Як працюють підводні кабелі, від яких залежить робота інтернету в світі? Чи може війна в Червоному морі створити глобальний колапс мережі? Розбір

З чого складається і як працює підводний кабель

Сучасні підводні кабелі використовують волоконно-оптичну технологію. Лазери на одному кінці кабелю надзвичайно швидко випромінюють тонкі скляні волокна до рецепторів на іншому кінці кабелю. Для захисту ці скляні волокна обгорнуті шарами пластику (а іноді і сталевого дроту). 

Підводні телекомкабелі зазвичай завширшки як садовий шланг. Ближче до берега вони мають додаткові шари броні для посилення захисту. Волокна, що передають світлові сигнали, завбільшки з діаметр людської волосини. Ці волокна вкриті кількома шарами ізоляції та захисту.

Ближче до берега кабелі приховують для захисту, що пояснює, ось чому ми не бачимо їх на пляжах. Але на глибинах вони прокладені безпосередньо на океанському дні. Кабелі прокладаються найбезпечнішим шляхом, щоб уникнути зон розломів, рибальських зон, якірних стоянок та інших небезпек. Щоб зменшити ненавмисні пошкодження, підводна кабельна індустрія також витрачає багато часу на навчання інших морських галузей щодо розташування кабелів.

Критична підводна мережа 

Станом на початок 2024-го року в усьому світі використовують майже 1,4 млн км підводних кабелів. Якщо вимірювати кількісно, то це 574 діючих і запланованих до прокладання підводних кабелі. Загальна кількість постійно змінюється, оскільки нові кабелі вводяться в експлуатацію, а старі виводяться.

Деякі з них досить короткі, як, наприклад, кабель CeltixConnect довжиною 131 км між Ірландією і Великою Британією. На відміну від них, інші неймовірно довгі, як, наприклад, 20 000-кілометровий кабель Asia America Gateway.

Відслідковувати сітку підводних кабелів можна за допомогою спеціальної мапи. Шляхи їх прокладання обираються за допомогою комплексних морських досліджень, щоб уникнути небезпечних умов, які потенційно можуть пошкодити кабель. Майже всі країни, що мають берегову лінію, з'єднані підводним кабелем. Зазвичай держави повинні мати кілька кабелів, щоб забезпечити надійне з'єднання у випадку пошкодження кабелю.

Буває так, що між континентами або мало кабелів, або взагалі немає. Наприклад, між Австралією і Південною Америкою поки що не існує кабельного з'єднання (це хоче виправити Google). Це пояснюється кількістю даних для передачі. Так, Європа, Азія та Латинська Америка мають великі обсяги даних, які вони надсилають та отримують з Північної Америки. Сюди входять оператори інтернет-магістралей, які забезпечують зв’язок електронної пошти і телефонних дзвінків, а також контент-провайдери, яким потрібно з'єднати свої величезні центри обробки даних між собою. В той час, як між Австралією та Південною Америкою не так багато даних, які потрібно передавати напряму. 

Власники, користувачі, швидкість

Кабелі традиційно належали телекомунікаційним операторам. Одна з найбільших змін за останні кілька років — це тип компаній, які беруть участь у виробництві і прокладці  кабелів. Такі техгіганти, як Google, Meta, Microsoft і Amazon, стали основними інвесторами в нові кабелі. За останні роки обсяг пропускної здатності, розгорнутої приватними мережевими операторами, такими як ці провайдери, випередив темпи розгортання магістральних інтернет-операторів. 

Весь світ використовує систему підводних кабелів зазвичай того не знаючи. Сторінка, з якої ви зараз читаєте статтю, розміщена на сервері в Європі. Якщо ви переглядаєте її, скажімо, в Канаді, тобто на іншому континенті, місцевий інтернет-провайдер майже напевно використовував підводний кабель, щоб дістатися до сервера.  

Пропускна здатність кабелів різна. Як правило, новіші кабелі здатні передавати більше даних, ніж кабелі, прокладені 15 років тому. Новий кабель MAREA здатний передавати 224 Тбіт/с. Існує потенційна пропускна здатність — загальна кількість пропускної здатності, яка була б можлива, якби власник кабелю встановив все доступне обладнання на кінцях кабелю. І задіяна пропускна здатність — це пропускна здатність, яка фактично передається по кабелю. Власники кабелів рідко купують і встановлюють передавальне обладнання, щоб повністю реалізувати потенціал кабелю з першого дня. 

Чому Маск просто не може замінити підводні кабелі на Starlink

Супутники підходять для певного використання. Наприклад, вони чудово справляються із завданням охоплення територій, які ще не мають оптоволоконного зв’язку. Супутники також корисні для розповсюдження сигналу з одного джерела в декілька місць. Але якщо говорити про передачу інформацію біт за бітом, то оптоволоконні кабелі не мають собі рівних. Кабелі можуть передавати набагато більше даних за набагато меншу вартість, ніж супутники.

На сьогодні 99% інтернет-трафіку передається підводними кабелями і лише 1% — супутниковими каналами. Супутники зазвичай пропонують лише 1000 Мбіт/с і мають високу затримку, тобто час, необхідний для передачі даних між джерелом і пунктом призначення.

У 2025-му році Starlink має запрацювати для смартфонів. Це дасть змогу Маску в ручному режимі надавати безплатний доступ до мережі й блокувати його

По темi

У 2025-му році Starlink має запрацювати для смартфонів. Це дасть змогу Маску в ручному режимі надавати безплатний доступ до мережі й блокувати його

Які ціни 

В Індонезії між островами минулого літа прокладали оптику. Тоді 1 км коштував приблизно $50 000. Але це була невелика і недорога ділянка. Ціна дещо збільшувалася через те, що потрібен був захист від акул.

На початку цього року Google заявила, що хоче прокласти новий океанічний інтернет-кабель. Він вперше в історії з'єднає Південну Америку та Азіатсько-Тихоокеанський регіон через Тихий океан. Підводний кабельний маршрут, довжина якого становить майже 15 000 км, з'єднає Чилі, Французьку Полінезію та Австралію. Вартість проєкту — $400 млн. Проєкт планують завершити до 2026-го року.

Близько року тому стало відомо, що Європейський Союз має намір прокласти підводний інтернет-кабель через Чорне море, щоб поліпшити зв’язок з Грузією і зменшити залежність від комунікаційної інфраструктури, яка проходить через росію. 1100-кілометровий кабель коштуватиме 45 млн євро. 

У квітні 2023-го року з’явилась інформація, що китайські телекомунікаційні компанії збираються прокласти підводний інтернет-кабель, який з'єднає Гонконг із китайською острівною провінцією Хайнань, а потім прокладе шлях до Сінгапуру, Пакистану, Саудівської Аравії, Єгипту та Франції. Вартість проєкту оцінюють у $500 млн. 

Вразливість технології

Несправності кабелів є поширеним явищем. У середньому їх відбувається понад 100 щороку. Більшість компаній, які використовують кабелі, розподіляють пропускну здатність своїх мереж по декількох з них, щоб у разі пошкодження одного з них, їхня мережа працювала безперебійно по інших кабелях, поки відновлюється обслуговування пошкодженого.

Дві третини всіх пошкоджень кабелів пов’язані з нещасними випадками, такими як аварії рибальських суден і кораблів, що тягнуть якорі. Природні фактори, такі як землетруси, також призводять до пошкоджень. Рідше виходять з ладу підводні компоненти. Навмисні диверсії та укуси акул (один з найбільших міфів, про який пише преса) трапляються вкрай рідко. Але схоже, що перший фактор поступово відходить в минуле.

Кабелі розраховані на мінімальний проєктний термін служби в 25 років. Вони можуть працювати довше, але їх часто виводять з експлуатації раніше, тому що кабелі стають економічно застарілі. Вони не можуть забезпечити таку ж пропускну здатність, а тому є занадто дорогими, щоб їх підтримувати в робочому стані. Коли кабель виводиться з експлуатації, він може залишитися на дні океану. Але зараз все частіше з’являються компанії, які отримують права на кабелі, піднімають їх на поверхню і розбирають на сировину.

Диверсії

У жовтні 2022-го року багато світових медіа повідомили про те, що біля берегів Марселю трапився незвичайний інцидент. Французька поліція заявила, що розслідує численні обрізки підводних волоконно-оптичних інтернет-кабелів. Вони з’єднують Марсель з Міланом, Барселоною та французьким містом Ліон, та були серйозно пошкоджені. Місцевий оператор Free заявив, що його ремонтні бригади були мобілізовані до світанку, щоб усунути «акт вандалізму на нашій оптоволоконній інфраструктурі».

Кілька кабелів у спеціальних бетонних корпусах, закопаних у землю, були повністю розірвані. Пошкодження призвели до серйозних збоїв у мережі у районі Марселя. Компанія з кібербезпеки Zscaler навіть заявила, що обірвані кабелі вплинули на всесвітню зв’язанність інтернету — передачу трафіку до Азії, Європи, США та потенційно інших регіонів. Марсель є одним із великих хабів для підводної кабельної інфраструктури світу. Це важливий вузол для передачі інтернет-трафіку з Африки та Азії по дну Середземного моря. 

Іноземні медіа, які описували події у Франції та в Шотландії, так чи інакше згадували у своїх статтях аварію на підводному газопроводі Nord Stream у Балтійському морі та можливу причетність до інциденту росії. Чи є якийсь зв’язок між цими подіями, сказати важко. 

Того ж місяця зв’язок Шотландії із Шетландськими островами був серйозно порушений. І знову та сама причина — пошкодження підводного кабелю.

У жовтні 2023-го року стало відомо, що підводний кабель, який сполучає Швецію з Естонією, був пошкоджений внаслідок дії «зовнішньої сили». Ймовірно, це пошкодження може бути пов’язано з двома іншими інцидентами у Балтиці. Йдеться про пошкодження газопроводу Balticconnector, що з'єднує Естонію і Фінляндію, а також кабеля зв’язку між ними. Фінський уряд та Сили оборони країни підозрюють, що удару по газопроводу Baltic Connector між Фінляндією та Естонією завдала Росія.

Помста за Nord Stream? Або чи може росія залишити світ без підводного інтернету. До речі, а як взагалі він працює?

По темi

Помста за Nord Stream? Або чи може росія залишити світ без підводного інтернету. До речі, а як взагалі він працює?

Червоне море

За останні 20 років маршрут в 2000 км Червоним морем перетворився на одне з найбільших у світі «вузьких місць» для інтернету. Це, в значній мірі, відбувається через концентрацію глобального руху на морській території. До того ж, саме цим маршрутом пролягає основне сполучення ЄС з Азією та Африкою. 15 кабелів у цьому районі проходять через Червоне море і виходять на сушу в Єгипті, де вони здійснюють 160-км подорож через всю країну, щоб досягти Середземного моря. Експерти підрахували, що близько 17% світового інтернет-трафіку проходить по цих кабелях та через Єгипет.

Червоне море є досить мілкою водоймою. Його середня глибина складає близько 500 м, а максимальна — трохи більше 2000 м. Тому історично там траплялися перерізи кабелів. Наприклад, у 2013-му році військово-морські сили Єгипту заарештували 3 осіб, які нібито перерізали інтернет-кабелі в регіоні. Інші найближчі кабелі також зіткнулися з перебоями в тому ж році. 

У липні 2021-го року Google оголосив, що створює підводний кабель Blue-Raman, який з’єднає Індію з Францією. Кабель проходить через Червоне море, але замість того, щоб перетинати землю Єгипту, він досягає Середземного моря через Ізраїль. Компанія розділила кабель на 2 окремі проєкти: Blue пролягає через Ізраїль і в Європу, тоді як Raman з’єднується з Саудівською Аравією, а потім — з Індією. Новий маршрут планували закінчити цього року. Ймовірно, він створить прецедент для більшої кількості кабелів, які з часом будуть проходити через Ізраїль.

Війна в регіоні

4-го березня стало відомо, що у Червоному морі перебиті 4 підводні телекомунікаційні кабелі із 15, що зʼєднують Європу, Азію та Африку.

А саме:

— Лінії Asia-Africa-Europe 1, кабельна система довжиною 25 000 км, що з’єднує Південно-Східну Азію з Європою через Єгипет.

— Europe India Gateway, який з’єднує Європу, Близький Схід та Індію. Кабель прокладений консорціумом інвесторів, включно з американськими телекомунікаційними гігантами AT&T і Verizon, але станом на понеділок жодна з компаній не підтвердила, чи постраждали їхні мережі.

— Seacom — південноафриканська компанія, якій належить одна з порушених кабельних систем, повідомила, що ремонтні роботи не розпочнуться ще щонайменше місяць, через тривалий час, необхідний для отримання дозволів на роботу в цьому районі.

— TGN — Tata Communications, індійська телекомунікаційна компанія, що керує кабелем TGN, підтвердила, що її кабель було пошкоджено поблизу Ємену і деякі послуги було відключено або переспрямовано.

На них припадає 25% трафіку в регіоні. Одна з компаній, яка постраждала, назвала пошкоджені маршрути найважливішими для передачі даних з Азії до Європи. Через пошкодження інтернет-трафік зараз перенаправляється через материковий Китай і на схід через США. Попередній аналіз показав, що пошкодження є у південній частині Червоного моря і підпадають під юрисдикцію Ємену. 

Наразі незрозуміло, хто і як пошкодив кабелі. У районі Червоного моря продовжуються атаки хуситів на цивільні кораблі та судна. Хусити почали атаки з листопада минулого року у відповідь на операцію Ізраїлю в Секторі Гази. Серед зброї в їхньому арсеналі є іранські ракети та безпілотники, оскільки Іран підтримує дії хуситів.

Попри обіцянки завдавати ударів лише по суднах, повʼязаних з Ізраїлем та його союзниками, атаки швидко стали маловибірковими. З середини грудня США разом із 9-ма країнами-партнерами почали відповідати хуситам: збивати ракети, дрони та завдавати авіаударів. Хусити поклали відповідальність за пошкодження кабелю на США та Велику Британію, які завдають ударів їм у відповідь. 

«Для світової мережі таке пошкодження не повинно бути дуже впливовим. Мережа інтернет побудована так, що в разі пошкодження окремих кабелів, активне обладнання перемаршрутизовує трафік по іншим шляхам. Думаю, що користувачі послуг інтернет не повинні відчути суттєвого впливу від пошкодження вказаних кабелів», — розповів dev.ua Віктор Каток, головний радник з питань науково-технічної політики «Укртелеком».

Біля Марселю порізали підводні інтернет-кабелі. Це могло уповільнити інтернет в Європі. Диверсія?

По темi

Біля Марселю порізали підводні інтернет-кабелі. Це могло уповільнити інтернет в Європі. Диверсія?

Понад 1 млн км. Програміст створив 3D-карту підводних інтернет-кабелів

По темi

Понад 1 млн км. Програміст створив 3D-карту підводних інтернет-кабелів

Шлях до Азії в обхід росії. ЄС має намір прокласти підводний інтернет-кабель через Чорне море

По темi

Шлях до Азії в обхід росії. ЄС має намір прокласти підводний інтернет-кабель через Чорне море

Читайте головні IT-новини країни в нашому Telegram

По темi

Читайте головні IT-новини країни в нашому Telegram