Podmorské káble. Ako sa odvíja internet: kladenie podmorských káblov Kto používa tieto káble

To, čo vidíte vyššie, je podmorský komunikačný kábel.

Má priemer 69 milimetrov a práve ona prenáša 99 % všetkej medzinárodnej komunikačnej prevádzky (t. j. internetu, telefonovania a iných dát). Spája všetky kontinenty našej planéty s výnimkou Antarktídy. Tieto úžasné káble z optických vlákien pretínajú všetky oceány a sú dlhé státisíce a čo môžem povedať, milióny kilometrov.

Mapa sveta podmorskej káblovej siete

Toto je „CS Cable Innovator“, ktorý je špeciálne navrhnutý na kladenie káblov z optických vlákien a je najväčšou loďou svojho druhu na svete. Postavili ho v roku 1995 vo Fínsku, je 145 metrov dlhý a 24 metrov široký. Je schopný prepraviť až 8 500 ton optických káblov. Loď má 80 kajút, z toho 42 dôstojníckych, 36 kajut pre posádku a dve luxusné kajuty.
Bez údržby a tankovania môže fungovať 42 dní a ak je sprevádzaná podpornou loďou, tak všetkých 60.

Pôvodne boli podmorské káble jednoduché spojenia bod-bod. V súčasnosti sa podvodné káble stali zložitejšími a môžu sa rozdeliť a rozvetviť priamo na dne oceánu.

Od roku 2012 poskytovateľ úspešne demonštruje podvodný kanál prenosu dát s priepustnosťou 100 Gbit/s. Rozprestiera sa naprieč celým Atlantickým oceánom a jeho dĺžka je 6000 kilometrov. Predstavte si, že pred tromi rokmi bola kapacita atlantického komunikačného kanála 2,5-krát menšia a rovnala sa 40 Gbit/s. Teraz lode ako CS Cable Innovator neustále pracujú na tom, aby nám poskytli rýchly medzikontinentálny internet.

Prierez podmorského komunikačného kábla

1. Polyetylén
2. Mylarový povlak
3. Splietané oceľové drôty
4. Hliníková ochrana proti vode
5. Polykarbonát
6. Medená alebo hliníková trubica
7. Vazelína
8. Optické vlákna

Pozdĺž morského dna je položený kábel z optických vlákien od jedného brehu k druhému. V niektorých prípadoch sa vyžaduje, aby niekoľko lodí zorganizovalo komunikačné linky z optických vlákien pozdĺž dna mora/oceánu, pretože požadované množstvo káblov sa nemusí zmestiť na jednu loď.

Podvodné optické komunikačné linky sú rozdelené na opakovače (pomocou podvodných optických zosilňovačov) a bez opakovačov. Prvé z nich sú rozdelené na pobrežné komunikačné linky a hlavné transoceánske (medzikontinentálne) linky. Neopakovateľné komunikačné vedenia sa delia na pobrežné komunikačné vedenia a komunikačné vedenia medzi jednotlivými bodmi (medzi pevninou a ostrovmi, pevninou a vrtnými stanicami, medzi ostrovmi). Existujú aj komunikačné linky využívajúce diaľkové optické čerpanie.

Káble z optických vlákien na kladenie pozdĺž dna sa spravidla skladajú z optického jadra, vodiča s prúdom a vonkajších ochranných krytov. Káble pre optické linky bez opakovačov majú rovnakú štruktúru, ale nemajú prúdové jadro.

Osobitné problémy kladenia optických vedení cez vodné prekážky (pod vodou) sú spojené s opravou námorných komunikačných vedení. Koniec koncov, ležiaci na morskom dne po dlhú dobu, kábel sa stáva prakticky neviditeľným. Okrem toho prúdy môžu viesť kábel z optických vlákien od miesta jeho pôvodnej inštalácie (aj mnoho kilometrov) a topografia dna je zložitá a rôznorodá. Poškodenie kábla môžu spôsobiť kotvy lodí a zástupcovia morskej fauny. Môže byť tiež nepriaznivo ovplyvnený bagrovaním, inštaláciou potrubí a vŕtaním, ako aj podvodnými zemetraseniami a zosuvmi pôdy.

Takto to vyzerá v spodnej časti. Aké sú environmentálne dôsledky kladenia telekomunikačných káblov na morské dno? Ako to ovplyvňuje dno oceánu a živočíchy, ktoré tam žijú? Hoci za posledné storočie boli na morskom dne umiestnené doslova milióny kilometrov komunikačných káblov, životy obyvateľov pod vodou to nijako neovplyvnilo. Podľa nedávnej štúdie má kábel len malý vplyv na živočíchy žijúce a nachádzajúce sa na morskom dne. Na fotografii vyššie vidíme rôzne druhy morského života v blízkosti podmorského kábla, ktorý prechádza cez kontinentálny šelf Half Moon Bay.
Tu je kábel hrubý len 3,2 cm.

Mnohí sa obávali, že káblová televízia preťaží kanály, no v skutočnosti to zvýšilo zaťaženie len o 1 percento. Navyše, káblová televízia, ktorá môže cestovať cez podvodné vlákna, má už teraz priepustnosť 1 terabit, zatiaľ čo satelity poskytujú 100-krát menej. A ak si chcete kúpiť takýto medziatlantický kábel, bude vás to stáť 200-500 miliónov dolárov.

Ale teraz vám poviem o prvom kábli cez oceán. Počúvaj tu...

Otázka, ako nadviazať elektrickú komunikáciu cez obrovské rozlohy Atlantického oceánu oddeľujúce Európu a Ameriku, znepokojovala mysle vedcov, technikov a vynálezcov už od začiatku štyridsiatych rokov. Už v tých časoch americký vynálezca telegrafného písma Samuel Morse vyjadril presvedčenie, že je možné položiť telegrafný „drôt pozdĺž dna Atlantického oceánu“.

Prvá myšlienka o podvodnej telegrafii prišla od anglického fyzika Wheatstonea, ktorý v roku 1840 navrhol svoj projekt prepojenia Anglicka a Francúzska telegrafickou komunikáciou. Jeho nápad bol však zamietnutý ako neuskutočniteľný. Navyše v tom čase ešte nevedeli izolovať drôty tak spoľahlivo, aby mohli viesť elektrický prúd, keď sa nachádzajú na dne morí a oceánov.

Situácia sa zmenila po tom, čo sa do Európy dostala látka novoobjavená v Indii, gutaperča, a nemecký vynálezca Werner Siemens ňou navrhol potiahnuť drôty na izoláciu. Gutaperča je dokonale vhodná na izoláciu podvodných drôtov, pretože oxidáciou a vysychaním na vzduchu sa vo vode vôbec nemení a môže tam zostať nekonečne dlho. Tým bola vyriešená najdôležitejšia otázka izolácie podvodných drôtov.

23. augusta 1850 vyplávala na more špeciálna loď „Goliath“ s vlečným parníkom, aby položila kábel.

Ich cesta viedla z Doveru k brehom Francúzska. Vojnová loď Vigdeon bola vpredu a ukazovala Goliášovi a remorkéru po vopred určenej ceste, označenej bójami s vlajkami.

Všetko išlo dobre. Valec inštalovaný na palube parníka, na ktorom bol navinutý kábel, sa rovnomerne odvíjal a drôt bol ponorený do vody. Každých 15 minút sa na drôt zavesil náklad 10 kilogramov 4 olova tak, že klesol až na samé dno. Štvrtý deň „Goliáš“ dosiahol francúzske pobrežie, kábel bol privedený na pevninu a pripojený k telegrafnému prístroju. Do Doveru bol cez podmorský kábel odoslaný 100-slovný uvítací telegram. Obrovský dav, ktorý sa zhromaždil v kancelárii telegrafnej spoločnosti v Doveri a netrpezlivo očakával správy z Francúzska, privítal zrod podmorskej telegrafie s veľkým nadšením.

Bohužiaľ, tieto radosti sa ukázali ako predčasné! Prvý telegram prenesený cez podmorský kábel z francúzskeho pobrežia do Doveru bol zároveň posledným. Kábel zrazu prestal fungovať. Až po čase zistili dôvod takéhoto náhleho poškodenia. Ukázalo sa, že nejaký francúzsky rybár pri hádzaní siete omylom zachytil kábel a kúsok z neho vytrhol.

Napriek prvému neúspechu však aj tí najhorlivejší skeptici verili v podvodnú telegrafiu. John Brett zorganizoval v roku 1851 druhú akciovú spoločnosť, aby pokračovala v podnikaní. Tentoraz už boli zohľadnené skúsenosti z prvej inštalácie a nový kábel bol skonštruovaný podľa úplne iného modelu. Tento kábel sa líšil od prvého: vážil 166 ton, pričom hmotnosť prvého kábla nepresiahla 14 ton.

Tentoraz bol podnik úplne úspešný. Špeciálna loď pokladajúca kábel prešla bez väčších ťažkostí z Doveru do Calais, kde bol koniec kábla pripojený k telegrafnému prístroju inštalovanému v stane priamo na pobrežnom útese.

O rok neskôr, 1. novembra 1852, bolo nadviazané priame telegrafné spojenie medzi Londýnom a Parížom. Čoskoro bolo Anglicko spojené podmorským káblom s Írskom, Nemeckom, Holandskom a Belgickom. Potom telegraf spojil Švédsko s Nórskom, Taliansko so Sardíniou a Korzikou. V rokoch 1854-1855 Cez Stredozemné a Čierne more bol položený podmorský kábel. Prostredníctvom tohto kábla komunikovalo velenie spojeneckých síl obliehajúcich Sevastopoľ s ich vládami.

Po úspechu týchto prvých podmorských línií bola už prakticky nastolená otázka položenia kábla cez Atlantický oceán na spojenie Ameriky s Európou telegraficky. Energický americký podnikateľ Cyros Field, ktorý v roku 1856 vytvoril Transatlantickú spoločnosť, sa podujal na tento veľkolepý podnik.

Nejasná bola najmä otázka, či elektrický prúd dokáže prekonať obrovskú vzdialenosť 4-5 tisíc kilometrov oddeľujúcu Európu od Ameriky. Telegrafný veterán Samuel Morse odpovedal na túto otázku kladne. Aby si Field bol istejší, obrátil sa na anglickú vládu so žiadosťou, aby všetky vodiče, ktoré mal k dispozícii, spojila do jedného vedenia a aby nimi prešla prúd. V noci 9. decembra 1856 boli všetky nadzemné, podzemné a podvodné drôty v Anglicku a Írsku spojené do jednej súvislej reťaze dlhej 8 tisíc kilometrov. Obrovským okruhom ľahko prešiel prúd a na tejto strane už nebolo pochýb.

Po zhromaždení všetkých potrebných predbežných informácií začal Field vo februári 1857 vyrábať kábel. Kábel pozostával zo sedemžilového medeného lana s gutaperčovým plášťom. Jeho žily boli vystlané dechtovým konope a na vonkajšej strane bol kábel tiež opletený 18 šnúrami po 7 železných drôtov. V tejto podobe vážil 4 tisíc kilometrov dlhý kábel tri tisícky ton. To znamená, že na jeho prepravu po železnici by bol potrebný vlak so 183 nákladnými vagónmi.

História kladenia káblov je plná mnohých nepredvídaných okolností. Niekoľkokrát sa odlomil, spájkované kusy „nechceli“ dodávať energiu na miesto určenia.

Neúnavný Syroe Field zorganizoval spoločnosť, ktorá sa opäť pokúsila položiť kábel cez tvrdohlavý oceán. Nový kábel vyrábaný spoločnosťou pozostával zo sedemžilového kábla izolovaného štyrmi vrstvami. Vonkajšia strana kábla bola pokrytá vrstvou dechtového konope a obalená desiatimi oceľovými drôtmi. Na kladenie kábla bolo prispôsobené špeciálne plavidlo Great Eastern – v minulosti dobre vybavený oceánsky parník, ktorý nepokrýval náklady na osobnú dopravu a bol z plavieb odstránený.

Hneď na druhý deň po vyplávaní z Great Eastern elektrotechnici zistili, že cez kábel prestal tiecť prúd. Parník, ktorý vykonal mimoriadne náročný a nebezpečný manéver, pri ktorom sa lano takmer pretrhlo, sa úplne otočilo a začalo navíjať lano, ktoré už bolo spustené na dno. Čoskoro, keď sa kábel začal dvíhať z vody, každý si všimol príčinu poškodenia: cez kábel bola prepichnutá ostrá železná tyč, ktorá sa dotýkala gutaperčovej izolácie. Kábel sa ešte dvakrát zhoršil. Keď začali kábel dvíhať späť z hĺbky 4-tisíc metrov, vplyvom silného napätia sa zlomil a potopil sa.

Spoločnosť vyrobila nový kábel, výrazne vylepšený v porovnaní s predchádzajúcim. Great Eastern bol vybavený novými strojmi na kladenie káblov, ako aj špeciálnymi zariadeniami určenými na zdvíhanie kábla zospodu. Nová výprava vyrazila 7. júla 1866. Tentoraz bol odvážny podnik korunovaný úplným úspechom: Great Eastern dosiahol americké pobrežie a nakoniec položil telegrafný kábel cez oceán. Tento „kábel fungoval takmer bez prerušenia sedem rokov.

Tretí transatlantický kábel položila Anglo-American Telegraph Company v roku 1873. Spojil Petit Minon neďaleko Brestu vo Francúzsku s Newfoundlandom. Počas nasledujúcich 11 rokov tá istá spoločnosť položila ďalšie štyri káble medzi Valenciou a Newfoundlandom. V roku 1874 bola vybudovaná telegrafná linka spájajúca Európu s Južnou Amerikou.

V roku 1809, teda tri roky po položení podmorského kábla cez Atlantický oceán, bola dokončená výstavba ďalšieho veľkolepého telegrafného podniku - indoeurópskej linky. Táto linka spájala Kalkatu s Londýnom dvojitým drôtom. Jeho dĺžka je 10 tisíc kilometrov.

Aký starý je internet?
Nuž, je to ako počítanie, keďže nevzniklo z ničoho nič. 1. januára 1983 ARPANET spustil vylepšený sieťový hardvér a softvér, ktorý mu umožnil spolupracovať s inými sieťami postavenými na iných technických štandardoch s ľahkosťou, ktorá sa nikdy predtým nedosiahla, čo viedlo k názvu „Interconnected Networks“ (Spojené siete) resp. stručne - internet.

Sieť ARPANET (Advanced Research Projects Agency Network) vznikla v roku 1969 v USA a prvá správa bola odoslaná 1. októbra 1969. Napriek úspechom ARPANETu mal pomerne skoro vážneho protivníka, medziuniverzitnú sieť NSFNet, ktorá mala citeľne väčšiu šírku pásma a v roku 1990 po prehre v konkurencii ARPANET zanikol. Ak si však želáme, môžeme tento rok v októbri osláviť tridsiate výročie internetu.

Kto toto všetko vymyslel?
Je jasné, že takáto globálna štruktúra je výsledkom spolupráce tisícok vedcov a inžinierov, ale základy technológie paketovej komunikácie nezávisle od seba vymysleli Paul Baran a Donald Watt Davis.
Paul Baran, narodený v roku 1926 vo vtedajšom poľskom meste Grodno, sa ako dvojročný presťahoval s rodičmi do Spojených štátov. V roku 1960 už bol zamestnancom „think tanku“ spoločnosti Rand Corporation a v rámci úlohy (vytvoriť univerzálny spôsob organizácie komunikácie medzi rôznymi vedeckými centrami) sa rozhodol prenášať informácie analogicky s plástom, ktoré včely dokončujú samy, pričom majú iba informácie o parametroch, ktoré vám umožňujú presne spojiť nové bunky s už vybudovanými. V procese práce Paul prišiel s metódou digitálneho záznamu, ktorá bola na tento účel vhodnejšia ako analógová, a o všetkých svojich zisteniach napísal článok, ktorý publikoval v tajnej predtlači Rand Corporation v roku 1962.

Nezávisle od Barana podobnú teóriu vypracoval Donald Davis, zamestnanec anglického, v tom čase tiež klasifikovaného, ​​Národného fyzikálneho laboratória. Pre laboratórium vybudoval malú sieť založenú na nových komunikačných princípoch a vymyslel termín „paket“.

Aký starý je World Wide Web?
V roku 1980 sa anglický fyzik Tim Bernes-Lee zamestnal v ženevskom európskom laboratóriu CERN ako konzultant vývoja softvéru len na šesť mesiacov. Odvádzal dobré výkony, no plnohodnotným zamestnancom laboratória sa stal až v roku 1984, keď začal riešiť problematiku spracovania a prezentácie výsledkov vedeckého výskumu v reálnom čase.

V roku 1989 bol problém vyriešený a už na jeseň roku 1990 dostali zamestnanci CERNu prvý „webový server“ a „webový prehliadač“, ktoré napísal Tim. Pohodlie európskeho projektu „WWW“ - „World Wide Web“ (World Wide Web) bolo také zrejmé, že už v lete 1991 ho prijal americký projekt „Internet“ a dnes sa každý z nás zaoberá World Wide Web. Takmer každý deň.

Koľko ľudí využíva služby internetu?
Najprv musíte pochopiť, že to nikto nemôže vedieť s istotou, pretože toto číslo sa mení každú sekundu. A napriek tomu sa výpočty vykonávajú neustále, a to je pochopiteľné - takéto informácie sú zaujímavé pre mnohých - od podnikateľov po armádu, a preto to stojí peniaze a veľa. Na trhu s týmito službami sú jednoznační lídri, sú to komerčné štruktúry Nielsen//NetRatings, NUA, eMarketer, IDC, eTFecast. Prieskumy o používaní internetu a predpovede zostavuje aj Observatórium informačnej spoločnosti UNESCO, International Telecommunication Union (ITU).

Ako je zabezpečená komunikácia medzi kontinentmi?
Na tieto účely sa používa podvodný komunikačný kábel. V roku 1851 inžinier Bret položil prvý podmorský kábel cez Lamanšský prieliv, a tak telegraficky spojil Anglicko s kontinentálnou Európou. To bolo možné vďaka vynálezu gutaperče, látky schopnej izolovať drôty, ktoré prenášajú prúd vo vode. Prvým telegramom odoslaným podmorským káblom bola britská kráľovná Viktória, ktorá blahoželala americkému prezidentovi Jamesovi Buchananovi v roku 1856. Ten starý vystužený kábel izolovaný gutaperčou (vynález inžiniera Siemensa) spájal pobrežia Írska a Newfoundlandu. Bolo to drahé, bolo to technicky nedokončené, ale už od roku 1866 začala stabilne fungovať telegrafná linka, pričom rýchlosť prenosu informácií bola len 17 slov za minútu. Moderné podmorské káble využívajú technológiu optických vlákien. Prvý takýto kábel bol položený v roku 1988.

Pohľad v reze na kábel z optických vlákien. 1 – polyetylén, 2 – Mylarová fólia, 3 – kovové nosné vodiče, 4 – hliníková hydroizolačná vrstva, 5 – polykarbonát, 6 – medená (alebo hliníková) trubica, 7 – tekutý parafín (vazelín), 8 – optické vodiče.

Dnes takéto káble, položené pozdĺž dna nádrží a svetového oceánu, spájajú všetky kontinenty okrem Antarktídy. Približne každých 100 km je nainštalovaný zosilňovač EDFA na obnovenie výkonu optického signálu. Na internete je zoznam podmorských komunikačných káblov.
http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_international_submarine_communications_cables

Mapa podmorských komunikačných káblov

Naživo podmorský kábel nevyzerá vôbec romanticky, jeho kilometer váži až 10 ton, jeho priemer je 69 mm a ako každý podmorský kábel sa môže poškodiť - kotvami, zemetrasením, alebo úmyselne zničiť, ako sa to stalo opakovane počas druhej svetovej vojny, alebo ho môžu jednoducho ukradnúť pašeráci, ktorí môžu zošrotovať meď, ktorá sa v ňom používa.

Kde na svete je najväčšia komunikačná prevádzka?
Dopravná mapa, teda množstvo informácií prenášaných cez Sieť, sa prekvapivo zhoduje s mapou dostupnosti Zeme, čo je samo osebe pochopiteľné.

Globálna dopravná mapa

Zároveň sa geografia prenosu informácií, k veľkej nespokojnosti amerických spravodajských služieb, za posledných 10 rokov výrazne zmenila: ak sa predtým 70 % svetovej dopravy pohybovalo cez americké komunikačné linky, teraz toto číslo nepresahuje 25 %. . Ale taká je povaha internetu a s tým sa nedá nič robiť. Svojho času Američania odmietli investovať veľa peňazí do optického vlákna a výsledky sa dostavili okamžite. India a Čína zároveň aktívne intenzívne investujú do internetových technológií novej generácie a je celkom jasné, že aj naďalej budeme svedkami zodpovedajúcich zmien v návštevnosti.

Ak je pomer počtu používateľov internetu podľa kontinentov v pomere k celkovej populácii, ktorá na nich žije, potom je zrejmé, že najväčšie vyhliadky na rast tohto ukazovateľa, a teda aj na rast návštevnosti, zostávajú v ázijskom regióne a Afrike. To znamená, že ide o najperspektívnejšie regióny z komerčného hľadiska, ktoré nadnárodné finančné korporácie nestratia zo zreteľa.

Mapa dostupnosti Zeme.

...
Zároveň sa investuje do podmorského kábla Unity, v projekte je už prvých 10 000 km spájajúcich tichomorské pobrežie USA s Japonskom. Tento kábel bude mať 5 vlákien, z ktorých každé bude mať priepustnosť 960 Gbps. Počet vlákien možno zvýšiť na 8, potom bude kapacita kanála 7,68 Tbit/s, čo je takmer dvakrát viac ako dnešné číslo. Prečo teda neuskutočniť globálnu revíziu podvodnej komunikácie? Všetko závisí od peňazí, ktoré sa teraz vyžadujú (podľa toho istého Nemertes Research) najmenej 91 miliárd libier šterlingov. To je dôvod, prečo až šesť korporácií (vrátane Google) investuje do prvej línie Unity kábla. Takže možno stojí za to hromadne prejsť na satelitnú komunikáciu? A opäť peniaze: náklady na systémy založené na podmorských kábloch z optických vlákien sú spočiatku nižšie (jeden telefónny kanál - 5 – 10 USD ročne) ako satelitné komunikačné systémy s podobnou šírkou pásma (jeden telefónny kanál - približne 50 USD ročne) a, ako už vieme, že priestor je aj stiesnený.

Káble prezentované v tejto časti nášho internetového obchodu AquaCenter sú určené na stacionárnu a nestacionárnu inštaláciu v interiéri aj exteriéri. Takéto prvky sú široko používané v otvorenom teréne a v káblových kanáloch, vrátane výbušných zón všetkých tried a miest, ktoré sú vystavené bludným prúdom.

Podmorské káble KVV a KVVP slúžia ako spojovací prvok k rôznym elektrickým spotrebičom, prístrojom a prístrojom s menovitým napätím do 660V AC (frekvencia 400Hz) alebo 1000V DC.

Podvodný kábel možno použiť pri nasledujúcich teplotách okolia

Štandardná verzia - -40° až +80°C;

Verzia odolná voči chladu „HL“ - -60° až +80°C;

Tepelne odolná verzia „105“ - 40° až +105°C.

Z čoho vyplýva, že takéto káble sa môžu používať vo všetkých klimatických oblastiach vrátane ďalekého severu a trópov. Inštalácia takýchto káblov sa však musí vykonávať pri teplotách nie nižších ako 15 °C (bežná verzia) alebo 30 °C (verzia odolná voči chladu) pod nulou. Tieto káble by nemali byť vystavené priamemu slnečnému žiareniu. Ak sa zohľadnia všetky prevádzkové opatrenia, podmorský kábel vydrží minimálne 20-30 rokov.

Dizajn

Kábel pre podvodnú inštaláciu KVV alebo KVVP pozostáva z viacžilových vodičov (nie nižších ako trieda štyri) všeobecného krútenia alebo skrútených (páry/tri/štyri) s digitálnym alebo farebným označením vodičov. Na vrchu jadra je špeciálne vinutie, ktoré je vyrobené z hydroizolačnej pásky, ktorá zabraňuje prenikaniu vlhkosti v prípade mechanického poškodenia vonkajšieho plášťa.

Podmorské káble KVV a KVVP v bežnom prevedení sa vyrábajú s plášťom a izoláciou z polyvinylchloridu (PVC), s medenými lankovými vodičmi. Ak hovoríme o pancierovom kábli (KVVB), potom ide o pozinkovaný oceľový drôt alebo páskové pancierovanie. Takéto káble môžu mať spoločné tienenie vyrobené z hliníkového flexu s drenážnym pocínovaným medeným jadrom.

Internetový obchod AquaCenter ponúka podmorské káble v širokej škále možností. V našich elektronických katalógoch, ktoré sú nepretržite k dispozícii na našej webovej stránke, si môžete vybrať veľkoobchodný vodovodný sortiment pre vaše potreby!

Pri opise systému káblov, ktoré udržujú internet v chode, Neal Stephenson raz prirovnal Zem k základnej doske počítača.

Každý deň vidíte na uliciach telefónne stĺpy spájajúce stovky kilometrov drôtov a tabule upozorňujúce na zakopané optické vedenia, no v skutočnosti je to len malá časť fyzického vzhľadu globálnej siete. Hlavné komunikácie sú položené v najchladnejších hlbinách oceánu a v dnešnom článku uvedieme 10 zaujímavých faktov o týchto podmorských kábloch.

1. Inštalácia káblov je pomalá, zdĺhavá a drahá.

99 % medzinárodných údajov sa prenáša cez drôty na dne oceánu nazývané podmorské komunikačné káble. Celkovo ich dĺžka presahuje stovky tisíc míľ a takéto drôty sú položené aj v hĺbke 9 km.

Inštalácia káblov sa vykonáva pomocou špeciálnych pokládkových lodí. Potrebujú nielen zhodiť drôt so závažím pripevneným na dne, ale tiež sa uistiť, že prechádza len po rovnom povrchu, vyhýbajúc sa koralovým útesom, vrakom a iným bežným prekážkam.

Priemer plytkomorského kábla je približne 6 cm, ale hlbokomorské káble sú oveľa tenšie – hrubé ako fixka. Rozdiel v parametroch je spôsobený bežným faktorom zraniteľnosti - v hĺbke viac ako 2 km sa prakticky nič nedeje, takže kábel nie je potrebné prekrývať pozinkovanou ochrannou vrstvou. Drôty umiestnené v malých hĺbkach sú uložené na dne pomocou smerovaných prúdov vody pod vysokým tlakom. Hoci náklady na položenie jednej míle podmorského kábla sa líšia v závislosti od jeho celkovej dĺžky a účelu, proces vždy stojí stovky miliónov dolárov.

2. Žraloky sa snažia zožrať internet

Nikto nevie, prečo žraloky radi žuvajú podvodné káble. Možno to má niečo spoločné s elektromagnetickými poľami. Alebo sú len zvedaví. Alebo možno toto je ich spôsob, ako sa snažia zničiť našu komunikačnú infraštruktúru pred pozemným útokom. V skutočnosti žraloky doslova prežúvajú náš internet a niekedy poškodzujú izoláciu drôtov. V reakcii na to spoločnosti ako Google pokrývajú svoju komunikáciu vrstvou ochranného kevlaru.

3. Internet je rovnako zraniteľný pod vodou ako pod zemou.

Každý rok buldozéry ničia podzemné komunikačné káble a hoci v oceáne nie sú žiadne podobné stavebné zariadenia, pod vodou hrozia pre káble mnoho ďalších nebezpečenstiev. Okrem žralokov môžu internetové káble poškodiť kotvy lodí, rybárske siete a rôzne prírodné katastrofy.

Jedna spoločnosť so sídlom v Toronte navrhla položiť takéto drôty cez Arktídu, ktorá spája Tokio a Londýn. Predtým sa to považovalo za nemožné, no klíma sa zmenila a vďaka topiacej sa ľadovej pokrývke sa tento projekt stal realizovateľnou, no stále neskutočne nákladnou úlohou.

4. Používanie podmorských káblov nie je nový nápad.

Podvodný telegraf medzi Amerikou a Európou

V roku 1854 sa začala inštalácia prvého transatlantického telegrafného kábla, ktorý spájal Newfoundland a Írsko. O štyri roky neskôr bol odoslaný prvý prenos s textom: „Zákony, Whitehouse prijal päťminútový signál. Signály cievky sú príliš slabé na prenos. Skúste posielať pomaly a plynulo. Namontoval som medziľahlú kladku. Odpovedzte pomocou cievok." Súhlasím, nie veľmi inšpiratívny prejav („Whitehouse“ tu označuje Wildmana Whitehousea, ktorý v tom čase zastával funkciu hlavného elektrikára spoločnosti Atlantic Telegraph Company).

Pre historický odkaz, počas týchto štyroch rokov výstavby káblov Charles Dickens pokračoval v písaní románov, Walt Whitman publikoval Listy trávy a malá komunita s názvom Dallas bola oficiálne pripojená k štátu Texas. , Abraham Lincoln kandidujúci za USA Senát – predniesol svoj slávny prejav „House Divided“.

5. Špióni milujú podmorské káble

Počas vrcholiacej studenej vojny ZSSR často vysielal slabo kódované správy medzi svojimi dvoma hlavnými námornými základňami. Podľa ruských dôstojníkov nebolo potrebné výkonnejšie šifrovanie údajov, keďže základne boli priamo prepojené podvodným komunikačným káblom umiestneným v sovietskych teritoriálnych vodách, ktoré sa hemžili všetkými druhmi senzorov. Verili, že Američania nikdy nebudú riskovať rozpútanie tretej svetovej vojny pokusom získať prístup k týmto drôtom.

Sovietska armáda nebrala do úvahy Halibuta, špeciálne vybavenú ponorku schopnú prekĺznuť okolo obranných senzorov. Táto americká loď našla podvodný kábel a nainštalovala naň obrovské odpočúvacie zariadenie, po ktorom sa každý mesiac vracala na miesto, aby zozbierala všetky zaznamenané správy. Túto operáciu s kódovým označením „Ivy bells“ neskôr kompromitoval bývalý analytik NSA Ronald Pelton, ktorý predal informácie o misii Sovietom. V súčasnosti je pre väčšinu špionážnych agentúr štandardným postupom odpočúvanie podvodných internetových káblov.

6. Vlády používajú podmorské káble, aby sa vyhli špionáži

V oblasti elektronickej špionáže mali USA oproti iným štátom jednu významnú výhodu: ich vedci, inžinieri a korporácie sa aktívne podieľali na budovaní globálnej telekomunikačnej infraštruktúry. Hlavné toky údajov prekračujú hranice USA a teritoriálne vody, čo umožňuje zachytenie mnohých komunikácií.

Keď sa na verejnosť dostali dokumenty ukradnuté bývalým analytikom NSA Edwardom Snowdenom, mnohé krajiny boli pobúrené konaním amerických špionážnych agentúr, ktoré pozorne sledovali prenos zahraničných údajov. V dôsledku toho niektoré štáty prehodnotili samotnú internetovú infraštruktúru. Brazília sa napríklad rozhodla položiť podmorský komunikačný kábel až do Portugalska a úplne obísť územie USA. Navyše neumožňujú americkým spoločnostiam podieľať sa na vývoji projektu.

7. Podmorské internetové káble sú rýchlejšie a lacnejšie ako satelity

V súčasnosti je na našej obežnej dráhe asi 1000 satelitov, vysielame sondy ku kométam a dokonca plánujeme aj misie na pristátie na Marse. Zdá sa, že potreba vytvorenia virtuálnej komunikačnej siete je vo vesmíre, hoci súčasný prístup využívajúci podmorské káble nie je o nič horší. Neprekonali však satelity túto zastaranú technológiu? Ako sa ukazuje, nie.

Napriek skutočnosti, že káble z optických vlákien a satelity boli vynájdené približne v rovnakom čase, kozmické lode majú dve významné nevýhody: latenciu a poškodenie údajov. Odosielanie správ do vesmíru a späť trvá dlho.

Medzitým môžu optické vlákna prenášať informácie takmer rýchlosťou svetla. Ak chcete vidieť, aký by to bol internet bez podmorských káblov, navštívte Antarktídu – jediný kontinent bez fyzického pripojenia na internet. Miestne výskumné stanice sa spoliehajú na širokopásmové satelity, no ani tento výkon nestačí na prenos všetkých dát.

8. Zabudnite na kybernetickú vojnu – na napáchanie skutočnej škody na internete potrebujete iba potápačskú výstroj a pár nožníc na drôty.

Dobrou správou je, že prerezanie podvodného komunikačného kábla môže byť dosť ťažké, pretože napätie v každom vodiči môže dosiahnuť niekoľko tisíc voltov. Ale ako ukázal incident, ku ktorému došlo v Egypte v roku 2013, je to celkom možné. Potom severne od Alexandrie zadržali niekoľko mužov v neoprénových oblekoch za úmyselné prestrihnutie 12 500 míľ dlhého podmorského kábla spájajúceho tri kontinenty. Rýchlosť internetového pripojenia v Egypte bola znížená o 60 %, kým sa linka neobnovila.

9. Podmorské káble sa nedajú ľahko opraviť, no po 150 rokoch sme sa naučili pár trikov.

Ak si myslíte, že výmena LAN kábla za stolom je náročný a bolestivý proces, skúste na dne oceánu upevniť tvrdú záhradnú hadicu. Keď je podvodná komunikácia poškodená, na miesto sa posielajú špeciálne opravárenské lode. Ak je drôt v plytkej vode, roboty ho zafixujú a vytiahnu na povrch. Ak sa kábel nachádza vo veľkých hĺbkach (od 1900 metrov), inžinieri spustia na dno špeciálny chápadlo, zdvihnú drôt a opravia ho priamo nad vodou.

10. Životnosť podvodných internetových vodičov nie je dlhšia ako 25 rokov

V roku 2014 bolo na dne oceánu položených 285 komunikačných káblov, z ktorých 22 je stále nevyužitých. Životnosť podmorského kábla nepresahuje 25 rokov, pretože v budúcnosti sa stáva ekonomicky nerentabilným z hľadiska výkonu.

Za posledných desať rokov však celosvetová spotreba dát zaznamenala explóziu. V roku 2013 to bolo 5 gigabajtov internetovej prevádzky na osobu a podľa odborníkov sa do roku 2018 toto číslo zvýši na 14 GB. Je možné, že pri takomto rýchlom raste narazíme na problémy s napájaním a budeme nútení aktualizovať komunikačné systémy oveľa častejšie. Na niektorých miestach však nové techniky fázovej modulácie a vylepšené automatizované podmorské terminály zvýšili výkon až o 8 000 %. Zdá sa teda, že podmorské drôty sú viac než pripravené na veľké dopravné toky.

Na fotografii je podvodný kábel na prenos signálov v komunikačných linkách. Jeho priemer je 69 mm a to je dosť málo, ak vezmeme do úvahy fakt, že ním prechádza až 99 % svetovej premávky: telefónna komunikácia, internet a pod. Práve tento kábel „pozná“ odpoveď na otázku, ako funguje internet, keďže umožňuje používateľom virtuálne sa dostať do všetkých kútov sveta, azda nepočítajúc Antarktídu. Milióny kilometrov dlhý kábel z optických vlákien prenášajúcich optické signály pretína dno všetkých oceánov.

Táto loď s názvom CS Cable Innovator, postavená v roku 1995, je navrhnutá na kladenie práve takýchto káblov. Ide o najväčšiu loď na svete z hľadiska svojej špecializácie so 42 kajutami pre dôstojníkov, 36 kajutami pre posádku a dvomi luxusnými kajutami.

Jej schopnosti sú pôsobivé: s dĺžkou 145 ma šírkou 24 m dokáže loď prepraviť asi 8,5 tisíc ton kábla a byť v prevádzke takmer 1,5 mesiaca bez tankovania a údržby a v sprievode špeciálnej podpornej lode, až 3 mesiace nepretržitej prevádzky.

Sieťové káble mali spočiatku pomerne jednoduché pripojenie – z bodu do bodu. A rýchlosť zostala veľmi požadovaná, iba 40 Gbit/s. Dnes sa ich formácia stala štrukturálnejšou, so zložitými vetvami pozdĺž dna oceánu. A v roku 2012 poskytovatelia zaviedli kanál na prenos dát cez komunikačné linky rýchlosťou 100 Gbit/s. Jeho dĺžka 6000 kilometrov zaberá celý Atlantický oceán.

Sú to lode ako CS Cable Innovator, ktoré každý deň pracujú na kladení káblov, aby mohli svetovej populácii poskytovať internet stále vyššími a vyššími rýchlosťami signálu.

Zoznam materiálov, z ktorých sa skladá podmorský kábel:

1. horná časť - polyetylén;
2. Ďalej nasleduje poťah Mylar;
3. oceľové drôty s viacžilovou štruktúrou;
4. vodotesná hliníková ochrana;
5. polykarbonátová škrupina;
6. hliníková alebo medená rúrka;
7. vazelínové mazivo;
8. a nakoniec optické vlákna.

Od nástupu týchto technológií si mnohí ľudia, ktorí sa obávajú životného prostredia, pravidelne pýtajú, či optické kanály majú nejaký negatívny vplyv na flóru a faunu podmorského sveta? Ako ukázali štúdie, nedávna inštalácia miliónov kilometrov podvodných káblov, ak majú nejaký menší vplyv na morský život, sa týka iba tých, ktorí žijú priamo na dne.

A nasledujúci obrázok ukazuje nepretržitý proces kladenia kábla z optických vlákien pozdĺž dna oceánu z bodu A do bodu B.

Za zmienku tiež stojí, že keď bola spustená káblová televízia cez podmorské vlákno, existovali obavy z nadmerného zaťaženia kanálov, ale boli márne. Celková pracovná náročnosť sa zvýšila len o 1 % a káblová televízia získala šírku pásma 1 TB, čo je stokrát viac, ako poskytujú satelity. Ak sa chcete stať vlastníkom takéhoto medziatlantického kanála, budete musieť vyčleniť úhľadnú sumu - od 200 do 500 miliónov dolárov.