Как стать автором
Обновить

Big bada boom: мощная солнечная буря может вывести из строя подводные интернет-магистрали и отключить интернет

Блог компании Selectel IT-инфраструктура *Исследования и прогнозы в IT *Сетевое оборудование
Всего голосов 68: ↑62 и ↓6 +56
Просмотры 13K
Комментарии 53

Комментарии 53

Я один не понял, как связаны эти вещи?
>>> Но вот в случае подводных магистралей, длина которых зачастую превышает несколько тысяч километров, все гораздо хуже
- И -
>>> Само оптоволокно остается неповрежденным. Но подводные кабели снабжаются ретрансляторами оптического сигнала, которые устанавливаются с интервалом 50-150 километров. И вот как раз это оборудование уязвимо
- в то же время, как -
>>> Кстати, локальные сети в определенных регионах работать будут — ведь большинство наземных магистралей короче, чем подводные.

* Неужели длина магистрали внутри ретранслятора так сильно превышает длину средней локальной сети?
* Или речь о разности потенциалов между ретрансляторами, а оптоволокну на это в какой-то момент стало не пофиг?
* Или он выйдет из строя по питанию, а стабилизаторы и схемы защиты до сих пор не изобрели?

В общем, хотелось бы либо эти технические разъяснения из оригинальной статьи, чтобы не приходилось это выискивать, либо уже просто не заниматься технически безграмотным алармизмом.

Ну, или на хабре не хватает хаба "шапочки из фольги"...

Во Владивостоке не так давно прошел ледяной дождик, лед толстым слоем облепил все провода и деревья и они попадали, и среди прочего упала пара старых советских вышек за городом. В половине города миллионника целый месяц не было света и воды... Эти вышки за городом в лесу упали, туда так просто не добраться а тем более не поднять их. Интернета не было во всем городе пару месяцев, потому что интернет по городу в основном по проводам между крышами ходит а провода почти все упали на землю.

Если солнце пожгет всю электронику будет намного хуже.

Если солнце пожгет всю электронику будет намного хуже.

Кто-бы с этим спорил. Вопрос в том, что в такой длинной статье так и не объясняется, почему под угрозой именно подводные кабели, куда солнечная активность никак не достанет. Ну ок, там ретрансляторы на глубине есть, хорошо. Но почему они выйдут из строя? В глубоководном кабеле помимо оптики есть силовые линии для этих ретрансляторов, соответственно, питание на них подается с суши и когда будут вспышки, через эти линии поубивают электронику на глубине? Но даже если и так, будет 14 часов на подготовку, можно заранее все силовые линии физически отсоединить, в чем именно проблема-то, Сангита Абду, расскажи?

Да не стоит даже пытаться по хабрапереводу о чём-то догадаться - переводчик дальше заголовка опять не прочитал, а в заголовке упомянут «интернет апокалипсис». Автор оригинала же пишет о частичном и, во многом, предотвратимом ущербе инфраструктуре и возможности восстановить интернет сразу после такого события в условиях «частичных повреждений». Кстати, мощные вспышки прогнозируются за 2-3 суток, а вовсе не как в переводе указано. В общем, смотрите сами: https://www.ics.uci.edu/~sabdujyo/papers/sigcomm21-cme.pdf

Насколько я понимаю, это произойдет именно по причине того, что ретрансляторы питаются по силовым линиям в этом же самом кабеле. Отключать их в точках выхода кабеля из океана нет смысла - к каждому ретранслятору в океане остаются подключены провода по 100-150 км в обе стороны, вот эти провода и будут являться теми антеннами, на которые вспышка наведет большую энергию. Это нужно предусматривать физическое отключение этих проводов внутри самих ретрансляторов.

Ещё немного хуже — эти провода периодически заземляются, прямо в океане. А солнечные наводки они как раз приходят в это заземление, так что не очень понятно как их отключать.

Подать на ретранслятор команду «Отключиться от линии на 5 часов». И ретранслятор с помощью реле отрубается на указанное время от проводов. Разумеется, это должно быть предусмотрено конструкцией ретранслятора :)

Ну да, а для этого кто-то должен сначала об этом задуматься. И вот подобные статьи и пишут, чтобы привлечь внимание нужной аудитории — это конечно не на среднего хабравчанина рассчитано, а на тех, кто эти каналы связи проектирует и т.д.

Ну это само собой. Я просто отвечал на "там ретрансляторы на глубине есть, хорошо. Но почему они выйдут из строя?… можно заранее все силовые линии физически отсоединить" :)

И, мне кажется, не ответили. По крайней мере, я не понял. К этим ретрансляторам плюс (фаза) подходит с одной стороны линии, а минус (ноль, вторая фаза) - с другой?
Если это не так, то наведенная солнцем энергия на обоих полюсах будет равной, и не изменит разность потенциалов в пределах модуля.

Если разница потенциалов на входных клеммах питания модуля не изменится, что должно вывести его из строя?

УПД: То есть, я хочу понять, какой путь тока станет критическим для модуля, где и каким образом образуется напряжение, которое заставит течь тот самый убийственный ток.

Ну вот если Вы пустите искру от пьезозажигалки на вывод какой-нибудь микросхемы — почему микросхема должна выйти из строя? Пути для тока ведь вроде бы нет :) Тем не менее эта микросхема с большой вероятностью накроется.

Ну, 2 кВ макс. по HBM намекают, что так и должно быть. Но грамотно спроектированное устройство — вполне может пережить такой казус.

Путь для тока, есть, и даже без "вроде бы".
Паразитная емкость внутри микросхемы быстро заряжается через вывод, что обеспечивает протекание тока через несколько совершенно не защищенных от этого pn-переходов за счет разницы потенциалов между ногой, на которую попала искра, и предшествующем потенциалом самой микросхемы.

Это первое, что приходит в голову, когда начинаешь думать об этом. Возможно, есть и более удачный путь.

Открытая микросхема не защищена от этого, т.к. для защиты потребовался бы варистор на каждой лапке, а он имеет вполне себе габариты, прямо пропорциональные энергии, которую необходимо рассеять.

Ну вот, Вы сами понимаете какой путь для тока может стать критическим.

Понимаю. Не понимаю, как это относится к ретранслятору, который является законченным устройством, снабженным (если это не жесткий китай за два доллара) всеми необходимыми цепями защиты по входу.

Любая защита рассчитана на какой-то предел. Вероятно, по прогнозам этот предел будет значительно превышен.

сорян, но это не ответ. Я же начал с того, что нет ни единого намека, почему этот предел будет превышен и по какому критерию. Адептом шапочек из фольги не являюсь, и быть им не рекомендую.

По простой логике: если я сам понимаю, какой путь тока убивает микросхему зажигалкой, но не понимаю, по какому пути будет убит ретранслятор, как думаете, меня устроит объяснение про абстрактно превышенный абстрактный предел абстрактной защиты при абстрактном изменении абстрактных условий внешней среды?

Если Вы хотите ссылку на научную статью со всеми расчетами, то ее у меня нет.

и у автора нет. А выводы - есть. С чего я, собственно, и начал: не приводится информация, из которой можно понять механизм опасности.

Собственно, по оценкам статьи, имхо, можно судить о соотношении людей, которые помнят школьную физику, к другим )))

можно судить о соотношении людей, которые помнят школьную физику, к другим )))

То есть ученые, моделирующие солнечную супербурю и предсказывающие подобные опасения, не помнят школьную физику? :)

Учёные, моделирующие воздействие коронального выброса Солнца-Ярилы на магнитосферу Земли-Матушки, могут не знать современное состояние прикладной электротехники и электроники.

Я все же больше верю ученым, чем безымянному комментатору хабра :) Почему-то мне думается, что они не настолько глупы, чтобы публиковать выводы без хоть какой-то проверки их обоснованности :)

а безымянный комментатор с хабра даже не начинал спорить с моделью коронального выброса.

А вот последствия воздействия его на аппаратуру инфраструктуры уже должен моделировать инженер на основании данных о структуре, напряженности магнитного поля, динамики его изменения.

Так что ваша слегка оскорбительная отсылочка к авторитету немножко отослала диалог от здравого смысла.

Владивосток миллионник? Вот это поворот.

Ну и не надо сказок про вышки за городом и трудно добраться, нет в окрестностях города 'В' мест куда трудно добраться. Интернета в городе не было пару дней, кое где различные лишенцы и пользователи недоконтор типа альянс или владлинк сидели офлан дольше, но у них и без того регулярно такие приколы, в этот раз просто кучно пошло.

миллионник конечно

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D0%BE%D0%BB%D1%8C%D1%88%D0%BE%D0%B9_%D0%92%D0%BB%D0%B0%D0%B4%D0%B8%D0%B2%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%BE%D0%BA

так то и маями можно мелкой деревней назвать если не считать ее агломерацию

интернета не было в половине города как минимум целый месяц никакого потому что он без света вообще не работает

дальсвязи тоже далеко не все и не везде под землей проложены, почти все новые дома и сооружения подключены соплями натянутыми между домами

Во первых, никакой англомерации "большой владивосток" не существует. Есть город Владивосток с населением 600тыс.

Во вторых, даже по вашей ссылке сумма по населению 800 тысяч, это совсем не миллион.

В третьих. Интернет в городе был все время кроме пары дней когда чинили энергосети и отрубали питание на несколько часов. Если какие-то лишенцы мегаконтор типа владлинка и жители отдельных медвежьих углов были без света и интернета, то это не стоит утверждать за весь город.

Ок. Будем считать что в Маями 400т население а не 5млн.

И что альянс владлинк подряд и другие недопровайдеры с соплями между домами обслуживают всего лишь малую часть населения города, все остальные сидят у Дальсвязи в колодцах, все так и есть конечно.

Вот не надо приверать.

Интернета не было чуть больше суток.

Электричества не было две недели только в южной части города через залив.

В остальном же, от второй речки до Чуркина почти везде было электричество и вода. Проблема была во всяких дальхимпромов и Тихая.

Да и вся истерика с бедными людьми без воды и электричества, с перекрытым мостом на чуркин - откровенный пиар.

Там через луговую спокойно любой за 30 минут мог доехать на автобусе уже на следующий день из жопы города в его центр и затариться в любом гипере еды, воды и т.п.

Проблемы были только у жителей русского острова, которые живут в деревне, в его глубине и им не особо то и проблема была с поставкой.

А студенты на кампусе опытные выживальщики.

Город оправился очень быстро, а Губер попиарился над выдуманным блэкаутом и голодными людьми. Будто голодные люди не могли три остановки проехать или пешком пройти до центра города.

По идее, все ЛЭП имеют разрядники выдерживающие удар молнии.

Мне сложно оценить всю силу воздействия на региональные ЛЭП, на подводные кабели. Есть ли какие расчетные оценки, какой ток наведется в тех или иных ЛЭП, в подводных кабелях на различных широтах и глубинах. Что выдержат спутники, возможно с перезагрузкой и вводом резервных модулей. Насколько уязвимы АЭС.

Помню в начале этого (кажется) лета, или весной, тоже было предупреждение про Солнечную бурю, что какой-то там класс по шкале, чуть ли не предпоследний до максимума. Залез в вики, почитал про последствия. Сделал бекапы и выключил комп, не включал его пару суток, решил себе выходные сделать, благо на удаленке у нас можно в будни сделать выходные, а в выходные будни. Удобно.

Домашнего компьютера солнечная буря коснется меньше всего.

Оригинальная статья, если кому интересно. В целом, в пересказе выводы переданы правильно Что-то типа 5% из оригинала, но совершенно выкинуто объяснение механизмов почему кабели будут выходить из строя, хоть и оптические (потому что ретрансляторы питаются от электрики на всю много-тысячекилометровую длину, и в солёной воде наводки ещё больше и морские кабели в среднем гораздо длиннее) и весь детальный анализ с вероятностями отключения разных регионов и т.д. Данных довольно мало, модели во многом основываются на предположениях с потолка, но всё равно показывают, что в широком диапазоне входов в модель получится весьма затратное нарушение связности и призывает собирать эти данные, считать, готовиться в общем.


Вместо этого — красивые картиночки, благие пожелания и бесконечный исторический экскурс.


И да, Sangeetha Abdu — она.

разговоры об возможной изоляции Рунета теперь кажутся чуть более обоснованными…

А может и не вывести ...

Насколько катастрофическими могут быть последствия для солнечных панелей? Выйдут из строя инверторы?

Так! Кредиты погасятся после вспышки? :-)

Магистраные ЛЭП выдерживают(?) попадания молнии. А тут какой-то жёлтый карлик (при всём уважении к Яриле) чёрти где?
Где цифровое сравнение напряжений, токов, плотностей потока мощности и т.п. с референсными событиями типа "снятие шерстяного свитера при влажности воздуха 50%", удар молнии в 500 метрах и прямое попадание молнии? Где, наконец, обзор средств защиты "телекома" и их эшелонирование (газовые разрядники, варисторы и вот это все, напридуманное за, без малого, 200 лет от "Кэрригтона")?


Кликбэйтная чушь. Периводочник — выпей йаду!

Специально полез поискать информацию. Нет, не выдерживают:

Несколько лет назад число грозовых отключений линий, эксплуатируемых «Государственной сетевой компанией» («State Grid Corporation»), составляло за год 865, из которых 592 (68,4%) произошли из-за прорыва молнии сквозь тросовую защиту, 269 - из-за обратных перекрытий и 4 из-за других причин.

https://www.streamer.ru/articles/opasnosti-molnii-na-liniyakh-elektroperedachi-kitayskiy-opyt/

Там же (смещённая выборка ;-):


индуцированные перенапряжения представляют опасность лишь для ВЛ до 35 кВ.

т.е. чистый случай прилёта от нашего Ярилы.


И — надо бы данные о времени восстановления линии после наступления события.

А сколько киловольт питает океанические кабели по-вашему?

Не знаю. Предполагаю, что даже менее 1 кВ.
Также — кабель разбит ретрансляторами (снабжёнными какой-никакой защитой) на относительно небольшие участки (десятки км?). Поэтому — неверно брать в расчёт расстояния между континентами. И, как подсказывает rrrad, сама морская вода — на нашей стороне: https://habr.com/ru/company/selectel/blog/572252/#comment_23446132

Не посчитал сопротивления и прочее. Пишут — типично 12..15 кВ при токе наземной станции около 1А.

Вроде-бы при приёме делать антенну длиннее 1/4 длины электромагнитной волны не имеет смысла (но на меньшую длину приём тоже можно вести). Проблема только в том, что под воду проникают как раз в основном только сверхнизкие частоты (меньше 100 Гц), для них 1/4 длины волны имеют порядок 1 тыс. км.

От таких волн в принципе трудно экранироваться, но, с другой стороны, при одинаковой длине двух параллельных проводников, наведённое напряжение на них должно быть практически одинаковое, да и изменение напряжение будет не слишком быстрым (по сравнению с частотами, на которых работает большинство схем). Это значит, что резкий перепад потенциалов, необходимый для поломки схем, не должен возникать. И подозреваю, что там всё-таки применяется гальваническая развязка, так что в нежную цифровую часть схемы такой наведённых сигнал попадать не должен.

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь

"Чудный дела твои, Господи"... Разве электрический ток (упорядоченное движение электрических зарядов) создается не электромагнитным полем? Выходит, что "выброс корональной массы" - это мощный поток электромагнитного излучения? Или это мощный поток разнообразных частиц, которые достигнув нашей планеты, вызывают ионизацию атмосферы, а достигнув поверхности, вызывают нарушение структуры полупроводникового прибора, что в свою очередь приводит к изменению его параметров, вплоть до отказа, но практически не действуют на вакуумные приборы?

Коллективный разум, растолкуй мне, как "выброс корональной массы" вызывает искрение в телеграфном оборудовании, стоящем из проводов, ключа и источника энергии постоянного тока?

ну, раз коллективный разум не торопится, попробую скромным своим )
Судя по всему, при выбросе происходит нечто, обеспечивающее резкий разгон частиц, в том числе - заряженных. Это, в свою очередь, приводит именно к электромагнитному излучению, ну а дальше уже все, как вы описали - изменение магнитного поля создает электрический ток в проводе, а он уже ищет, на каком из транзисторов удобнее всего превратиться в тепло )

Выброс корональной массы — это гигатонны заряженной плазмы, которая долетая до Земли начинает гнуть её магнитное поле, а движение этого поля вызывает токи в проводах.

А на какой глубине проложены кабели? А то вода (особенно морская) неплохо так экранирует от обычных радиоволн таким образом что что-то принимать затруднительно уже на глубине в несколько метров.

Нашел картинку

Плюс, здесь приведены типичные частоты, используемые для связи с подлодками, но также указано, что принимать удаётся подлодкам, которые плавают не очень глубоко (с учетом того, что каждые 10м добавляют больше 1атм давления, доступный подлодкам слой достаточно небольшой по высоте (меньше 1км) и понятие "не очень глубоко" для них - вообще в пределах сотни метров. При этом глубина залегания кабеля может превышать 5км.

А магнитное поле проникает? :)

Так постоянное магнитное поле не индуцирует ток в неподвижном относительно этого поля проводнике.

Так поле движется от солнечной активности, в этом-то и исходная проблема.

Двигающееся поле - это уже по сути электромагнитная волна. И она будет гаситься водой.

Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.