Меню

Проводят кабеля по океану

Как устроен интернет: кабельная связь между континентами

На фото изображен подводный кабель для передачи сигналов в линиях связи. Его диаметр составляет 69 мм и это совсем немного, если учесть тот факт, что через него проходит до 99% мирового трафика: телефонная связь, Интернет и так далее. Именно этот кабель «знает» ответ на вопрос, как устроен Интернет, поскольку позволяет пользователям виртуально попадать во все уголки мира, разве что, не считая Антарктиды. Длиной в миллионы километров кабель из волоконных световодов, передающий оптические сигналы, пересекает дно всех океанов.

Этот корабль под названием «CS Cable Innovator», построенный в 1995 году, предназначен для прокладки именно таких кабелей. Это крупнейшее судно в мире по своей специализации с 42 каютами для офицеров, 36 каютами для экипажа и двумя люкс-каютами.

Его возможности впечатляют: длиной в 145 м и шириной в 24 м корабль может транспортировать около 8,5 тысяч тонн кабеля и находиться в работе почти 1,5 месяца без дозаправки и техобслуживания, а в сопровождении специального корабля поддержки – до 3 месяцев беспрерывной работы.

Изначально сетевые кабели имели довольно простое соединение – от точки до точки. Да и скорость оставляла желать лучшего, всего 40 Гбит/сек. Сегодня же их закладка стала структурнее, со сложными разветвлениями по дну океана. А в 2012 году провайдерами был представлен канал для передачи данных в линии связи со скоростью 100 Гбит/сек. Его протяженность в 6000 километров занимает весь Атлантический океан.

Именно корабли наподобие «CS Cable Innovator» ежедневно работают над прокладкой кабелей, чтобы обеспечить мировое население Интернетом все с большей и большей скоростью передачи сигнала.

Перечень материалов из которых состоит подводный кабель:

  1. верхняя оболочка – полиэтилен;
  2. далее идет покрытие из майлара;
  3. стальные провода с многожильной структурой;
  4. водостойкая защита из алюминия;
  5. оболочка из поликарбоната;
  6. трубка из алюминия или меди;
  7. вазелиновая смазка;
  8. и, наконец, оптические волокна.

С момента появления этих технологий у многих неравнодушных к экологии периодически возникает вопрос, имеет ли какое-то негативное влияние волоконно-оптические каналы на флору и фауну подводного мира? Как показали исследования, проложенные за последнее время миллионы километров подводных кабелей, если и имеют какое-либо незначительное воздействие на морских жителей, то только на тех, кто обитает непосредственно в пределах дна.

На фото можно увидеть, как кабель (здесь его толщина всего 3,2 см), пересекающий шельф Half Moon Bay, спокойно «уживается» с глубинными обитателями. Теперь вы получили ответ на вопрос, как устроен Интернет в техническом плане.

А на следующем изображении показан непрерывный процесс укладки оптоволоконного кабеля по океаническому дну из точки A в точку B.

Также стоит отметить, когда запустили кабельное ТВ по подводным волокнам, были опасения излишней нагрузки на каналы, но они оказались напрасными. Общая напряженность работы увеличилась всего на 1%, а кабельное ТВ приобрело пропускную способность в 1Тб, что в сотню раз больше, чем выдают спутники. Если вы желаете стать владельцем такого межатлантического канала, вам придется раскошелиться на кругленькую сумму – от 200 до 500 млн долларов.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник

Интернет на дне океана

Вся наша планета плотно опутана кабелями связи. 99% международных данных передаются по проводам, лежащим на дне океана. Они тянутся между континентами, обходя лишь Антарктиду, общая длина составляет около 1,2 млн км, число одних лишь гражданских проводов достигает почти 400 штук. Мы решили собрать самые интересные факты о завораживающем мире подводных кабелей.

Кабели-первопроходцы

Первый подводный кабель проложил изобретатель телеграфа Сэмюэл Морзе. Летом 1842 года ночью ученый поплыл на лодке с помощником и проложил первый подводный изолированный телеграфный кабель по дну Нью-Йоркской бухты. Из-за отсутствия достаточной гидроизоляции первые опыты были неудачными, пока в 1847 году немецкий инженер Вернер фон Сименс не предложил делать изоляцию из растительной смолы — гуттаперчи.

Первый трансатлантический телеграфный кабель весил 550 кг/км, состоял из семи медных проводов, покрытых тремя слоями гуттаперчи и оболочкой из железных канатов. Его пытались проложить в 1857 году, соединив Старый и Новый свет, однако из-за разрыва 4500-километрового кабеля попытку пришлось отложить на год.

16 августа 1858 года королева Великобритании Виктория и президент США Джеймс Бьюкенен обменялись поздравительными телеграммами. 103 слова английской королевы передавались в течение 16 часов — из-за огромной емкости и сопротивления длинного кабеля. Вскоре он пришел в негодность. К 1919 году работающих кабелей было уже 13, большинство принадлежало Великобритании.

Читайте также:  Африка слияние двух океанов

Первый трансатлантический телефонный кабель заработал в 1956 году, он соединил шотландский курорт Обан и канадский город Кларенвилл на острове Ньюфаундленд. За первые сутки было совершено свыше 700 звонков по каналам Лондон — США и Лондон — Канада.

Первый трансатлантический телефонный кабель с использованием оптического волокна, TAT-8, был проложен в 1988 году. С тех пор количество действующих кабелей возросло до 375, всего проложено 396 кабелей.

Самый-самый кабель

Самый высокопроизводительный в мире кабель — Marea. Он был проложен совместно тремя гигантами: Microsoft, Facebook и Telxius в 2017 году. Кабель выходит из американской Вирджинии, проходит по дну Атлантического океана на глубине более 3 км и уходит в испанский Бильбао. Протяженность Marea составила более 6600 км, масса — около 4650 т. Его пропускная способность — 160 Тбит данных в секунду, что в 16 млн раз больше, чем средняя скорость обычной домашней интернет-линии, это эквивалентно 71 млн одновременных просмотров потокового видео высокой четкости.

Кабель Marea «закинут» в океан с расчетом на будущее: по прогнозам исследователей, к 2020 году число пользователей интернетом вырастет почти в два раза и достигнет 5 млрд человек. Именно кабель из Бильбао обеспечит удобный трафик новым потребителям виртуальной реальности из стран Африки, Азии и Ближнего Востока.

Marea состоит из восьми пар оптоволоконных кабелей, защищенных медью, пластиком и водонепроницаемым покрытием. На большей части пути кабель лежит на дне океана, а рядом с берегами закопан под землю, чтобы его не порвали корабли. Наибольшая глубина прокладки кабеля Маrеа — 5181 м, ожидаемый срок службы, как и у всех оптоволоконных проводов, — 25 лет.

Что угрожает кабелям?

Кабелям угрожают корабли, рыбацкие сети, природные катастрофы и даже акулы: по непонятным причинам хищные рыбы любят жевать провода. Защищаясь от их атак, крупные компании, такие как Google, покрывают свои коммуникации слоем защитного кевлара. Толщина трансатлантических кабелей неодинакова: чем ближе к поверхности, тем толще защитная оболочка, чтобы выдержать потенциальные повреждения от судоходства. На мелководье выкапываются траншеи, куда зарывают кабели. На большой глубине диаметр кабеля — всего 17 мм, толщиной с маркер.

Иногда кабели выходят из строя по причине природных катастроф. Например, в 2012 году ураган «Сэнди» повредил большинство кабелей, находящихся в Нью-Йорке и Нью-Джерси, которые являются основными точками выхода кабелей на берег. В итоге интернет-соединение между Северной Америкой и Европой отсутствовало в течение нескольких часов.

Кабели не так просто перерезать, но иногда это происходит. В 2013 году в Египте, недалеко от Александрии, были задержаны несколько злоумышленников в аквалангах. Выяснилось, что они намеренно перерезали подводный кабель длиной 20 000 км, соединяющий три континента. Скорость интернет-соединения в Египте упала на 60%, затем линию восстановили.

Кабель в помощь трейдерам

Почему так важно, чтобы кабель был высокоскоростным? Потому что скорость передачи информации в наш век эквивалентна богатству. С тех пор как на фондовых биржах были введены автоматизированные системы торговли, а сделки стали совершать компьютеры, время для принятия решения уменьшилось до микросекунд. Это потребовало увеличения скорости связи на доли секунды. Американская компания Hibernia Atlantic инвестировала $300 млн в прокладку нового кабеля Hibernia Express между Лондоном и Нью-Йорком. Благодаря его запуску в 2015 году задержка в операциях теперь составляет 58,95 миллисекунд.

Кабель — находка для шпиона

Когда еще не было современных оптоволоконных кабелей, прослушать информацию было элементарной задачей для шпионов. В разгар холодной войны в Охотском море американцы в течение десяти лет, с 1971 года по 1981 год прослушивали советскую подводную линию связи. Русские офицеры даже не пытались шифровать секретную информацию, так как им казалось, что в территориальных водах СССР достаточно датчиков и оборонных сенсоров, чтобы ни один враг близко не подошел. О том, что специальная подводная лодка Halibut добралась до кабеля, установила на него гигантское прослушивающее устройство и регулярно собирала записи в течение долгих лет, стало известно благодаря сотруднику АНБ Рональду Пелтону уже в 1980 году, и прослушка была демонтирована.

Сейчас, во времена толстых и защищенных оптоволоконных проводов, прослушка также возможна. Эдвард Сноуден рассказывал о том, как британские и американские спецслужбы «прослушали» более 200 кабелей в рамках обширного шпионского проекта. По данным The Guardian, британское разведывательное агентство GCHQ ежесуточно перехватывает данные в масштабах, эквивалентных 192 Британским библиотекам.

Читайте также:  Тихий океан страны рядом

Конкуренция в мире кабелей

С лидерством США в подводном мире кабелей пытается поспорить Китай, а вернее, конгломерат Huawei Technologies, который занимается созданием по всему миру инфраструктуры связи нового поколения 5G. На сегодняшний день в копилке Huawei Technologies почти 100 подводных кабелей по всему миру. В 2018 году китайская компания закончила модернизацию морского оптоволоконного кабеля длиной 11 500 км из Португалии в ЮАР, и амбиции и возможности китайцев только растут. Многие страны после шпионского скандала заинтересованы в безопасных информационных путях и не доверяют американским компаниям.

Карта кабелей

Проект TeleGeography отслеживает прокладку кабелей с 1999 года и поддерживает постоянно обновляемую карту кабелей, которая наглядно демонстрирует вмешательство человека в мир океанов. На сегодняшний день с волокно-оптическими кабелями не могут тягаться ни вышки сотовой связи, ни спутники. Отправка сообщений в космос и обратно занимает слишком много времени, а сотовая связь часто выдает помехи, зато оптические волокна идеально передают информацию почти со скоростью света.

Источник

Интернет через океан или как соединяют континенты

Интернет — это глобальная система объединённых компьютерных сетей, но прежде всего это информация, которая путешествует по тонким, как прядь волос, проводам. Протяжённость кабелей, проложенных по дну океанов и соединяющих континенты, в общей сложности уже составляет более миллиона километров. Компании, как правило, объединяются, чтобы совместными усилиями осуществлять такие масштабные проекты. Однако крупнейшие технологические гиганты берутся за них в одиночку. Например, компания Google на текущий момент реализовывает первый в своём роде проект по прокладке трансокеанического подводного кабеля, соединяющего Соединенные Штаты с Чили, где расположен крупнейший в Латинской Америке центр обработки данных поискового гиганта.

«Люди думают, что данные находятся в облаке, но это не совсем так. Они находятся в океане», — Джейн Стоуэлл (Jayne Stowell), руководитель проектов Google по прокладке подводных кабелей.

В то время, как большинство из нас пользуются интернетом через Wi-Fi, связь осуществляется с помощью физических кабелей, которые в свою очередь связывают континенты через океаны. На самом деле это очень трудоёмкий и длительный процесс. Транспортировкой кабеля, который в бухте может весить более десятка тонн, в конечном счёте займётся 200-тонный корабль под названием Durable, принадлежащий компании SubCom. Но сначала его нужно собрать на заводе в Ньюингтоне (штат Нью-Гэмпшир). Завод, расположенный вблизи порта, имеет специализированное оборудование, которое используется для поддержки необходимого натяжения кабеля и его защиты от случайного повреждения.

В процессе производства кабель проходит через так называемые мельницы размерами с реактивные двигатели, которые укладывают провода в медный кожух. В зависимости от того, где будет расположен кабель (на мелководье или на глубине 5-9 км), дополнительно используются пластик, сталь и гудрон, чтобы противостоять непредсказуемым условиям океана. В результате кабель в диаметре может достигать 10 см. Чтобы проложить для него кабельную трассу во избежание всяких подводных опасностей, требуется примерно год. При этом кабель ещё должен выдерживать сильные течения, оползни, землетрясения и случайные воздействия от рыболовных суден. Прокладка осуществляется с таким расчётом, что каждый кабель сможет без существенных проблем проработать до 25 лет.

Конвейер, который сотрудники называют «кабельной магистралью», перемещает кабель непосредственно на корабль, стоящий в порту реки Пискатакуа. Durable готовится транспортировать кабель весом около 3,5 тонны (при условии полной загрузки) на расстояние около 6,5 тыс. км. Внутри корабля рабочие укладывают кабель в бухты: один человек в быстром темпе ходит с ним по кругу, остальные ложатся и удерживают его своим весом. Требуется около четырёх недель непрерывной работы, чтобы погрузить весь кабель на корабль и Durable смог выйти в открытое море.

Капитан корабля Ян Дурье (Yann Durieux) говорит, что одна из самых важных для него задач — поддержание морального состояния команды в течение нескольких недель, проведённых в море. Создание инфраструктуры цифрового мира является очень трудоёмкой работой. Durable может вместить до 80 членов экипажа, на борту находятся 53 спальни и 60 ванных комнат. Команда делится на две смены, каждая из которых работает по 12 часов. При этом на корабле везде стоят предупреждающие знаки, напоминающие о соблюдении тишины — пока одна смена работает, вторая отдыхает.

Читайте также:  Реки соединенные с океанами

Перед выходом в море корабль запасается определённым количеством припасов на срок не менее 60 дней. Это примерно 200 батонов хлеба, 757 литров молока, 500 упаковок с яйцами по 12 штук каждая, 363 кг говядины, 545 кг курятины и 816 кг риса. Есть также 300 рулонов бумажных полотенец, 500 рулонов туалетной бумаги, 700 кусков мыла и почти 270 кг стирального порошка. Ещё одна очень важная деталь — на борту не допускается алкоголь.

«Я всё ещё страдаю морской болезнью. Эта работа не для всех», — говорит Уолт Освальд, техник, который уже почти 20 лет занимается прокладкой кабелей на кораблях. Он постоянно клеит специальный пластырь за ухом, чтобы сдержать тошноту.

Плохая погода неизбежна. Зачастую волны достигают 6 метров. Бывают случаи, когда капитан в целях безопасности приказывает отрезать кабель, и корабль уходит в безопасные воды, оставив кабель прикреплённым к плавучему бую. Когда шторм стихает и погодные условия становятся лучше, судно возвращается на место, и команда продолжает выполнять свою задачу.

Работа на борту очень медленная и трудоёмкая. Корабль, находясь в море в течение нескольких месяцев, движется со скоростью около 10 км/ч, поскольку кабель приходится медленно вытягивать из огромной бухты через специальное отверстие в задней части корабля. В местах ближе к берегу, где возрастает риск его повреждения, используется подводный плуг, чтобы закопать кабель поглубже в морском дне. Это выглядит примерно так:

23 апреля 2019 года корабль Durable причалил в Вальпараисо (Чили), что ознаменовало успешное окончание операции по прокладке подводного интернет-кабеля. Там его ждала команда SubCom, отвечающая за приём кабеля, соединение его с наземной инфраструктурой и тестирование связи. Это тринадцатый по счёту подобный проект, финансируемый компанией Google, что делает её первой среди крупнейших технологических компаний. Поисковый гигант, хоть и не специализируется на телекоммуникациях, продолжает инвестировать в частную интернет-инфраструктуру ради достижения своей долгосрочной цели по охвату следующего миллиарда интернет-пользователей. На это компания уже потратила 47 млрд долларов.

После латиноамериканского проекта Google планирует проложить новый кабель из штата Вирджиния во Францию. Проект должен быть осуществлён к 2020 году. У Google есть 13 дата-центров по всему миру, ещё 8 находятся на стадии строительства — всё это необходимо для обслуживания триллионов поисковых запросов ежегодно. Только представьте, каждую минуту на YouTube загружается более 400 часов видео.

Первый трансатлантический кабель был проложен в 1858 году, он соединил Соединенные Штаты и Великобританию. Королева Виктория ознаменовала это событие посланием телеграммы президенту США Джеймсу Бьюкенену, на передачу которой ушло 16 часов. Несмотря на то, что с тех пор были изобретены новые беспроводные и спутниковые технологии, кабели остаются самым быстрым, эффективным и наименее дорогим способом передачи данных через океан. И тем не менее это всё ещё очень затратно: Google не раскрывает стоимость чилийского проекта, но эксперты утверждают, что такая работа стоит примерно 350 млн долларов в зависимости от длины кабеля.

В современную эпоху телекоммуникационные компании уже проложили большую часть кабелей, однако за последнее десятилетие американские технологические гиганты стали принимать в этом активное участие. Google уже владеет как минимум 14 подводными кабелями по всему миру. Amazon, Facebook и Microsoft инвестировали в другие проекты, которые соединили их дата-центры в Северной Америке, Южной Америке, Азии, Европе и Африке и на текущий момент владеют или арендуют больше половины всех подводных кабелей на нашей планете. Нередко желание компании проложить подводный кабель на другой континент становится предметом геополитических споров. Так, в прошлом году Австралия запретила китайскому технологическому гиганту Huawei проложить кабель, соединяющий континент с Соломоновыми островами. Власти страны опасались, что это позволит китайскому правительству контролировать их внутреннюю сеть.

В дальнейшем спрос на подводные интернет-кабели будет только расти, поскольку всё больше компаний полагаются на услуги облачных вычислений. Кроме того, технологии, развитие которых ожидается в ближайшем будущем (искусственный интеллект, беспилотные автомобили), также требуют высокой скорости передачи данных. Области, в которых до недавнего времени не было интернета, теперь могут получить доступ к глобальной сети, и впервые по данным ООН количество интернет-пользователей превысило больше половины населения Земли.

Источник

Adblock
detector