От моря до облака
Рассказываем и показываем, как устроены и где проложены подводные интернет-кабели
Сегодня континенты соединяются друг с другом при помощи подводных интернет-магистралей, которые позволяют передавать огромные массивы данных буквально за секунды. Без них невозможна полноценная работа интернета, влияющего практически на все области нашей жизни. Однако кабели требуют особой защиты, поскольку могут подвергаться внешним воздействиям, а лазейки в инфраструктуре позволяют перехватывать данные. РБК разобрался, как работают подводные кабели и чем грозит их повреждение.
Подводные кабели вчера и сегодня
Современные подводные кабели — это пролегающие по дну океанов волоконно-оптические системы, которые передают данные в виде зашифрованных световых сигналов, генерируемых при помощи фотонов. В настоящее время насчитывается более 550 кабелей общей протяженностью около 1,4 млн км — это примерно 35 экваторов Земли! Они обеспечивают передачу более 95% данных между странами. Несмотря на развитие спутниковой связи, инфраструктура кабелей также продолжает развиваться, так как они имеют гораздо более высокую пропускную способность.
Первый трансатлантический кабель телеграфа, соединивший США с Великобританией, проложили еще в 1858 году. Тогда королева Виктория отправила телеграмму президенту США Джеймсу Бьюкенену. Из-за низкой пропускной способности медных проводов на доставку телеграммы ушло 17 часов.
Первый межконтинентальный оптоволоконный кабель для телефонной связи проложили по дну Атлантического океана в 1988 году. Этот кабель, TAT-8, принадлежал операторам AT&T, France Telecom и British Telecom. Он позволил соединить Корнелльский университет в США и ЦЕРН в Европе одной из первых интернет-линий. TAT-8 проработал до 2002 года. Возможности кабеля по передаче данных равнялись 40 тыс. обычных телефонных линий, однако их перестало хватать всего через 18 месяцев после начала эксплуатации.
Самые длинные интернет-кабели
SEA-ME-WE-3
Самый длинный действующий сегодня подводный кабель — это SEA-ME-WE-3 (South-East Asia — Middle East — Western Europe 3), введенный в эксплуатацию в 1999 году. Он соединяет Юго-Восточную Азию, Ближний Восток и Западную Европу, проходя через Индийский и Атлантический океаны, и выходит на берег в 39 точках. Протяженность магистрали — 39 тыс. км. В консорциум совладельцев входит 92 компании со всего мира, в том числе операторы Telekom Austria, AT&T, China Telecom, Deutsche Telekom, Omantel, Orange, Saudi Telecom, Softbank Corp., Telecom Egypt, Verizon и Vodafone.
2Africa Pearls
Meta (признана экстремистской, ее деятельность запрещена в РФ) реализует проект самого длинного кабеля в мире 2Africa Pearls, который соединит Европу, Азию и Африку. Его протяженность составит свыше 45 тыс. км, что на 5 тыс. км длиннее экватора Земли. Совладельцами выступают операторы Bayobab, China Mobile, Orange, Saudi Telecom, Telecom Egypt, Vodafone и WIOCC. Точки доступа кабеля будут располагаться в Омане, ОАЭ, Катаре, Бахрейне, Кувейте, Ираке, Пакистане, Индии и Саудовской Аравии, а страны Африки будут соединены между собой перекрестным подключением. Проект планируют завершить в 2024 году.
FLAG Europe — Asia
На третьем месте располагается кабель FLAG Europe — Asia (FEA). Это линия связи, которая соединяет Великобританию с Японией и проходит через Средиземное море, Суэцкий канал, Индийский океан и Южно-Китайское море. Протяженность FEA составляет 28 тыс. км. Кабель ввели в эксплуатацию в 1997 году. Им владеет сетевая компания Global Cloud Xchange, а в число операторов входят AT&T, China Telecom, Deutsche Telekom, Etisalat, Telecom Italia, Teleglobe и другие.
Ключевые хабы
Крупнейшим хабом считается Сингапур, через который проходят и будут проходить 38 подводных кабелей, в том числе все магистрали South-East Asia — Middle East — Western Europe (SEA-ME-WE), а также PEACE Cable.
Далее следует Япония, через которую проходят и будут проходить 33 подводных кабеля, в том числе запущенный в 2023 году Topaz от Google, который соединяет страну с США, и FLAG Europe — Asia (FEA).
Еще одним крупным хабом подводных кабелей считается Египет. Через страну вскоре будет проходить 22 магистрали. В их числе — 2Africa, Asia Africa Europe-1 (AAE-1), FLAG, SEA-MEWE3 и другие. Таким образом, Египет стал хабом для трех самых длинных подводных кабелей.
Четвертый крупный хаб — французский Марсель. Через него проходят и будут проходить 14 кабелей, в том числе 2Africa, AAE-1 и запущенный в 2022 году PEACE Cable протяженностью 25 тыс. км, который соединяет Европу со странами Африки, Пакистаном и Мальдивами.
Слабые места подводных кабелей
Подводные кабели — ключевой элемент информационной инфраструктуры, поэтому особое значение имеют проблемы, связанные с их уязвимостями. Их несколько.
Уязвимость к механическим повреждениям
Обычный оптоволоконный кабель состоит из внутреннего оптического ядра, заключенного в оболочку из стали и медного проводника. Для изоляции используется полиэтилен. Диаметр такого кабеля составляет всего 17–21 мм. Кабели прокладывают специальные суда, а при прокладке используется подводный плуг, который закапывает их на небольшую глубину. Все это делает сети уязвимыми к повреждениям со стороны человека или животного. Также на целостность инфраструктуры сильно влияют природные катаклизмы. Ежегодно происходят более 100 инцидентов, связанных с повреждением кабелей.
Уязвимость к прослушке
Так, в 2013 году экс-сотрудник АНБ США Эдвард Сноуден рассказал, как британские и американские спецслужбы прослушивали более 200 кабелей в рамках сделки с американским телекоммуникационным гигантом AT&T.
Сосредоточенность кабелей в отдельных регионах
Большая их часть проходит через США. В Азии монополия принадлежит китайской Huawei, которую Штаты заподозрили во встраивании лазеек для шпионов. А египетская Telecom Egypt, пользуясь монополией, взимает завышенную плату с владельцев кабелей в регионе.
Недостаточная развитость инфраструктуры для ремонта
Всего в мире насчитывается около 60 ремонтных судов, а в эксплуатацию они вводятся крайне редко. При этом большинство судов старше 20 лет.
Крупнейшие аварии и их последствия
Диверсии в Красном море
В районе Красного моря расположено 17 подводных кабелей, на которые приходится 10% мирового трафика данных и 90% трафика между Европой и Азией. С октября 2023 года по март 2024-го из-за конфликта на Ближнем Востоке в районе Йемена было повреждено уже три кабеля — Seacom-TGN, AAE-1, EIG, которые объединяют Европу, Азию и Африку. Самый крупный из них — ААЕ-1 длиной почти 25 тыс. км — соединяет Гонконг с Францией и обеспечивает интернетом более 20 стран.
Диверсии повлияли на 25% передаваемого трафика и вызвали перебои в работе интернет-связи, в основном в странах Персидского залива и в Индии. В итоге оператор Seacom был вынужден перенаправить трафик в Европу через материковый Китай и США. Это повлияло на пропускную способность задействованных кабелей и на качество связи.
Ремонт магистралей в Красном море сейчас осложняется военными действиями. Подобная диверсия на ААЕ-1 уже происходила в июне 2022 года на территории Египта. Тогда без связи остались более 100 млн человек, не работали облачные сервисы Google, Amazon и Microsoft.
Где Тонга, там и рвется
Тихоокеанское островное государство Тонга с населением около 100 тыс. человек дважды за недавнюю историю оставалось без интернета — в 2019 и 2022 годах. Оба раза причиной стал разрыв кабеля Tonga Cable, соединяющего небольшое королевство с другим океанским государством Фиджи. В первом случае разрыв произошел из-за того, что судно зацепило кабель якорем и порвало его. Во втором случае причиной аварии стало извержение вулкана. Тонга потеряло связь с внешним миром на несколько недель, так как ближайшее ремонтное судно находилось в 4700 км.
Потрясения компаний
В 2006 году из-за сильного землетрясения в Азии остались без интернета Тайвань и Гонконг. Из строя вышли 80% подводных кабелей, в том числе Азиатско-Тихоокеанской кабельной сети, которая связывает Северную и Юго-Восточную Азию, и линии SEA-ME-WE-2, которая тянется от Южной Кореи вокруг Евразии до Нидерландов. Из-за обрыва пострадало множество коммерческих компаний, а также торговцы ценными бумагами.
Пути решения проблем
Новые магистрали
Развитие спутникового интернета пока не способно полностью заменить кабели. В связи с этим государства и компании работают над расширением кабельной сети, чтобы охватить новые регионы и увеличить число центров сосредоточения инфраструктуры.
Nuvem из Европы в Америку
Google в 2023 году анонсировала прокладку трансатлантического подводного кабеля Nuvem, который соединит Португалию, Бермудские острова и США. Его протяженность составит 15 тыс. км. Ожидается, что он будет готов к эксплуатации в 2026 году. Этот кабель станет первым, который соединит Бермудские острова с Европой. В Португалии уже расположен действующий кабель Google Equiano, который идет в Того, Нигерию, Намибию, Южную Африку и на остров Святой Елены. В США же Nuvem будет располагаться в Южной Каролине, где уже проложен другой кабель — Google Firmina, который идет в Аргентину, Бразилию и Уругвай.
«Цифровой Шелковый путь»
Телекоммуникационные компании AzerTelecom и «Казахтелеком» в 2022 году подписали соглашение о прокладке Транскаспийского оптоволоконного кабеля по дну Каспийского моря в рамках проекта Digital Silk Way («Цифровой Шелковый путь»). Он пройдет через Грузию и соединит регион с Европой. В Азербайджане уже началось строительство магистральной линии через Каспийское море, которую доведут до Казахстана к концу 2024 года.
Трансарктические проекты
В Арктическом регионе планируется проложить сразу два кабеля. В России уже стартовал проект трансарктического подводного кабеля «Полярный экспресс», который соединит Мурманск и Владивосток по самому короткому пути между Европой и Азией. Его протяженность составит 12 650 км, кабель будет иметь пропускную способность от 52 до 104 Тб/с. В 2022 году был завершен первый участок «Полярного экспресса» от Териберки до Амдермы, а в 2024-м планируется его прокладка к поселку Диксон. Также к кабелю планируют подключить Тикси, Певек, Анадырь, Петропавловск-Камчатский и Южно-Сахалинск. Проект должен завершиться в 2028 году.
А консорциум Far North Fiber, в который входят американская Far North Digital, японская Arteria Networks и финская Cinia, планирует проложить арктический кабель протяженностью 14,5 тыс. км. Он протянется от Европы к Японии через Северо-Западный проход в Арктике и охватит США, Канаду, Норвегию, Финляндию и Ирландию. Завершить проект планируется в 2027 году.
Системы предотвращения аварий и ремонта
На современных судах уже устанавливают сенсоры, которые подают сигнал тревоги, если они подходят слишком близко к кабелям. А ремонтные суда оснащают новейшим оборудованием. Так, французская Optic Marine в 2022 году ввела в эксплуатацию судно CS Cable Vigilance, которое имеет на борту подводный беспилотник.
Модернизируют и системы оповещения о разрывах. Австралийская компания Telstra использует систему Always On для почти мгновенного перенаправления интернет-трафика с одного кабеля на другой при возникновении проблемы. Это позволяет сократить время восстановления доступа в интернет с восьми часов менее чем до 30 минут. Великобритания же начала использовать многоцелевой разведывательный корабль, который поможет обезопасить подводную телекоммуникационную инфраструктуру. Его оснастили передовыми датчиками и группировкой дистанционно управляемых и автономных подводных дронов. Судно начали эксплуатировать осенью 2023 года.
Инфографика: Светлана Прохорова
Источники данных для инфографик: submarinecablemap.com (2022), adh.az, cloud.google.com, farnorthfiber.com, полярныйэкспресс.рф
Хочешь стать одним из более 100 000 пользователей, кто регулярно использует kiozk для получения новых знаний?
Не упусти главного с нашим telegram-каналом: https://kiozk.ru/s/voyrl