Что вы, вероятно, не знали о подводных кабелях

Многие обратили внимание на подводные кабели благодаря активности Google Fiber в последние годы. История подводных кабелей берет свое начало в 1850-х годах. Первые подводные кабели связи, проложенные в 1850-х годах, передавали телеграфный трафик. В 1866 году был завершен трансатлантический подводный кабель, и подводные кабельные сети по всему миру постепенно расширялись. Однако первый трансатлантический оптоволоконный кабель (TAT-8) был проложен в 1988 году. С годами оптоволоконные кабели прокладывались по всему миру, соединяя экономики и общества, всё более зависящие от телекоммуникаций.

Прокладка подводных кабелей — невероятно медленный, сложный, опасный и дорогостоящий процесс. Перед прокладкой кабелей необходимо провести множество исследований, чтобы гарантировать бесперебойную работу. Например, необходимо провести обследование маршрутов, разработать технологии, проложить кабель так, чтобы он не потерялся, не сломался и не повредился. Морское дно такое же холмистое, каменистое и разнообразное, как и любой рельеф суши, поэтому экспедиции по прокладке подводных кабелей всегда начинались с исследований для поиска относительно ровных и неразрывных маршрутов. Это очень сложная работа. Кроме того, для этого требуется огромный человеческий труд, и настоящие мужчины и женщины трудятся долгие и утомительные часы, чтобы сделать это возможным. В наши дни, с развитием технологий, новые кабели, как правило, закапывают с помощью роботизированных подводных плуги, которые ползают по морскому дну. Но такие масштабные проекты по-прежнему дороги и длительны.

Вы можете думать, что ваш интернет поддерживается спутниками. Возможно, вы знаете, что на орбите находится более тысячи спутников, и хвалите их за производительность. Однако на самом деле более 99% международной связи осуществляется по подводным кабелям. Даже в эпоху спутников развитие подводных кабелей идёт быстрее, чем развитие спутников. У спутников есть двойная проблема: задержка и потеря битов. Передача и приём сигналов в космос и из космоса требуют времени. Тем временем исследователи разработали оптоволокно, способное передавать информацию со скоростью 99,7% скорости света. Подводные кабели быстрее, обрабатывают больше данных, надёжнее и служат дольше, чем спутники.

Как известно, кабели, проложенные под землей, часто подвергаются различным повреждениям. Например, строительные компании и экскаваторы кажутся естественными врагами заглублённых кабелей. Хотя в океане нет строительной техники, которая могла бы объединиться и образовать «Опустошитель», существует множество постоянных угроз для подводных кабелей со стороны воды. Помимо акул, кабель постоянно подвергается риску повреждения якорями, тралением рыболовными судами и стихийными бедствиями.

Акулы любят есть наши подводные кабели. Это связано с тем, что кабели мешают им жить нормальной жизнью, но сами кабели вкусны. Наиболее распространённая причина, по которой акулы кусают оптоволоконный кабель, заключается в том, что оптоволокно излучает слабое электрическое поле, которое улавливается сенсорной системой акул. Акулы пережевывают подводные кабели, иногда повреждая их. В ответ на это такие компании, как Google, экранируют свои кабели защитной оболочкой, защищающей от акул.

Вы ошибаетесь, если думаете, что акулы — единственные живые существа, способные повредить подводные кабели. Многие считают, что перерезать подводный кабель связи сложно из-за тысяч смертельно опасных вольт, проходящих по каждому из них. Именно поэтому люди считают, что «живым» врагом подводных кабелей являются только акулы. Однако это не так. За последние три года произошли случаи антропогенных повреждений, которые сделали это невозможное возможным. Например, в Египте в 2013 году к северу от Александрии были задержаны мужчины в гидрокостюмах, умышленно перерезавшие кабель Юго-Восточная Азия — Ближний Восток — Западная Европа 4, который простирается на 12 500 миль и соединяет три континента. Скорость интернета в Египте была снижена на 60% до тех пор, пока линия не была восстановлена.

В разгар Холодной войны СССР часто передавал слабо закодированные сообщения между двумя своими крупнейшими военно-морскими базами. Сильная шифровка была хлопотным и излишним занятием, 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 и прослушать его. Они не рассчитывали на USS Halibut, специально оборудованную подводную лодку, способную проскользнуть мимо советской обороны. Американская подводная лодка обнаружила кабель и установила гигантскую прослушку, ежемесячно возвращаясь, чтобы записать записанные ею сообщения. Эта операция, получившая название IVY BELLS, позже была раскрыта бывшим аналитиком АНБ Рональдом Пелтоном, который продал информацию о миссии Советам. Сегодня прослушивание подводных кабелей связи является стандартной операционной процедурой для разведывательных агентств. Шпионы обожают подводные кабели. Да, это действительно угроза безопасности страны. Поэтому правительства должны предпринять что-то, чтобы избежать контакта с этими шпионами. Что касается электронного шпионажа, одним из главных преимуществ Соединённых Штатов является ключевая роль их учёных, инженеров и корпораций в разработке и создании значительной части глобальной телекоммуникационной инфраструктуры. Основные линии передачи данных, как правило, пересекают американские границы и территориальные воды, что делает прослушку, если можно так выразиться, лёгкой задачей. Когда были обнаружены документы, украденные бывшим аналитиком АНБ Эдвардом Сноуденом, многие страны были возмущены, узнав, в каких масштабах американские разведывательные агентства перехватывают иностранные данные. В результате некоторые страны пересматривают инфраструктуру самого Интернета. Например, Бразилия запустила проект по строительству подводного кабеля связи в Португалию, который не только полностью обходит территорию Соединённых Штатов, но и специально исключает участие американских компаний.

Мы можем себе представить, что в самых холодных глубинах океана ремонт кабеля - очень сложная работа. Это такая же боль, как и то, что вы не можете дотянуться до чего-то за своим столом, когда решаете заменить кабель Ethernet. Потому что мы не можем достичь дна океана. Тем не менее, у людей всегда есть способ решить эту проблему. Когда повреждается подводный кабель, отправляются специальные ремонтные суда. Если кабель находится на мелководье, запускаются роботы, которые захватывают кабель и вытаскивают его на поверхность. Если кабель находится на большой глубине (6500 футов и более), суда спускают специально разработанные кошки, которые захватывают кабель и поднимают его для ремонта. Чтобы упростить задачу, кошки иногда разрезают поврежденный кабель на две части, а ремонтные суда поднимают каждый конец отдельно над водой для заплатки.

Чтобы гарантировать бесперебойную работу подводных кабелей, их минимальный срок службы составляет 25 лет. По состоянию на 2014 год на дне океана находилось 285 коммуникационных кабелей, 22 из которых ещё не эксплуатируются. Эти неиспользуемые кабели называются «тёмными кабелями». Срок службы подводных кабелей составляет 25 лет, в течение которых они считаются экономически выгодными с точки зрения пропускной способности. Некоторые могут спросить: «Достаточно ли проектного срока службы в 25 лет, или владельцы кабелей теперь надеются продлить «пенсию» своего кабеля сверх этого срока? Прослужат ли кабели действительно так долго? …» Фактически, некоторые крупные компании, занимающиеся подводными кабелями, уже публично заявили, что теперь они ожидают, что их подводное оборудование будет практически и экономически выгодным как минимум в течение 25 лет (а возможно, и 30 лет) благодаря модернизации технологии SLTE.

Более 550 000 миль гибких подводных кабелей, размером примерно с садовый поливочный шланг, передают все электронные письма, поисковые запросы и твиты со всего мира. Вместе они ежедневно передают туда и обратно объём информации, эквивалентный объёму нескольких сотен Библиотек Конгресса.