Los datos más rápidos del mundo

En lo que a actualizaciones de TI se refiere, esta fue una de las cosas más estresantes que se pueden presentar.

En febrero, en lo profundo de un almacén del CERN, la sede suiza de El Gran Colisionador de Hadrones (LHC) – el experimento científico más grande del mundo – dos ingenieros de redes contuvieron la respiración y presionaron un botón.

De repente, apareció un texto sobre un fondo negro en una pantalla frente a ellos. Había funcionado. “Hubo un momento de alegría”, recuerda Joachim Opdenakker de SURF, una asociación holandesa de TI que trabaja para instituciones educativas y de investigación. “Fue genial verlo”.

Él y su colega Edwin Verheul acababan de establecer un nuevo enlace de datos entre el LHC en Suiza y los sitios de almacenamiento de datos en los Países Bajos.

Un enlace de datos que podría alcanzar velocidades de 800 gigabits por segundo (Gbps), o más de 11.000 veces La velocidad media de banda ancha en los hogares del Reino UnidoLa idea es mejorar el acceso de los científicos a los resultados de los experimentos del LHC.

Una prueba posterior realizada en marzo, con equipo especial prestado por Nokia, demostró que se podían alcanzar las velocidades deseadas.

“Este transpondedor que utiliza Nokia es como una celebridad”, afirma Verheul, explicando que el equipo se reserva con antelación para su uso en varios lugares. “Teníamos un tiempo limitado para hacer pruebas. Si tienes que posponerlo una semana, el transpondedor se acaba”.

Esta cantidad de ancho de banda, cercana a un terabit por segundo, es extremadamente rápida, pero algunos cables submarinos son unos cientos de veces más rápido todavía – utilizan múltiples hilos de fibra para lograr tales velocidades.

En laboratorios de todo el mundo, los expertos en redes están creando sistemas de fibra óptica capaces de transmitir datos a una velocidad incluso mayor. Se alcanzan velocidades extraordinarias de muchos petabits por segundo (Pbps), o 300 millones de veces la conexión de banda ancha doméstica promedio del Reino Unido.

Es tan rápido que apenas podemos imaginar cómo se utilizará ese ancho de banda en el futuro. Pero los ingenieros no pierden tiempo en demostrar que es posible y sólo quieren ir más rápido.

El cable dúplex (con núcleos que envían o reciben señales) que va desde el CERN hasta los centros de datos de los Países Bajos tiene una longitud de poco menos de 1.650 km (1.025 millas) y serpentea desde Ginebra hasta París, luego Bruselas y finalmente Ámsterdam. Parte del desafío para alcanzar los 800 Gbps fue enviar pulsos de luz a una distancia tan grande. “Debido a la distancia, los niveles de potencia de esa luz disminuyen, por lo que hay que amplificarla en diferentes lugares”, explica Opdenakker.

Cada vez que una diminuta partícula subatómica choca con otra durante los experimentos en el LHC, el impacto genera volúmenes asombrosos de datos. aproximadamente un petabyte por segundoEso es suficiente para llenar 220.000 DVD.

Se ha reducido su capacidad para el almacenamiento y el estudio, pero aún requiere grandes cantidades de ancho de banda. Además, con una actualización prevista para 2029, el LHC espera producir incluso más Más datos científicos que los que hay hoy.

“La actualización aumenta el número de colisiones al menos en un factor de cinco”, afirma James Watt, vicepresidente senior y gerente general de redes ópticas de Nokia.

Sin embargo, puede que no esté muy lejos el momento en que 800 Gbps parezcan lentos. En noviembre, un equipo de investigadores en Japón rompió el récord mundial de velocidad de transmisión de datos al alcanzar la asombrosa cifra de 22,9 Pbps. Se trata de un ancho de banda suficiente para abastecer a cada persona del planeta, y luego a un par de miles de millones más, con un servicio de streaming de Netflix, afirma Chigo Okonkwo de la Universidad Tecnológica de Eindhoven, que participó en el trabajo.

En este caso, se transmitió una enorme pero insignificante corriente de datos pseudoaleatorios a lo largo de 13 km de cable de fibra óptica enrollado en un laboratorio. El Dr. Okonkwo explica que la integridad de los datos se analiza después de la transferencia para confirmar que se enviaron tan rápido como se informó sin acumular demasiados errores.

También añade que el sistema que él y sus colegas utilizaron se basaba en varios núcleos: un total de 19 núcleos dentro de un cable de fibra. Se trata de un nuevo tipo de cable, diferente de los cables estándar que conectan los hogares de muchas personas a Internet.

Pero la extracción y el reemplazo de fibras antiguas es costoso. Según Wladek Forysiak, de la Universidad de Aston (Reino Unido), es útil prolongar su vida útil. Recientemente, él y sus colegas han logrado velocidades de alrededor de 402 terabits por segundo (Tbps) a lo largo de una fibra óptica de 50 km de longitud con un solo núcleo. Eso es aproximadamente 5,7 millones de veces más rápido que la conexión de banda ancha doméstica promedio del Reino Unido.

«Creo que es el mejor del mundo, no conocemos ningún resultado mejor que ese», afirma el profesor Forysiak. Su técnica se basa en el uso de más longitudes de onda de luz de lo habitual al transmitir datos a través de una línea óptica.

Para ello se utilizan formas alternativas de equipos electrónicos que envían y reciben señales a través de cables de fibra óptica, pero una instalación de este tipo podría ser más sencilla que sustituir miles de kilómetros del propio cable.

Actividades en el el llamado metaverso Un día, la banda ancha podría requerir un ancho de banda extremo, sugiere Martin Creaner, director general de la Asociación Mundial de Banda Ancha. Su organización espera que las conexiones de banda ancha domésticas alcanzar hasta 50 Gbps para 2030.

Pero la fiabilidad puede ser incluso más importante que la velocidad para algunas aplicaciones. “Para la cirugía robótica remota a lo largo de 3.000 millas… no es deseable en absoluto que se produzca una situación en la que la red se caiga”, afirma Creaner.

El Dr. Okonkwo añade que el entrenamiento de la IA requerirá cada vez más el traslado de enormes conjuntos de datos. Cuanto más rápido se pueda hacer esto, mejor, sostiene.

E Ian Phillips, que trabaja junto al profesor Forysiak, dice que el ancho de banda tiende a encontrar aplicaciones una vez que está disponible: “La humanidad encuentra una forma de consumirlo”.

Aunque varios petabits por segundo está muy por encima de las necesidades actuales de los usuarios de Internet, Lane Burdette, analista de investigación de TeleGeography, una empresa de investigación de mercado de telecomunicaciones, dice que es sorprendente lo rápido que está creciendo la demanda de ancho de banda: actualmente, alrededor del 30% anual en cables de fibra óptica transatlánticos.

La provisión de contenido (redes sociales, servicios en la nube, transmisión de video) está consumiendo mucho más ancho de banda que antes, señala: “A principios de la década de 2010, representaba aproximadamente el 15 % del ancho de banda internacional. Ahora representa tres cuartas partes, el 75 %. Es absolutamente enorme”.

En el Reino Unido, todavía queda un largo camino por recorrer para mejorar la velocidad de Internet. Muchas personas No se puede acceder con la suficiente rapidez banda ancha en casa.

Andrew Kernahan, jefe de asuntos públicos de la Asociación de Proveedores de Servicios de Internet, dice que la mayoría de los usuarios domésticos ahora pueden acceder a velocidades de gigabits por segundo.

Sin embargo, sólo un tercio de los clientes de banda ancha se están inscribiendo en esta tecnología. No existe actualmente ninguna «aplicación estrella» que realmente la requiera, afirma Kernahan. Esto podría cambiar a medida que se consuma cada vez más televisión a través de Internet, por ejemplo.

“Sin duda, es un desafío difundir el mensaje y hacer que la gente sea más consciente de lo que puede hacer con la infraestructura”, afirma.