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Comment Google crypte plus de données dans son nouveau câble atlantique

Google affirme que le câble à fibres optiques qu’il construit à travers l’océan Atlantique sera le plus rapide du genre. Lorsque le câble sera mis en service l’année prochaine, la société estime qu’il transmettra environ 250 terabits par seconde, assez rapidement pour que tous les contenus de la Bibliothèque du Congrès soient transférés de Virginie à la France trois fois par seconde. C’est environ 56% plus rapide que le câble Facebook et Microsoft de Marea, qui peut transmettre environ 160 térabits par seconde entre la Virginie et l’Espagne.

Les réseaux de fibres optiques fonctionnent en envoyant de la lumière sur de minces brins de verre. Les câbles à fibres optiques, qui ont à peu près le diamètre d’un tuyau d’arrosage, renferment plusieurs paires de fibres. Le nouveau câble de Google est tellement rapide qu’il transporte plus de paires de fibres. Aujourd’hui, la plupart des câbles sous-marins longue distance contiennent six ou huit paires de fibres optiques. Google a annoncé vendredi que son nouveau câble, baptisé Dunant, devrait être le premier à inclure 12 paires, grâce à la nouvelle technologie développée par Google et SubCom, qui conçoit, fabrique et déploie des câbles sous-marins.

Dunant pourrait ne pas être le plus rapide à long terme: le géant de la technologie japonais NEC a annoncé avoir une technologie qui permettra de réaliser des câbles sous-marins sur de longues distances avec 16 paires de fibres optiques. Et Vijay Vusirikala, responsable de l’architecture réseau et de l’ingénierie optique chez Google, indique que la société envisage déjà l’utilisation de câbles à 24 paires.

La montée en puissance des câbles intercontinentaux et leur capacité croissante reflètent la croissance continue du trafic Internet. Ils permettent aux activistes de diffuser des manifestations dans des pays lointains, d’aider les entreprises à acheter et à vendre des produits dans le monde entier et de faciliter les relations internationales. « Beaucoup de gens croient encore que les télécommunications internationales se font par satellite », a déclaré Atsushi Kuwahara, membre de la direction du NEC. « C’était vrai en 1980, mais à l’heure actuelle, 99% des télécommunications internationales sont des sous-marins. »

On ajoute tellement de capacité que, pour le moment, elle dépasse la demande. Les animations présentées dans un article récent du New York Times illustrent l’explosion du nombre de câbles sous-marins depuis 1989. Cette croissance se poursuit. Alan Mauldin, du cabinet d’études Telegeography, indique que seuls environ 30% de la capacité potentielle des principaux itinéraires de câbles sous-marins sont actuellement utilisés – et que plus de 60 nouveaux câbles devraient entrer en service d’ici 2021. Cela rappelle le souvenir de la bulle des années 1990 Les télécommunications ont enfoui bien plus de fibres dans le sol et dans l’océan qu’elles n’en auraient besoin pour les années à venir.

Une sélection de produits de câbles à fibres optiques fabriqués par SubCom.
Une sélection de produits de câbles à fibres optiques fabriqués par SubCom.

Mais la croissance actuelle des nouveaux câbles est moins influencée par les opérateurs télécoms que par des sociétés telles que Google, Facebook et Microsoft, qui recherchent de plus en plus de bande passante pour la transmission en continu de vidéos, de photos et d’autres données entre leurs centres de données mondiaux. Et selon les experts, à mesure que les technologies de câbles sous-marins s’améliorent, il n’est pas insensé que les entreprises construisent de nouveaux itinéraires plus rapides entre les continents, même avec une telle quantité de fibres déjà inutilisées dans l’océan.

Contrôler leur propre destin

Mauldin indique que, même s’il reste encore beaucoup de capacité disponible, des entreprises comme Google et Facebook préfèrent disposer d’une capacité dédiée pour leur propre usage. C’est en partie pourquoi les grandes entreprises de technologie ont investi dans de nouveaux câbles par le biais de consortiums ou, dans certains cas, ont construit leurs propres câbles .

« Lorsque nous planifions notre réseau, il est important de savoir si nous aurons la capacité du réseau », explique Vusirikala, de Google. « Une façon de le savoir est de construire nos propres câbles, de contrôler notre propre destin. »

Un autre facteur est la diversification. Avoir plus de câbles signifie qu’il existe des chemins alternatifs pour les données en cas de rupture ou de dysfonctionnement d’un câble. Parallèlement, de plus en plus de personnes hors d’Europe et d’Amérique du Nord utilisent Internet, souvent via des smartphones. Cela a incité les entreprises à réfléchir à de nouveaux itinéraires, comme entre l’Amérique du Nord et du Sud, ou entre l’Europe et l’Afrique, explique Mike Hollands, cadre à la société de centres de données européens Interxion. Le câble de Marea répond à ces attentes, permettant à Facebook et à Microsoft d’accéder plus rapidement à l’Afrique du Nord et au Moyen-Orient, tout en créant une alternative vers l’Europe au cas où un ou plusieurs itinéraires traditionnels seraient perturbés par un séisme.

Coût par bit

Il existe également des incitations financières pour les entreprises de technologie. En détenant les câbles au lieu de les louer à des opérateurs télécoms, Google et d’autres géants de la technologie peuvent potentiellement économiser de l’argent à long terme, explique Mauldin.

Le coût de la construction et du déploiement d’un nouveau câble sous-marin ne diminue pas. Toutefois, à mesure que les entreprises trouvent des moyens de pomper plus de données via ces câbles plus rapidement, leur valeur augmente.

Il existe quelques moyens d’augmenter les performances d’un système de communication par fibre optique. L’une consiste à augmenter l’énergie utilisée pour pousser les données d’un bout à l’autre. Le problème, c’est que pour éviter que le signal de données ne se dégrade, les câbles sous-marins ont besoin de répéteurs environ tous les 100 kilomètres, explique Vusirikala. Ces répéteurs amplifient non seulement le signal, mais tous les bruits introduits en cours de route, diminuant ainsi la valeur de l’augmentation de l’énergie.

Un rendu de l'un des navires de câble spécialisés de classe Reliance de SubCom.
Un rendu de l’un des navires de câble spécialisés de classe Reliance de SubCom.

Vous pouvez également augmenter la quantité de données que chaque paire de fibres d’un câble à fibres optiques peut transporter. Une technique appelée « multiplexage par répartition en longueur d’onde dense » permet désormais d’envoyer plus de 100 longueurs d’onde sur une seule paire de fibres.

Ou vous pouvez intégrer davantage de paires de fibres dans un câble. Traditionnellement, chaque paire de câbles à fibres optiques nécessitait deux composants de répéteur appelés « pompes ». Les pompes prennent de la place à l’intérieur du boîtier du répéteur, de sorte que l’ajout de nouvelles pompes nécessiterait des modifications dans la manière dont les systèmes de câbles sous-marins sont construits, déployés et entretenus, explique Georg Mohs, directeur technique de SubCom.

Pour résoudre ce problème, SubCom et d’autres utilisent une technique appelée multiplexage par répartition spatiale (SDM) pour permettre à quatre pompes à répéteur d’alimenter quatre paires de fibres. Cela réduira la capacité de chaque paire, mais réduire de moitié le nombre requis de pompes leur permet d’ajouter des paires supplémentaires, ce qui compense largement ce que cela fait, dit Mohs.

« Cela faisait déjà partie de notre boîte à outils », déclare Mohs, mais, à l’instar d’autres sociétés, SubCom s’est davantage attachée à ajouter plus de longueurs d’onde par paire de fibres.

Résultat: des câbles capables de déplacer plus de données que jamais auparavant. Cela signifie que le coût total par bit de données envoyé sur le câble est inférieur.

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