«Исключает полную изоляцию»: учёный — о вероятности отключения России от интернета и перспективах спутниковой связи

За последние 30 лет интернет стал неотъемлемой частью жизни россиян, а на глобальном уровне активно развиваются новые технологии. Однако основой Всемирной паутины по-прежнему остаются кабельные сети.

Профессор кафедры инженерной кибернетики НИТУ МИСИС Сергей Мишуров рассказал RT, почему Россию невозможно отключить от интернета извне, как обеспечивается стабильная работа Сети в стране и мире и каковы перспективы спутниковых технологий.

— Как устроена физическая инфраструктура интернета?

— Основу физической инфраструктуры интернета составляют два типа волоконно-оптических линий связи (ВОЛС): наземные и подводные. Это каркас для передачи данных.

Наземные ВОЛС, как правило, прокладываются вдоль транспортных коридоров — железных и автомобильных дорог, под землёй в кабельной канализации или подвешиваются на опоры линий электропередачи. Эти линии обеспечивают связанность внутри континентов.

Подводные ВОЛС соединяют континенты по дну океанов. Такие кабели сами по себе являются сложными инженерными конструкциями. Кабель состоит из оптических волокон, по каждому из которых передаётся свет разных длин волн.

Эта технология называется плотным спектральным мультиплексированием. На расстоянии 60—120 км в кабель встраиваются оптические усилители (репитеры). Их электропитание обеспечивают береговые станции.

Например, подводный кабель 2Africa, который запустили в 2025 году, имеет проектную ёмкость 180 Тбит/с и протяжённость более 45 тыс. км. Он соединяет 33 страны Африки, Европы и Азии.

Чтобы обеспечить надёжность связи в случае аварий, магистральные ВОЛС организованы таким образом, что даже если аварии произойдут в нескольких местах — связь не прервётся. Это свойство называется архитектурной избыточностью и обеспечивается за счёт того, что сеть строится кольцами или ячейками.

— Как выглядит топология (внутренняя схема соединения устройств) глобальной интернет-сети?

— Естественно, глобальная сеть не имеет единого центра. Её топология представляет собой иерархическую структуру, в которой выделяют три уровня.

На первом уровне сигнал физически передаётся по волоконно-оптическими кабелям. Здесь можно выделить ключевые маршруты. Трансатлантический — составляют десятки независимых кабельных систем между Северной Америкой и Европой. Транстихоокеанский — это соединения между Азией, Северной Америкой и Океанией. Индо-Тихоокеанский и Средиземноморский маршруты связывают Европу, Азию и Африку.

Второй уровень — сетевая маршрутизация. Здесь действуют так называемые транзитные операторы первого уровня, Tier 1. Они образуют «закрытый клуб», в котором строят отношения между собой на бесплатном обмене трафиком и продают транзит операторам следующего уровня, Tier 2 — национальным и региональным провайдерам. Примеры операторов Tier 1: AT&T, Lumen Technologies, Cogent Communications (США), NTT Communications (Япония), Arelion (Швеция), Tata Communications (Индия).

Третий уровень глобальной инфраструктуры — дата-центры, точки для прямого обмена трафиком, в которых сходятся десятки операторов. Крупнейшие из них расположены в Амстердаме, Франкфурте и Лондоне. Кстати, московский узел обмена трафиком один из крупнейших в Европе.

Качество глобальных каналов связей оценивают показателем задержки сигнала. Например, трансатлантический канал между Западной Европой и Северной Америкой имеет задержку около 70 миллисекунд, а средняя протяжённость кабелей здесь составляет 6—7 тыс. км.

— Как связаны между собой регионы в границах государств?

— В России магистральные сети на начальных этапах развития, в 1990-е—2000-е, строились по радиальной («звёздной») топологии с центром в Москве. Кабели прокладывались вдоль транспортных коридоров — Транссиба, БАМа, федеральных трасс.

В настоящее время основная часть федеральной магистральной сети — более надёжная кольцевая архитектура с элементами ячеистой структуры. Эта структура строилась с 2010-х годов крупными операторами связи («Ростелеком», ТТК, МТС, «Мегафон») и напоминает сеть автомобильных трасс, где из любого крупного города можно попасть в другой по множеству маршрутов, не заезжая в столицу.

В России можно выделить несколько ключевых маршрутов — «колец». Транссибирское кольцо, соединяющее Восток и Запад: от Москвы до Владивостока и обратно. Южное кольцо в Южном и Северо-Кавказском федеральных округах. Северо-Западное кольцо обслуживает территорию от Москвы до Архангельска. Поволжское кольцо простирается от Нижнего Новгорода до Оренбурга. В масштабах регионов от областных центров идут кольцевые линии, которые соединяют муниципалитеты.

При этом труднодоступные территории (северные районы Красноярского края, Якутии, Чукотки) подключаются тупиковыми радиальными ветками — часто по опорам ЛЭП — или спутниковыми каналами. На них, по разным оценкам, приходится менее 20% сети.

— Реально ли отключить Россию от глобальной сети извне?

— Технически это возможно, но требует выполнения сложных условий. Например, когда в марте 2022 года американский интернет-провайдер Cogent Communications отключил российские сети, отечественные операторы просто переключили трафик на других транзитных провайдеров.

Для полного внешнего отключения необходимо отключение всех западных операторов уровня Tier 1, аннулирование IP-ресурсов через региональный интернет-регистратор для Европы и России RIPE NCC, который находится в Амстердаме под юрисдикцией Нидерландов, и одновременно — отказ азиатских операторов от сотрудничества.

Наличие восточного коридора, особенно китайских операторов, исключает полную изоляцию, пока у нас сохраняются связи с Азиатско-Тихоокеанским регионом.

— За счёт чего эффективнее проложить длинный кабель через Атлантический океан, а не короткий через Берингов пролив и соединить Америку с Европой через Азию?

— С технической точки зрения такой маршрут имеет худшие показатели задержки сигнала в силу больших расстояний — а это ключевой показатель качества связи. Строительство и обслуживание такого преимущественно сухопутного маршрута будет дороже морского, и, как следствие, коммерческая целесообразность ниже.

Но если мы говорим о связи между Европой и Северо-Восточной Азией — это физически кратчайший путь, который позволил бы минимизировать задержки. Также «арктический пояс» позволил бы диверсифицировать трафик, установить связь, которая не зависит от уязвимых узлов Атлантики и Суэца.

Кроме того, такой проект мог бы сыграть положительную роль в развитии цифровой инфраструктуры Арктики для обслуживания удалённых территорий России, США и Канады вдоль Северного морского пути.

— Какую роль играет спутниковый интернет сегодня? Насколько это перспективная технология и сможет ли он вытеснить кабель?

— Сейчас на спутниковый интернет приходится не более 1% от общего объёма данных. Но в удалённых регионах эта доля может достигать 10—15%.

Такая связь нужна в арктических районах, сельской местности и горных массивах, где прокладка кабельных сетей технически невозможна или экономически нецелесообразна. Важную роль спутниковый интернет играет на транспорте, особенно для самолётов и морских судов. Это также и резервный канал для критически важных объектов и чрезвычайных ситуаций.

Массовый спутниковый интернет развивается относительно медленно по двум естественным причинам: это ограниченная пропускная способность спутниковых каналов и, что особенно важно, — задержка сигнала из-за физических особенностей его распространения.

Пока не стоит ожидать полного (или даже существенного) вытеснения кабельных сетей спутниковой связью. Более вероятно их взаимодополняющее сосуществование. Ожидается, что к 2028 году глобальная пропускная способность спутниковых систем достигнет 240 Тбит/с, что в принципе сопоставимо с возможностями нескольких современных подводных кабелей.