Dlaczego Internet działa nawet po uszkodzeniu kabli?

Kiedy słyszymy o uszkodzeniu podmorskiego kabla internetowego, łatwo wyobrazić sobie scenariusz, w którym nagle pół świata traci dostęp do Internetu. W końcu ogromna część globalnego ruchu danych przechodzi właśnie przez kable biegnące po dnie oceanów. A jednak po awarii jednego z nich Internet zazwyczaj nadal działa. Czasami wolniej, czasami z większymi opóźnieniami, ale wciąż możemy korzystać ze stron internetowych, komunikatorów czy serwisów streamingowych.

Internet nie ma jednego kabla

Najważniejsza rzecz, którą trzeba zrozumieć, to sama konstrukcja Internetu. Nie jest on jedną fizyczną siecią zbudowaną według jednego schematu. To ogromna liczba połączonych ze sobą sieci należących do operatorów, firm, instytucji i dostawców usług.

Dane wysyłane przez użytkownika są dzielone na pakiety. Każdy z nich może zostać przesłany przez kolejne urządzenia sieciowe, czyli między innymi routery. To one decydują, którędy najlepiej dostarczyć dane do miejsca docelowego.

Jeżeli jedna droga przestanie działać, sieć może wykorzystać inną.

Można porównać to do systemu dróg. Jeśli główna autostrada zostanie zamknięta, samochody nie znikają. Ruch zostaje skierowany na inne drogi. Mogą pojawić się korki, podróż może potrwać dłużej, ale nadal można dotrzeć do celu.

W Internecie działa to na podobnej zasadzie.

Pod oceanami znajduje się ogromna sieć

Podmorskie kable telekomunikacyjne są jednym z fundamentów współczesnego Internetu. Łączą między innymi Europę z Ameryką Północną, Azją i innymi regionami świata. Przesyłają ogromne ilości danych za pomocą światłowodów.

Kable są niezwykle ważne, ale nie oznacza to, że pojedynczy kabel jest jedynym połączeniem między dwoma miejscami.

Na przykład ruch między Europą a Ameryką Północną może być obsługiwany przez wiele różnych tras. Jeśli jeden kabel zostanie przecięty, operatorzy mogą przekierować część ruchu przez pozostałe połączenia.

Problem zaczyna się wtedy, gdy awarii ulega kilka kabli znajdujących się w podobnym miejscu albo gdy dany region ma niewiele alternatywnych połączeń.

Routery potrafią zmieniać trasę

Za zmianę tras odpowiadają między innymi protokoły routingu. Jednym z najważniejszych jest BGP, czyli Border Gateway Protocol.

To dzięki niemu poszczególne sieci w Internecie informują się nawzajem, jakie adresy IP mogą osiągnąć i przez jakie połączenia można do nich dotrzeć.

Jeżeli określona trasa przestaje być dostępna, sieć może przestać ją wykorzystywać i znaleźć alternatywną drogę.

Nie zawsze dzieje się to natychmiast i nie zawsze alternatywna trasa będzie równie dobra. Może być dłuższa, bardziej zatłoczona albo mieć większe opóźnienia. Z punktu widzenia użytkownika może to oznaczać wolniejsze działanie niektórych usług.

Mimo wszystko połączenie może zostać utrzymane.

Dlaczego awaria kabla czasami prawie niczego nie zmienia?

Duże firmy technologiczne i operatorzy wiedzą, że infrastruktura może ulec awarii. Dlatego budują swoje sieci z założeniem, że część połączeń może przestać działać.

Dotyczy to zarówno fizycznych kabli, jak i centrów danych, routerów czy innych elementów infrastruktury.

Dodatkowo popularne usługi często korzystają z wielu centrów danych rozmieszczonych w różnych miejscach świata. Dane użytkownika niekoniecznie muszą trafić do jednego konkretnego serwera znajdującego się tysiące kilometrów dalej.

Jeśli jedna lokalizacja przestanie odpowiadać, system może wykorzystać inną.

To właśnie redundancja, czyli celowe tworzenie zapasowych elementów infrastruktury, jest jednym z powodów, dla których Internet jest tak odporny na pojedyncze awarie.

Ale Internet wcale nie jest niezniszczalny

To, że przecięcie jednego kabla zazwyczaj nie wyłącza Internetu, nie oznacza, że infrastruktura jest odporna na wszystko.

Są miejsca, w których kilka kabli przebiega przez podobne punkty. Jeżeli dojdzie tam do większej awarii, skutki mogą być znacznie poważniejsze.

Problemem może być również brak odpowiedniej przepustowości na alternatywnych trasach. Załóżmy, że normalnie trzy kable obsługują ogromny ruch między dwoma regionami. Jeżeli jeden z nich zostanie uszkodzony, dwa pozostałe mogą przejąć część ruchu.

Jeżeli jednak uszkodzone zostaną wszystkie trzy, znalezienie alternatywy może być znacznie trudniejsze.

Wtedy użytkownicy mogą zauważyć spadki prędkości, większe opóźnienia, problemy z dostępem do konkretnych usług, a w skrajnych przypadkach nawet całkowitą utratę połączenia z niektórymi sieciami.

Nie każdy Internet zależy od tych samych kabli

Warto również pamiętać, że użytkownik może łączyć się z Internetem na wiele różnych sposobów.

Światłowód, sieć komórkowa, Wi-Fi, łącza radiowe czy połączenia satelitarne wykorzystują różne elementy infrastruktury. Oczywiście wiele z nich w pewnym momencie korzysta z globalnej infrastruktury operatorów, ale nie wszystkie zależą od dokładnie tej samej fizycznej trasy.

Dlatego awaria konkretnego kabla może być katastrofalna dla jednego operatora lub regionu, podczas gdy użytkownik korzystający z innej sieci nawet jej nie zauważy.

Największą siłą Internetu jest jego rozproszenie!

Cała idea Internetu od początku zakładała możliwość komunikacji pomimo awarii części infrastruktury. Sieć została zaprojektowana w sposób zdecentralizowany, dzięki czemu nie istnieje jeden przełącznik, jeden kabel czy jeden komputer, którego wyłączenie automatycznie odcinałoby cały świat.

Oczywiście współczesny Internet ma swoje słabe punkty. Ogromne firmy kontrolują dużą część infrastruktury, a niektóre usługi są zależne od konkretnych dostawców chmury czy centrów danych. Awaria dużego operatora może więc dotknąć miliony użytkowników jednocześnie.

Mimo tego podstawowa zasada pozostaje ta sama: jeżeli istnieje alternatywna droga, dane mogą nią zostać przesłane.

Dlatego przecięty kabel nie oznacza końca Internetu. Może oznaczać objazd.