چرا ۹۹ درصد ترافیک بین‌المللی از کف دریا می‌گذرد؟

بیش از ۹۹ درصد داده‌های بین‌المللی با کابل‌های نوری در اعماق دریا جابه‌جا می‌شوند؛ شاهرگی حیاتی با ظرفیت بسیار بالاتر از ماهواره‌ها.

بیش از ۹۹ درصد تبادل داده‌های بین‌المللی از مسیری عبور می‌کند که بیشتر مردم حتی یک‌بار هم آن را ندیده‌اند: کابل‌های فیبر نوری کف اقیانوس‌ها. برخلاف تصور رایج، اینترنت جهانی عمدتاً از طریق ماهواره‌ها منتقل نمی‌شود؛ شبکه‌ای عظیم از کابل‌های زیردریایی، قاره‌ها را به هم متصل و امکان جابه‌جایی سریع اطلاعات را فراهم می‌کند.

این کابل‌ها در عمل ستون فقرات اینترنت هستند؛ از تماس تصویری و تماشای ویدئو گرفته تا تراکنش‌های بانکی و ارتباط مراکز داده در کشورهای مختلف، بخش بزرگی از ارتباطات دیجیتال جهان به آن‌ها وابسته است.

درون کابل‌های زیردریایی، رشته‌های بسیار باریک فیبر نوری قرار دارند که داده‌ها را به‌شکل پالس‌های نور منتقل می‌کنند. اطلاعات دیجیتال به سیگنال‌های نوری تبدیل می‌شوند و با سرعت بسیار زیاد در طول فیبر حرکت می‌کنند. این روش امکان انتقال حجم عظیمی از داده را در مسافت‌های طولانی فراهم می‌کند.

البته کابل‌ها فقط از رشته‌های شیشه‌ای تشکیل نشده‌اند. لایه‌هایی از مواد محافظ، عایق و در بخش‌هایی زره فلزی، فیبرها را در برابر فشار، ضربه و آسیب‌های محیطی محافظت می‌کنند. کابل‌هایی که به ساحل نزدیک‌اند معمولاً به حفاظت بیشتری نیاز دارند و گاهی زیر بستر دریا دفن می‌شوند؛ اما در اعماق اقیانوس، کابل‌ها اغلب مستقیماً روی کف دریا قرار می‌گیرند.

انتقال داده در چنین مسافت‌هایی به تجهیزات تقویت‌کننده‌ی سیگنال هم نیاز دارد. به همین دلیل، در فواصل مشخصی از مسیر کابل، دستگاه‌هایی به نام تکرارگر یا ریپیتر نصب می‌شوند که سیگنال نوری را تقویت می‌کنند تا اطلاعات بتوانند هزاران کیلومتر را بدون افت شدید کیفیت طی کنند. در دو سوی مسیر نیز ایستگاه‌های ساحلی، کابل زیردریایی را به شبکه‌های زمینی متصل می‌کنند.

شاید با شنیدن عبارت «اینترنت جهانی» تصور کنید ماهواره‌ها نقش اصلی را در انتقال داده میان قاره‌ها دارند؛ اما ظرفیت انتقال اطلاعات در کابل‌های فیبر نوری بسیار بیشتر است. این کابل‌ها می‌توانند حجم عظیمی از داده را با تأخیر کم و هزینه‌ی مناسب جابه‌جا کنند.

ماهواره‌ها برای ارتباط با مناطق دورافتاده، هواپیماها، کشتی‌ها و نقاطی که دسترسی به زیرساخت زمینی دشوار است، کاربرد زیادی دارند؛ اما انتقال داده از طریق آن‌ها معمولاً به ظرفیت کمتری نیاز دارد و در بسیاری از موارد با تأخیر بیشتری همراه است. در مقابل، کابل‌های زیردریایی مسیر مستقیم و پرظرفیتی میان مراکز داده و شبکه‌های ارتباطی قاره‌ها فراهم می‌کنند.

ظرفیت یک کابل زیردریایی می‌تواند به صدها ترابیت‌برثانیه برسد

به‌گفته‌ی گوگل، ظرفیت یک کابل زیردریایی می‌تواند به صدها ترابیت‌برثانیه برسد. برای نمونه، کابل گریس هاپر که گوگل در توسعه‌ی آن مشارکت داشته، با طراحی ۱۶ جفت فیبر نوری، ظرفیت اسمی ۳۴۰ ترابیت‌برثانیه دارد. این ظرفیت بالا با فناوری‌هایی مانند تقسیم فضایی (SDM) امکان‌پذیر شده است؛ روشی که با افزایش تعداد جفت‌فیبرها، ظرفیت انتقال اطلاعات را بیشتر می‌کند.

نکته‌ی جالب اینکه نخستین کابل زیردریایی ارتباطی در سال ۱۸۵۸ میان اروپا و آمریکای شمالی نصب شد؛ البته آن کابل برای انتقال پیام‌های تلگرافی بود و ارسال یک پیام از طریق آن بیش از ۱۷ ساعت طول می‌کشید. امروز همان مسیر ارتباطی میان قاره‌ها را کابل‌های فیبر نوری با سرعتی غیرقابل‌مقایسه طی می‌کنند.

این زیرساخت عظیم با وجود محافظت‌های فنی، آسیب‌ناپذیر نیست. لنگر کشتی‌ها و تجهیزات ماهیگیری از عوامل اصلی آسیب به کابل‌ها در آب‌های کم‌عمق به‌شمار می‌روند. زلزله‌های زیردریایی، رانش زمین و فعالیت‌های انسانی نیز می‌توانند به آن‌ها صدمه بزنند.

گوگل می‌گوید خرابی فیزیکی یک کابل ممکن است چند هفته زمان برای تعمیر نیاز داشته باشد. بااین‌حال، قطع یک کابل لزوماً به معنی ازکارافتادن اینترنت یک کشور یا منطقه نیست. شرکت‌های مخابراتی و ارائه‌دهندگان خدمات ابری معمولاً چند مسیر ارتباطی جایگزین در نظر می‌گیرند تا در صورت اختلال، ترافیک از مسیرهای دیگر عبور کند. برای مثال، اگر ارتباط میان آمریکا و شیلی از یک مسیر قطع شود، شبکه‌ی گوگل می‌تواند داده‌ها را از مسیرهای جایگزین منتقل کند.

البته این افزونگی همیشه به معنی نبود اختلال نیست؛ اگر چند کابل در یک منطقه‌ی جغرافیایی آسیب ببینند یا مسیر جایگزین ظرفیت کافی نداشته باشد، سرعت و کیفیت اینترنت ممکن است کاهش پیدا کند.

گوگل عمر معمول کابل‌های زیردریایی را بیش از ۲۰ سال برآورد می‌کند و برای برنامه‌ریزی ظرفیت شبکه، نیاز چندین سال آینده را در نظر می‌گیرد؛ چون طراحی، تأمین تجهیزات و نصب چنین زیرساختی فرایندی زمان‌بر و پرهزینه است.

در نهایت، اینترنت جهانی شبکه‌ای نامرئی از کابل‌های نوری، ایستگاه‌های ساحلی، مراکز داده و مسیرهای زمینی است که بخش بزرگی از آن زیر آب قرار دارد. هر بار که ویدئویی از قاره‌ای دیگر تماشا می‌کنید یا پیامی برای فردی در آن سوی اقیانوس می‌فرستید، احتمال زیادی وجود دارد که داده‌هایتان سفری طولانی را از دل یکی از همین کابل‌های کف دریا طی کنند.