То, что мы видим — это лишь малая часть физической структуры сети. Остальное можно найти в самых холодных глубинах океана
Описывая систему проводов, из которых состоит интернет, Нил Стивенсон однажды сравнил Землю с материнской платой компьютера. От столбов, подвешивающих пучки кабелей, до знаков, предупреждающих о зарытых оптоволоконных линиях, мы окружены доказательствами присутствия системы интернет. Но то, что мы видим — это лишь малая часть физической структуры сети. Остальное можно найти в самых холодных глубинах океана. Ниже приведено 10 интересных фактов о подводных интернет-кабелях.
1. Установка кабеля медленная и дорогая
Более 95% международных данных передаётся по проводам на дне океана, называемым подводными коммуникационными кабелями. Их общая длина составляет сотни тысяч километров, и они могут пролегать на глубине 8000 метров под поверхностью — на такой же глубине, как высота горы Эверест. Кабели прокладываются с помощью специальных лодок, называемых кабелеукладчиками. Это не просто сбрасывание проводов с прикреплёнными к ним «наковальнями» — кабели обычно прокладываются по ровной поверхности океанского дна, при этом необходимо избегать коралловых рифов, затонувших кораблей, рыбных мест и других экологических сред обитания и общих препятствий.
Диаметр мелководного кабеля примерно равен диаметру жестяной банки газированного напитка. Глубоководные кабели намного тоньше — примерно равны диаметру маркера. Разница в размере связана с элементарной уязвимостью к повреждениям — на глубине более 2000 метров мало что происходит. Кабели, расположенные на небольшой глубине, закапываются под дно океана с помощью струй воды под высоким давлением. Стоимость прокладки кабеля меняется в зависимости от общей длины и места назначения, но прокладка кабеля через океан неизменно обходится в сотни миллионов рублей.
2. Акулы пытаются съесть интернет
Существуют разногласия по поводу того, почему именно акулы иногда перегрызают подводные кабели связи. Возможно, это как-то связано с электромагнитными полями. Может быть, им просто любопытно. Может быть, они пытаются нарушить нашу коммуникационную инфраструктуру, прежде чем напасть на сушу. Но на долю «рыбьих укусов» приходится менее 1% повреждений кабелей за всю историю отрасли. Тем не менее такие компании, как Google, защищают свои кабели и от акул.
3. Интернет так же уязвим под водой, как и под землёй
Хотя океан свободен от строительной техники, но существует множество постоянных водных угроз подводным кабелям. Не говоря уже об акулах, интернет постоянно находится под угрозой прерывания из-за якорей лодок, траления рыболовецкими судами и стихийных бедствий. Например, компания из Торонто предложила провести кабель через Арктику, который соединит Токио и Лондон. Ранее это считалось невозможным, но изменение климата и отступающие льды перевели это предложение в категорию выполнимых, но очень дорогих.
4. Соединение мира с помощью подводных кабелей — идея не новая
В 1854 году началась прокладка первого трансатлантического телеграфного кабеля, который соединил Ньюфаундленд и Ирландию. Четыре года спустя было отправлено первое сообщение, в котором говорилось: «Господи, Уайтхаус получил пятиминутный сигнал. Сигнал от катушки слишком слабый, чтобы понять. Попробуйте медленнее и регулярнее. Я установил промежуточный шкив. Отвечайте с помощью катушки». Конечно, не самое вдохновляющее начало (Уилдман Уайтхаус был главным электриком Атлантической телеграфной компании)
5. Шпионы любят подводные кабели
В разгар холодной войны СССР часто передавал слабо закодированные сообщения между двумя своими крупными военно-морскими базами. Советские чиновники считали, что сильное шифрование — это лишняя морока, а также излишество, поскольку базы были напрямую связаны подводным кабелем, проложенным в советских территориальных водах, напичканных датчиками. Американцы ни за что не стали бы рисковать Третьей мировой войной, пытаясь каким-то образом получить доступ к этому кабелю.
Они не рассчитывали на U.S.S. Halibut, специально оборудованную подводную лодку, способную проскользнуть мимо советской обороны. Американская подводная лодка обнаружила кабель и установила гигантскую прослушку, ежемесячно возвращаясь для сбора записанных передач. Эта операция, названная IVY BELLS, была позже скомпрометирована бывшим аналитиком Агенства национальной безопасности по имени Рональд Пелтон, который продал информацию о миссии советским властям. Сегодня прослушивание подводных коммуникационных кабелей является стандартной оперативной процедурой для шпионских агентств.
6. Правительства используют подводные кабели, чтобы уберечь себя от шпионов
Что касается электронного шпионажа, то одно большое преимущество Соединённых Штатов заключается в том, что их учёные, инженеры и корпорации сыграли ключевую роль в изобретении и создании значительной части глобальной телекоммуникационной инфраструктуры. Основные линии передачи данных, как правило, пересекают американские границы и территориальные воды, что делает прослушивание относительно лёгким делом. Когда стали известны документы, украденные бывшим аналитиком Агенства национальной безопасности Эдвардом Сноуденом, многие страны были возмущены, узнав, до какой степени американские шпионские агентства перехватывают иностранные данные. В результате некоторые страны начали пересматривать саму инфраструктуру интернета. Бразилия, например, запустила проект по строительству подводного коммуникационного кабеля в Португалию, который не только полностью обойдёт Соединённые Штаты, но и специально исключит участие американских компаний.
7. Подводные кабели связи быстрее и дешевле спутников
По состоянию на 2022 год на орбите находилось более 5000 спутников. Человечество высаживает зонды на кометы, отклоняет астероиды, чтобы они не столкнулись с Землёй, и планирует полёты на Марс. Мы живём в будущем! Кажется очевидным, что космос — лучший способ виртуально «подключить» интернет, чем наш нынешний метод прокладки очень длинных кабелей по дну океана. Конечно, спутники будут лучше, чем технология, изобретённая ещё до появления телефона, верно?
Как оказалось, нет! Хотя и оптоволоконные кабели, и спутники связи были разработаны в 1960-х годах, но у спутников есть две проблемы: задержка и потеря битов. Отправка и приём сигналов в космос и из космоса требуют времени. Тем временем исследователи разработали оптические волокна, которые могут передавать информацию со скоростью 99,7% от скорости света. Чтобы представить, каким был бы интернет без подводных кабелей, посетите Антарктиду — единственный континент, не имеющий физического подключения к сети. Континент полагается на спутники, и пропускная способность сети находится на пределе, что является немаловажной проблемой, если учесть важные, требующие больших объёмов данных климатические исследования. Сегодня антарктические исследовательские станции производят больше данных, чем могут передать через космос.
8. Чтобы отключить интернет, вам всего лишь понадобится снаряжение для подводного плавания и кусачки
Хорошая новость заключается в том, что подводный кабель связи трудно перерезать из-за тысяч очень смертоносных вольт, проходящих через каждый из них. Плохая новость заключается в том, что это возможно, как это произошло в Египте в 2013 году. Там, к северу от Александрии, мужчины в гидрокостюмах намеренно перерезали кабель, который протянулся на 20 117 километров и соединяет три континента. Скорость интернета в Египте упала на 60%, пока линию не удалось починить.
9. Подводные кабели нелегко ремонтировать, но за 150 лет мы научились нескольким хитростям
Если у вас вызывает затруднение замена одного интернет-кабеля за вашим столом, представьте сколько труда уходит на замену твёрдого, сломанного кабеля на дне океана. При повреждении подводного кабеля отправляются специальные ремонтные суда. Если кабель находится на мелководье, на борт отправляются роботы, которые захватывают кабель и вытаскивают его на поверхность. Если кабель находится на большой глубине, корабли опускают специально разработанные крюки, которые захватывают кабель и поднимают его для ремонта. Чтобы облегчить работу, эти крюки иногда разрезают повреждённый кабель на две части, а судно поднимает каждый конец отдельно для ремонта над водой.
10. Подводная сеть интернета построена так, чтобы прослужить 25 лет
По состоянию на 2023 год на дне океана находилось более 500 кабелей связи. Срок службы подводных кабелей составляет 25 лет, в течение которых они считаются экономически выгодными с точки зрения пропускной способности. Однако потребление данных в мире резко возросло. В 2013 году интернет-трафик составлял 5 гигабайт на душу населения. В 2023 году Финляндия будет иметь самый высокий в мире показатель потребления данных — почти 36 гигабайт в месяц на каждого абонента широкополосного доступа в стране. К счастью, технологии фазовой модуляции и усовершенствование оконечного оборудования подводных линий (SLTE) позволили увеличить пропускную способность существующих кабелей в некоторых местах на 8000%. Имеющиеся у нас провода более чем готовы к сегодняшнему трафику.
