2024-07-03 17:46:42
在世界最大的科学实验大型强子对撞机在研究中心的一间仓库深处,两名网络工程师屏住呼吸,按下了一个按钮。
突然,他们面前的屏幕上闪现出黑色背景的文字。这招奏效了。“大家击掌庆祝,“看到这个画面真是太酷了。”
数据链路速度可达每秒 800 千兆比特 (Gbps),是一个家庭宽带平均速度的11,000 多倍。此举旨在提高科学家获取实验结果的便利。
借来的特殊设备进行的测试证明,所期望的速度是可以实现的。
我们做测试的时间有限。如果你不得不推迟一周,那么转发器就没了。
这种接近每秒 1TB 的带宽速度非常快,但一些海底电缆的速度甚至要快几百倍——它们使用多根光纤来实现这样的速度。
在世界各地的实验室中,网络专家正在研制能够以更快速度传输数据的光纤系统。它们的速度达到了每秒数拍比特 (Pbps) 的惊人速度,相当于普通家庭宽带连接的 3 亿倍。
这个速度快得让人难以想象未来人们会如何使用这样的带宽。但工程师们正在不遗余力地证明这是可能的。他们只想速度更快。
从核子研究中心到数据中心的双工电缆(芯线既可以发送也可以接收)长度接近 1,650 公里(1,025 英里),实现 800 Gbps 的挑战之一就是将光脉冲传输到如此长的距离。由于距离太远,光的功率水平会降低,所以你必须在不同的位置对其进行放大。
在大型强子对撞机 (LHC) 的实验中,每次一个微小的亚原子粒子撞击另一个粒子,都会产生海量的数据,大约每秒 1PB。这足以填满 220,000 张 DVD。
它经过精简,便于存储和研究,但仍需要大量带宽。
此次升级将使碰撞次数至少增加五倍。
然而,800 Gbps 似乎很慢的时代可能并不遥远。去年一个研究小组打破了数据传输速度的世界纪录,达到了惊人的 22.9 Pbps。参与这项研究的这个带宽足以为地球上的每个人提供 Netflix 流媒体服务,然后再为几十亿人提供。
在这种情况下,实验室环境下,一串毫无意义但数量巨大的伪随机数据通过 13 公里长的盘绕光纤电缆传输,传输后会分析数据的完整性,以确认数据发送速度与报告的速度一样快,且不会累积太多错误。
使用的系统依靠多芯线——一根光缆内总共有 19 芯。这是一种新型光缆,不同于将许多人的家连接到互联网的标准光缆。
但挖掘和更换旧光纤的成本很高。延长光纤的使用寿命是有益的。最近在一条 50 公里长的单芯光纤上实现了约 402 兆兆位/秒 (Tbps) 的速度。这比普通家庭宽带连接快约 570 万倍。
技术依赖于在光路上传输数据时使用比平常更多的光波长。
使用其他形式的电子设备通过光纤电缆发送和接收信号,但这种装置比更换数千公里的电缆本身更容易安装。
所谓的“元宇宙”中的活动有朝一日可能需要极高的带宽。
但对于某些应用来说,可靠性可能比速度更重要。对于 3,000 英里外的远程机器人手术……你绝对不希望出现网络中断的情况。
训练人工智能将越来越需要移动大量数据集。他认为,移动速度越快越好。
带宽一旦可用,就会找到应用:“人类找到了一种使用它的方法。”
源:BBC
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