海底光纜的那些真相

海底光纜的那些真相

在描述將互聯網囊括在內的線路系統時，作家尼爾-斯蒂芬森將地球比作一個電腦主板。從掛著電纜的電線桿到埋設光纖的警告標志，人類生存的世界被數不清的線路包圍，這些線路構成互聯網的基石。

實際上，我們能看到的地面互聯網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。以下盤點的是關于海底光纜的10個真相。

工程漫長而昂貴

99%的國際數據通過海底通訊光纜傳輸。海底光纜的長度有的可達幾萬公里，有的深度相當于珠穆朗瑪峰的高度。海底光纜由鋪設船鋪設，鋪設過程并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，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普通易拉罐相當，深海的光纜直徑較小，與一根魔法筆差不多。由于鋪設至海底2400米的光纜數量不多，因此不需要使用太多鍍鋅屏蔽線。淺水區的光纜借助高壓水噴流埋到海床下面。鋪設跨度1.6千米的海底光纜的成本取決于光纜總長度和目的地，一條跨洋光纜的鋪設成本可達數億美元。

深受鯊魚喜愛

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人類的通訊基礎設施，而后發動地面攻擊。

不管原因是什么，鯊魚撕咬光纜是一個不爭的事實。為了解決這個問題，谷歌等公司為他們的光纜采取了防護措施，即使用抗鯊魚撕咬外皮。

脆弱如地下光纜

似乎每隔幾年，建筑工人的推土機都會無意間挖斷光纜，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。除鯊魚外，海底光纜還受船錨、漁船拖網和自然災害的威脅。

海底光纜上經常會凝結厚厚的海底衍生物

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，但由于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成為現實。

連接世界

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年后發出第一封電報，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。請慢一點并且有規律。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年時間里，世界各處的新鮮事精彩不斷：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名為《分裂之家》演說。

常常被竊聽

在冷戰高潮時期，前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。當時的前蘇聯官員認為深度加密很麻煩，是一種不必要的做法，因為兩座基地使用一條海底光纜連接，穿過布滿感應器的前蘇聯領海，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”號潛艇能突破前蘇聯防御部隊的監視。然而，就是這艘被他們忽視的美國潛艇發現了光纜并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。這次行動被稱為“常春藤之鈴”。后來，前美國國安局分析師羅納德-佩爾頓向前蘇聯出賣情報，泄露了“常春藤之鈴”行動的秘密。

現在，竊聽海底光纜已成為情報機構的一種“標準作業”。

繞美防竊聽

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，降低了美國人竊聽的難度。

前國安局雇員愛德華-斯諾登曝光機密文件之后，很多國家了解到美國情報機構在截獲外國數據方面所達到的惡劣程度，陷入無比憤怒之中。

現在，一些國家正在重新考慮構建互聯網基礎設施。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。

成本低且速度快

人類已將1000多顆衛星送入太空，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互聯網是一個比海底光纜更為理想的做法，衛星一定會勝過海底光纜這個在電話誕生前發明的技術。然而，實際情況并非如此，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穿過太空，耗時較長。光纜則能以達到光速99.7%的速度傳輸數據。

南極洲是唯一一個沒有實體線路連接互聯網的大陸，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已遠遠超過通過衛星傳輸的數據。

讓互聯網癱瘓的關鍵

切斷海底通訊光纜并非易事，因為每一條都擁有數千伏的致命電壓。但這種破壞并非不可能。

2013年，在亞歷山大港北部地區，一群身穿潛水服的家伙故意切斷了東南亞-中東-西歐4號光纜。這條電纜全長約2萬公里，連接3個大陸。切斷之后，埃及的網速瞬間下降了60%。

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困難。當海底光纜出現破損，專業維修船便會趕赴現場。如果光纜位于淺水區，可以派機器人下水，將光纜拖到水面。

海底光纜溝挖掘機

如果是1900米以下的深海區，維修船會使用專業抓鉤抓住光纜，而后提至水面進行維修。有時抓鉤會切掉受損光纜，維修船讓兩端升出水面，進行修復。

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年里，全球數據消費量呈爆炸性增長趨勢。2013年，互聯網流量達到人均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，相位調制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%——海底光纜為互聯網流量的激增做好了充足準備。（據中國科技網）