Глубинная связь: как устроены и ремонтируются подводные интернет-магистрали ( 9 фото )

Подводная магистраль.

Хотя точные цифры неизвестны, по различным оценкам, по дну Мирового океана протянуто до полутора миллионов километров оптоволокна. Именно по этим линиям проходит практически весь межконтинентальный трафик — от просмотра веб-страниц до банковских транзакций. В такой масштабной системе связи, конечно, не обходится без инцидентов: статистика показывает, что ежегодно происходит от 150 до 200 разрывов на различных глубинах. Однако обычные пользователи этого, как правило, не замечают.

Секреты прокладки под водой

Подводные кабели на карте.

Кабели на морском дне никогда не прокладывают по прямой линии. Инженерам постоянно приходится огибать подводные хребты и впадины, чтобы избежать резких перепадов высоты. Сегодня рельеф дна изучен достаточно хорошо, что позволяет выбирать оптимальные маршруты. Сам процесс укладки отличается медлительностью: судно с огромной катушкой бронированного кабеля движется со скоростью, не превышающей скорость бегущего человека.

Трансатлантический оптоволоконный кабель.

Примечательно, что кабель не имеет дополнительной внешней защиты — устанавливать её слишком дорого и бессмысленно. Только на мелководье и в прибрежных зонах его закапывают в грунт, чтобы уберечь от корабельных якорей. Глубина в два километра считается достаточно безопасной, поэтому на большей части маршрута кабель просто сбрасывают с корабля, сверяя координаты со спутником. Кому-то такие сложности могут показаться излишними, ведь существует спутниковая связь. Однако у неё есть технический недостаток: она слишком медленная и обладает малой пропускной способностью. Оптоволоконный кабель на дне океана — это вынужденный и рискованный компромисс, который оказывается надежнее попыток организовать глобальную связь через спутники.

Неизбежные поломки

Повреждённый кабель.

Вопреки распространённому мнению, кабели никто специально не перерезает, и большие акулы тут ни при чём. Главный враг подводных телекоммуникаций — это рыболовные суда и их сети. Промышленный лов ведется с помощью тралов — огромных металлических сетей, которые волочатся по дну и выдирают кабели. Второй по значимости вредитель — корабельные якоря, которые царапают дно на мелководье, особенно когда судно срывает с места во время шторма. Большинство аварий на небольшой глубине происходит именно по этим причинам.

Разорванный кабель.

На больших глубинах разрывы тоже случаются, но их причины иные — землетрясения и подводные оползни. Масштабные природные катастрофы способны нанести серьезный урон подводным линиям связи, оставляя без интернета целые города, страны и даже части континентов. Немало проблем создают и менее очевидные факторы, например, кабель может смещаться подводными течениями и со временем перетираться о камни. Восстановление кабеля на большой глубине сопряжено с серьезными техническими трудностями и может занять много времени.

Ремонт и его сложности

Новейший корабль для ремонта подводных кабелей.

Ремонт подводного кабеля — это уникальная операция. Базой для ремонтников служит специально оборудованное судно, которое является плавучей мастерской с роботами, вертолетом, спецтехникой и трюмом, заполненным оптоволокном. Таких кораблей очень мало, и они постоянно заняты, поэтому путь к месту разрыва может занять несколько недель. Если глубина небольшая, работы выполняют водолазы, в противном случае используют специально разработанных роботов. Самое сложное — найти оборванный кабель, учитывая глубину, на это может уйти много времени.

Кабель на небольшой глубине.

Технология сварки оптоволокна на большой глубине мало отличается от обычной, но условия гораздо строже. Оптоволокно сваривают практически в стерильных условиях, чтобы в зону сварки не попала ни одна пылинка. Любая помеха испортит всю работу, и её придется переделывать. Ремонтные работы никогда не бывают быстрыми и занимают от недели до месяца, в зависимости от глубины и сложности повреждения.

Сетевое оборудование.

Обычные пользователи в подавляющем большинстве случаев не замечают этих аварий, и за это отвечает современное сетевое оборудование. Континенты соединены не одним и даже не десятком кабелей, а балансировка нагрузки между ними закладывалась еще на этапе проектирования системы. Как только связь по конкретному кабелю пропадает или ухудшается, его трафик перераспределяется по другим линиям, причем переключение занимает около 50 миллисекунд. На качество связи это никак не влияет, и обычные пользователи ничего не замечают. Заметить изменение маршрута сигнала можно только с помощью специальных тестов.

Межконтинентальный кабель.

Конечно, такая ситуация — часть рутинной работы коммуникационных компаний высокого уровня. Все оборудование многократно резервируется, а балансировка нагрузки на подводные кабели оттачивалась в ходе многочисленных инцидентов. Для конечного пользователя неважно, оборван конкретный кабель или нет, а провайдеры эту информацию не афишируют. В новости попадают только крупные аварии, когда компенсировать обрыв не удается из-за уникального местоположения абонента или разрыва сразу нескольких магистралей. К счастью, это происходит нечасто.

Как думаете, сколько еще лет протянут эти кабели, прежде чем их заменят спутники?