Почему интернет между континентами идёт по дну океана

Спутник тут почти ни при чём

Спросите знакомых, как сообщение из Казани попадает в Нью-Йорк за долю секунды. Половина ответит: через спутник. Ответ красивый и почти всегда неверный.

Данные между континентами идут по кабелям, которые лежат на дне океана. Компания TeleGeography, которая ведёт карту таких линий, к 2026 году насчитала больше 600 действующих и строящихся кабельных систем. Длина кабелей, которые уже работают, превышает 1 500 000 км. Для сравнения: до Луны в среднем 384 400 км. Подводных кабелей хватило бы, чтобы почти четыре раза дотянуться до неё.

Долю кабелей обычно описывают фразой «больше 99% межконтинентального трафика». В TeleGeography эту оценку подтверждают, но честно оговариваются: посчитать точно нельзя, полных данных по спутниковому трафику просто нет. Ближайшая твёрдая цифра, на которую они ссылаются: на спутники приходится 0,37% международной ёмкости США.

Спутники никуда не делись, они держат связь там, где кабель не проложить. Но основной поток данных между материками идёт под водой.

Садовый шланг, внутри которого волос

Магистральный подводный кабель в диаметре от 17 до 25 мм, примерно как садовый шланг. Внутри стальные жилы для прочности, слои полиэтилена, металлическая трубка из меди или алюминия и несколько стеклянных нитей. Каждая нить толщиной примерно с человеческий волос.

Данные внутри этих нитей едут светом. Передатчик на берегу зажигает и гасит лазер, приёмник на другом конце читает вспышки и собирает из них видео, сообщения и платежи. Снаружи ничего не светится: сигнал идёт в инфракрасном диапазоне и глазу не виден.

Металл нужен не для данных, а для питания. Вдоль кабеля через равные промежутки стоят усилители, которые подтягивают слабеющий сигнал, и ток к ним идёт по тому же кабелю.

Рвут кабели якоря, а не акулы

Про акул, перекусывающих интернет, написано много. Статистика говорит другое.

В мире случается около 200 аварий на подводных кабелях в год. Примерно две трети из них устраивают люди: рыболовные суда и корабли, которые тащат по дну якорь. Остальное приходится на природу и технику: землетрясения и другие природные явления, реже отказывают сами подводные узлы.

Укусы рыб, включая акул, в статистике почти не встречаются. С 2007 по 2014 год не зафиксировано ни одной аварии по этой причине.

Двести аварий в год звучит много, но интернет от них не выключается. Операторы заранее распределяют ёмкость по нескольким кабелям, и если один рвётся, трафик идёт в обход. Чаще всего вы этого не замечаете. Заметно становится тогда, когда сервисы дальних стран начинают отвечать медленнее обычного.

Как чинят кабель посреди океана

Обрыв не остаётся незамеченным. Линию постоянно тестируют с береговых станций, оттуда же вычисляют примерное место повреждения и передают координаты на судно. Судно грузит запасной кабель и выходит в точку.

Сама схема ремонта почти не изменилась за сто лет. Судно тащит по дну кошку, большой крюк на тросе. Крюк цепляет кабель, кабель поднимают и разрезают. Один конец вешают на буй, чтобы не потерять, второй поднимают на палубу. Повреждённый кусок вырезают, вживляют запасной отрезок и сращивают стеклянные нити. Потом поднимают буй, делают вторую сварку и опускают кабель обратно на дно.

Операция занимает не часы, а дни. Судну ещё нужно дойти до места, а в шторм работать нельзя.

98 слов за 16 часов

Первый трансатлантический телеграфный кабель заработал в 1858 году. По нему отправили приветствие королевы Виктории президенту Джеймсу Бьюкенену: 98 слов шли около 16 часов. Скорость была такой, что на один символ уходило до двух минут. Всего кабель успел передать 732 сообщения и замолчал в сентябре того же года, проработав около трёх недель.

Современный пример: кабель MAREA длиной 6 605 км между Вирджиния-Бич в США и Бильбао в Испании, в работе с 2018 года. Проектная ёмкость при запуске 160 Тбит/с. Тот же океан сигнал пересекает примерно за 0,03 секунды.

Почему расстояние видно в браузере

Свет в стекле идёт медленнее, чем в вакууме, примерно на треть: около 200 000 км в секунду. Значит, путь по MAREA туда и обратно занимает около 0,07 секунды. Это и называется задержкой: время, которое сигнал тратит на дорогу до сервера и назад.

Кажется, что сотые доли секунды можно не считать. Но страница загружается не одним запросом. Браузер сначала узнаёт адрес сервера, потом договаривается о защищённом соединении, потом просит саму страницу и только потом картинки, шрифты и скрипты. Каждый шаг это отдельный рейс через океан, и несколько таких рейсов набегают ещё до того, как сервер начнёт готовить ответ.

Поэтому сервер, который стоит ближе к клиентам, отвечает быстрее. Не потому, что он мощнее, а потому, что свету ехать ближе.

Что с этим делать бизнесу

1. Узнайте, где физически стоит ваш сайт. Если клиенты в России, а хостинг в Европе или США, каждый посетитель платит лишние доли секунды на каждом шаге загрузки. Спросите у подрядчика или хостера, в каком дата-центре живёт проект. Вопрос простой, ответ должен быть быстрым.
2. Смотрите на отклик сервера, а не на скорость своего интернета. У вас в офисе канал может быть отличным, а сайт всё равно будет тормозить у клиента из другого региона.
3. Тяжёлое отдавайте через CDN. Это сеть серверов в разных странах, которые держат копии картинок, видео и шрифтов и отдают их с ближайшей точки. Сам сайт при этом может оставаться на одном сервере.
4. Проверьте, что грузится с чужих доменов. Виджет чата, шрифт, счётчик, платёжная форма. Если такой кусок едет издалека или временно недоступен, страница ждёт его, а клиент ждёт страницу.
5. Не покупайте «ускорение» вслепую. Сначала измерение, потом решение. Иначе легко заплатить за оптимизацию картинок там, где проблема была в сервере.

Начать можно без подрядчика и без бюджета: запустите бесплатную проверку сайта. Она делает 30 проверок и показывает в том числе время отклика сервера, то самое, которое зависит от расстояния и настройки хостинга.

Подводный кабель хорош тем, что его не замечают: он просто лежит и работает. От сайта, приложения или бота ждут ровно того же. Мы такие вещи и делаем, работаем по договору и заранее говорим, что реально даст выигрыш в скорости, а что нет. Если есть задача или вопрос, приходите обсудить проект.