário final, acima dos postes telegráficos e no subsolo, e nas últimas dezenas de metros do cabo estará o par trançado de cobre usual.

A ideia é colocar a fibra o mais próximo possível do cliente, minimizando o comprimento do cabo de cobre, que teoricamente permite velocidades de conexão de 500 a 800 Mbps. G.fast opera em uma faixa de frequência muito mais ampla do que VDSL2, portanto, o comprimento do cabo tem um impacto maior no desempenho da rede. Porém, alguns duvidam que nesta situação o BT Openreach otimizará a velocidade, pois, devido ao alto custo, eles terão que voltar ao gabinete do nó de telecomunicações e sacrificar a velocidade para fornecer tais serviços: ela cairá para 300 Mbps.

Também há FTTH. A Openreach inicialmente adiou o FTTH - eles desenvolveram um método de transmissão melhor (leia-se: mais barato), mas recentemente anunciaram sua "ambição" de começar a implantação de FTTH em larga escala. As tecnologias FTTC ou FTTdp são provavelmente uma solução temporária e temporária para muitos usuários que usam provedores de cabo, que por sua vez são clientes de atacado da Openreach.

Por outro lado, não há razão para acreditar que a Virgin Media vai descansar sobre louros coaxiais: enquanto sua rival gigante das telecomunicações pondera sobre seus movimentos, a Virgin está oferecendo serviços FTTH consistentes com 250.000 usuários e pretende chegar a 500.000 este ano. O projeto Lightning, que adicionará mais quatro milhões de residências e escritórios à rede da Virgin nos próximos anos, inclui um milhão de novas conexões FTTH.

A Virgin está usando a tecnologia RFOG (Radio Frequency Over Fiberglass) e, portanto, a capacidade de usar roteadores coaxiais padrão e TiVo, mas a influência FTTH significativa no Reino Unido oferece à empresa várias opções adicionais no futuro, conforme a demanda por acesso de usuários de banda larga aumenta.

Os últimos anos também foram favoráveis para empresas pequenas e independentes como Hyperoptic e Gigaclear, que estão lançando suas próprias redes de fibra. Sua cobertura ainda é extremamente limitada a alguns mil edifícios residenciais no centro da cidade (hiperóptico) e assentamentos rurais (Gigaclear), mas o crescimento da competição e do investimento em infraestrutura nunca vai mal.

Essa é a história

É só isso: da próxima vez que assistir a um vídeo do YouTube, você saberá em detalhes como ele se move do servidor em nuvem para o seu computador. Pode parecer muito fácil - especialmente da sua parte - mas agora você sabe a verdade: tudo funciona com cabos mortais de 4.000 volts, 96 toneladas de baterias, milhares de litros de diesel, milhões de quilômetros de cabos de última milha e excesso em excesso.

O próprio sistema também ficará maior e mais louco. Casas inteligentes, eletrônicos vestíveis e TV com filmes sob demanda precisarão de mais alcance, mais confiabilidade e mais inteligência em frascos. É bom viver em nosso tempo.

Bob Dormon iniciou sua odisséia tecnológica ainda adolescente, trabalhando na GSHQ, porém, devido à sua paixão pela música, foi se tornar mestre na gravação em Londres. Por mais de doze anos, ele tem colaborado regularmente com música e revistas Mac. Fascinado pela relação entre homem e tecnologia, tornou-se um jornalista de pleno direito e por mais de seis anos foi membro da equipe editorial do The Register. Bob mora em Londres e tem uma quantidade obscena de gadgets, guitarras e sintetizadores MIDI vintage.

Bob Dormon

A tradução foi realizada pelo projeto NewWhat.

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