زندگی پنهان کابل‌هایی که جهان را به اینترنت وصل می‌کنند

در سراسر اعماق سرد اقیانوس‌های جهان شبکه‌ای از کابل‌های چند میلیون دلاری قرار دارد که به اتصالات حیاتی زندگی آنلاین ما تبدیل شده اند.

به گزارش ایسنا، کنسرتی در لندن است؛ کاربری در حال تماشای آن به صورت زنده از خانه خود در آتلانتاست. این امکان توسط شبکه‌ای از کابل‌های زیردریایی فراهم می‌شود که روی خطوط سرد و تاریک کف اقیانوس قرار گرفته‌اند و تصاویر و صداها را با سرعت نور از طریق رشته‌های فیبر نوری به نازکی موهای شما اما به طول هزاران کیلومتر، می‌فرستند.

این کابل‌ها که به ضخامت یک شلنگ باغبانی هستند، شگفتی‌های با تکنولوژی بالا هستند. سریع‌ترین کابل، کابل ترانس آتلانتیک به نام امیتیه است که به تازگی تکمیل شده و توسط مایکروسافت، متا و شرکت‌های دیگر، تامین مالی شده است. این کابل می‌تواند ۴۰۰ ترابیت داده در ثانیه را منتقل کند. اگر به اندازه کافی خوش شانس باشید که سرویس گیگابیتی پیشرفته داشته باشید، این کابل ۴۰۰ هزار برابر سریع‌تر از اینترنت پرسرعت خانگی شماست.

با این حال، کابل‌های زیردریایی هم از فناوری پایینی برخوردارند، با قیر پوشانده شده و توسط کشتی‌ها با استفاده از همان فرآیندی کشیده می‌شوند که در دهه ۱۸۵۰ برای کشیدن اولین کابل تلگراف بین اقیانوس اطلس استفاده شد. شرکت ساب کام (SubCom)، تولیدکننده کابل‌های زیردریایی مستقر در نیوجرسی است که سابق بر این، یک تولید کننده طناب با کارخانه‌ای در کنار یک بندر در آب‌های عمیق برای بارگیری آسان در کشتی‌ها بود.

اگرچه ارتباطات ماهواره‌ای با سیستم‌های مداری مانند سرویس استارلینک شرکت اسپیس‌ایکس، اهمیت بیشتری پیدا کرده اند، کابل‌های زیردریایی محور تجارت و ارتباطات جهانی هستند و بیش از ۹۹ درصد از ترافیک بین قاره‌ها را منتقل می‌کنند. شرکت تحلیلی تله‌جئوگرافی (TeleGeography) که این کسب و کار را رصد می‌کند، از ۵۵۲ کابل زیردریایی موجود و برنامه ریزی شده را شناسایی کرده است و با گسترش اینترنت به هر نقطه از جهان و هر گوشه از زندگی ما، تعداد بیشتری از این کابل‌ها، در راه هستند.

احتمالا می‌دانید غول‌های فناوری مانند متا، مایکروسافت، آمازون و گوگل مغزهای اینترنت را اداره می‌کنند. این شرکت‌ها، صدها دیتاسنتر مملو از میلیون‌ها سرور را اداره می‌کنند اما شاید ندانید که آنها به طور فزاینده، سیستم عصبی اینترنت را هم اداره می‌کنند.

آلن مولدین، تحلیلگر تله‌جئوگرافی می‌گوید: کل شبکه کابل‌های زیردریایی، مایه حیات اقتصاد است. این گونه است که ما ایمیل‌ها را ارسال کرده و تماس‌های تلفنی و ویدئوهای یوتیوب و تراکنش‌های مالی را دریافت می‌کنیم. دو سوم ترافیک اینترنت مربوط به این شرکت‌ها است.

بر اساس گزارش سی‌نت، به گفته دیوید کوگلن، مدیرعامل ساب کام، تقاضای داده کابل زیردریایی غول‌های فناوری، ۴۵ تا ۶۰ درصد در سال افزایش می‌یابد. رشد اساسی آنها کاملا خیره کننده است.

تقاضای داده‌های این غول‌های فناوری فقط بر اساس نیازهای محتوایی خودشان، مانند عکس‌های اینستاگرام و ویدئوهای یوتیوب که در سراسر جهان مشاهده می‌شوند، هدایت نمی‌شود. این شرکت‌ها همچنین اغلب کسب‌وکارهای رایانش ابری، مانند خدمات وب آمازون و مایکروسافت آزور را که زیربنای عملیات جهانی میلیون‌ها کسب‌وکار هستند را اداره می‌کنند.

اولین کابل‌های زیردریایی، مسیرهای ارتباطی اصلی مانند لندن به نیویورک را بهم متصل کردند. این مسیرها همچنان حیاتی هستند، اما مسیرهای جدیدتر، اینترنت پرسرعت را به مناطق دوردست نظیر ساحل غربی گرین‌لند، جزیره آتشفشانی سنت هلنا در غرب آفریقا، منتهی الیه جنوبی شیلی، کشورهای جزیره‌ای اقیانوس آرام و شهر ۸۰۰۰ نفری سیتکای آلاسکا بردند.

همه این‌ها بخشی از تحول تدریجی ارتباطات زیردریایی است که زمانی کابل‌ها، چند مرکز شهری اولویت‌دار را به هم متصل می‌کردند اما اکنون به شبکه‌ای سراسری تبدیل شده‌اند. به عبارت دیگر، با وجود هزینه‌های بالا و فناوری‌های عجیب و خاص، کابل‌های زیر دریایی، شبیه بقیه اینترنت می‌شوند.

اما از آنجایی که ترافیک اینترنت بیشتر از کابل‌های زیردریایی عبور می‌کند، دلیلی برای نگرانی درباره آنها وجود دارد. انفجار خرابکارانه که سال گذشته، در خطوط لوله گازی زیردریایی نورد استریم ۱ و ۲ روسیه روی داد، از نظر لجستیکی بسیار دشوارتر از قطع کردن کابل اینترنت به ضخامت یک انگشت دست بود. یکی از متحدان ولادیمیر پوتین، رئیس جمهور روسیه، اعلام کرد کابل‌های زیردریایی، بازی منصفانه برای حمله هستند. تایوان ۲۷ اتصال کابلی زیردریایی دارد که ارتش چین ممکن است آنها را به عنوان اهداف وسوسه انگیز برای حمله ببیند.

ریسک‌ها جدی هستند؛ عملکرد اینترنت ویتنام به دلیل قطعی هر پنج کابل آن در ماه‌های نخست سال ۲۰۲۳ آسیب دید و انفجار آتشفشانی در جزیره تونگا، بسیاری از ارتباطات را هفته‌ها قطع کرد. اما این ریسک‌ها، تحت الشعاع مزایای بسیار واقعی از اقتصاد کلان گرفته تا مزایای شخصی، قرار می‌گیرند. این شبکه با سرعت‌های سریع‌تر و افزایش کابل‌های جدید که شبکه را فراتر از ۸۷۰ هزار مایل مسیرهای امروزی گسترش می‌دهد، قابل اعتمادتر و توانمندتر می‌شود و این امر کشورهای بیشتری را ترغیب می‌کند تا به آن بپیوندند و اینترنت را برای همه ما غنی‌تر و انعطاف‌پذیرتر می‌کند.

چرا کابل‌های زیردریایی به همه جا می‌رسند؟

مزایای اقتصادی کابل‌های زیردریایی قابل توجه است. مک کنزی تخمین زد اتصالات کابلی زیردریایی، به معنای سرعت بیشتر اینترنت، قیمت‌های پایین‌تر، افزایش سه تا چهار درصدی اشتغال و افزایش پنج تا هفت درصدی فعالیت‌های اقتصادی است. همزمان با افزایش تقاضای ترافیک غول‌های فناوری، شرکت‌های مخابراتی که به طور سنتی کابل‌های زیردریایی را نصب می‌کردند، از بازار عقب نشینی کردند.

غول‌های فناوری با توجه به اینکه کابل‌های زیردریایی، اغلب توسط کنسرسیوم‌های بسیاری از متحدان اداره می‌شوند، در ابتدا با سرمایه‌گذاری در پروژه‌های دیگران شروع کردند که یک حرکت طبیعی بود اما اکنون کابل‌های زیردریایی خود را می‌سازند که نتیجه آن، ساخت کابل عظیم بوده است. طبق پیش بینی تله‌جئوگرافی، ۱۰ میلیارد دلار برای پروژه‌های کابل‌های زیردریایی جدید از سال ۲۰۲۳ تا ۲۰۲۵ در سراسر جهان هزینه خواهد شد.

کابل‌های متعلق به گوگل که قبلا ساخته شده‌اند شامل کوری، دونانت، اکویانو، فیرمینا و گریس هاپر هستند و دو کابل اقیانوس آرام دیگر هم در راه هستند. کابل‌ها  ارزان نیستند. نصب یک کابل ترانس آتلانتیک، حدود ۲۵۰ تا ۳۰۰ میلیون دلار هزینه دارد.

کابل‌ها  حیاتی هستند؛  اگر یک منطقه آزور مایکروسافت از کار بیافتد، دیتاسنتر یک منطقه دیگر آنلاین می‌شود تا تضمین کند که داده‌ها و خدمات مشتریان، همچنان قابل دسترس خواهد بود. در آمریکا و اروپا، کابل‌های زمینی، عمده این بار را بر دوش می‌کشند اما در آسیای جنوب شرقی، کابل‌های زیردریایی غالب هستند.

داستان خاستگاه ارتباطات زیر دریایی

کابل‌های امروزی تا ۲۵۰ ترابیت در ثانیه داده ارسال می‌کنند، اما قدمت فناوری آنها به دهه ۱۸۰۰ برمی‌گردد که دانشمندان و مهندسانی مانند ورنر زیمنس فهمیدند چگونه کابل‌های تلگراف را زیر رودخانه‌ها، کانال مانش و دریای مدیترانه قرار دهند. بسیاری از کابل‌های اولیه از کار افتادند زیرا وزن کابل نصب شده در کف اقیانوس، کابل را دو نیم می‌کرد. اولین پروژه کابل بین اقیانوس اطلس که موفقیت آمیز بود، تنها به مدت سه ماه در سال ۱۸۵۸ کار کرد و تنها می‌توانست فقط یک کلمه در دقیقه ارسال کند.

اما سرمایه‌گذارانی که مشتاق کسب درآمد از ارتباطات سریع بودند، توسعه فناوری بهتر را تضمین کردند. خلوص مس بالاتر، انتقال سیگنال را بهبود می ‌خشد، روکش قوی‌تر، باعث کاهش شکست کابل می‌شود، تکرارکننده‌هایی که به طور دوره‌ای، در طول کابل نصب می‌شوند، قدرت سیگنال را افزایش می‌دهند و عایق پلی اتیلن جایگزین مواد لاستیک مانند برداشت شده از درختان گوتاپرکا می‌شود.

تماس‌های تلفنی در نهایت جایگزین پیام‌های تلگراف شد و فناوری را جلوتر برد. یک کابل ترانس آتلانتیک نصب شده در سال ۱۹۷۳ می‌توانست ۱۸۰۰ مکالمه همزمان را انجام دهد. در سال ۱۹۸۸، شرکت AT&T، اولین کابل ترانس آتلانتیک را نصب کرد که از رشته‌های فیبر نوری به جای سیم‌های مسی استفاده می‌کرد. این نوآوری، ظرفیت را به ۴۰ هزار تماس تلفنی همزمان افزایش داد.

فناوری جدید کابل زیر دریا سریع‌تر

با نصب کابل‌های بسیار گران قیمت، انگیزه قوی برای بسته بندی داده‌های بیشتر وجود دارد. فضای زیادی برای فیبرهای نوری بیشتر وجود دارد، اما این رویکرد به دلیل نیاز به نیروی برقی برای تکرارکننده‌ها، محدود شده است.

کابل‌های جدید امروزی، از ۱۶ جفت فیبر استفاده می‌کنند، اما کابل جدیدی که شرکت NTT  بین آمریکا و ژاپن می‌سازد، از ۲۰ جفت فیبر برای رسیدن به ۳۵۰ گیگابیت بر ثانیه استفاده می‌کند. غول فناوری ژاپنی NEC، از ۲۴ جفت فیبر برای رسیدن به این سرعت در کابل ترانس آتلانتیک خود به ظرفیت ۵۰۰ ترابیت بر ثانیه یا نیم پتابیت در ثانیه استفاده می‌کند.

کابل‌های ترانس پسیفیک، تاخیری در حدود ۸۰ میلی ثانیه دارند. کاهش تاخیر برای تعاملات رایانه‌ای حساس به زمان مانند تراکنش‌های مالی مهم است. مایکروسافت همچنین به فیبرهای توخالی برای خطوط فیبر نوری با مسافت کوتاه‌تر علاقه‌مند است، زیرا تاخیر کمتر به طور موثری، دیتاسنترها را به یکدیگر نزدیک می‌کند تا در صورت خرابی، احیای سریع‌تری داشته باشند.

همچنین فیبرهایی با چندین هسته انتقال داده در داخل به جای تنها یک هسته استفاده می‌شوند. بخشی از کابل TPU گوگل از فیبرهای دو هسته‌ای استفاده می‌کند، اما این تنها قدم اول است. شرکت فیبر نوری  OFS، فیبر نوری چهار هسته‌ای را اعلام کرد و مسیری را به رسیدن به ظرفیت پنج پتابیت بر ثانیه کابل زیر دریایی می‌بیند که ۲۰ برابر بیشتر از کابل‌های جدید امروزی است.

مواجهه کابل‌های زیردریایی با تنش‌های ژئوپلیتیکی

فقط یک اینترنت وجود دارد، اما وقتی کشورهایی که در تقابل با یکدیگر هستند را به هم متصل می‌کند، تنش‌ها خود را نشان می‌دهند. مثلا وقتی دولت چین، گوگل و فیس‌بوک را مسدود می‌کند یا شرکت‌های آمریکایی، اتصال خود را به اینترنت روسیه قطع می‌کنند. این تنش‌های فنی سیاسی به دنیای کابل‌های زیردریایی سرایت کرده است.

آمریکا عملا سه کابل را که مستقیما چین و آمریکا را به هم مرتبط می‌کردند مسدود کرد و باعث شد مسیر آنها به سایر کشورهای آسیایی تغییر پیدا کند. طبق گزارش فایننشال تایمز، آمریکا به دنبال کنار گذاشتن شرکت چینی  HMN Tech است که کارش، نصب و نگهداری کابل‌های زیردریایی است و از هواوی پدید آمده است.

اما با کشورهای بسیار دیگر در آسیای جنوب شرقی، ارتباطات غیرمستقیم زیادی وجود دارد که در آینده، بیشتر هم خواهند داشت. خود اینترنت چندان اهمیتی به اینکه کابل‌ها  دقیقا کجا می‌روند، ندارد.

چالش‌ها چیست؟

با اتکای فزاینده به اینترنت و حجم فزاینده انتقال داده‌ها، حوادث کابل زیر دریا می‌تواند باعث قطع و اختلال شود؛ ایستگاه‌های فرود کابل و همچنین مناطق زیر دریا که بسیاری از کابل‌ها در نزدیکی یکدیگر قرار دارند، از نقاط ضعف محسوب می‌شوند.

کمیته بین المللی حفاظت از کابل در گزارش سال ۲۰۲۲ خود به این نتیجه رسید که بیشتر حوادث کابل زیر دریا، تصادفی و به دلیل لنگر انداختن و ماهیگیری است. بعضی از حوادث کابلی، ناشی از پدیده‌های طبیعی مانند زلزله‌های زیر آب است. در موارد نادر، خرابی، سیستم عامل بروز حوادث است.

اقدامات مخرب مانند حملات خرابکارانه و جاسوسی هم باید در نظر گرفته شود. به خصوص، یک حمله خرابکارانه هماهنگ به چندین کابل به طور همزمان می‌تواند باعث اختلالات قابل توجهی در اتصال اینترنت شود. تعمیر کابل‌های زیردریایی پیچیده است، زمان زیادی طول می‌کشد و به کشتی‌های تعمیر کابل بسیار تخصصی نیاز دارد که تنها تعداد کمی در دنیا وجود دارد. در حالی که شنود کابل‌ها در بستر دریا بعید تلقی می‌شود، دسترسی به داده‌های ارتباطی در ایستگاه های فرود کابل یا در نقاط فرود کابل امکان پذیر است و باید به عنوان یک تهدید در نظر گرفته شود.

اکوسیستم جهانی کابل زیردریایی به طور خلاصه

 کابل‌های زیردریایی می‌توانند تحت طیف وسیعی از رژیم‌های نظارتی، قوانین و مقامات قرار گیرند. در سطح ملی، ممکن است مقامات متعددی از جمله مقامات ملی مخابرات، آژانس های امنیت سایبری، گارد ساحلی ملی، ارتش و غیره در حفاظت از آنها دخیل باشند.

همچنین معاهدات بین المللی که هنجارهای جهانی و مرزهای قانونی دریا را ایجاد می‌کنند وجود دارد که باید در نظر گرفته شوند.

در بخش خصوصی، اکوسیستم کابل زیردریایی متشکل از مالکان و اپراتورهای کابل زیردریایی، تامین کنندگان یکپارچه، تامین کنندگان بدون ناوگان، صاحبان کشتی های نصب و تعمیر، و شرکت‌های نگهداری کابل زیردریایی است.