세계에서 가장 빠른 데이터

IT 업데이트에 있어서 이것은 가능한 한 가장 신경 쓰이는 일이었습니다.

2월, 세계 최대의 과학 실험인 대형 강입자 충돌기(LHC) 의 스위스 본거지인 Cern의 창고 깊숙한 곳에서 두 명의 네트워크 엔지니어가 숨을 참았습니다. 그리고 버튼을 눌렀습니다.

갑자기, 검은색 배경의 텍스트가 그들 앞의 화면에 번쩍였다. 효과가 있었다. "하이파이브가 포함되었습니다." 교육 및 연구 기관에서 일하는 네덜란드 IT 협회인 SURF의 요아힘 오펜아커가 회상한다. "보는 것만으로도 엄청 멋졌어요."

그와 그의 동료인 에드윈 페르흘은 스위스의 LHC와 네덜란드의 데이터 저장 시설 사이에 새로운 데이터 링크를 구축한 직후였습니다.

초당 800기가비트(Gbps)의 속도에 도달할 수 있는 데이터 링크 - 평균 영국 가정용 광대역 속도의 11,000배 이상 . 이 아이디어는 과학자들이 LHC 실험 결과에 더 쉽게 접근할 수 있도록 하는 것입니다.

3월에 노키아에서 대여한 특수 장비를 사용한 후속 테스트에서 원하는 속도를 달성할 수 있음이 증명되었습니다.

"노키아가 사용하는 이 트랜스폰더는 마치 유명인과 같아요." 베르흘 씨는 키트가 다양한 장소에서 미리 예약되어 있는 방식을 설명하면서 이렇게 말합니다. "테스트를 할 시간이 제한적이었어요. 일주일을 연기해야 ​​한다면 트랜스폰더는 없어지는 거예요."

초당 1테라비트에 달하는 이 대역폭은 엄청나게 빠르지만, 일부 해저 케이블은 수백 배 더 빠릅니다. 이러한 케이블 은 이러한 속도를 달성하기 위해 여러 개의 광섬유를 사용합니다.

대형 강입자 충돌기는 업그레이드 후 5배 더 많은 데이터를 생성합니다.

전 세계 연구실에서 네트워킹 전문가들은 이보다 훨씬 더 빠르게 데이터를 전송할 수 있는 광섬유 시스템을 개발하고 있습니다. 초당 수 페타비트(Pbps)의 엄청난 속도에 도달하고 있으며, 이는 평균 영국 가정용 광대역 연결 속도의 3억 배에 해당합니다.

이것은 너무 빠르기 때문에 사람들이 미래에 어떻게 이런 대역폭을 사용할지 상상조차 할 수 없습니다. 하지만 엔지니어들은 그것이 가능하다는 것을 증명하는 데 시간을 낭비하지 않습니다. 그리고 그들은 더 빨리 가고 싶어할 뿐입니다.

Cern에서 네덜란드의 데이터 센터까지 이어지는 듀플렉스 케이블(송신 또는 수신 코어 포함)은 제네바에서 파리, 브뤼셀, 마지막으로 암스테르담까지 이어지는 1,650km(1,025마일)에 약간 못 미치는 길이입니다. 800Gbps에 도달하는 데 있어 과제 중 하나는 빛의 펄스를 그렇게 먼 거리로 쏘아 보내는 것이었습니다. Opdenakker 씨는 "거리 때문에 그 빛의 전력 수준이 감소하므로 다른 위치에서 증폭해야 합니다."라고 설명합니다.

LHC에서 실험하는 동안 작은 아원자 입자 하나가 다른 입자와 부딪힐 때마다 그 충격으로 엄청난 양의 데이터가 생성됩니다. 초당 약 1페타바이트 입니다. 이는 DVD 220,000장을 채울 만큼 충분합니다.

저장 및 연구를 위해 축소되었지만 여전히 막대한 양의 대역폭이 필요합니다. 게다가 2029년까지 업그레이드가 예정되어 있어 LHC는 현재보다 더 많은 과학적 데이터를 생산할 것으로 예상합니다 .

Nokia의 광 네트워크 부문 수석 부사장 겸 총괄 관리자인 James Watt는 "이 업그레이드로 충돌 횟수가 최소 5배 증가합니다."라고 말했습니다.

그러나 800Gbps가 느리게 느껴지는 시대가 멀지 않을 수도 있습니다. 11월에 일본의 연구진은 놀랍게도 22.9Pbps에 도달하면서 데이터 전송 속도 세계 기록을 경신했습니다. 이는 지구상의 모든 사람에게, 그리고 그보다 20억 명에게 Netflix 스트림을 공급하기에 충분한 대역폭이라고 이 연구에 참여한 Eindhoven University of Technology의 Chigo Okonkwo는 말합니다.

이 경우, 무의미하지만 거대한 의사 난수 데이터 스트림이 실험실 환경에서 13km의 코일형 광섬유 케이블을 통해 전송되었습니다. Okonkwo 박사는 데이터의 무결성이 전송 후 분석되어 너무 많은 오류가 축적되지 않고 보고된 대로 빠르게 전송되었는지 확인한다고 설명합니다.

그는 또한 자신과 동료들이 사용한 시스템은 여러 개의 코어에 의존했다고 덧붙였습니다. 하나의 파이버 케이블 안에 총 19개의 코어가 있습니다. 이것은 많은 사람들의 집을 인터넷에 연결하는 표준 케이블과는 다른 새로운 유형의 케이블입니다.

하지만 오래된 광섬유는 파내어 교체하는 데 비용이 많이 듭니다. 영국의 애스턴 대학교의 블라덱 포리시아크는 광섬유의 수명을 늘리는 것이 유용하다고 주장합니다. 그와 동료들은 최근 코어가 하나뿐인 50km 길이의 광섬유를 통해 초당 약 402테라비트(Tbps)의 속도를 달성했습니다. 이는 평균적인 영국 가정용 광대역 연결보다 약 570만 배 빠릅니다.

"저는 그것이 세계 최고라고 생각합니다. 그보다 더 나은 결과는 모릅니다." 포리시아크 교수가 말했다. 그들의 기술은 광 회선을 따라 데이터를 플래싱할 때 평소보다 더 많은 파장의 빛을 사용하는 데 의존한다.

이를 위해 그들은 광섬유 케이블을 통해 신호를 송수신하는 전자 장비의 대체 형태를 사용하지만, 이러한 설정은 수천 킬로미터의 케이블 자체를 교체하는 것보다 설치가 더 쉬울 수 있습니다.

소위 메타버스 에서의 활동은 언젠가는 엄청난 대역폭을 필요로 할 수 있다고 World Broadband Association의 사무총장인 Martin Creaner는 제안합니다. 그의 조직은 2030년까지 가정용 광대역 연결이 최대 50Gbps에 도달할 것으로 예상합니다 .

하지만 일부 애플리케이션에서는 속도보다 신뢰성이 더 중요할 수 있습니다. "3,000마일 떨어진 원격 로봇 수술의 경우... 네트워크가 다운되는 시나리오는 절대 원하지 않습니다." 크리너 씨가 말했습니다.

오콘크워 박사는 AI를 훈련하려면 점점 더 방대한 데이터 세트를 옮겨야 한다고 덧붙였습니다. 그는 이것이 더 빨리 이루어질수록 더 좋다고 주장합니다.

그리고 Forysiak 교수와 함께 일하는 Ian Phillips는 대역폭이 일단 사용 가능해지면 응용 프로그램을 찾는 경향이 있다고 말합니다. "인간은 그것을 소비할 방법을 찾습니다."

Lane Burdette는 대역폭 수요가 놀라울 정도로 빠르게 증가하고 있다고 말했습니다.

초당 수 페타비트는 오늘날 웹 사용자들이 필요로 하는 수준을 훨씬 넘어섰지만, 통신 시장 조사 기업인 TeleGeography의 리서치 애널리스트인 레인 버데트에 따르면 대역폭에 대한 수요가 얼마나 빠르게 증가하고 있는지가 놀랍다고 합니다. 현재 대서양 광섬유 케이블의 연간 수요는 약 30%에 달합니다.

그녀는 소셜 미디어, 클라우드 서비스, 비디오 스트리밍과 같은 콘텐츠 제공이 이전보다 훨씬 더 많은 대역폭을 소모하고 있다고 지적합니다. "2010년대 초반에는 국제 대역폭의 15% 정도였습니다. 지금은 4분의 3, 75%까지 늘었습니다. 정말 엄청납니다."

영국에서는 인터넷 속도를 개선하기 위해 아직 갈 길이 멀다. 많은 사람들이 집에서 충분히 빠른 광대역에 접속할 수 없다 .

인터넷 서비스 공급자 협회의 홍보 책임자인 앤드류 커나한은 대부분 가정 사용자가 이제 초당 기가비트 속도에 접속할 수 있다고 말했습니다.

그러나 광대역 고객의 약 3분의 1만이 이러한 기술에 가입하고 있습니다. 현재로서는 실제로 이를 필요로 하는 "킬러 앱"이 없다고 Kernahan 씨는 말합니다. 예를 들어, 점점 더 많은 TV가 인터넷을 통해 소비됨에 따라 이는 바뀔 수 있습니다.

그는 "메시지를 전달하고 사람들이 인프라로 무엇을 할 수 있는지 더 잘 알도록 하는 데는 분명히 어려움이 있습니다."라고 말했습니다.