До 99 процентов международных данных передаётся по коммуникационным кабелям, лежащим на дне океана. Они соединяют между собой почти все континенты Земли, а длина таких проводов в общей сложности превышает миллион километров. Этот способ передачи информации даже во времена спутников считается самым надёжным и быстрым, но в то же время на глубине до девяти километров таится немало угроз, способных нарушить функционирование, казалось бы, уже налаженной системы.
Когда море превзошло космос
Идея проложить кабель по морскому дну возникла ещё в середине XIX века. Первые подводные коммуникационные провода, которые предназначались для передачи телеграфного сигнала, заработали в 1850-х годах, а первый трансатлантический телефонный кабель начал функционировать в 1852 году.
С тех пор изменилось почти всё: вместо обычного медного провода, покрытого гуттаперчей, теперь используют волоконно-оптические кабели с жестким пластиковым защитным слоем и водонепроницаемым покрытием, способные передавать не только телефонный трафик, но и любые цифровые данные. Самый современный из всех — трансатлантический интернет-кабель Marea, принадлежащий Microsoft и Facebook — способен передавать 160 Тбит информации в секунду, что эквивалентно 71 миллиону одновременных просмотров потокового видео высокой чёткости. Для сравнения, проектная мощность одного из самых знаковых трансатлантических кабелей последнего времени — линии 14-го поколения ТАТ-14, которая соединяла США и страны Евросоюза — составляла «всего» 9,38 Тбит в секунду.
Ещё в 2012 году специалистами компании Hibernia Atlantic было доказано, что операторы способны через провода длительно и безошибочно передавать данные на скорости 100 Гбит в секунду на маршрутах длинной до шести тысяч километров. И со временем их возможности только растут. Именно это обстоятельство является главным преимуществом кабельного соединения перед спутниковой связью. Из космоса передача сведений возможна лишь на скорости 1000 Мбит в секунду и с гораздо большей задержкой.
Единственным континентом, где доступ к Интернету, как, впрочем, и другим каналам коммуникации, до сих пор обеспечивается через спутник, остаётся Антарктида. Проведение до неё кабеля пока что остаётся нереализуемой затеей как с экономической, так и с технической точки зрения — чтобы нормально функционировать, провод должен выдерживать температуры -80 градусов по Цельсию, а также сильную деформацию от льда, протекающего до 10 метров в год.
Защитные меры и взаимозаменяемость
ТАТ-14 15 декабря 2020 года, после 19 лет службы, был выведен из эксплуатации. Но для простых потребителей это событие осталось совершенно незамеченным. По данным портала submarinecablemap.com, в настоящее время через Атлантический океан, соединяя США и Европу, проходят минимум 13 кабелей, и их мощностей вполне достаточно, чтобы заместить выпадающие объёмы. К тому же большинство из них состоят из нескольких веток, в том числе резервных, что является гарантией от разных неожиданностей.
Однако в океане таится множество опасностей, способных нарушить нормальное функционирование линий. В топ угроз входят корабли и якоря, рыбацкие сети и даже акулы. По непонятной причине — может быть, из-за электромагнитных полей или просто из любопытства, последние любят жевать провода и нередко нарушают их изоляцию.
Чтобы обезопасить кабели от подобного рода воздействий, на небольших глубинах их как правило закапывают, а для большей уверенности части, расположенные на мелководье, покрывают слоем кевлара или другого защитного материала. Из-за этого толщина проводов может разниться: в прибрежных зонах она, например, составляет примерно шесть сантиметров, тогда как на глубине свыше двух километров, где наблюдается относительное затишье — каких-то 17 миллиметров.
Впрочем, предпринимаемые меры безопасности не дают 100-процентной гарантии от того, что каким-нибудь умельцам не вздумается просто перерезать кабель, как это случилось в Египте в 2013 году. Тогда под Александрией были задержаны несколько злоумышленников в гидрокостюмах и с кусачками, которые намеренно перерезали подводные провода, соединяющие три континента. В результате скорость Интернет-соединения в Египте упала на 60 процентов, пока линия не была полностью восстановлена.
Самую же большую угрозу для кабелей представляют природные катаклизмы. Например, ураган «Сэнди» в 2012 году повредил большинство кабелей, находящихся в Нью-Джерси и Нью-Йорке — основных точках выхода проводов на берег. В итоге интернет-соединение между Северной Америкой и Европой отсутствовало в течение нескольких часов.
На этот случай современные линии строят на основе топологии «самовосстанавливающегося кольца». Такая система в случае поломки на одном из отрезков перенаправляет трафик на оставшиеся, за счёт чего достигается высокая устойчивость механизма передачи данных. Она продолжит работать и в случае второго нарушения, но поскольку кольцо поделится на два подкольца, его функционирование будет несколько ограничено. Так случилось в ноябре 2003 года, когда у TAT-14 с интервалом в несколько недель произошло два разрыва: сначала на южном канале между США и Великобританией, затем на канале между Францией и Нидерландами. Тогда перебоев в предоставлении интернет-услуг в Соединенном Королевстве избежать все равно не удалось.
И всё же проблемы на одной из линий сегодня вполне компенсируются мощностями других. Согласно статистике LINX, через которую проходит почти весть трафик Великобритании и половина европейского, после обрыва ТАТ-14 падение трафика составило 2 Гбит в секунду при общем его объеме в 32 Гбит. При этом значительный объём данных, проходящих по кабелю, перераспределился между другими сетями, которые могли вследствие этого испытывать перегрузки. Но непосредственно пользователям это не причинило практически никакого дискомфорта.
05.02.2021