Подводные кабельные информационно-телекоммуникационные системы: особенности эксплуатации и слабые места

Интернет-кабель АAE-1, протяжённостью 25 тысяч километров и соединяющий Гонконг с Францией по неровному дну Южно-Китайского, Аравийского, Красного и Средиземного морей, обеспечивает доступ в интернет для более чем двадцати стран, от Индии до Греции и Италии. 7 июня произошло внезапное прерывание работы кабеля AAE-1, что привело к резкому отключению интернета для более чем ста миллионов пользователей. Наиболее серьёзные последствия наблюдались в Эфиопии (потеря 90% связи) и Сомали (падение 85%). Разрыв кабеля произошёл на участке его пролегания по суше в Египте, где был также повреждён ещё один кабель. Причины обрыва пока не установлены, однако не исключается версия о диверсии. Немедленные последствия разрыва кабеля ощутили миллионы пользователей. Как заявила Розалинд Томас, управляющий директор SAEx International Management, планируется прокладка нового подводного кабеля, который обеспечит соединение Африки с остальным миром.

Азию и США. Организацию поддержали IT-гиганты. И это понятно: в результате обрыва кабеля работа облачных сервисов, принадлежащих Google, Amazon и Microsoft, также была нарушена, как показал последующий анализ.

Хотя подключение было восстановлено через несколько часов, сбой подчеркивает чрезвычайную хрупкость всех 550 подводных интернет-кабелей в мире. А еще — огромную роль именно Египта и Красного моря в интернет-инфраструктуре. Через него проходит практически главная магистраль, соединяющая человечество.

Здесь, как мы все знаем, находится Суэцкий канал — один из главных пропускных пунктов для судоходства. Через него проходит в два раза больше товаров, чем через Панамский канал, примерно 65% всего контейнерного трафика между Азией и Европой. Когда в прошлом году там на 6 дней застрял контейнеровоз Ever Given, это причинило глобальной экономике вред на $3 млрд и временно повысило стоимость некоторых товаров на 90%.

Но мало кто знает, что здесь же находится и важнейшее в мире место для интернет-трафика. Шестнадцать основных подводных кабелей, соединяющих страны Юго-Восточной Азии с Европой, идут 2000 километров по дну Красного моря, а потом пересекают короткий участок суши в Египте и ныряют в море Средиземное. Эти кабели не сильно толще обычного шланга и легко уязвимы перед якорями судов и землетрясениями. Если их перебить, интернет-трафик может пропасть на дни или недели, или как минимум замедлиться в разы. За последнее десятилетие это место стало одним из самых «узких» в Интернете и, возможно, самой уязвимой точкой инфраструктуры человечества. Даже один очень целенаправленный водолаз может доставить массу неприятностей. И такие водолазы уже были.

Кабели специально не закапывают глубоко под дно: их нужно регулярно менять, поскольку они изнашиваются. Увеличивать толщину тоже смысла нет: мы будем тратить в разы больше материала, а против землетрясения или целенаправленной атаки это не спасет. Поэтому способа гарантированно устранить эту потенциальную точку отказа у нас нет. И это, особенно после летнего сбоя, начинает серьезно волновать разные государства и крупные организации.

Недавно эта точка на карте также привлекла внимание Европейского парламента, который в июньском отчете подчеркнул, что отсюда исходит риск широкомасштабных сбоев в работе интернета. В особенности отмечались риски экстремизма и морского терроризма в этом районе: вокруг немало стран, которые не очень любят друг друга, да и к интернету, связывающему мир, в принципе относятся не очень тепло.

Узкое место

Было подсчитано, что около 17 процентов мирового интернет-трафика проходит через Египет. Если посмотреть на этот регион на карте подводных интернет-кабелей, сразу становится ясно, насколько это важная точка для обеспечения трафиком почти всей Европы, а также Японии, Южной Кореи, Индии и десятков азиатских и африканских стран.

В прошлом году этот регион давал 178 терабит/сек пропускной способности. То есть это связь для почти двух миллионов людей, если бы каждый из них сидел в интернете 24/7, потребляя 100 Мбит/сек. А на деле через эти кабели проходит трафик для более чем 1 млрд подключенных абонентов — в том числе мобильных пользователей, потребляющих интернет через вышки сотовой связи.

В том, что эти кабели идут так близко, есть ценность: всё-таки мы хотим, чтобы разные сети соединялись друг с другом. Но, конечно, они оказались в одном месте не только по этому. Красное море просто предлагает кратчайший подводный путь между Европой и Азией. И альтернативы тут, по сути, нет. Существует  несколько межконтинентальных интернет-кабелей, идущих по суше через Китай и Россию к Германии. Но всё-таки такую инфраструктуру дешевле и безопаснее размещать на дне моря, где её труднее отследить и разрушить.

Есть также пара интернет-кабелей, огибающих Африку с юга, хотя этот путь почти в два раза длиннее. А ещё на севере над Россией идёт «Полярный экспресс» — из Мурманска во Владивосток и Находку, которая дальше по другому кабелю соединена с Японией. Но всё это очень длинные маршруты с малой пропускной способностью и сравнительно небольшим количеством абонентов. В начале 2000-х было несколько попыток проложить другие пути — но все эти маршруты в итоге упирались в Ирак, Иран или Афганистан, где сталкивались с понятными проблемами.

Существовала также кабельная сеть JADI в обход Египта, идущая из Европы в Персидский залив. Но из-за гражданской войны в Сирии она была отключена, и её больше не восстанавливали. Так что теперь связь идет в основном только через одно уязвимое место.

Большая пирамида

О том, что это важная артерия, знаем не только мы. В 2013 году военно-морские силы Египта арестовали трех человек (см. фото выше), которые пытались перерезать интернет-кабели в регионе. Они приплыли туда на обычной моторной лодке под видом рыбаков, при себе имели простые акваланги. Красное море — довольно мелкий по глубине водоем, и даже такие слабо экипированные люди в определенных местах могут добраться до дна. Когда их остановили, они перерезали кабель SeaWeMe-4, несущий примерно треть трафика между Европой и Азией. Мужчины тогда не смогли объяснить, на кого они работают, откуда пришли и зачем хотят нарушить мировые интернет-коммуникации.

Когда подводные кабели появляются над сушей, на самом севере Красного моря, в дело вступает Telecom Egypt, главный интернет-провайдер страны. Компания взимает плату с владельцев кабелей за их прокладку по территории Египта. Причем, поскольку здесь образовалась фактическая монополия, цены постоянно растут.

В сентябрьском отчете Data Center Dynamics рассказывается о том, как развивалась эта ситуация. Сначала, в 2008-м — в 2015-м, госкомпания продавала бессрочную лицензию за $100 тысяч. Но потом поняла, что сидит на золотой жиле. И перешла на абонентскую плату каждый год. А потом сказала, что нужно ещё и платить за объем проходящего трафика.

В итоге теперь все эти сборы за кабели приносят Telecom Egypt больше денег, чем все абоненты страны, вместе взятые. За право использования 12 надземных кабелей в прошлом году компании заплатили провайдеру $369 млн. Такие профиты на ровном месте обычно дают разве что наркотики и пирамиды.

Поиск альтернатив

Подводный кабель — вещь довольно хрупкая, её легко повредить. Каждый год случается больше 100 инцидентов, связанных с обрезанием или повреждением таких кабелей. Большинство из повреждений вызваны неправильной транспортировкой или окружающей средой. Но в последние месяцы растет обеспокоенность по поводу саботажа, в том числе в связи с нарастающим напряжением между Ираном, Саудовской Аравией и Израилем.

Конечно, это Интернет, и гики всего мира привыкли делать бэкапы. Отключить значительную часть Сети надолго — не такая уж простая задача. Компании, которые отправляют данные по подводным интернет-кабелям, обычно используют не один кабель, а связку из нескольких. Если один кабель выходит из строя, трафик перенаправляется через другие.

В то же время остаются некоторые маленькие удаленные регионы, где кабель и правда только один — и тогда любые его мелкие повреждения могут со временем иметь разрушительные последствия, полностью отключая связь для жителей на недели и месяцы. Такое, например, случилось в Тонга, где 15 января этого года произошло извержение вулкана. Жители тихоокеанского острова в самые важные недели остались вообще без связи с окружающим миром.

Необходимость резервирования очевидна всем. Поэтому Google, Meta и Microsoft в последние годы тратят сотни миллионов долларов на прокладку собственных подводных интернет-кабелей. Даже если со всеми остальными сервисами что-то случится, их серверы смогут остаться доступными для пользователей.

Но когда дело доходит до Египта и Красного моря, даже у таких безумно богатых компаний варианты ограничены. Единственный ответ на проблему — добавить здесь ещё больше кабелей. Хотя Starlink популяризировал спутниковый интернет, такая система никогда не сможет стать полноценной альтернативой: в концов, каждый спутник берет данные из того же «наземного» интернета, так что его наличие необходимо для их работы. Ну а с переносом сотен терабайт данных между континентами даже десятки тысяч спутников Маска не справятся.

Это еще одна причина для дальнейшей защиты важной интернет-артерии через Египет. Сейчас вдоль всего побережья Красного моря, например, в Рас-Гаребе, строятся дополнительные посадочные площадки, позволяющие пристыковывать кабели в разных местах. Египетские власти также создают новый наземный маршрут вдоль Суэцкого канала — там кабели будут прокладывать в бетонных каналах для их дополнительной защиты.

Специальный кабель для прокладки кабелей

Самую большую попытку как-то обойти Египет сейчас предпринимает Google. В июле 2021 года компания объявила о начале постройки подводных кабелей Blue и Raman, которые соединят Индию с Францией, пройдя через ещё десяток стран между ними. Эта система тоже пересекает Красное море, но вместо того, чтобы пересекать землю в Египте, он достигает Средиземного моря через Израиль. При этом Google разделила кабель на два отдельных проекта: Blue будет проходить от Израиля в Европу, а Raman соединит его с Саудовской Аравией, а потом с Оманом и Индией. Вероятно, сделать такое разделение пришлось потому, что у Израиля с Саудовской Аравией не самые лучшие отношения.

Новый маршрут будет готов к 2024 году и даст Google гораздо больший контроль и влияние над регионом. Ожидается, что один этот проект будет стоить компании $400 млн, но в итоге через пару десятилетий это может оказаться дешевле, чем платить Египту. В то же время мало кто кроме Google, с их финансами и влиянием, может позволить себе реализовать такой проект.

В другом месте в обход Египта сейчас строится кабель SAEx. Это будет самая длинная сеть кабелей в мире — она пройдет через Северную и Южную Америку, под югом Африки и к Сингапуру. Протяженность составит более 25 000 км. При этом маршрут будет полностью подводным и идти только по зонам с низкой сейсмической активностью. Руководители проекта говорят, что хотя их путь будет не самым мощным (108 Тбит/с), он станет отличным запасным вариантом, избегающим многих текущих рисков:

Если идти по мелкому морю, проекты становятся уязвимы к пиратству, к якорям от кораблей. Если идти по земле — на пути страны с высоким уровнем риска и зоны боевых действий. Вместо этого мы сможем предложить глубоководную сеть, которая защищена от всего этого. Да, пинг будет выше, зато за устойчивость соединения можно не волноваться.

Наш кабель и Blue Ramen вряд ли когда-нибудь заменят Египет, мы только предлагаем альтернативу.

В конечном счете, Египет всегда будет центром интернет-соединений Европы и Азии. Его расположение слишком выгодно, с географией тут не поспоришь. Этот небольшой участок между Красным морем и Суэцким заливом всегда будет самым уязвимым местом Интернета. Поэтому так важно сделать больше для защиты подводных интернет-кабелей, на которые все полагаются. И провести новые маршруты, способные хоть чуть-чуть диверсифицировать нашу связь. Для безопасности, для экономики, для всего мира очень важно, чтобы всё это продолжало спокойно работать.

Автор: @virtual_explorer
Источник: https://habr.com/