Помните угрозу анонима уничтожить Интернет? Где хакер грозился «положить» 13 корневых DNS серверов сети Интернет и сделать получение информации, посредством запроса с использованием доменного имени, невозможным? В результате чего любой, кто введёт «http://www.google.com» или какой-либо другой URL-адрес, получит страницу с ошибкой, что заставило бы большинство пользователей думать, что Интернет не работает.



В представлении современного человека, слабо связанного с IT, Интернет — это Wi-Fi, и мало кто задумывается, что большая часть сети Интернет расположена под водой и вообще о том, насколько огромное количество данных передаётся по этой подводной сети магистральных каналов, которая хоть и избыточна, но довольно-таки уязвима и может быть в один прекрасный момент уничтожена физически. Для лучшего понимания проблемы рекомендую к прочтению статью: Сообщения в глубине: удивительная история подводного Интернета. В этой же статье мы рассмотрим вероятные точки отказа, несмотря на то, что Интернет-сеть децентрализована и принято считать, что отключить её полностью невозможно и предположим ситуацию, при которой сеть перестанет функционировать полностью.

Прежде всего хочу уточнить, что мы не призываем никого принимать какие-либо деструктивные действия, а лишь рассматриваем возможность отказа сети в следствии уничтожения каких-либо из её компонентов.

Уничтожение подводных магистралей

На сайте TeleGeography вся информация о подводных магистралях доступна публично. Также, как и о крупных инцидентах, связанных с их повреждением. Так, помимо бед, описанных в статье выше, было несколько крупных происшествий, связанных с землетрясениями и цунами, когда значительная часть магистралей повреждалась сразу. Тем не менее даже когда Япония подверглась цунами и большая часть магистралей была повреждена, связь полностью не прекратилась, так как существовали ещё спутниковые каналы, обеспечившие доступность для региона, хотя и было заметное ухудшение скорости и качества из-за перегруженности сети.



Интернет — не только виртуальное, но и физическое пространство, и кабели, передающие сигнал — играют важнейшую роль и являются, по сути, одной из уязвимостей. Пожалуй, это хорошо описал Эндрю Блум в одном из своих видео, когда рассказал, что белка, уничтожившая Интернет для него, заставила его задуматься о сети в целом и о проблеме глубже (те у кого плохо с английским — не забудьте включить русскоязычные субтитры):



И Эндрю, пожалуй, отметил одну из самых главных уязвимостей сети Интернет — концентрацию опорных узлов связи. Как видим из карты — существует несколько основных точек концентрации, в частности подводных магистралей. И серьезный вред, скорее всего, может нанести не столько природный катаклизм, повредивший магистрали на дне океана, сколько разрушение сети в опорных точках.

Если кабели лежат под водой, то не трудно сообразить, что существуют точки входа и выхода на берегах океанов. И хотя координаты этих точек многие частные компании пытаются хранить в тайне, очень часто природа имеет иное мнение и подводные магистрали обнаруживаются со временем просто лежащими на песке:



Конечно, они были когда-то замаскированы и частично погребены, но, по-видимому, недостаточно хорошо и глубоко, в особенности в ненаселённых регионах. Но даже когда кабель хорошо спрятан существует возможность его найти — достаточно использовать тральщик и искать его на глубинах 50-200 метров вдоль берега. К слову, искать и не приходится, порой в результате неконтролируемого судоходства в областях залегания кабелей, тральщики наносят подводным магистралям довольно серьезные повреждения. Так что вопрос поиска кабеля на самом деле не такой сложный, как представляется, как и вопрос его повреждения. Несмотря на то, что кабель состоит из множества защитных слоёв, его легко распилить при помощи ножовки. Самой сложной частью кабеля, скорее всего, будет поликарбонатный рукав, всё остальное, я думаю, будет легко поддаваться даже топору.

Хотя точное расположение многих кабелей и их наземных опорных станций хранится в тайне частными корпоративными владельцами, многие из них, по сути, находятся на популярных пляжах шумных городов. Существует несколько кабельных «пятен» на карте, которые, согласно TeleGeography, были бы самыми разрушительными, если бы эти пункты были уничтожены. Поражение таких узлов приведёт не только к замедлению доступа к сети, а и к недоступности многих веб-сайтов. Часть сайтов с противоположной стороны океана оказались бы недоступной, а многие другие работали бы очень медленно, что сделало бы их непригодными для использования. Урон был бы существенным.

И координаты этих точек находятся в открытом доступе! К примеру, пунктов коммутации между Америкой и Западной Европой. Один из них проложен через пляж Мастикс, в жилой зоне Лонг-Айленда в Брукхейвене:



Также на пляже в Манагавкине, штат Нью-Джерси, можно найти координаты точки выхода ещё одного из кабелей:



А тут ещё один кабель в Tuckerton, NJ:



Такие объекты являются важнейшими точками сетевой инфраструктуры мира. Разумеется, что также остаются включения в сторону Южной Америки, которая связана с Западной Европой прямым линком, а также связь через запад и включение через спутники. Тем не менее мгновенно перенаправить большие объемы трафика через эти линки будут несколько проблематично, так как магистрали принадлежат разным провайдерам и нужно иметь договорённости. Именно потому ситуация, когда на какое-то время станет недоступным общение по скайпу через океан или отправка электронной почты, когда твиты из Ближнего Востока так и застрянут там — вполне реальна.

Другие опорные пункты Интернет-сети находятся в следующих локациях:

Сингапур
Египет (как ближневосточная часть, так и на Красном море)
Великобритания
Токио
Гонконг
Южная Флорида
Марсель
Сицилия
Мумбаи
Ченнаи

Если вдруг все эти ключевые узлы станут недоступными одновременно — вряд ли сеть Интернет сможет функционировать нормально. Интернет не будет являться Интернетом, а скорее набором Интранетов, так как глобальной связи между разными сегментами сети не будет. Разумеется, что не нужно забывать о способности сети к восстановлению, она колоссальна. Потому, если узлы будут иметь проблему поочерёдно — вполне вероятно, что пока будут отключены все — начальные узлы уже снова будут в работе и большая проблема может быть только в случае одновременной недоступности.

И такое событие вполне реально. И речь не пойдёт о вмешатетсве человека. Тут речь о Солнце — звезде, подарившей нам жизнь и от которой мы крайне зависим.

Солнечные бури

Физика Солнца довольно сложна, однако понять суть влияния солнечной бури не сложно. За солнечной вспышкой иногда следует так называемая солнечная буря, где выброс корональной массы с поверхности Солнца следует по тому же пути от поверхности Солнца, что и предшествующая вспышка. Для начала рассмотрим Солнце в фильтре H-альфа и модель магнитосферы Земли:



Солнечная активность циклична, полный цикл равен 22 годам (цикл Хейла), когда состояние магнитного поля Солнца возвращается к исходному. Соответственно, глобальные выбросы корональных масс и наиболее мощные солнечные вспышки могут наблюдаться ближе к концу 11 летнего цикла роста, в моменты максимальной солнечной активности. Примечательно, что вещество распределяется вдоль силовых линий магнитного поля, что отчётливо видно в фильтре H-альфа.

Когда происходит солнечная вспышка и большой выброс корональной массы, магнитное поле вокруг Солнца не способно удержать её и часть вещества стремительно мчится прочь, наполняя поток солнечного ветра и увеличивая концентрацию частиц, в том числе частиц со значительно большей массой и энергией. Ежесекундно Солнце теряет свыше миллиона тон вещества, а в моменты корональных выбросов — десятки миллиардов тонн. Скорость солнечного ветра составляет 300-1300 км / с, в зависимости от массы частиц и энергии, и потому у Земли значительная концентрация ионизированной плазмы оказывается в течении 2-3 дней. В то же время свет от Солнца проходит 149 597 870 км (среднее расстояние от Земли до Солнца) всего лишь за 8 минут 17 секунд, что может дать время на подготовку, так как в наши дни Солнце тщательно мониторится. В том числе, при помощи космических солнечных обсерваторий, в том числе SOHO (Solare and Helioshperic Observatory), запущенной в 1995 году и которая уже обошлась в свыше 1 млрд евро. Интересно, что первоначально миссия планировалась на 2-3 года, но она продолжается уже свыше 20 лет и была продлена 2 года назад до декабря 2018 года, так как сейчас крайне важно предсказывать корональные выбросы массы и строить прогнозы их достижения Земли.



Когда Земле не везёт и она оказывается на пути потока этого ионизированного вещества, оно налетает на силовые линии магнитосферы Земли и возникают магнитные бури. Природа магнитной бури кроется во взаимодействии частиц из потока выброса с радиационными поясами Земли, в которых они скапливаются, удерживаясь магнитным полем, образуя токи, которые в свою очередь приводят к появления магнитных полей в местах скопления частиц, вызывая возмущения в магнитосфере Земли. Эти возмущения могут длиться несколько дней и при достаточной интенсивности потока магнитный «щит» планеты может быть ими разрушен на столько, что индукционные токи могут возникнуть во всех проводимых металлах, в первую очередь это может затронуть спутники связи и даже технику на поверхности Земли.

Угроза настолько реальна, что Lloyds из Лондона публикует отчеты об оценке рисков для Северной Америки. Так в 1859 году произошла буря, известная, как событие Кэррингтона. Она была настолько мощной, что могла уничтожить всю энергосистему Земли в целом, если бы такая система тогда существовала. Токи возникли в проводах телеграфного сообщения, в результате чего телеграфная связь полностью была выведена из строя, как в Европе, так и в США. Во время этой вспышки выделилось энергии в 20 раз больше, нежели при падении астероида, уничтожившего динозавров — примерно 10 в 25 степени джоулей (10 йоттаджоулей), причём вещество достигло магнитосферы Земли в течении рекордных 18 часов. Выброс двигался настолько быстро, так как предыдущие выбросы, наблюдавшиеся в период с 28 августа по 1 сентября, расчистили ему путь. Северные сияния тогда наблюдались по всей Земле, даже на Карибах, а золотоискатели у Скалистых гор начали готовить завтрак среди ночи, думая, что наступило утро. Подобные события по статистике происходят раз в пол тысячи лет.



Недавно было найдено свидетельство того, что в 774 году нашей эры произошла ещё в 20 раз более мощная вспышка, что могло бы привести в наше время не только полностью к уничтожению энергосети и данных на накопителях, проводящих ток, но и к уменьшению озонового слоя на 20%. Вероятность такой вспышки оценивается в 1 событие на 1250 лет.

В наши дни солнечная буря на порядки меньшей интенсивности в 1989 году привела к большой проблеме в энергосетях Канады, вызвав токи в дорогостоящих трансформаторах, которые после требовали скорейшей замены. А в 2012 году вещество, выброшенное в результате вспышки, могло бы вызвать серьзеные проблемы при взаимодействии с магнитосферой Земли, но к счастью оно прошло в 9 днях пути Земли по орбите, что совсем близко, по космическим меркам.

Вывод — делаем бэкапы. И ленточные библиотеки и другие магнитные носители, а также накопители, содержащие проводящие элементы и функционирующие на основе проводимости, вряд ли окажутся пригодными без спец. защиты. Оптические диски, пожалуй, до сих пор являются наиболее долговечной и надёжной формой хранения.

Дата-центры, участники сети и коммуникации

Разумеется, что Интернет — это не только связь по сети, но и участники этой сети. Большинство данных хранится всё же не на персональных гаджетах, а в дата-центрах. Их не так уж и много. Всего 4253 штук в 121 стране мира: данные тут. Некоторые из них — являются важнейшими узлами сети, так как там установлены точки обмена трафиком, системы управления коммуникациями. Те же 13 корневых серверов системы DNS, которые пронумерованы буквами от А до М и расположены в 13 дата-центрах, имеют около 200 зеркал, то есть располагаются на 200 объектах, о чём собственно забыли хакеры, угрожавшие положить сеть. Но вот точек управления коммуникациями гораздо меньше. Некоторые из точек обмена трафиком и пункты управления магистральными каналами располагаются всего лишь в пределах одного-двух объектов.

Все мы знаем знаменитую AMS-IX, точку обмена трафиком в Амстердаме, один из крупнейших Интернет-хабов Европы, она живёт в дата-центре EvoSwitch, в котором мы предоставляем серверы Dell R730xd в аренду для не очень корпоративных и очень корпоративных клиентов. Но мало кто помнит, что Амстердам находится ниже уровня моря и хотя дата-центр EvoSwitch более, чем на метр поднят над поверхностью Земли, затопление возможно, а в этом случае — глобальные Интернет-проблемы в Европе.



Тем не менее шанс повреждения коммутирующего оборудования в результате действия глобального вируса гораздо выше, что может привести к более значительным сетевым проблемам и недоступности в целом. Но стоит признать, что только природа способна уничтожить Интернет полностью.

Хотя, много кто всерьез опасается цензуры. Тем не менее все попытки запрета ещё ни разу не увенчивались успехом, за исключением разве что Северной Кореи. Где посольства начали раздавать Wi-Fi населению, после чего Wi-Fi даже на территории посольств был запрещён.

От Интернета останутся руины без кабелей и дата-центров. Интра-сети, выжившие после катаклизма и осиротевшие по всему миру, не смогут обмениваться данными между собой. Но если мы не погибнем от шока, что пропали все котики на YouTube и Инстаграм, то через время удастся всё восстановить, мы снова зальем петабайты порнографии, а Google всё это еще раз заиндексирует. Сокрушить Интернет возможно, но убить его идею можно только вместе с современным человечеством.

Спасибо, что остаётесь с нами. Вам нравятся наши статьи? Хотите видеть больше интересных материалов? Поддержите нас оформив заказ или порекомендовав знакомым, 30% скидка для пользователей Хабра на уникальный аналог entry-level серверов, который был придуман нами для Вас: Вся правда о VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 Cores) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps от $20 или как правильно делить сервер? (доступны варианты с RAID1 и RAID10, до 24 ядер и до 40GB DDR4).

Dell R730xd в 2 раза дешевле? Только у нас 2 х Intel Dodeca-Core Xeon E5-2650v4 128GB DDR4 6x480GB SSD 1Gbps 100 ТВ от $249 в Нидерландах и США! Читайте о том Как построить инфраструктуру корп. класса c применением серверов Dell R730xd Е5-2650 v4 стоимостью 9000 евро за копейки?