海底光纜10個真相:情報機關愛聽鯊魚愛咬

2020-12-02 cnBeta

據美國《心理牙線》雜誌報導,在描述將網際網路囊括在內的線路系統時,作家尼爾-史蒂芬森將地球比作一個電腦主板。從掛著電纜的電話杆到埋設光纖的警告標誌,我們生存的世界被數不清的線路包圍。這些線路構成網際網路的基石。實際上,我們能夠看到的地上網際網路基礎設施只是冰山一角,還有無數光纜鋪設在冰冷的海洋深處。以下盤點的是海底光纜的10個真相,你未必知道。

1.海底光纜的鋪設是一項漫長而昂貴的工程

99%的國際數據通過海底通訊光纜傳輸。海底光纜的長度達到數十萬英裡,一些光纜的深度相當於珠穆朗瑪峰的高度。海底光纜由鋪設船鋪設,鋪設過程並不是簡單地將鐵砧固定的光纜沉入海底。通常情況下,光纜必須穿過海底的平坦表面,鋪設過程必須小心翼翼,避開珊瑚礁、沉船、魚類棲息地以及其他生態棲息地和常見障礙物。

鋪設在淺水域的光纜直徑與罐裝蘇打水相當,深海的光纜直徑較小,與一根魔筆差不多。由於鋪設到海底8000英尺(約合2440米)的光纜數量不多,因此不需要使用太多鍍鋅屏蔽線。淺水區的光纜藉助高壓水噴流埋到海床下面。鋪設跨度1英裡的海底光纜的成本取決於光纜總長度和目的地,一條跨洋光纜的鋪設成本可達到數億美元。

2.鯊魚喜歡撕咬海底光纜

鯊魚很喜歡撕咬海底光纜,原因眾說紛紜,有的說與電磁場有關,有的說只是因為好奇,更有人開玩笑地說它們有意破壞我們的通訊基礎設施,而後發動地面攻擊。不管原因是什麼,鯊魚撕咬光纜是一個不爭的事實,有時會破壞網際網路通訊。為了解決這個問題,谷歌等公司為他們的光纜採取了防護措施,即使用抗鯊魚撕咬包皮。

3.海底光纜與地下光纜一樣脆弱

似乎每隔幾年,建築工人的推土機都會在無意間挖斷光纜,導致網絡斷線。海洋中雖然沒有工程機械破壞光纜,但也存在很多威脅。除了鯊魚外,海底光纜還受到船錨、漁船拖網和自然災害的威脅。多倫多的一家公司提議鋪設一條穿過北極的光纜,將東京和倫敦連接在一起。在此之前,這種設想不可能實現,但由於氣候變化導致冰蓋消融,只要擁有雄厚的資金,鋪設這樣一條光纜的想法便可以成為現實。

4.通過海底光纜連接世界並不是一個新想法

1854年,第一條跨洋電報電纜開始鋪設,連接紐芬蘭和愛爾蘭,4年後發出第一封電報,內容為「懷特豪斯收到持續5分鐘的信號,線圈信號太弱,無法傳遞。請慢一點並且有規律。我已經裝上中間滑輪。」電報中的懷特豪斯指的是大西洋電報公司的首席電氣技師瓦爾德曼-懷特豪斯。在鋪設這條電報電纜的4年時間裡,查爾斯-狄更斯仍在寫小說,沃爾特-惠特曼出版了《草葉集》,達拉斯正式成為德克薩斯州的一部分,美國參議員候選人林肯發表《分裂之家》演說。

5.情報機構喜歡竊聽海底光纜

在冷戰高潮時期,蘇聯經常在兩個主海軍基地之間傳輸經過簡單加密的信號。當時的蘇聯官員認為深度加密很麻煩,是一種不必要的過度做法,因為兩座基地使用一條海底光纜連接,穿過布滿感應器的蘇聯領海,美國人不可能冒著點燃第三次世界大戰的風險破壞光纜。此外,他們也不認為美軍的「大比目魚」號潛艇能夠突破蘇聯防禦部隊的監視。然而,就是這艘被他們忽視的美國潛艇發現了光纜並安裝了一個巨大的竊聽器,竊聽器每月傳回一次收集的信息。這次行動被稱之為「常春藤之鈴」。後來,前美國國安局分析師羅納德-佩爾頓向蘇聯出賣情報,洩露「常春藤之鈴」行動的秘密。現在,竊聽海底光纜已經成為情報機構的一種「標準作業」。

6.多國政府計劃讓光纜繞過美國 以防竊聽

在電子間諜活動方面,美國擁有巨大優勢。美國的科學家、工程師和企業在發明和建造全球通訊基礎設施方面扮演了重要角色。大型數據線路往往穿過美國邊境和海域,降低了美國人進行竊聽的難度。在前國安局僱員愛德華-斯諾登曝光機密文件之後,很多國家了解到美國情報機構在截獲外國數據方面達到怎樣的惡劣程度,陷入無比憤怒之中。現在,一些國家正在重新考慮網際網路基礎設施。巴西啟動了一項計劃,鋪設一條通往葡萄牙的通訊光纜,這條光纜不僅繞過美國,同時還特意將美國的公司排除在計劃之外。

7.海底光纜與衛星相比成本更低速度更快

我們將1000多顆衛星送入軌道,將探測器送上彗星,甚至還計劃實施載人火星探索任務。也許你會認為利用衛星連接網際網路是一個比海底光纜更為理想的做法,衛星一定勝過海底光纜這個在電話誕生前發明的技術。然而,實際情況並非如此,至少目前不是這樣。光纜和通訊衛星都是上世紀60年代問世的,衛星存在一大劣勢,即發送和接收的信號需要穿過太空,耗時較長。光纜能夠以達到光速99.7%的速度傳輸數據。如果沒有海底光纜,網際網路絕不會是今天這個樣子。南極洲是唯一一個沒有實體線路連接網際網路的大陸,依靠衛星進行數據傳輸,帶寬非常珍貴。在南極洲進行的是非常重要的氣候研究,會產生大量數據,帶寬絕不是個小問題。現在,南極考察站產生的數據遠遠超過通過衛星傳輸的數據。

8.讓網際網路癱瘓無需發動網絡戰,你需要的不過是水下呼吸器和一把剪線鉗

好消息是,切斷海底通訊光纜並不是一件容易的事情,因為每一條都擁有數千伏的致命電壓。壞消息是,這種破壞並非不可能,2013年埃及就發生過這種事情。2013年,在亞歷山大港北部地區,一群身穿潛水服的傢伙故意切斷了東南亞-中東-西歐4號光纜。這條電纜全長1.25萬英裡(約合2萬公裡),連接3個大陸。切斷之後,埃及的網速瞬間下降了60%。

9.海底光纜不易修復

如果你認為換根網線是件麻煩事,不妨想一想更換一段海底光纜所要面臨的難度。當海底光纜出現破損,專業的維修船便會趕赴現場。如果光纜位於淺水區,可以派遣機器人下水,將光纜拖到水面。如果是6500英尺(約合1980米)以上的深海區,維修船會使用專門製造的抓鉤抓住光纜,而後提升至水面進行維修。有時候,抓鉤會切掉受損光纜,維修船讓兩端升出水面,進行修復。

10.海底光纜的壽命為25年

截至2014年,海底通訊光纜數量已達到285條,其中22條不再使用,被稱之為「黑光纜」。海底光纜的壽命為25年。從容量的角度上說,海底光纜在服役期內具有經濟上的可行性。過去10年時間裡,全球數據消費量呈爆炸性增長趨勢。2013年,網際網路流量達到人均5GB,2018年將增至14GB。這種增長無疑會帶來容量問題,需要更頻繁地升級光纜。不過,相位調製方面的新技術以及海底線路終端設備的改進讓一些區域的容量增加了8000%。海底光纜為網際網路流量的激增做好了充足準備。

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  • 愛吃光纜的鯊魚
    然而,維持龐大的海底光纜網絡卻不是一項輕鬆的任務。除了來自漁船、自然災害的破壞之外,鯊魚等魚類的啃咬也會破壞光纜。所以,如果網絡不太好的話,也可能是鯊魚在海底搗鼓著光纖電纜。鯊魚喜歡啃咬光纜這個問題由來已久。自20世紀80年代開始在海洋中鋪設光纜以來,就有報導稱鯊魚襲擊了光纜。1989年建造的第一條深海光纜曾多次出現故障,研究人員在光纜上發現了鯊魚的咬痕。
  • 誰弄斷了海底光纜
    今天是中美海底光纜意外中斷的第四天,這一不幸事件仍然影響著已經習慣於和網絡打交道的都市人群,尤其是一個不幸的炒股人。10日中午12時,本報科教部收到傳真:我是一個韓國人,現在常住中國,通過網際網路在韓國股市做股票。昨天8點,正是韓國股市開盤的時間,我和韓國股票網站的連接中斷了。這件事對我造成的損失非常大。
  • 有,海底光纜
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  • 海底光纜是如何鋪設的?那麼多光纜,會不會被船隻、漁網刮斷?
    80年代,海底通信光纜進入發展期,1988年第一條跨大西洋海底通信光纜鋪設成功,1989年跨太平洋海底光纜鋪設成功。從此海底光纜取代海底電纜,成為遠距離傳輸信息的主流。到現在,總長39000公裡的海底光纜已將四大洲33個國家連接在一起,成為四通八達的密集網絡。每天數以億計的信息在網絡中傳輸,成為世界繁榮和經濟發展不可或缺的組成部分。
  • 什麼是鯊魚?咬了就愛了
    但很可惜,鯊魚作為歷史太悠久的老大,並沒有魚鰾。一般來說,鯊魚若不一直遊動便會直沉海底,當然有些鯊魚本身就賴在海底生活的,平時就不怎麼動,比如各種鬚鯊。10,子宮惡鬥鯊魚大概是生殖方式最多樣的魚類,不同種的鯊魚會有不一樣的繁衍方式,主要有卵生、假胎生、卵胎生,甚至還有無性繁殖。人們熟知的大型鯊魚通常生長緩慢,為了保證繁衍,它們都是卵胎生,比如鯨鯊、大白鯊、長尾鯊就是採卵胎生的方式。
  • 海底光纜的秘密
    遠供導體和海底中繼器到底是什麼關係?我們先來看看海底光纜系統組成。 儘管海底光纜不用擔心挖掘機那一鏟子,但是會受到船錨、自然災害(地震、海嘯等)等影響,還有充滿好奇的鯊魚閒著沒事過來磨磨牙,一旦遭到破壞影響極大,修復一趟極不容易,所以,需要加強鎧裝保護。 鎧裝保護根據海水的深淺度不同而不一樣。通常在海水較淺的地方,需要更強的鎧裝保護,主要是為了抵禦過往船隻的威脅。
  • 關於海底光纜的最強科普!
    文章來源:鮮棗課堂(ID:xzclasscom)今天小編要介紹一個很有趣的東東——海底光纜。大家應該都知道海底光纜是什麼吧?聽名字就懂啦,就是埋在海底的光纖線纜。如今這個時代,我們每天都在上網。中間是頭髮絲大小的纖芯放個海底的實物圖,更直觀:海底光纜,看上去有點像輸油管道其實,海底光纜和陸地光纜最大的區別,就是它的「鎧裝保護」。
  • 科普貼:如何鋪設、防護和維修海底光纜?
    海底光纜如何鋪設  陸地光纖的鋪設要簡單的多,只需挖好電纜溝,然後再由人拉著走然後再埋起來即可。而海底光纜的鋪設簡單來說就是把光纜放在海底光纜敷設船上,然後船慢慢開動的同時把光纜平鋪沉入海底。不過實施起來要困難的多,主要包括光纜路由勘查清理、光纜敷設和衝埋保護三個階段。
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    4個入口8條光纜!那麼截止到目前為止,我國與全球聯接的海底光纜究竟有幾條呢?登陸站又有幾個呢?答案是4個入口(登陸站)和8條海底光纜(不包含香港、臺灣),下面具體介紹一下:首先是登陸點方面,目前我國的登陸站設立在三個城市的四個地區,分別是山東青島登陸站(隸屬中國聯通)、上海崇明登陸站(隸屬中國電信)、上海南匯登陸站(隸屬中國聯通)和廣東汕頭登陸站(隸屬中國電信)。
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    鯊魚頭部有個能探測到電流的特殊細胞網狀系統,上面遍布了大小不同的小孔,這些小孔稱為勞倫氏壺腹(Ampullae of Lorenzini),是義大利醫生勞倫茲尼在1678年發現並命名。但很可惜,鯊魚作為歷史太悠久的老大,並沒有魚鰾。一般來說,鯊魚若不一直遊動便會直沉海底,當然有些鯊魚本身就賴在海底生活的,平時就不怎麼動,比如各種鬚鯊。
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    在世界上的某些地區,由於鯊魚襲擊拖纜而造成的設備損失在時間延遲和運營商經濟損失方面都是一個嚴重的問題。這並不是鯊魚第一次引起海底電纜系統的頭痛- 這個問題可以追溯到1980年代! 據《網絡世界》報導,甚至谷歌 + 0.1%GOOGL必須用類似凱夫拉爾的材料包裹網際網路電纜,以防止損壞鯊魚叮咬。那麼,為什麼鯊魚被海底數據電纜所吸引?尚不清楚。
  • 無人關注的海底光纜,為何能連接整個世界?西瓜視頻科普連接原因
    Trump的推特,沒有海底光纜都是辦不到的。第一個是海底光纜究竟長什麼樣?第二個它是如何工作的,第三個是這些有可能比把珠峰顛倒過來還要深的光纜,到底是怎麼埋進海底的,我們一個個來了解一下,不知道你有沒有親眼見到過一根光纖,這就是光纜裡面,傳輸光信號的東西了,沒有見過也沒有關係,你可以扯下一根頭髮,然後把它想像成一根透明的細管子就可以了,管子怎麼彎,裡面的光線就會怎麼彎,為什麼會這樣呢?
  • 海底光纜是如何鋪設的,破壞海底光纜又要承擔怎麼樣的代價
    以這條亞歐三號國際海底光纜,西從德國諾爾登一路連接了三十九個登陸點延伸近三萬九千公裡,到東日本衝繩,是目前最長的海底光纜。>根據水深,海底光纜鋪設可簡單地分為三個場景接著剪掉浮動讓光纜沉入海底,再由遙控潛水器衝開海底泥土,將光纜埋至2-3米深左右。
  • 關於海底光纜,我們還可以知道什麼? | 科普
    :海底光纜。海底光纜又稱海底通訊電纜,是用絕緣材料包裹的導線,鋪設在海底,用以設立國家之間的電信傳輸。海底光纜系統主要用於連接光纜和Internet,它分為岸上設備和水下設備兩大部分。岸上設備將語音、圖象、數據等通信業務打包傳輸。水下設備負責通信信號的處理、發送和接收。
  • 圖解90萬公里海底光纜的前世今生
    由於地球是個水球,因此想讓數據在全球流轉就得跨越海洋。網絡流量主要靠光纜是因為它們比衛星速度更快而且成本更低,不過,在海底布設光纜也不是件容易事,它已經花了人類大約20年時間,而且每年都需要大量維護。如今,全球海底光纜的數量已經超過300條,長度已達55萬英裡(約合88.5萬千米)。亞太經合組織的數據顯示,97%的洲際數據都要靠海底光纜來傳輸。
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    5.FLAG海底光纜:帶寬:10Gbps 長度:27000km 經過地區:西歐,中東,南亞,東亞 入境地點:上海。 連接亞洲、中東和歐洲的大型國際海底光纜系統,全長27000公裡,共有12個登陸站。該系統為分支型網絡結構。中國的登陸站為上海南匯。
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    技術層次不斷提高   海底光纜使用的技術先進性,首先表現在傳輸速率的迅速提高上,從最初投入使用時的每對光纖140Mb/s,發展到現在波分復用技術可達到的640Gb/s。如果考慮到目前每條光纜系統中可以有4對光纖同時傳輸,海底光纜的傳輸容量提高了約16,000倍。
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    海底也有高山和溝渠,比如馬裡亞納海溝甚至深達11千米,比珠穆朗瑪峰高的8848還要誇張,所以有朋友認為海底光纜遭遇如此深的海溝時是直接「架空」電纜的方式跨越的,其實這是個錯誤理解,因為「架空」的方式會讓海上浮遊生物在電纜上生長,越來越重,最終可能到時斷裂!