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研究人员讨论可视化海底光缆的重要性

导读 加州大学伯克利分校教授NicoleStarosielski表示,互联网有点像饮用水。我们大多数人都不会过多考虑如何将其运送到我们的家中或我们需要的任...

加州大学伯克利分校教授NicoleStarosielski表示,互联网有点像饮用水。我们大多数人都不会过多考虑如何将其运送到我们的家中或我们需要的任何地方,直到我们无法获得为止。

但今年秋天加入加州大学伯克利分校电影与媒体系的斯塔罗西尔斯基一直在思考这个问题。她把帮助人们了解和可视化互联网作为首要任务——互联网是一种对我们日常生活至关重要的通信系统。

她说,与饮用水不同,“互联网改变了我们的空间和时间体验。很多人依赖它,我们需要了解它是如何运作的。”

《伯克利新闻》采访了Starosielski,讨论了全球互联网的骨干网是如何由铺设在海底的近一百万英里的电信电缆组成的,以及为什么我们需要艺术和人文学科来使这种无形的基础设施变得可见。

我不得不承认,在准备这次采访之前我并不了解海底光缆。你能先解释一下它们是什么吗?

大多数人都不了解海底光缆,因此您直到现在才了解它们也是完全可以理解的。

如果您考虑一下我们与互联网的所有接口,这确实是违反直觉的。其中很多都是的。你的手机是移动的。您的耳机是移动的。您的笔记本电脑是移动的。那么为什么互联网的核心会固定在海底的这些微小的中呢?当您查看互联网基础设施的其余部分时,它没有任何意义。

事实证明,只有最后一英里,只有到家、到笔记本电脑的最后一跳是的。几乎所有其他基础设施都被包裹在电缆和建筑物中。这些电缆进入地下和海底。它们传输99%的跨洋和国际电信流量——数据流量、互联网流量。

您能简单介绍一下海底电缆网络的历史吗?这些通讯电缆是什么时候第一次投入海洋的?

历史很长,但概括起来,分为三个时代。电报是最早出现的。这始于19世纪,当时陆地上铺设了电报线。铺设电报机的公司希望将这些电缆铺设在水体上,因此他们开发了水下电报机。它们被用来发送各种消息——个人通信,还有有关贸易和股票市场的新闻和信息。因此,电报系统遍布世界各地。大英帝国的大部分地区都已联网,这绝对是一项殖民技术。

电出现了,但电报仍然很重要,因为它更安全。电并没有取代电报,而是与电报同时出现。

然后电话系统被开发出来。电话线基本上取代了电报系统。这些是从20世纪50年代到80年代漂洋过海铺设的。卫星被开发出来,但它们并没有取代电缆。

然后从20世纪80年代一直到今天,我们使用了由一些相同材料制成的光纤电缆,这些光纤电缆被塑料包裹,内部有铜导体。但这些电缆的核心是细玻璃丝,即电缆的光纤部分。这就是我们今天所有互联网流量的传输方式。

他们的路线是如何确定的?

如果您查看全球有线网络的各个部分,您会发现它们很大程度上分布在主要运输路线和主要交通路线上。从历史上看,终点一直是人口中心。

当你查看电报电缆的历史地图时,你会发现它们经常穿过英国殖民路线,然后是美国帝国路线。他们关注各州的利益,这些公司即使不属于各州,也隶属于各州。例如,非洲与美国、非洲与南美洲之间的电缆很少。

权力和关系的历史形式体现在交通路线上。交通路线巩固了这些形式的权力。电缆沉积在这些历史路线中。全球都是如此。虽然历史上电缆一直是人口中心之间的管道,但现在它们正在数据中心之间延伸。

因此,电缆的地理分布正在发生变化,因为它们在数据存储的地方之间传输,而不仅仅是在消费者之间传输。尽管它们仍在消费者之间延伸。但这种历史分层很重要。

当今世界上数据中心的主要枢纽在哪里?

数据中心集中在美国,但也集中在欧洲和中国。过去,美国东海岸中部没有铺设电缆。东海岸的电缆到达纽约,到达迈阿密,但你没有看到电缆登陆佐治亚州或弗吉尼亚州。这种情况已经改变,因为现在弗吉尼亚州是全球数据中心的中心。大量流量经过弗吉尼亚州阿什本,因此现在他们正在直接铺设电缆到弗吉尼亚州。

另一个例子是爱尔兰。多年来,电缆已登陆爱尔兰。电报登陆爱尔兰对于跨大西洋通信极其重要。但最近,爱尔兰开始开发很多数据中心,这是可能的,因为他们已经有了电缆。

这些电缆不会连接到弗吉尼亚州为华盛顿特区的居民提供服务,而是连接到数据中心。爱尔兰也一样。所以出现了转变。这些存储所有互联网内容的大型设施对互联网的结构产生了某种引力效应。

这些海底电缆是如何铺设到海底的?

人们经常想象,因为它们被称为海底电缆,所以它们是由潜艇铺设的,但实际上它们只是从船上解开。它们首先被卷成一艘船,当船在海洋上移动时,它们基本上将它们发送出去。电缆落入海底。所以这实际上是一种19世纪的简单技术。导航非常复杂——该过程涉及很多方面——但从根本上来说,它并不像您想象的那样先进或复杂。

电缆会影响海洋生物吗?

这些电缆的有趣之处在于它们相对良性。作为一名环保主义者和环境媒体工作者,我知道良性的事情并不多。海底电缆对海底的影响相对较小。那是因为它们只有25美分硬币或一根花园软管那么大——它们真的很小。

有人告诉我,如果将每条跨大西洋电缆并排放置,它们的总直径可以穿过房屋中平均大小的房间。这是整个大陆的数据流量——从北美到欧洲。所有这些流量都可以通过一个房间进行路由。就占用的空间而言,它在海底的足迹并不大。它们不会对周围的海洋生物产生影响。它是最良性的基础设施之一,一直延伸到海底,而且在最好的情况下,大约25年之内他们都不会碰它。

因此,当我们开始运行可持续海底网络项目来研究电缆系统和互联网的碳排放时,这实际上是一个相当大的挑战。事实证明,碳排放量远低于我最初的想象,因为它是支持我们所有全球通信的重要基础设施。

可持续海底网络项目于2021年启动,旨在调查全球海底电信网络的可持续性。您是如何参与这个项目的?

在来到伯克利之前,我在纽约大学任教了10年。作为一名教授,我与英国和加拿大的教授合作了两年,整理了海底电信可持续发展的最佳实践,并发表了一份报告。

本报告详细介绍了电缆生命周期的各个方面,从制造到电缆寿命结束时的回收和再循环。我们从行业角度概述了可以做哪些事情。我们认为,尽管这并不是互联网碳排放的大部分原因,但每个部门尽自己的一份力量仍然至关重要。海底电缆行业一直非常支持,甚至推动了这些努力的发展。

有些公司正在转向可再生能源,包括在工厂中使用新的热回收工艺。我们在装置中看到,当船舶以较慢的速度行驶时,它消耗的燃料更少并且效率更高。报告中有很多这样的例子。

人们有时会说:“我们需要对整个船队进行绿色环保。我们需要立即完全过渡到可持续燃料。”我们在研究中发现,电缆行业规模非常小。没有很多电缆船。为了获得可持续燃料,您还需要改造港口的基础设施。在开发使用氨的新船之前,您需要早早准备好这些燃料。

我们发现,在很多方面,电缆行业必须遵循其他较大行业或国际海事组织制定的脱碳计划。因此,我们关注的是行业控制和权限范围内的交通速度等问题,并且我们正在努力确定其中一些途径来实现系统的绿色化。

使该行业更具可持续性是否遇到阻力?

我在有线电视行业没有经历过任何事情。人们问:“我们如何在经济上做到这一点?”许多人会说,“我们需要框架来决定我们将如何做到这一点,同时仍然作为一个企业生存下去。”因此,我认为人们感到担忧,因为他们仍然认为可持续性与经济生存相悖,因为与其他一些科技行业相比,有线电视行业的利润率并不高。

我认为人们更加不愿意尝试可能损害基础设施完整性的事情,因为该行业的文化实际上是一种注重稳定性和连续性的文化。这些系统必须在海底连续数十年无故障运行,因此保持质量仍然是关键。并不是说这与可持续性相反,但我认为没有太多的回旋余地来试验和尝试新的做事方式。

海底电缆行业有哪些人?

劳动力分散在全球,共同建设、运营和维护电缆系统。

有些海洋公司的工作人员负责维护电缆。有人制造光纤、电缆和系统末端的设备。有建造电缆系统的顾问和人员,还有回收和循环利用电缆系统的人员。有电缆所有者和运营商。有一个网络运营中心,他们在那里监控所有这些电缆。有人不断地监视所有设备,监视系统的运行,因此他们会立即知道是否出现问题或危及电缆。或者,如果电缆出现故障,他们将能够准确判断故障所在。

是否有过水下电缆发生问题并造成重大破坏的情况?

是的。例如,2022年汤加发生火山爆发,切断了唯一的海底电缆,并切断了该国的通讯。羽流还阻碍了卫星通信。整个国家陷入。这是一个大问题,因为他们正在经历一场危机、一场灾难。人们需要帮助,但没有通讯网络。这是一个极端的例子。这种事并不是每天都会发生。但还有其他一些因电缆切断或故障而导致互联网中断的例子。幸运的是,火山喷发很少见。

为什么艺术和人文学科对于使海底电缆更具可持续性的运动至关重要?

有几位伟大的艺术家正在创作令人惊叹的电缆艺术。我最喜欢的一些人包括RuyCézarCampos、JuanPabloPachecoBejarano和FionaMarron。您还可以看看加州大学伯克利分校校友TrevorPaglen的电缆艺术。

艺术家对于使无形的基础设施变得可见至关重要。我们需要艺术家。我们需要能够沟通的人。我们需要能够向人们展示互联网主干网正在发生的事情。否则,人们将不知道如何、为何或为何不参与发展。他们甚至不知道自己该如何行动。他们不会从知情的立场发表言论。

为了能够进行基础设施政治,你必须首先进行对话。你必须知道基础设施是什么。你是怎样做的?如何让看似与我们当前的沟通想象相反的东西变得可见且有趣?你需要的是充满活力的思想家,他们能够在实时变化的环境中进行思考,并让他们了解历史。

我认为人文学科是必不可少的,因为如果你想在全球范围内开展任何可持续发展工作,那么深厚的文化和历史知识、理解背景、理解地理、理解变化发生的方式、理解人类社会的细微差别,所有这些都是必不可少的。语境。

您在伯克利教授哪些与数字通信相关的课程?

我们正在制定数字基础设施简介课程,我将在今年夏天和明年春天教授该课程。我们将涵盖全球互联网主干线的电缆系统和数据中心的所有不同方面。

我们还在开发更广泛的课程,这将帮助我们了解这些系统的所有不同动态部分,并帮助传播有关它们的信息。该项目的试点班将于本学期开办。这是一门电影和媒体课程,学生们可以观看这些基础设施的可视化效果,并制作自己的有关电缆和数据中心的电影。

除了教学之外,我还致力于帮助建立电缆行业的劳动力队伍。当我与业内人士交谈时,他们告诉我:“我们需要年轻人。我们需要来自世界各地的人。我们需要性别平等。随着人们退休,我们需要扩大劳动力。”从本质上讲,许多关于如何构建互联网的知识都存储在人们的手中。

最近,我和我的学生IagoBojczuk一起参加了埃及SubOptic基金会举办的研讨会,我们介绍了可持续发展问题。这些在世界各地举行的研讨会的目标之一是能够(通常使用当地语言)交流海底电缆的重要性。互联网的全球主干网应该在全球范围内建立,并且需要来自不同国家的人们之间的协作。

我现在还与四位杰出的伯克利本科生——迈克尔·布兰德、伊莎贝尔·切里、艾拉·赫伯特和伊莎贝尔·吉琼——一起工作,以发展与其他学生的联系。

当我在埃及时,我遇到了那里的学生,一些非常优秀的年轻人——MariamReda、HabibaSalem和HeshamYoussef——现在正在与伯克利的学生组成一个全球研究团队。这个过程需要一些工作——你如何与那些可能没有什么共同经验的人合作,但你们都有一个共同的目标,那就是让互联网可持续发展?这个项目的学生和年轻人真正推动了这一进程。

您认为为什么相对较少的人了解水下电缆和数据中心?

我认为问题是双重的。总体而言,问题之一是如何看待基础设施。美国人民(例如伯克利大学的学生)通常不会考虑他们日常生活所依赖的广泛基础设施。在供水系统停止运行之前,人们不会过多地思考供水系统的情况。在电源关闭之前,他们不会考虑电源线。互联网也是如此。

但是,我认为数字媒体是一个特例,因为,你知道,你喝水,你期望它流向你,而互联网似乎不知从何而来,消灭了空间和时间。

多年来,许多人一直坚信通信系统正在使地域消失。我们正在谈论这个应用程序。它正在记录我们。这让我们看起来好像在同一个房间。我可以和你谈谈。我能看见你。我可以和你一起思考。我们在一起。

这是通信系统作为基础设施所做的事情,而水却没有:它们可以实现近距离。这与在海底铺设非常长的电缆的想法完全相反。然而,我们的生活现在似乎依赖于它。

很多人都依赖互联网。我们需要更多地了解它是如何运作的,并且需要与世界各地的其他人共同努力,建设可持续的基础设施。

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