APCN-2 中断 & 海底光缆 101

作为互联网或者说全球性的物理网络中极其基础重要的设施,一直比较低调,很少会有人去主动关注他,他就像空气水一样的理所当然的被人习惯性的遗忘,导致出了问题才想到有这么一个事物存在,空气差了人们会想到开净化器带口罩,但是光缆中断了一般人还真没辙,比如前些日子 APCN-2 的中断,影响的不仅仅是 CN,包括 PH 在内的很多国家都受到了影响。
先说说 APCN-2 的问题。
亚太2号海底电缆(Asia Pacific Cable Network-2,APCN-2)是由 26 个投资机构共同发起筹建,连接亚洲国家和地区,全长约 19000km 共有 10 个登陆站,中国登陆站包括上海崇明和广东汕头。骨干路径由四对光缆组成,通过 Dense Wavelength Division Multiplexing(DWDM) 技术使得最大带宽达到了 2.56 Tbit/s,目前带宽应该是 06 年第二次升级的 280Gbps,每组光缆的传输速度达 640Gbps(10x64x4),采用具有自愈功能的环型网络结构。中国电信、中国联通均参与了此条海缆的建设。最权威的信息可以看这里

3 月 21 号 APCN-2 的 S4A(Chongming, China 到 Pusan, Korea) 发生了中断,3 月 24 号,S6(Tanshui, Taiwan 到 Chikura, Japan) 又发生了中断。 大致的中断位置可以看这里。由此因此了大面积的丢包也不足为奇。4 月 7 号终于恢复了


关于海底光缆是如何铺设的,Quora 上有几个科普性的问答:
* How are major undersea cables laid in the ocean?
* How would you go about laying undersea fibre cable?
* Do private telecommunications companies own the undersea cables that connect the internet across continents?
* What is the cost of laying high voltage underwater, sea or fresh, copper cable, dollar per meter or $/km?

上面的还看不明白?百字不如一视频,直接看 discovery 上的这个视频吧,这个纪录片描述了 Tyco Telecommunications 旗下的光缆铺设船 Tyco Resolute 铺设从 Costa Rica 拉一条光缆衔接到 Pan-American Crossing (PAC) 主光缆的过程。看到那么霸气的 monster,我还是蛮期望有机会上去呆两天的。

几家跟之相关的铺设海底光缆的公司,有兴趣的可以进去浏览浏览,看上去都是财大气粗型的:
* http://www.k-kcs.co.jp/english
* http://www.subcom.com/home.aspx
* http://www.te.com/en/home.html


基本上,从大陆出去的到海外的路由很大程度都要通过 Sprint, AT&T, L3, Telia  这类 Tier 1 的大运营商,这个 mtr 一下 xx.yahoo.com(xx替换成国家代码)就能看出来。这些大的 ISP 以及包括大陆三大运营商在内的若干 Tier 2 ISP  基本包揽了海底光缆的建设,设备由 NEC 等厂商提供,具体实施应该就是类似上面提到的几家来做了。
上面提到的不少 ISP 都可以在官网上查到一些对应的信息,经常看看可以发现不少有趣的新闻以及文档:
1. Sprint,可以在这里(1, 2) 看到他们在全球的势力范围。
2. AT&T,这篇博客揭露了海底光缆的一些 facts,他们家最长的光缆有 24,233 米,涉及 4 大洲 34 个国家以及 40 个登陆站;有些光缆由于太长了需要多达 250 个的中继设备来保持他的信号,为此,有时需要高达 10,000 volts (D.C.) 的电压来驱动;在一些登陆站,需要在河床地下的的 32f 的深度来部署光缆防止船舶的锚造成破坏。还有一篇博客 OT,描述了 AT&T 的工程师在最严寒的阿拉斯加怎么维护网络的,看上去很酷,尤其那个视频。
3. L3 在全球的势力范围,看上去比 Sprint 更大些。
4. 相对小一些的 ISP,比如 softlayer,在 mtr 里面看到的 networklayer 都是他们家的,但是估计是没有能力建海底光缆的,不过写的些博客也很有参考价值。


这里有一个全球的海底光缆的物理分布的示意图,可以看到每一条光缆以及登陆站的大致位置,可以很明显的看出各个国家之前的网络悬殊差异。对比一下 US, AU, JP 的登陆站数量跟 CN, RU 的就知道差距了。还有两个网站跟 cablemap 类似,侧重点不同,一个叫 submarinecablemap 一个叫 telegeography


目前大陆地区一共有 7 个海底光缆的登陆站
电信占 3 个:
崇明the Chongming Cable Landing Station for TPE, APCN-2, China-US CN and SWM3,
汕头the Shantou Cable Landing Station for APCN-2, China-US CN, SMW3 and undergoing SJC, and
厦门the Xiamen Cable Landing Station for the undergoing Xiamen-Jinmen cable connecting Jinmen Island of Taiwan and Mainland China
 
连通占 4 个:
青岛 the Qingdao Cable Landing Station for the TPE and the EAC network;
南汇(2) two cable landing stations in Nanhui, respectively for the FLAG and the C2C, and
长乐 the Changle Cable Landing Station in Fujian province for the undergoing TSE-1 connecting directly Taiwan Island and Mainland China.


经常会听到某个网站无法使用是由于光纤断了导致的,一直以来我都不大相信,尤其是国内一帮没有节操的网站,自己网站挂了硬是把原因转嫁到别人的光纤上,这事我亲自经历过几回。后来看了来自 L3 工程师写的造成光纤中断的十大原因之后我开始相信,原来挖土机切断光纤这事真的经常发生,尽管这个跟海底光纤没什么关系,但是由于船用锚、拖网渔船以及自然灾害等原因导致海底光纤中断的事还是时常发生的。

最后来一张总结的图片,基本涉及了海底光缆的方方面面,请点击这里