Правообладатель иллюстрации Getty Image caption США полагают, что российские подводные лодки могут перерезать подводные кабели связи
Российские подводные лодки и надводные корабли-шпионы патрулируют мировой океан в опасной близости к проложенным по морскому дну коммуникационным кабелям, сообщила накануне газета New York Times.
Эксперты из ВМС и спецслужб США высказывают опасения, что в случае возникновения конфликта Россия может нанести удар по интернет-кабелям, обеспечивающим глобальные коммуникации.
Пока, правда, нет никаких признаков того, что кто-то собирается перерезать оптоволокно в океане, но высокопоставленные военные чины США и их союзников выражают тревогу в связи активизацией российских вооруженных сил в разных частях мира.
США держат в секрете как данные о военно-морской активности России, так и сведения о своих наблюдениях за маневрами российских подлодок и надводных кораблей, а также планы действий на тот случай, если кабели будут перерезаны.
Русская служба Би-би-си рассматривает проблему обеспечения безопасности подводных оптоволоконных кабелей в вопросах и ответах.
Подлодки России подбираются к американским кабелям?
Западные эксперты по России давно обращают внимание на такую потенциальную опасность, сказал в интервью Би-би-си Кир Джайлс, научный сотрудник Российской и Евроазиатской программы Королевского института международных отношений в Лондоне (Чатэм-хаус).
Правообладатель иллюстрации Getty Image caption В годы холодной войны США и СССР подключались к подводным кабелям в целях шпионажаОднако, по его словам, попытка отрезать США от глобальной сети вряд ли осуществима из-за огромного количества соединений внутри страны и за ее пределами
"Я сильно сомневаюсь в том, что кто-то намеревается отрезать США", - сказал Джайлс.
В докладе о российской тактике информационной войны, который вскоре обнародует Чатэм-хаус, упоминается эпизод, относящийся к событиям, связанным с военной активностью России в Крыму в начале 2014 года.
Тогда украинские телекоммуникационные компании сообщали о проблемах с интернет-соединениями и мобильной связью.
"Они (Россия) способны нарушать работу инфраструктуры интернета для получения стратегического контроля в конкретном регионе", - говорит Джайлс.
Отрезать же от интернета такую страну как США - задача трудновыполнимая, если вообще возможная.
Правообладатель иллюстрации Getty Image caption Во время Крымской войны телеграфный кабель англичан соединил Балаклаву с Варной и ЛондономЧтобы лишить один только Нью-Йорк доступа к интернету, нужно перерезать 10 кабелей, замечает эксперт журнала Wired Эндр Блум. Но при этом сохранится возможность обеспечивать трафик по резервным кабелям.
В годы холодной войны и США и СССР не упускали возможности подключаться к подводным кабелям для сбора разведданных.
Если верить Эдварду Сноудену, эта практика активно применяется и сейчас американским Агентством национальной безопасности и британской службой электронной разведки GCHQ.
Где проложены "провода мирового интернета"?
"Где не слышно ни звука, ни эха, в пустынях придонной тьмы / По равнинам из серой грязи в кожухах протянулись мы", - писал Редьярд Киплинг о телеграфных кабелях в середине XIX века.
Правообладатель иллюстрации TeleGeography Image caption Подводные кабели опутали по дну океанов весь мир, как показано на крате TeleGeography 2015 годаСегодня оптоволоконные кабели, проложенные по суше и под водой, опутывают Землю, словно паутина, как видно на новой карте подводных кабелей компании TeleGeography.
В 2013 году, как пишет Popular Mechanics, по дну мирового океана тянулись более 200 кабелей. В 2014 их насчитывалось уже 285.
Самые длинные кабели проложены через Атлантический и Тихий океаны. Протяженность тихоокеанского кабеля Southern Cross ("Южный крест") почти 30 тысяч км.
Что угрожает кабелям?
Кабели, хотя и прокладываются на большой глубине, порой в несколько километров, уязвимы для стихийных бедствий и техногенных катастроф, корабельных якорей, тралов рыболовецких судов и зубов акул.
Авария на АЭС "Фукусима" в Японии в марте 2011 года сопровождалась серией подводных оползней. Несколько кабелей были погребены многокилометровой толщей породы, что сделало их недоступными.
Пожар в окрестностях морского порта Александрия в Египте в феврале 2013 года повредил шесть подводных кабелей и нарушил интернет-соединения на восточном побережье Африки и на юге Европы.
В марте 2013 года в Александрии была арестована группа людей, которых обвинили в том, что они перерезали четыре подводных кабеля системы трансконтинентальной связи протяженностью более 20 тысяч километров между Сингапуром и Францией.
Большинство компаний, осуществляющих прокладку подводных кабелей, тянут не одну, а несколько "жил". Зачастую пользователи интернета не замечают обрывов связи: соединение переводят на резервные и параллельные линии.
Как защитить кабель?
"Инженеры постоянно работают над совершенствованием защиты кабелей и поисками оптимальных маршрутов прокладки. Не уверен, что можно сконструировать нечто, обладающее 100% надежностью, но кабели очень надежны, учитывая, в каких сложных условиях они эксплуатируются", - говорит аналитик компании TeleGeography Алан Молдин.
Правообладатель иллюстрации Getty Image caption Ремонт подводного кабеля не менее трудоемкое и дорогостоящее дело, чем его прокладкаКакое-то оборудование для резки кабелей, установленное на подлодке, теоретически можно применить в диверсионных целях, сказал Би-би-си Джереми Хартли, владелец компании ETA, консультирующей подводный кабельный бизнес.
По его словам, чем ближе к берегу подходит такой кабель, тем толще защитная оболочка и глубже залегание. На небольших глубинах кабели уязвимее для подводных лодок и террористов-диверсантов.
На больших глубинах их тоже можно перерезать, но это обойдется дороже, сказал Хартли. Он считает, что опасность для кабелей со стороны военных или террористов относится к угрозам низшего уровня, менее вероятным, чем ущерб от якорей.
По мнению Джайлса, физическое присутствие военных и боевой техники в местах залегания кабелей делает их особенно уязвимыми в случае конфликта.
"Инфраструктура интернета во времена кризисов нуждается в такой же защите, как любые другие стратегические объекты", - отмечает Джайлс.
Ремонт оптоволоконного кабеля – мероприятие столь же трудоемкое и дорогостоящее, как и его прокладка, отмечают специалисты.
Почему нельзя обойтись спутниками?
Оптоволоконные кабели позволяют передавать данные быстрее и дешевле, чем спутники. Те и другие были разработаны в 1960-е годы. Недостатки спутниковой связи заключаются в относительно долгом времени ожидания и потере качества.
Правообладатель иллюстрации Getty Image caption Инфраструктура интернета нуждается в такой же защите, как любые другие стратегические объектыПередача и прием сигнала с помощью спутника требует больше времени, чем по оптоволоконному кабелю. Уже разработаны кабели, по которым информация передается со скоростью, составляющую 99,7% скорости света.
Единственный континент, лишенный физического оптоволоконного соединения с остальным миром и интернетом, - Антарктида. Антарктические исследовательские станции производят больше данных, чем можно передать через космос.
Стоимость широкополосной передачи данных через спутник значительно выше, чем по оптоволокну, написал специалист по спутниковым коммуникациям Бен Ханнент на сайте вопросов и ответов Quora.
Один спутник обладает такими же возможностями для широкополосной передачи информации, как один оптический канал, используемый ненадлежащим образом.
Сроки службы спутников и оптоволоконных кабелей сопоставимы: спутника - 20 лет, кабелей – 20-25 лет.
Кабель обладает хорошей физической защищенностью. Спутник практически лишен ее.
То, что вы видите выше, это подводный кабель связи.
Диаметром он 69 миллиметров, и именно он переносит 99% из всего международного трафика связи (т.е. интернет, телефония и прочие данные). Соединяет он все континенты нашей планеты, за исключением Антарктиды. Эти удивительные волоконно-оптические кабели пересекают все океаны, и длинной они сотни тысяч, да что говорить, миллионы километров.
Карта Мира подводной кабельной сети
Это «CS Cable Innovator», он специально разработан для прокладки волоконно-оптического кабеля и является крупнейшим в своем роде кораблем в мире. Построен он в 1995 году в Финляндии, он 145 метров в длину, а шириной он 24 метра. Он способен перевозить до 8500 тонн волоконно-оптического кабеля. Корабль имеет 80 кают, из которых 42 — каюты офицеров, 36 — каюты экипажа и две каюты класса люкс.
Без технического обслуживания и дозаправки он может трудиться 42 дня, а если его будет сопровождать корабль поддержки, то все 60.
Первоначально, подводные кабели были простыми соединения типа точка-точка. Сейчас же подводные кабели стали сложнее и они могут делиться и разветвляться прямо на дне океана.
С 2012 года провайдера был успешно продемонстрирован подводный канал передачи данных с пропускной способностью в 100 Гбит/с. Тянется он через весь Атлантический океан и длина его равна 6000 километрам. Представьте себе, что три года назад пропускная способность меатлантического канала связи была в 2,5 раза меньше и была равна 40 Гбит/с. Сейчас корабли подобные «CS Cable Innovator» постоянно трудятся дабы обеспечивать нас всё быстрым межконтинентальным интернетом.
Сечение подводного кабеля связи
1. Полиэтилен
2. Майларовое покрытие
3. Многожильные стальные провода
4. Алюминиевая защита от воды
5. Поликарбонат
6. Медная или алюминиевая трубка
7. Вазелин
8. Оптические волокна
По дну моря оптоволоконный кабель укладывается за один раз от одного берега до другого. В некоторых случаях для организации ВОЛС по дну моря/океана требуется несколько кораблей, так как необходимое количество кабеля на одно судно может не поместиться.
Подводные оптоволоконные линии связи делятся на репитерные (с использованием подводных оптических усилителей) и безрепитерные. Первые из них подразделяются на прибрежные линии связи и магистральные трансокеанские (межконтинентальные). Безрепитерные линии связи делятся на прибрежные линии связи и линии связи между отдельными пунктами (между материком и островами, материком и буровыми станциями, между островами). Существуют и линии связи с применением удаленной оптической накачки.
Кабели ВОЛС для прокладки по дну, как правило, состоят из оптического сердечника, токоведущей жилы и внешних защитных покровов. Кабели для безрепитерных оптоволоконных линий имеют такую же структуру, но у них токоведущая жила отсутствует.
Особые проблемы прокладки ВОЛС через водные препятствия (под)водой связаны с ремонтом морских линий связи. Ведь, лежа долгое время на морском дне, кабель становится практически невидимым. Кроме того, течения могут отнести оптоволоконный кабель от места его первоначальной прокладки (даже на многие километры), а рельеф дна сложен и разнообразен. Повреждения кабелю могут наноситься якорями кораблей и представителями морской фауны. Возможно также отрицательное воздействие на него при дноуглубительных работах, установке труб и бурении, а также при подводных землетрясениях и оползнях.
Вот так он выглядит на дне. Каковы экологические последствия прокладки телекоммуникационных кабелей на морском дне? Как это влияет на дно океана и животных, которые там живут? Хотя буквально миллионы километров кабелей связи были размещены на дне моря в течение последнего столетия, это никак не повлияло на жизнь подводных обитателей. Согласно недавнему исследованию, кабель оказывает лишь незначительные воздействия на животных, живущих и находится в пределах морского дна. На фотографии выше мы видим разнообразие морской жизни рядом с подводным кабелем, который пересекает континентальный шельф Half Moon Bay.
Тут кабель всего лишь 3,2 см. толщины.
Многие опасались, что кабельное телевидение загрузит каналы, но на самом деле оно увеличило нагрузку всего лишь на 1 процент. Причем кабельное телевидение, которое может идти по подводным волокнам уже сейчас имеет пропускную способность в 1 Терабит, в то время как спутники дают в 100 раз меньше. И если хотите купить себе такой межатлантический кабель, то он вам обойдется в 200-500 миллионов долларов.
А вот сейчас я вам расскажу про первый кабель через океан. Вот слушайте …
Вопрос о том, как наладить электрическую связь через огромные просторы Атлантического океана, разделяющего Европу и Америку, волновал умы ученых, техников и изобретателей уже с начала сороковых годов. Еще в те времена американский изобретатель пишущего телеграфа Самуэль Морзе высказал уверенность в том, что возможно проложить телеграфный «провод по дну Атлантического океана».
Первая мысль о подводном телеграфировании возникла у английского физика Уитстона, который в 1840 году предложил свой проект соединения Англии и Франции телеграфной связью. Его идея была, однако, отвергнута как неосуществимая. К тому же в то время не умели еще так надежно изолировать провода, чтобы они могли проводить электрический ток, находясь на дне морей и океанов.
Положение изменилось после того, как в Европу доставили вновь открытое в Индии вещество — гуттаперчу, и германский изобретатель Вернер Сименс предложил покрывать ею провода для изоляции. Гуттаперча как нельзя более подходит для изоляции именно подводных проводов, ибо, окисляясь и ссыхаясь в воздухе, она нисколько не изменяется в воде и может сохраняться там неопределенно долгое время. Так был решен важнейший вопрос об изоляции подводных проводов.
23 августа 1850 года в море вышло для прокладки кабеля специальное судно «Голиаф» с буксирным пароходом.
Путь их лежал от Дувра к берегам Франции. Впереди шло военное судно «Вигдеон», указывавшее «Голиафу» и буксиру заранее определенный путь, отмеченный буями с развевавшимися на них флагами.
Все шло хорошо. Установленный на борту парохода цилиндр, на который был намотан кабель, равномерно разматывался, и провод погружался в воду. Через каждые 15 минут к проводу подвешивали груз в 10 килограммов 4 свинца, чтобы он погружался на самое дно. На четвертые сутки «Голиаф> достиг французского берега, кабель был выведен на сушу я соединен с телеграфным аппаратом. В Дувр по подводному кабелю была послана приветственная телеграмма из 100 слов. Огромная толпа, собравшаяся в Дувре у конторы телеграфной компании и с нетерпением ожидавшая вестей из Франции, с большим воодушевлением приветствовала рождение подводной телеграфии.
Увы, эти восторги оказались преждевременными! Первая телеграмма, переданная по подводному кабелю с французского берега в Дувр, оказалась и последней. Кабель внезапно отказался работать. Только через некоторое время узнали причину столь внезапной порчи. Оказалось, что какой-то французский рыбак, закидывая невод, случайно зацепил кабель и вырвал из него кусок.
Но все же, несмотря на первую неудачу, даже самые ярые скептики поверили в подводную телеграфию. Джон Бретт организовал в 1851 году второе акционерное общество для продолжения дела. На этот раз был уже учтен опыт первой прокладки, и новый кабель был устроен по совершенно другому образцу. Этот кабель отличался от первого: он весил 166 тони, в то время как вес первого кабеля не превышал 14 тонн.
На этот раз предприятие увенчалось полным успехом. Специальное судно, укладывавшее кабель, прошло без особых затруднений путь из Дувра до Кале, где конец кабеля был соединен с телеграфным аппаратом, установленным в палатке прямо на прибрежном утесе.
Через год, 1 ноября 1852 года было установлено прямое телеграфное сообщение между Лондоном и Парижем. Вскоре Англия была соединена подводным кабелем с Ирландией, Германией, Голландией и Бельгией. Затем телеграф связал Швецию с Норвегией, Италию - с Сардинией и Корсикой. В 1854-1855 гг. был проложен подводный кабель через Средиземное и Черное моря. По этому кабелю командование союзных войск, осаждающих Севастополь, сносилось со своими правительствами.
После успеха этих первых подводных линий вопрос о прокладке кабеля через Атлантический океан для соединения Америки с Европой телеграфной связью был поставлен уже практически. За это грандиозное дело взялся энергичный американский предприниматель Сайрос Филд, образовавший в 1856 году «Трансатлантическую компанию».
Невыясненным был, в частности, вопрос о том, может ли электрический ток пробежать огромное расстояние в 4-5 тысяч километров, отделяющее Европу от Америки. Ветеран телеграфного дела Самуэль Морзе ответил на этот вопрос утвердительно. Для большей уверенности Филд обратился к английскому правительству с просьбой соединить в одну линию все имевшиеся в его распоряжении провода и пропустить через них ток. В ночь на 9 декабря 1856 года все воздушные, подземные и подводные провода Англии и Ирландии были соединены в одну непрерывную цепь длиной в 8 тысяч километров. Ток легко прошел через громадную цепь, и с этой стороны больше сомнений не было.
Собрав все необходимые предварительные сведения, Филд приступил в феврале 1857 года к изготовлению кабеля. Кабель состоял из семипроволочного медного каната с гуттаперчевой оболочкой. Жилы его были обложены просмоленной пенькой, а снаружи кабель был еще обвит 18 шнурами из 7 железных проволок каждый. В таком виде кабель длиной в 4 тысячи километров весил три тысячи тонн. Это значит, что для его перевозки по железной дороге понадобился бы состав из 183 товарных вагонов.
История прокладки кабеля изобылует массой непредвиденных обстоятельств. Он несколько раз обрывался, спаянные куски «не желали» доставлять енергию к месту назначения.
Неутомимый Сайрое Филд организовал компанию, чтобы еще раз попытаться проложить кабель через неподатливый океан. Изготовленный компанией новый кабель состоял из семипроволочного шнура, изолированного четырьмя слоями. Снаружи кабель был покрыт слоем «просмоленной пеньки и обмотан десятью стальными проволоками. Для прокладки кабеля было приспособлено специальное судно «Грейт Истерн» — в прошлом прекрасно оборудованный океанский пароход, не окупавший расходов по пассажирскому движению и снятый с рейсов.
Уже на другой день после отплытия с Грейт Истерн электротехники обнаружили, что по кабелю прекратилось прохождение тока. Пароход, проделав чрезвычайно сложный и опасный маневр, во время которого чуть было не произошел разрыв кабеля, сделал полный поворот и стал обратно наматывать уже спущенный на дно кабель. Вскоре, когда кабель стал подниматься из воды, все заметили причину порчи: через кабель был проткнут острый железный прут, задевший гуттаперчевую изоляцию. Кабель портился еще дважды. Когда стали поднимать обратно кабель с глубины 4 тысяч метров, он от сильного натяжения оборвался и утонул.
Компания изготовила новый кабель, значительно улучшенный по сравнению с прежним. «Грейт Истерн» был оборудован новыми машинами для укладки кабеля, а также специальными приспособлениями, предназначенными для подъема кабеля со дна. Новая экспедиция отправилась в путь 7 июля 1866 года. На этот раз полный успех увенчал отважное предприятие: «Прейт Истерн» достиг американского берега, проложив, наконец, телеграфный кабель через океан. Этот «кабель действовал почти без перерыва в течение семи лет.
Третий трансатлантический кабель был проложен англоамериканской телеграфной компанией в 1873 году. Он соединял Пти-Минон возле Бреста во Франции с Ньюфаундлендом. В течение последующих 11 лет та же компания проложила между Валенсией и Ньюфаундлендом еще четыре кабеля. В 1874 году была построена телеграфная линия, соединявшая Европу с Южной Америкой.
В 1809 году, то есть через три года после прокладки подводного кабеля через Атлантический океан, была завершена постройка еще одного грандиозного телеграфного предприятия — Индо-европейской линии. Эта линия соединила двойным проводом Калькутту с Лондоном. Длина ее — 10 тысяч километров.
Значительно позже, чем через Атлантику, был проложен телеграфный кабель через весь Великий океан. Так телеграфная сеть опутывала весь земной шар. Благодаря этим линиям практически мгновенно действует всемирная паутина – Интернет.
А я пока напомню вам и Оригинал статьи находится на сайте ИнфоГлаз.рф Ссылка на статью, с которой сделана эта копия -
Описывая систему кабелей, которые поддерживают работу Интернета, Нил Стивенсон (Neal Stephenson) как-то сравнил Землю с материнской платой компьютера.
Ежедневно вы видите на улицах телефонные столбы, соединяющие сотни километров проводов, и знаки, предупреждающие о зарытых оптоволоконных линиях, но ведь на самом деле, это лишь малая часть физического облика глобальной Сети. Основные коммуникации прокладываются в самых холодных глубинах океана, и в сегодняшней статье мы перечислим 10 любопытных фактов об этих подводных кабелях.
1. Монтаж кабеля — это медленный, утомительный и дорогостоящий процесс
99% международных данных передается по проводам, лежащим на дне океана, которые называются подводными коммуникационными кабелями. В общей сложности, их длина превышает сотни тысяч миль, а прокладывают такие провода даже на глубине 9 км.
Установка кабелей производится специальными кораблями-укладчиками. Им нужно не просто сбросить на дно провод с прикрепленным грузом, но и проследить за тем, чтобы он проходил только по плоской поверхности, минуя коралловые рифы, обломки затонувших кораблей и другие распространенные препятствия.
Диаметр мелководного кабеля составляет примерно 6 см, а вот глубоководные кабели намного тоньше — толщиной с маркер. Разница в параметрах обусловлена обыкновенном фактором уязвимости — на глубине свыше 2 км практически ничего не происходит, поэтому кабель не нужно покрывать оцинкованным защитным слоем. Провода, расположенные на небольших глубинах, закапывают на дне, используя направленные струи воды под высоким давлением. Хотя стоимость прокладки одной мили подводного кабеля варьируется в зависимости от его общей длины и назначения, этот процесс всегда обходится в сотни миллионов долларов.
2. Акулы пытаются съесть Интернет
Никто не знает, почему именно акулам так нравится грызть подводные кабели. Возможно, это как-то связано с электромагнитными полями. Или же они просто любопытны. А может быть, таким образом они пытаются уничтожить нашу коммуникационную инфраструктуру перед сухопутной атакой. По сути, акулы в буквальном смысле жуют наш Интернет и иногда повреждают изоляцию проводов. В ответ на это такие компании, как Google, покрывают свои коммуникации слоем защитного кевлара.
3. Под водой Интернет уязвим так же, как и под землей
Ежегодно бульдозеры разрушают подземные коммуникационные кабели, и хотя в океане нет подобной строительной техники, под водой проводам угрожают множество других опасностей. Помимо акул, интернет-кабели могут быть повреждены корабельными якорями, рыбацкими сетями и различными стихийными бедствиями.
Одна из компаний, базирующаяся в Торонто, предложила прокладывать такие провода через Арктику, которая соединяет Токио и Лондон. Ранее это считалось невозможным, но климат изменился, и благодаря тающему ледяному покрову данный проект стал вполне реализуемой, но все еще невероятно дорогой задачей.
4. Использование подводных кабелей — это далеко не новая идея
Подводный телеграф между Америкой и Европой
В 1854 году начался монтаж первого трансатлантического телеграфного кабеля, который связывал Ньюфаундленд и Ирландию. Спустя 4 года, была отправлена первая передача с текстом: «Лоус, Уайтхаус получил пятиминутный сигнал. Сигналы катушки слишком слабы для передачи. Попробуйте отправлять медленно и размеренно. Я поставил промежуточный шкив. Ответьте катушками». Согласитесь, не очень вдохновляющая речь («Уайтхаусом» здесь называют Уилдмана Уайтхауса (Wildman Whitehouse), занимавшего на тот момент должность главного электрика Атлантической телеграфной компании).
Для исторической справки: в течение этих четырех лет конструирования кабеля Чарльз Диккенс (Charles Dickens) продолжал писать романы, Уолт Уитмен (Walt Whitman) опубликовал сборник «Листья травы» (Leaves of Grass), небольшое поселение под названием Даллас было официально присоединено к штату Техас, а Авраам Линкольн (Abraham Lincoln) — баллотирующийся в Сенат США — выступил со своей знаменитой речью о «Разделенном Доме».
5. Шпионы обожают подводные кабели
В разгар холодной войны СССР часто транслировала слабо закодированные сообщения между своими двумя основными военно-морскими базами. По мнению русских офицеров, в более мощном шифровании данных не было нужды, поскольку базы были напрямую соединены подводным коммуникационным кабелем, располагающимся в советских территориальных водах, которые кишели всевозможными датчиками. Они считали, что американцы никогда не рискнули бы начать Третью Мировую Войну, пытаясь получить доступ к этим проводам.
Советские военнослужащие не брали в расчет Halibut — специально оснащенную подводную лодку, способную проскользнуть мимо оборонных сенсоров. Эта американская лодка нашла подводный кабель и установила на него гигантское прослушивающее устройство, после чего ежемесячно возвращалась на место для сбора всех записанных сообщений. Позже эта операция под кодовым названием «Ivy bells» была скомпрометирована бывшим аналитиком АНБ, Рональдом Пелтоном (Ronald Pelton), который продал информацию о миссии «советам». В настоящее время прослушивание подводных интернет-кабелей является стандартной процедурой для большинства шпионских агентств.
6. Правительства используют подводные кабели, чтобы избежать шпионажа
В сфере электронного шпионажа Соединенные Штаты обладали одним весомым преимуществом перед другими государствами: их ученые, инженеры и корпорации принимали активное участие в построении глобальной телекоммуникационной инфраструктуры. Основные потоки данных пересекают американскую границу и территориальные воды, что позволяет перехватывать множество сообщений.
Когда документы, украденные бывшим аналитиком АНБ Едвардом Сноуденом (Edward Snowden), обнародовали, многие страны с возмущением восприняли действия американских шпионских ведомств, которые тщательно отслеживали передачу иностранных данных. В результате, некоторые государства пересмотрели саму инфраструктуру Интернета. Бразилия, к примеру, решила проложить подводный коммуникационный кабель аж до Португалии, полностью минуя территорию США. Более того, они не позволяют американским компаниям участвовать в разработке проекта.
7. Подводные интернет-кабели — быстрее и дешевле, чем спутники
Сейчас на нашей орбите находится около 1 000 спутников, мы отправляем зонды на кометы и даже планируем миссии с высадкой на Марс. Кажется, будто создавать виртуальную коммуникационную сеть нужно именно в космосе, хотя нынешний подход с использованием подводных кабелей ничем не хуже. Но разве спутники не превзошли эту устаревшую технологию? Как выясняется, нет.
Несмотря на то, что волокно-оптические кабели и спутники изобрели примерно в одно время, космические аппараты имеют два существенных недостатка: задержка и повреждение данных. Отправка сообщений в космос и обратно действительно занимает много времени.
Между тем, оптические волокна могут передавать информацию практически со скоростью света. Если вы хотите посмотреть, каким бы был Интернет без подводных кабелей, посетите Антарктиду — единственный континент, не имеющий физического подключения к Сети. Местные исследовательские станции полагаются на спутники с высокой пропускной способностью, но даже этой мощности не хватает, чтобы передать все данные.
8. Забудьте о кибервойнах — чтобы нанести Интернету реальный ущерб, вам понадобится акваланг и пара кусачек
Хорошая новость заключается в том, что перерезать подводный коммуникационный кабель довольно сложно, ведь в каждом таком проводнике напряжение может достигать нескольких тысяч вольт. Но как показал случай, произошедший в Египте в 2013 году, сделать это вполне возможно. Тогда к северу от Александрии были задержаны несколько человек в гидрокостюмах, которые намеренно перерезали подводный кабель длиной 12 500 миль, соединяющий три континента. Скорость интернет-соединения в Египте была снижена на 60% до тех пор, пока линию не восстановили.
9. Подводные кабели нелегко ремонтировать, но за 150 лет мы все-таки научились нескольким трюкам
Если вы считаете, что замена кабеля локальной сети, который находится за вашим столом — это сложный и мучительный процесс, попробуйте починить твердый садовый шланг на дне океана. Когда подводные коммуникации повреждаются, на место отправляются специальные ремонтные корабли. Если провод находится на мелководье, роботы фиксируют его и тащат на поверхность. Если же кабель расположен на большой глубине (от 1900 метров), инженеры опускают на дно специальный захват, подымают провод и ремонтируют его прямо над водой.
10. Срок службы подводных проводников Интернета — не более 25 лет
По состоянию на 2014 год, на дне океана было проложено 285 коммуникационных проводов, 22 из которых все еще не используются. Срок эксплуатации подводного кабеля не превышает 25 лет, ведь в дальнейшем он становятся экономически невыгодным с точки зрения мощности.
Тем не менее, за последние десять лет мировое потребление данных пережило настоящий «взрыв». В 2013 году на одного человека приходилось 5 гигабайт интернет-трафика, и по мнению экспертов, к 2018 году этот показатель увеличится до 14 Гб. Вполне возможно, что при таком стремительном росте мы столкнемся с проблемами мощности и будем вынуждены обновлять коммуникационные системы намного чаще. Однако в некоторых местах за счет новых методов фазовой модуляции и улучшенных автоматизированных подводных терминалов мощность удалось повысить на 8000%. Так что, судя по всему, к большим потокам трафика подводные провода более, чем готовы.
25 сентября 1956 года был введен в эксплуатацию первый трансатлантический телефонный кабель. Перед вами небольшой FAQ на тему того, почему Интернет и по сей день живет не в небе, а под водой.
Почему телекоммуникационные компании не используют спутники вместо кабелей?
Спутники отлично подходят для некоторых целей: их можно использовать для той местности, где ещё нет оптоволоконных кабелей, плюс они могут транслировать информацию из одной точки в несколько других.
Однако для поразрядной передачи данных нет ничего лучше, чем оптоволокно. Такие кабели могут передавать бо льшие объёмы данных с меньшими затратами.
Сложно точно узнать объёмы международного трафика, проходящего через спутники, но можно точно сказать, что эти объёмы крайне малы. Статистика, опубликованная Федеральной комиссией по связи США, указывает, что на спутники приходится лишь 0,37% всех международных мощностей США.
Хорошо, а что насчёт моего смартфона, он же использует беспроводной обмен данных?
Когда вы используете телефон, то передаёте данные беспроводным методом только до первой вышки связи, которая передаёт данные уже наземным или подводным путём.
Сколько всего подводных кабелей?
В начале 2017 года насчитали около 428 рабочих подводных кабелей по всему миру. Число постоянно меняется, так как подключают новые кабели и списывают старые.
Как они работают?
Современные подводные кабели используют, как мы уже сказали выше, оптоволоконные технологии. Электрический сигнал превращается в свет, излучаемый микролазерами, и передается на высоких скоростях по волокну к приемнику на другом конце, который, в свою очередь, преобразует свет обратно в электрический сигнал.
Они толстые?
Сам кабель с учетом обмотки толщиной примерно с поливальный шланг. А толщина внутренних элементов кабелей, через которые передаётся сигнал, сравнима с человеческим волосом.
Внутренние волокна кабеля покрыты несколькими слоями изоляции и защитного материала. Те участки кабелей, которые пролегают в прибрежной зоне, покрывают дополнительными слоями для повышения прочности.
Подводный кабель в разрезе: 1. полиэтилен; 2. «майларовая» лента; 3. скрученная стальная проволока; 4. алюминиевая водоизолирующая перегородка; 5. поликарбонат; 6. медная или алюминиевая труба; 7. гидрофобный заполнитель; 8. оптические волокна. Спасибо Wikipedia
Кабели действительно лежат прямо на дне океанов?
Да. Ближе к береговой линии их укладывают под грунтом, чтобы избежать повреждений, собственно поэтому их и не видно на пляжах.
Разумеется, кабели должны прокладываться в наиболее безопасных зонах морского дна, где нет разломов, мест рыболовного промысла, участков для сброса якорей кораблями и прочих опасностей для кабеля. Компании, занимающиеся прокладкой подводных кабелей, открыто сообщают о том, где расположены кабели, чтобы уменьшить вероятность их непреднамеренного повреждения.
Их едят акулы?
Повреждения кабелей акулами - один из мифов СМИ. Это стало популярной темой для статей после того, как в прошлом акулы пару раз «напали» на кабель. На сегодняшний день они не являются основной угрозой для кабелей. Тем не менее кабели часто повреждаются, в среднем более 100 раз в год. Вы редко слышите о повреждениях из-за того, что многие компании, работающие в этой сфере, используют подход «безопасность в цифрах»: до тех пор, пока кабель не будет восстановлен, тот поток данных, который он должен был обслуживать, будет распределён между другими кабелями.
Какова общая длина всех кабелей?
По состоянию на 2017 год общая длина всех действующих кабелей составляет около 1,1 миллиона километров.
Некоторые кабели очень короткие: кабель компании CeltixConnect, соединяющий Ирландию и Великобританию, протянут всего на 131 километр. Другие же кабели могут быть невероятно длинными, например, кабель Asia America Gateway, длина которого составляет 20 000 километров.
Карту-то дайте
Почему между одними странами много соединений, а между другими их вообще нет?
Давайте для начала обратимся к цитате Генри Дэвида Торо:
Наши изобретения обычно похожи на привлекательные игрушки, которые отвлекают наше внимание от действительно важных вещей. Мы спешим строить магнитный телеграф от штата Мэн до Техаса, однако, возможно, Мэн и Техас не имеют никаких важных данных, которые нужно было бы передавать через этот телеграф.
Европа, Азия и Латинская Америка постоянно обмениваются большим количеством данных с Северной Америкой. Из-за того, что Австралия и Латинская Америка данными в таких количествах не обмениваются, между ними и нет никаких кабелей. Зато если кабели появятся, мы будем знать, что там происходит что-то интересное 🙂
Кому принадлежат кабели?
Традиционно кабели принадлежали телекоммуникационным агентствам, которые формировали консорциум из тех, кто заинтересован в использовании кабелей. В конце 90-х годов прошлого столетия приток новых компаний создал большое количество частных кабелей, мощности которых продавались их пользователям.
На сегодняшний день существуют и частные, и принадлежащие консорциумам кабели. Самое большое изменение в организации передачи данных через кабели произошло в типе компаний, занимающихся этим.
Поставщики контента, такие как Google, Facebook, Microsoft и Amazon - главные инвесторы в кабельный бизнес. Объём мощности, развёрнутый частными операторами вроде поставщиков контента, превысил за последние годы тот объём мощности, который обеспечивали операторы интернет-магистралей.
Кто использует эти кабели?
Вы, например. Пользователи мощностей подводных кабелей - разные люди и компании, правительства, операторы сотовой связи, транснациональные корпорации и поставщики контента. Любой человек, который вышел в Интернет, уже пользуется подводными кабелями, независимо от устройства.
Какие объёмы информации они могут передавать?
Пропускная способность у всех кабелей разная. Новые кабели могут пропускать больший объём данных, чем те, которые были проложены 15 лет назад. Готовящийся к эксплуатации кабель MAREA сможет передавать данные со скоростью 160 терабит в секунду.
Сколько лет Интернету?
Ну, это как считать, поскольку создан он был не на пустом месте. 1 января 1983 года сеть ARPANET запустила в работу модернизированные сетевое оборудование и программное обеспечение, которые позволили ей взаимодействовать с другими сетями, построенными на других технических стандартах с такой простой, которая до сих пор была недостижима, что и позволило называть её «Interconnected Networks» (объединённые сети) или коротко – Интернет.
Cеть ARPANET (Advanced Research Projects Agency Network) была создана в 1969 году в США, и первое сообщение по ней сумели переслать 1 октября 1969 года. Несмотря на достижения ARPANET, довольно скоро у нее появился серьезный противник, межуниверситетская сеть NSFNet, которая имела заметно большую пропускную способность, и в 1990 году, проиграв в конкурентной борьбе, ARPANET прекратила свое существование. Тем не менее, при желании мы вполне можем в октябре этого года отметить тридцатилетие Интернета.
Кто всё это придумал?
Понятно, что такая глобальная структура – это результат сотрудничества тысяч ученых и инженеров, но основы технологии пакетной коммуникации были независимо друг от друга изобретены Полом Бараном и Дональдом Ватт Дэвисом.
Пол Баран, родившийся в 1926 году в тогда еще польском городе Гродно, переехал с родителями в США в двухлетнем возрасте. В 1960 году он уже был сотрудником «мозгового центра» компании «Rand Corporation», и в рамках поставленной задачи (создать универсальный способ организации коммуникаций между различными научными центрами) решил производить передачу информации по аналогии с пчелиными сотами, которые пчелы достраивают сами, обладая лишь информацией о параметрах, позволяющих точно состыковать новые соты с уже построенными. В процессе работы Пол придумал более подходящий для этой цели, чем аналоговый, способ записи – цифровой, и обо всех своих находках написал статью, напечатанную уже в секретном препринте «Rand Corporation» в 1962 году.
Независимо от Барана подобную теорию развивал и Дональд Дэвис, сотрудник английской, в то время тоже засекреченной, Национальной физической лаборатории. Он построил для лаборатории небольшую сеть на основе новых принципов коммуникации и ввел в обиход термин «пакет».
Сколько лет Всемирной паутине?
В 1980 году английский физик Тим Бернес-Ли всего на полгода устроился на работу в женевскую Европейскую лабораторию CERN на должность консультанта по разработке программного обеспечения. Проявил он себя неплохо, но полноправным сотрудником лаборатории он стал только в 1984 году, когда и приступил к решению проблемы обработки и предоставления результатов научных исследований в режиме реального времени.
В 1989 году задача была решена, и уже осенью 1990 года сотрудники CERN получили в пользование первые «веб-сервер» и «веб-броузер», написанные Тимом. Удобство европейского проекта «WWW» - «World Wide Web» (Всемирная паутина) было настолько очевидно, что уже летом 1991 года его на вооружение принял американский проект «Internet», и сегодня каждый из нас имеет дело с Всемирной паутиной практически ежедневно.
Сколько людей пользуется услугами Сети?
Прежде всего, нужно понимать, что точно этого знать никто не может, поскольку это число меняется каждую секунду. И всё же, подсчеты ведутся постоянно, и это понятно – такая информация интересует многих – от коммерсантов до военных, а потому она стоит денег, и немалых. На рынке этих услуг существую явные лидеры, это коммерческие структуры Nielsen//NetRatings, NUA, e M arketer, IDC, eTForecast. Обзоры по использованию Интернета и прогнозы составляют также UNESCO Observatory of the Information Society, International Telecommunication Union (ITU).
Как обеспечивается связь между континентами?
Для этих целей служит подводный коммуникационный кабель. В 1851 г. инженер по фамилии Брет проложил первый подводный кабель через Ла-Манш, соединив таким образом телеграфной связью Англию с континентальной Европой. Это стало возможным благодаря изобретению гуттаперчи - вещества, способного изолировать в воде провода, несущие ток. Первой телеграммой, переданной по подводному кабелю, было поздравление президента США Джеймса Бьюкенена королевой Великобритании Викторией в 1856 году. Тот старый армированный кабель, изолированный гуттаперчей (изобретение инженера Сименса) связал берега Ирландии и Ньюфаундленд. Это было дорого, это было недоработано технически, но уже с 1866 г. телеграфная линия начала устойчиво работать, при этом скорость передачи информации составляла всего 17 слов в минуту. Современные подводные кабели используют оптоволоконные технологии. Первый такой кабель был проложен в 1988 году.
Оптоволоконный кабель в разрезе. 1 – полиэтилен, 2 - пленка Mylar, 3- металлические несущие жилы, 4-алюминиевый гидрозащитный слой, 5 –поликарбонат, 6- медная (или алюминиевая) трубка, 7 - жидкий парафин (вазелин), 8 – оптоволоконные жилы.
Сегодня такие кабели, проложенные по дну водоемов и Мирового океана, соединяют между собой все континенты, кроме Антарктиды. Примерно через каждые 100 км для восстановления мощности оптического сигнала, устанавливается EDFA-усилитель. В Интернете есть список подводных коммуникационных кабелей.
http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_international_submarine_communications_cables
Карта подводных коммуникационных кабелей
В жизни подводный кабель выглядит совсем не романтично, его километр весит до 10 тонн, его диаметр - 69 мм, и, как любой подводный кабель, он может быть поврежден – якорями, землетрясениями, разрушен специально, как это делалось неоднократно во время Второй мировой войны, а может быть просто сворован контрабандистами, которые могут сдать в металлолом используемую в нем медь.
Где в мире наблюдается самый напряженный трафик коммуникаций?
Карта трафика, то есть объёма информации, передаваемой по Сети, удивительным образом совпадает с картой доступности Земли, что само по себе объяснимо.
Карта глобального трафика
При этом география передачи информации, к большому неудовлетворению американских спецслужб, за последние 10 лет заметно изменилась: если раньше 70% мирового трафика двигалось через американские линии связи, то теперь этот показатель не превышает и 25%. Но такова природа Сети и сделать с этим ничего нельзя. В свое время американцы отказались вкладывать большие деньги в оптоволокно, и результат не замедлил сказаться. При этом Индия и Китай активно вкладывают огромные средства в интернет-технологии следующего поколения, и вполне очевидно, мы еще увидим соответствующие изменения в трафике.
Если соотношения числа пользователей Интернета по континентам в отношении к общей численности населения, на них проживающих, то видно, что наибольшие перспективы роста этого показателя и, соответственно, роста трафика, остаются у азиатского региона и Африки. Это значит, что это и есть наиболее перспективные и с коммерческой точки зрения регионы, что не упустят из виду транснациональные финансовые корпорации.
Карта доступности Земли.
...
Одновременно производятся вложения в подводный кабель Unity, первые 10 000 км, соединяющие тихоокеанское побережье США с Японией уже в проекте. Этот кабель будет иметь 5 волокон, у каждого из которых будет пропускная способность в 960 Гбит/с. Кличество волокон можно будет увеличить до 8, тогда пропускная способность канала составит 7.68 Тбит/с, что почти вдвое лучше сегодняшнего показателя. Так почему бы не сделать глобальную перестройку подводных коммуникаций? Всё упирается в деньги, которых требуется уже сейчас (по мнению той же Nemertes Research), как минимум, 91 миллиард фунтов стерлингов. Вот почему в первую линию кабеля Unity вкладывают деньги аж шесть корпораций (в том числе и Google). Так, может, стоит массово ереходить на спутниковую связь? И снова деньги: стоимость систем на основе подводных оптоволоконных кабелей изначально ниже (один телефонный канал – $ 5-10 в год), чем систем спутниковой связи с аналогичной пропускной способностью (один телефонный канал - около $50 в год), и, как мы уже знаем, в космосе тоже тесно.