海底光缆鲜为人知10个真相

发布日期:2017-05-01 08:44
1海底光缆鲜为人知10个真相(上)

  还记得2007年中国台湾南部海域强烈地址导致中美海缆“亚太一号”、“亚太二号”海缆、亚欧海缆等多条国际海底通信光缆发生中断,导致网民无法登陆MSN的事件吧?在陆地上我们能够看到的互联网基础设施只是冰山一角,还有无数光缆铺设在冰冷的海底,组成全世界互联网动一发而牵全身的超级经络,并承载着99%的国际数据。在文章《科普贴:如何铺设、防护和维修海底光缆?》中,我们为大家介绍了海底光缆铺设的内容,但是这仅仅是有关海底光缆10个真相中的一个。

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  铺设海底光缆工期长价格高

  海底光缆是由铺设船铺设,浅水区的光缆借助高压水喷流埋到海床下面,深水区则需要用犁状设备来挖沟。铺设在浅水域的光缆直径与罐装苏打水相当,深海的光缆直径与一根魔笔差不多,这是因为由于铺设到海底8000英尺(约合2440米)以下的的光缆数量不多,而且受到的外界影响小,不需要使用太多镀锌屏蔽线。

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海底光缆铺设

  铺设海底光缆的成本取决于光缆总长度、深度和目的地。海底光缆的长度可达数十万英里,深度有的可以达到相当于珠穆朗玛峰的高度,因此一条跨洋光缆的铺设成本可达到数亿美元。由于光缆要穿过海底平坦的表面,还要避开珊瑚礁、沉船、鱼类栖息地以及其他生态栖息地和常见障碍物,因此还需要在铺设前进行海底地形勘探,这使得海底光缆的铺设成为一项漫长的工程。

  鲨鱼喜欢撕咬光缆

  尽管没听说鲨鱼有磨牙的习性,但是它们撕咬光缆是一个不争的事实,有人说这与光缆的电磁场有关(光纤也有磁场?),也许只是因为好奇罢了。鲨鱼的撕咬有时会破坏互联网通讯,毕竟那么大的嘴那么大的咬合力咬断光纤也不是什么难事。为了解决这个问题,谷歌等公司为他们的光缆采取了防护措施——使用凯拉夫材质的光缆包覆层,也就用来造防弹衣的材料。

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鲨鱼喜欢撕咬光缆

  海底光缆也很脆弱

  在陆地上施工的时候,一定要注意地下是否有光缆敷设,不然“光缆一断,损失千万,依法追究”的牌子可不是摆设。去年微信有一次严重通讯故障就是因为挖断光缆导致的。海底光缆虽然不用担心施工机械的破坏,但是容易受到生物(鲨鱼)、船锚、渔船拖网和自然灾害(地震、海啸等)的影响。具有讽刺意味的是,由于气候变化导致冰盖消融,铺设一条穿过北极、将东京和伦敦连接在一起的光缆成为了可能,只要拥有雄厚的资金。

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海底光缆结构

  海底电缆铺设已有整整160年历史

  第一条跨洋电报电缆(注意是电缆)是1854年开始铺设的,连接纽芬兰和爱尔兰。这条电缆经过4年才完工并发出第一封电报,在这4年时间,世界上发生了很多我们知道的事:查尔斯-狄更斯仍在写小说,沃尔特-惠特曼出版了《草叶集》,达拉斯正式成为德克萨斯州的一部分,美国参议员候选人林肯发表《分裂之家》演说。

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早期的海底电缆铺设地图

 

2海底光缆鲜为人知10个真相(下)

 

  海底光缆受情报机关“青睐”

  早在冷战期间,美国潜艇就发现了连接两个主海军基地之间的电缆并安装了一个巨大的窃听器,每月传回一次收集的信息,这就是著名的“常春藤之铃”行动。光缆通信出现后,由于光波是在封闭媒质光纤的内部传输的,很难从光纤中泄漏出来,因此被认为是最安全的通讯方式。但是现在,窃听海底光缆已经成为情报机构的一种“标准作业”。

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美国能够窃听光缆的核潜艇

  在90年代中期美国国家安全局进行了首次窃听实验。在这次实验中,美国特工人员乘一艘特制的间谍潜艇潜入洋底,通过特殊手段将一段海底光缆扯进潜艇的特制工作舱内并成功地切开。此举未被光缆运营商发现,这标志着美国已经从技术上实现了对海底光缆的窃听,光纤通信就变得不再安全。此外,美军核动力攻击潜艇“吉米·卡特”号也具有窃听海底光缆的能力。

  多国政府计划光缆“绕道”美国

  美国不仅在电子间谍活动方面拥有巨大优势,而且“棱镜门”事件爆发后,很多国家了解到美国情报机构在截获外国数据方面达到非常恶劣的程度,加上美国的科学家、工程师和企业在发明和建造全球通讯基础设施方面扮演了重要角色,因此一些国家正在重新考虑互联网基础设施的规划和建设,降低美国人进行窃听的难度。例如巴西计划铺设一条通往葡萄牙的通讯光缆,不仅绕过美国,还特意将美国的公司排除在计划之外。

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“棱镜门”事件宣传图

  海底光缆比卫星通讯更划算

  很多人认为利用卫星连接互联网是一个比海底光缆更为理想的做法,但是卫星通信的信号需要穿过太空,耗时较长,而且带宽相对较低而且非常珍贵。例如目前南极洲是唯一一个没有实体线路连接互联网的大陆,因此非常重要的气候研究产生的大量数据只能依靠卫星进行数据传输。而光缆能够以达到光速99.7%的速度传输数据,带宽更是不用考虑的问题。PS:现在南极考察站产生的数据远远超过通过卫星传输的数据……。

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卫星通讯

  瘫痪互联网切断海底光缆就行

  首先先看看窃听光纤的基本步骤:首先将需要窃听的光纤放入一个设备中被适当弯曲,然后从光纤中折射出来的光线被设备中的光学检测设备拾取并发送给光电转换设备,最后光电转换装置将光信号转换为电信号并通过以太网线将数据传送到电脑上。

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你要剪光缆么?

  无论是对海底电缆进行“手术式”窃听还是将其切断都不是一件容易的事情,因为出于安全考虑每一条光缆都拥有数千伏的致命电压。但是这种破坏并非不可能发生,在2013年,一群身穿潜水服的家伙故意切断了位于亚历山大港北部地区的东南亚-中东-西欧4号光缆。这条光缆全长1.25万英里(约合2万公里),连接3个大陆。切断之后,埃及的网速瞬间下降了60%,但是潜水员是否伤亡不得而知。

  海底光缆修复难度大

  破坏海底光缆是一件非常容易的事情,但是修复一段海底光缆可就没那么容易了。当海底光缆出现破损,专业的维修船便会赶赴现场。如果光缆位于浅水区,可以派遣机器人下水,将光缆拖到水面;如果是6500英尺(约合1980米)以上的深海区,维修船会使用专门制造的抓钩抓住光缆,而后提升至水面进行维修。有时候抓钩会切掉受损光缆,维修船让两端升出水面进行修复。

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海底光缆修复作业

  海底光缆的寿命为25年

  截至2014年,海底通讯光缆数量已达到285条,其中22条不再使用,被称之为“黑光缆”。海底光缆的寿命为25年,但是从容量的角度上说,海底光缆在服役期内具有经济上的可行性。过去10年时间里,全球数据消费量呈爆炸性增长趋势。2013年,互联网流量达到人均5GB,预计2018年将增至14GB。好消息是,相位调制方面的新技术以及海底线路终端设备的改进让一些区域的容量增加了8000%,为互联网流量的激增做好了充足准备。[返回频道首页]

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全球海底光缆分布图
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