Интернетом на Урале пользуются более 9 млн человек. Правда, мало кто знает, как данные того же «ВКонтакте», «Яндекса» и Instagram оказываются на экране компьютера и смартфона. Сегодня мы попробуем разобраться, что и как работает, а главное, какое отношение к Интернету имеет спирт, холодильник и подземная канализация.
Где можно узнать, как работает Интернет, как он формируется, как доставляется до каждого абонента? Конечно же, на узле связи оператора. А потому отправляемся в район Пионерского посёлка. Именно здесь находится сердце екатеринбургского Интернета. Нам нужен Асбестовский переулок.
По понятным причинам за «сердце» отвечает «Ростелеком». Долгое время компания была единственным оператором связи не только в Екатеринбурге, но и на всём Урале. Лишь в конце 90-х – начале 2000-х на рынке стали появляться другие игроки. Однако, все они проигрывают «Ростелекому» в надёжности. По этой причине услугами оператора активно пользуются государственные структуры, крупнейшие российские и международные компании. Ну, а мы, тем временем, начинаем экскурсию.
На входе в здание центрального узла связи «Ростелекома» нас встречает охрана. Без документов внутрь никого не пускают. Объект режимный. Кстати, наши паспорта проверяют очень внимательно. Вдруг среди нас есть потенциальный злоумышленник, который попытается обрушить связь в городе и области.
Внутри помимо самого узла связи находится и крупнейший на Урале центр обработки данных. Но о нём чуть позже.
Сердце Интернета: центральный узел связи
Нас ведут на второй этаж. Здесь располагается основное оборудование оператора. Именно оно обеспечивает Интернетом, мобильной и голосовой связью, интерактивным телевидением не одну тысячу людей. Именно сюда поступает внешний сигнал с магистральных линий и далее распределяется до конечных абонентов по городу и области и наоборот, от компьютеров рядовых пользователей до конечных серверов, где хранятся сайты, видео и другой контент. Ряды со шкафами оборудования выглядят футуристично. Чем-то напоминает портал в параллельный мир: кругом лампочки, кабели и мониторы.
Оборудование узла доступа поддерживает гибридную структуру передачи данных. Здесь есть каналы, которые передают данные на скоростях 10, 40 и 100 Гбит/с. С домашним интернетом это несравнимо, да и количество одновременно выходящих в сеть компьютеров, и вообще разнообразных устройств, исчисляется сотнями тысяч.
За обеспечение Интернетом абонентов на территории Свердловской области отвечает модульный маршрутизатор. Именно он позволяет рядовому пользователю получать любой запрошенный контент из Сети. Здесь проходит проверка IP адресов, адресация хостов, портов, подсчёт трафика. Информация о тарифных планах, пополнении счета абонента. Пропускная способность маршрутизатора доходит до 1,6 Тбит/с и передачу до 1,92 миллиона пакетов в секунду. Вес конструкции - больше тонны.
За качеством работы сетевого оборудования «присматривает» цифровой анализатор. Он проверяет, все ли пакеты данных дошли до клиента и с какой скоростью. С его помощью также проверяют каналы связи до конечных пользователей в автоматическом режиме. При выявлении тех или иных проблем, к устранению неисправностей подключаются специальные сотрудники отдела эксплуатации сети. Это позволяет в короткие сроки устранять все неисправности.
Всё оборудование работает от электрической сети. По этой причине вся энергосистема зарезервирована на, как минимум, два разных источника питания.
- Сбои в работе нашего узла происходят крайне редко, но если внештатная ситуация вдруг и случится, то весь трафик будет перераспределён на другие площадки. В Екатеринбурге таких узлов связи несколько. Для абонентов такое перераспределение трафика практически не будет заметна, - рассказывает Ольга Татаркина, специалист узла доступа.
Память Интернета: центр обработки данных
Следующий объект нашей экскурсии – центр обработки данных. Именно здесь хранится и обрабатывается информация сайтов, государственных ведомств и учреждений, а также коммерческих компаний. Кстати, в 2012 году здесь хранились видеозаписи с избирательных участков выборов Президента России из УрФО и Пермского края, а сейчас хранятся записи видеонаблюдения за ЕГЭ.
Екатеринбургский ЦОД один из крупнейших для «Ростелекома». Общая ёмкость жестких дисков составляет 648 Тбайт. Тут размещается оборудование 60 клиентов. Помимо этого, хранятся копии данных с более чем 50 тысяч сайтов для ускорения доступа к ним со стороны рядовых абонентов. Самые крупные из них - ИнтернетПро (NetAngels), Google.
Треть оборудования ЦОДа используется для обеспечения работы электронного правительства и портала госуслуг. Помимо этого, здесь расположены сервера министерства здравоохранения Свердловской области, хранится база всех медицинских учреждений. Всё оборудование имеет высокий уровень защиты. Чтобы оградить личную информацию пациентов от злоумышленников, в ЦОДе установлены надежные криптошлюзы и аппаратные фаерволы (FireWall).
Как и в любом центре обработки данных здесь имеется фальшпол. Под керамическими плитами спрятаны километры проводов. К каждой телекоммуникационной стойке подведена мощность в 3,5 кВт, а также оптика от коммутаторов пропускной способностью до 10 Гбит/с.
При обработке данных оборудование сильно греется, а оптимальная температура в помещении должна быть 18-21 градус. По этой причине в зале установлены специальные мощные холодильники-кондиционеры. Установлены они особым образом. Стойки с оборудованием чередуются: то горячий, то холодный коридор (потоки воздуха). Вот как это работает. Холодный воздух из кондиционеров подаётся в холодный коридор. Оттуда технологическое оборудование засасывает его в себя, тем самый охлаждается и не перегревается. Холодный воздух, охлаждая оборудование, выходит горячим в горячий коридор. Горячий воздух поднимается, охлаждается и заходит обратно в кондиционер. Такой вот круговорот воздуха в ЦОДе. Помимо этого, поддерживается постоянный уровень влажности – от 40-60%.
Центр обработки данных потребляет достаточно большое количество электроэнергии. Питание происходит от отдельной трансформаторной подстанции. Выделенная мощность на ЦОД 250 кВт. Подача электричества осуществляется и зачёт резервных источников. В случае выхода из строя основного происходит запитывание от резервного. Если и его работа будет нарушена, работа всех систем будет переведена на батареи, которые установлены в отдельном зале.
В помещении установлена специальная система гидроизоляции, защищающая оборудование от протечек воды и затопления.
- Потолок здесь обит металлическими листами. Это нужно для защиты от влаги. В случае внештатных ситуаций она будет стекать с внешней стороны крыши, не проникая внутрь. На случай возникновения возгорания имеется система газового пожаротушения. После аварии, через 30 секунд в помещение пойдет газ, который полностью вытеснит кислород и тем самым не даст пламени возгореться. Помещение в этом случае останется без кислорода, - рассказывает Алексей Голышев, сотрудник центра обработки данных.
Транспорт Интернета: радиорелейная башня
Следующий объект нашей экскурсии – легендарная башня в Асбестовском переулке. Её высота - 276,87 м над уровнем моря (94,12 м от поверхности земли). Это сравнимо с 32-этажным зданием. Почему легендарная? Потому что долгое время она была самым высотным сооружением в городе. Башня построена в 1962 году. Тогда в уральской столице не было ни Антея, ни Высоцкого, ни недостроенной телевизионной башни.
До 80-х годов XX века башня была единственной точкой в Екатеринбурге (тогда Свердловске), которая связывала город с внешним миром. Башня была возведена министерством связи СССР как составная часть радиорелейной линии Москва – Свердловск. Ну, а так она выглядит сейчас.
В 90-х годах этот объект перешел к «Ростелекому». В настоящее время башня используется для эфирного радиообмена в уральском регионе и является стратегическим объектом связи. По этой причине нам было категорически запрещено фотографировать ретрансляционное оборудование внутри. Заходим внутрь. Подъём осуществляется на стареньком лифте, который вмещает четыре человека. Можно воспользоваться лестницей. Правда, идти по ней придётся минут 10 минимум.
И вот мы на уровне 13 этажа. Здесь размещены мощные радиопередающие устройства: радиорелейная и цифровая линии Екатеринбург – Пермь. Радиорелейная линия также используется в качестве резерва, на случай повреждения наземных линий связи (аварий, природных катаклизмов). Мощные антенны способны передавать по воздуху огромные объёмы информации. Помимо этого, было замечено приёмопередающее оборудование мобильных операторов МТС, Билайн, МОТИВ, МегаФон. Башня передает по радиоканалу телевизионные сигналы федеральных и региональных каналов. Здесь размещен ТВ передатчик 31 канала – Эра ТВ. В общем и целом, несмотря на свой почтенный возраст в 52 года, башня по сей день остаётся очень востребованной и нужной.
Транспорт Интернета: подземная канализация
Следующий этап нашей экскурсии – подземная канализация. Нам предстоит попасть в подземелье. Думается, что большая часть наших читателей при упоминании «канализации» представляет себе что-то нелицеприятное и мрачное. Но телекоммуникационная канализация – совсем иное. Это сеть подземных линий, труб и тоннелей, в которых проложены самые разные кабели для передачи данных и организации телевизионной и телефонной связи. Именно отсюда в наши дома и квартиры заводится Интернет, телефония и телевидение.
Перед погружением под землю всех участников одевают в специальную спецовку, каску и сапоги. На дне люка всё оказывается пристойным. Грязи или воды внутри нет. Есть бетонный пол, переносная лестница и множество кабелей.
Кабельная канализация «Ростелекома» самая протяжённая в Екатеринбурге. Её длина – более 10 000 каналокилометров. Помимо собственных оптоволоконных линий там размещены кабели других операторов связи и государственных служб. Часть волокон предоставляется в аренду. Общая же протяженность магистральных линий связи «Ростелекома» в Свердловской области составляет 560 650 км. Из них оптических внутригородских и внутридомовых линий связи – 3 400 км.
По словам сотрудников оператора, в связи с постепенным процессом переноса воздушных линий под землю, интерес к существующим кабельным сетям в канализации «Ростелекома» за последний год вырос в 2,5 раза. Компания активно модернизирует существующие линии и строит новые.
Интернет со скоростью света
В течение последних трёх лет «Ростелеком» активно модернизировал свои сети и продолжает это делать до сих пор. Компания переводит своих абонентов с ADSL на оптические линии связи до квартиры (GPON). Сейчас доля оптики на Урале подбирается к отметке 60% от всех клиентов. Для пользователей это означает рост скоростей Интернета в 10-20 раз, более высокое качество и появление принципиально новых услуг и сервисов.
О том, как происходит процесс передачи сигналов по оптоволокну, рассказывают победители профессионального конкурса «Лучший сварщик ВОЛС Свердловской области 2014 года» Андрей Самылов и Сергей Мельник.
Оптическое волокно представляет собой нить из оптически прозрачного материала (стекло, пластик). Именно оно используется для переноса света внутри себя посредством полного внутреннего отражения. Данные доставляются от сервера, с хранящимися на нём данными, до конечного компьютера пользователя. При этом скорость передачи информации по оптике превосходит все существовавшие ранее технологии.
Для соединения оптических волокон, например, при монтаже или повреждениях, применяется сварка. Для этого используется специальное устройство. Оно спаивает стеклянные нити автоматически в течение всего 5-7 секунд. Правда, перед этим нужно правильным образом подготовить соединяемы концы оптики. Для этого с требуемых частей волокна снимается защитная оплётка. Далее, концы отрезаются специальным скалывателем. Потом при помощи спирта удаляется жир и грязь с поверхности стекловолокна. И только потом концы оптики вставляются в специальную машинку и начинается процесс спайки.
Трудно представить, сколько времени нужно потратить специалистам, чтобы спаять не один разорванный кабель с несколькими сотнями волокон. Это очень кропотливый и монотонный процесс. Однако, без этого в наших квартирах не работал бы ни Интернет, ни кабельное телевидение, ни мобильная связь.
На этом наша экскурсия завершается. Большое спасибо пресс-службе уральского «Ростелекома», которая организовала мероприятие.
