Как работают подводные кабели и чем грозит их повреждение

РБКHi-Tech

От моря до облака

Рассказываем и показываем, как устроены и где проложены подводные интернет-кабели

Авторы: Мария Решетникова, Екатерина Сазонова

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.

Хаб в Сингапуре

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).

Хаб в Японии

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.

Хаб в Марселе

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.

Интернет-кабели, идущие через Красное море

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.

Кабели, обеспечивающие доступ в интернет на островах Океании

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.

Сеть подводных кабелей в Азиатском регионе

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.

Трансатлантические интернет-кабели

«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.

Проект первого транскаспийского кабеля

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

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Такси высокого полета Такси высокого полета

Как и на чем мы будем передвигаться через несколько десятилетий

РБК
Как улучшить память: 10 проверенных методик Как улучшить память: 10 проверенных методик

Как повысить уровень интеллекта и сохранить молодость мозга?

ТехИнсайдер
Ню в невесомости Ню в невесомости

Анна Грачевская – девушка явно не робкого десятка

Playboy
Укоренившаяся ассоциация: почему именно гвоздики — траурные цветы? Укоренившаяся ассоциация: почему именно гвоздики — траурные цветы?

Почему именно гвоздики получили такую мрачную ассоциацию?

ТехИнсайдер
Насколько добрый мой город? Насколько добрый мой город?

Репортаж с конференции «Про развитие городов и сообществ»

Позитивные изменения
Эта диета «убивает» вас: 4 типа продуктов, которые ведут к диабету Эта диета «убивает» вас: 4 типа продуктов, которые ведут к диабету

Ученые и врачи уже давно знают, какая диета повышает риски развития диабета

ТехИнсайдер
Стюардесса рассказала, какие мифы об авиации в кино сильнее всего бесят Стюардесса рассказала, какие мифы об авиации в кино сильнее всего бесят

Мифы о стюардессах: высокие каблуки, запрещенные вещества и отношения с пилотами

Maxim
Зачем люди сидят на диете из мяса и зелени? Интересные факты о питании: стоит узнать! Зачем люди сидят на диете из мяса и зелени? Интересные факты о питании: стоит узнать!

Как комбинирование мяса с зеленью может помочь регулировать уровень сахара

ТехИнсайдер
Все фильмы ужасов «Пила» от худшего до самого убойного Все фильмы ужасов «Пила» от худшего до самого убойного

Почему некоторые ленты о Пиле прекрасны, а другие хочется распилить и сжечь

Maxim
5 решений, которые нужно принять парам поколения Y 5 решений, которые нужно принять парам поколения Y

Какие вопросы перед свадьбой нужно обсудить молодым парам?

Psychologies
Археологи описали каменные артефакты из ритуального комплекса эпохи Дзёмон Археологи описали каменные артефакты из ритуального комплекса эпохи Дзёмон

Археологи исследовали каменные артефакты из ритуального комплекса

N+1
Не вступать в старость без любви: почему возраст пугает и как научиться его принимать Не вступать в старость без любви: почему возраст пугает и как научиться его принимать

Глава из книги «Возраст: Инструкция по применению»

Forbes
В Греции нашли остатки древнейших в Европе молотильных досок В Греции нашли остатки древнейших в Европе молотильных досок

Анализ каменных артефактов, найденных на четырех археологических памятниках

N+1
Александр Ширвиндт: «На отдыхе за границей мы с Андрюшей Мироновым буквально голодали» Александр Ширвиндт: «На отдыхе за границей мы с Андрюшей Мироновым буквально голодали»

«Восемьдесят восемь лет назад меня принесли из роддома имени Грауэрмана...»

Караван историй
Большинство людей не знают, что у них есть апноэ: что это такое? Большинство людей не знают, что у них есть апноэ: что это такое?

Как узнать, действительно ли ваш храп вредит вашему здоровью?

ТехИнсайдер
Порочная прибыль Порочная прибыль

Как экономика Макао стала самой быстрорастущей в мире

Деньги
Дэдпул, Росомаха и другие мутанты: 13 фильмов о Людях Икс от худшего к лучшему Дэдпул, Росомаха и другие мутанты: 13 фильмов о Людях Икс от худшего к лучшему

Вспоминаем фильмы о Людях Икс и выбираем лучший из них

Правила жизни
Запах старости: почему пожилые люди странно пахнут Запах старости: почему пожилые люди странно пахнут

«Запах старости»: что его вызывает? Это связано с гигиеной или болезнями?

ТехИнсайдер
Артериальную гипертензию у подростков связали с инфарктами и инсультами во взрослом возрасте Артериальную гипертензию у подростков связали с инфарктами и инсультами во взрослом возрасте

У подростков с артериальной гипертензией высок риск инфарктов во взрослой жизни

N+1
«Конец мира — это только начало: Экономика после краха глобализации» «Конец мира — это только начало: Экономика после краха глобализации»

Как деглобализация повлияет на важнейшие промышленные материалы

N+1
Попали в историю Попали в историю

Какие цифровые данные оставляют пользователи в Сети и для чего их собирают

РБК
С видом на простор С видом на простор

Смотреть мир — только на машине!

Новый очаг
Прощай, молодость: что такое кризис среднего возраста и как с ним справиться Прощай, молодость: что такое кризис среднего возраста и как с ним справиться

Как проявляется кризис среднего возраста и что поможет его пережить

Forbes
Нет пределов совершенству Нет пределов совершенству

Kalisa — стильная яхта, на которой можно ходить даже в шторм

Y Magazine
Как сам Ломоносов оценивал свои научные заслуги: отрывок из книги Как сам Ломоносов оценивал свои научные заслуги: отрывок из книги

Биография Михаила Ломоносова, в которой автор систематизирует все его достижения

СНОБ
Что такое маховик и для чего он нужен. Устройство и неисправности Что такое маховик и для чего он нужен. Устройство и неисправности

Все о маховике: что это и для чего нужно в автомобиле

РБК
Литературные персонажи, которые бесят всех до чертиков Литературные персонажи, которые бесят всех до чертиков

11 примеров, когда герой книги раздражает настолько, что хочется бросить чтение

Maxim
Коллаж всего Коллаж всего

Иван Горшков: большой визуальный взрыв

Weekend
Букет — маме, жене — цветок: новый тренд возмутил пользователей соцсетей Букет — маме, жене — цветок: новый тренд возмутил пользователей соцсетей

Кто дороже: мама или жена? Каждая занимает особое место в сердце мужчины

Psychologies
Инновации, для которых нужно немного сойти с ума Инновации, для которых нужно немного сойти с ума

Как небольшая фирма начала выпускать лазерное оборудование мирового класса

Монокль
Открыть в приложении