今天小編分享的科技經驗：揭秘互聯網的維修工：那些修復海底光纜的人，歡迎閱讀。
互聯網通過海底綿延數十萬英裡的細長電纜傳輸到世界各地，但這些脆弱的電纜經常斷裂——這是一個不穩定的系統，從銀行到政府再到 TikTok，一切都依賴于它，但由于有一個秘密的全球待命的船舶網絡，每條破損的電纜都能很快修復。本文是修復世界上最重要基礎設施的人們的故事。
這幅世界地圖顯示了數十個光纜系統，它們橫跨海洋，連接大陸和島鏈。其中一些光纜非常長。它顯示了從 1989 年至今，以及計劃在 2027 年之前鋪設的光纜。
騰訊科技訊 據外媒報道，海底光纜維修活動一向鮮為人知，直到近期才逐漸透露給公眾。海底光纜可能是世界上最重要的基礎設施，互聯網就是通過海底光纜傳輸到世界各地的。但光纜相當脆弱，常常會斷裂。一支低調的維修船隊負責修復這些海底光纜。
這個行業規模小，競争激烈，光纜公司不希望自己光纜受損的消息傳出去，所以用保密協定來約束維護人員，結果就是公眾很少意識到光纜故障。再加上對安全的擔憂，導致整個行業都很低調。但該行業已經開始認識到，過于低調讓他們難以招募到新人。外媒刊發長文揭開這個行業不為人知的故事，很多内容來自行業老手和不願具名的人士。
地震和海嘯
2011 年 3 月 11 日下午，在距離日本東海岸 20 英裡的光纜維修船 Ocean Link 上，輪機長平井（Mitsuyoshi Hirai）正坐船艙裡寫維修報告。兩周前，連接日本和美國加州的 13000 英裡長的光纜出了故障。接到任務後，維修船 Ocean Link 第二天就從橫濱啟航去修復它。現在差不多完工了，操作員正在用一個推土機大小的遙控潛水器把光纜重新埋在海底。而平井則在寫維修報告。
平井，維修船輪機長
突然，維修船開始晃動，平井站起來，搖搖晃晃地走出船艙，抓住扶手，爬上通往艦橋的狹窄樓梯。" 引擎出故障了嗎？" 平井問船長。船長回答說已經檢查過了，一切正常。從艦橋望向海面，海水似乎在沸騰。
他們打開電視。緊急警報顯示，地震襲擊了他們所在地東北 130 英裡處。随後，船體晃動終于停止了，一切貌似平靜下來，但平井知道接下來會發生什麼：海嘯！
平井知道，地震會讓海水湧到淺水區，當這些海水速度變慢，高度變高，就會變得非常危險。他們的維修船漂浮在不到 500 英尺深的水面上，在這種情況下就太淺了。
海底光纜工作是一項精密工程，日常與沉重的金屬鉤和繃緊的線纜為伴，只要出一個纰漏，人可能就會被切成兩半。平井在日本電信集團 KDDI 的子公司 KCS 工作了三十年，他知道無論情況多麼混亂，都必須遵循每個工作步驟。他經常說：" 你必須永遠保持冷靜。"
船長通過對講機，向船員宣布發生了地震，海嘯即将到來，船員們要做好準備前往更深的水網域。船員們開始檢查燃料箱和固定機器。操作員以最快速度将遙控潛水器吊回到了船上。維修船開始向更深的水網域行駛。
操作員小林，站在遙控潛水器前面
三個小時後，他們停了下來。維修船沒有受到海嘯的太大影響。但電視上已經在播放日本遭受海嘯破壞的畫面。船員們輪流嘗試用船上的衛星電話聯系親人，但沒有任何一個電話能打通。
夜幕降臨時，周期性的餘震敲打着船體。平井想着妻子，正在讀高三的兒子，還有父母，他們一家人住在日本橫須賀，但是都聯系不上。每個船員都有自己擔心的人。
平井也想到了工作。維護海底光纜的船只并不多，他們的 Ocean Link 就是其中之一。海底光纜承載着世界上 99% 的數據流量。這些維修船停在各大戰略位置，随時準備出航修復故障。大多數時候他們都能勝任這項工作。但平井的經驗告訴他，地震會帶來巨大的工作量。不會只有一根光纜被折斷，會有很多根光纜出現嚴重斷裂。如果他擔心的事情發生了，日本就有可能在某種程度上與世隔絕。
果然在當天晚上，總部打來電話，确認他們的維修船是安全的，然後指示他們留在海上，直到進一步通知。接着就傳來一條又一條的故障消息，包括他們剛剛修好的那條光纜。
僅次于核戰和生物戰
全球的電子郵件、TikTok、機密備忘錄、銀行轉賬、衛星監控和視頻通話，都是用光纜傳輸的，這些光纜的粗細和花園裡的水管差不多。行業跟蹤組織 TeleGeography 的數據顯示，大約有 80 萬英裡長的光纜在海洋裡縱橫交錯，它們隸屬于屬近 600 個不同的系統。在海岸附近，光纜會被掩埋起來，但大多數情況下，它們只是被放置在灰暗的海底，周圍是海底生物。光纜裡面是頭發絲一樣細的玻璃絲，傳遞着全球數據。
如果所有這些光纜同時斷裂，那麼現代文明就會停止運行。金融系統将凍結，貨币交易将停止，證券交易所将關閉。銀行和政府無法在國家之間轉賬資金，因為 SWIFT 和美國銀行間系統都依賴海底光纜來結算每天超過 10 萬億美元的交易。在世界上的大部分地區，人們會發現信用卡刷不了，自動取款機取不出錢。正如美國一位安全主管馬爾弗勒斯（Steve Malphrus）在 2009 年的安全會議上所說，" 當通信網絡癱瘓時，金融服務業并不是慢慢陷入停頓的。它會突然停下。"
企業會失去協調海外制造和物流的能力。随着外包的會計、人事和客戶服務部門的停擺，當地機構也會陷入癱瘓。各國政府的絕大多數通信都依賴于與其他人相同的光纜，這将在很大程度上切斷政府之間的聯系。這些流量的 0.5% 要讓衛星承接都很困難。英國首相蘇納克（Rishi Sunak）曾表示，僅次于核戰争和生物戰争的重大威脅，就是連接英國的海底光纜被大規模切斷。
幸運的是，全球光纜有足夠的冗餘，讓一個國家完全掉線幾乎不可能，但光纜斷裂确實會發生。平均不到兩天就發生一次，每年約 200 次。多虧了大約 1000 人駐扎在世界各地的 20 多艘維修船上，一旦光纜斷裂，他們就會迅速前往修復故障，讓網站繼續運行，銀行繼續轉賬，文明持續存在。
半路出家
這個行業可以追溯到互聯網出現之前，甚至電話出現之前，追溯到電報時代的早期。很少有人一進職場就從事這一行，主要是因為很少有人知道這個行業的存在。
就拿平井的職業生涯來說，他 1960 年代在工業城市橫須賀長大，從 12 歲起就在父母的魚市工作。少年時代由于喜歡美國搖滾樂，他努力學習英語，18 歲時就在電信公司 KDDI 擔任總機接線員，以此作為練習英語的方法。26 歲時，他調到了衝繩的一個光纜着陸站，因為在海灘工作方便他在業餘時間玩帆板。在這裡他了解了光纜維護的知識，也遇到了未來的妻子。六年後，他的英語水平讓他回到 KDDI 總部，幫助 KDDI 子公司 KCS 設計維修船 Ocean Link。船造好之後，他決定出海，最終他成為了這艘船的輪機長。
其他船員的專業背景包括商船航行、海洋建築、線纜工程、地質學、光學等等。比如潛水器操作員小林（Fumihide Kobayashi），他來自山區，20 歲時加入 KCS 時，他以為自己會在船塢裡從事船舶維修工作，而不是在維修船上漂泊，因為他以前從未坐過船。但聽到平井講述在遠洋上看到鲸魚和其他海洋生物的故事後，他決定留在船上。
對一些人來說，這項工作是一種冒險——在剛果峽谷翻騰的水流中修理光纜，忍受北大西洋風暴的侵蝕。還有些人則在維護社會依賴的重大基礎設施中找到了一種使命感。即便大多數人在聽到他們的工作時的反應是：現在互聯網不都是衛星傳送的嗎？而且這項工作的規模之大也令人興奮。海底光纜是人類有史以來最大的建設項目之一，現在的光纜長度可以繞地球六圈。
KCS 有大約 80 名員工，其中許多人像平井一樣，已經在那裡工作了幾十年。因為這個行業很小，職業生涯很長，差不多每個人都認識彼此。船上的生活讓人產生了強烈的情誼。他們在壓力下合作，然後是一段長長的間歇——在海上航行的途中或是等待風暴過去——這期間除了休息，也沒有什麼事情可做。小林學會了在船邊釣魚，為大家提供生魚片來改善夥食。平井喜歡運動，他在維修船的直升機甲板上挂了一張網，以便打網球。大家還會在休息室裡唱卡拉 OK。休息室裡也有按摩椅、DVD 收藏和酒吧。
維修船内部休息室
被保守的秘密
全球每年都會宣布鋪設多條新的跨洋光纜。但人們越來越擔心誰來負責維護這些光纜。SubTel Forum 提供的數據顯示，世界上有 77 艘光纜船，但大多數都專注于鋪設新系統這種更有利可圖的工作。只有 22 架被指定負責維修，這支船隊正在老化，而且船只常常是半路轉行的，比如其中一艘曾經是拖船。還有一艘曾經是渡輪。Global Marine 最近表示，它正試圖将其維修船的壽命延長到 40 年，原因是缺乏資金。而散貨船和油輪的設計壽命為 20 年。
" 我們都很樂意花費數十億美元來鋪設新的光纜，但我們并沒有真正考慮将如何照顧他們，" 華為海洋網絡前首席執行官康斯特布（Mike Constable）說，他去年在新加坡的一次行業活動中介紹了維護船隊的狀況。" 船舶運營商說，情況變得不可持續了。"
他提到了去年的一個案例，當時越南五條海底光纜中的四條都光纜都斷了，但并不是災難性事件引發的，只是捕魚、航運和技術故障造成的常見問題。但由于附近的維修船已經在忙其他事情了，越南的這些光纜六個月都沒有修好。
但也許對該行業的更大威脅是，人員和船只一樣正在老化。在一個幾乎完全靠實操來學習的職業中，人員的訓練周期比船只的建造周期更長。
康斯特布說：" 我們在這個行業面臨的最大問題之一是吸引新人。" 他講到曾在新加坡參加的另一個活動，向大學生介紹該行業。他說：" 聽眾裡可能有大約 10 個大學生和 60 個本身就從事這一行的中老年人，他們來聽講座是覺得好玩。" 當他與希望進入科技行業的學生交談時，他想要說服他們海底光纜也是科技行業的一部分。" 他們都想成為數據科學家之類，" 他說。" 但對我來說，我覺得這個行業很吸引人。你要面對的是地球上最惡劣的環境，8 公裡深的海洋，使用相當高的科技，環遊世界。你站在世界最前沿，這對整個世界現在的運作方式至關重要。"
從事這個職業，意味着要離家很長時間，日程安排不可預測。諷刺的是，船上的網絡信号很糟糕。
但是該行業招聘新人的最大挑戰，在于它的存在感非常低。人們在基礎設施崩潰之前是不會想到它的，所以也就傾向于不會去想修復它的事情。海底光纜行業在快速修復故障方面非常高效，以至于公眾很少有機會注意到它。正如一位業内資深人士所說，" 我們是世界上保守得最好的秘密之一，因為這一行就是這樣運作的。"
特殊情況
維修船 Ocean Link 接到返回的命令。當他們接近陸地時，平井看到海嘯後漂浮在水中的漁網、輪胎、建築物的屋頂。
這次地震震級為裡氏 9.1 級，是有史以來第四大地震，也是日本有史以來最大的地震。但是，半小時後抵達的一系列海嘯造成了的破壞是最大的，海水向内陸湧入數英裡，将建築物、汽車和數以千計的人卷入了大海。死亡人數最終攀升至近 2 萬人。這次海嘯還引發了日本福島核電站的核洩漏。
平井的妻子和兒子已經回到了橫須賀的家中，與平井的父母住在一起。小林的家人也安然無恙。但一些船員失去了親人。其他人出于對輻射的恐懼，将家人送到了南方的親戚家。他們都知道，再過幾天，他們就要被派回到海上。
北太平洋風暴中的 Ocean Link。平井說，有時候暴風雨太劇烈了，你沒法工作也睡不着覺。你只好抱着你的床鋪大笑。
日本 12 條跨太平洋光纜中有 7 條斷裂。工程師們徹夜工作，在接下來的幾天裡設法将流量轉移到那些剩下的光纜上，但情況已經接近極限。電信公司 NTT 運營中心的負責人當時估計，如果再有一條光纜發生故障，它将失去所有通往美國的流量——由于很多主要互聯網公司的伺服器都設在美國，日本就相當于斷網了。
通常情況下，維修的順序将由哪一家光纜公司先報告故障來決定，但考慮到情況特殊，幾家光纜公司同意服從 KCS 的安排：首要任務是盡快修復任何一條光纜。
要知道海底光纜的具體狀況是不可能的，所以平井和其他工程師不得不像法醫一樣開展工作。通過讓位于海洋兩側的光纜着陸站沿着光纜的末端發射光束，并對反射進行計時，他們能夠在幾米範圍内找到最近的故障點。大部分故障點位于深水，在通往日本海溝的峽谷中。再加上出故障的時間，表明是地震引發的海底沉積物崩塌，導致了光纜斷裂。
海底沉積物崩塌非常可怕，它的存在直到 1950 年代才被科學家發現。海底被山脈和峽谷撕裂，可能會讓陸地上的任何災難都相形見绌，沉積物和碎片的瀑布會綿延數百英裡。
Ocean Link 在 2011 年地震後進行的修復工作的最深處，在海平面下 6200 米
但人類仍然是迄今為止對光纜的最大威脅。國際光纜保護委員會（ICPC）的數據顯示，捕魚造成的故障占 40% 左右。海底拖網捕撈，特别是當它延伸到新的區網域和更深的水網域時，破壞性特别大。另一個常見的原因是遊輪、貨船和遊艇拖下來的錨。
許多業内人士都強調，有一件事不會對光纜構成威脅，那就是鲨魚。鲨魚吃海底光纜的說法在新聞報道甚至一些政府報告中反復出現，起因是 1980 年代末發生了一起事件：在加那利群島海岸測試的首批海底光纜，一直出現神秘的故障。維修船把它拖上來檢查時，發現有動物牙齒嵌在斷裂處附近。于是啟動了一項研究，貝爾實驗室的科學家測量了下巴半徑和咬合力，還試圖給捕獲的鲨魚喂食光纜樣本。最後發現這起事件的罪魁禍首是一條深水鳄鲨，可能是被電力中繼器發出的電磁場吸引而來。
用金屬帶包裹光纜似乎解決了鲨魚的問題。魚類攻擊造成故障的情況已經多年沒有出現。罪魁禍首幾乎總是人類。然而，鲨魚吃光纜的說法仍然存在，可能是因為現代產物被史前生物摧毀的想法令人產生遐想。
修復光纜
3 月 22 日，當全世界的注意力都集中在福島核電站的危機上時，Ocean Link 維修船到達了 160 英裡以南的地方。他們選擇了一個距離福島最遠的故障點，但是冬天的風從北方吹來，船員們留在船裡，直到被認為情況安全之後，才開始工作。
他們花了第一天一夜的時間勘察現場，沿着光纜路線緩慢移動，同時測量深度和電流。一夜之間，情況惡化了，黎明時出現了 15 英尺高的海浪和狂風，對于精密的光纜作業來說，風浪太猛烈了。他們不得不等待風浪平息。
簡單地說，光纜斷裂後，要用一條新光纜修補，但由于斷裂處在很深的海底，這必須分幾步完成。第一步是切斷斷裂處附近的光纜（通常情況下，光纜已損壞，但沒有完全斷掉，并且光纜也無法被整體拉到水面上），這需要拖動帶葉片的抓鉤來完成。然後，船将帶葉片的抓鉤換成帶鉤的抓鉤，抓住切斷的光纜的一端，将其吊到水面，并将其連接到浮标上。然後又抓住另一端的光纜，用備用光纜把兩端拼接起來。這個過程意味着每次維修都會使光纜變長，為了最大限度地減少可能發生的纏結，新的光纜會被拖到原來路線的某一側，直到它可以再次繃緊地放置在海底。
維修船上的備用光纜很寶貴。如果 Ocean Link 在第一次維修時使用了太多的光纜，那就需要六個月的時間來制造和交付足夠多的新光纜來修復剩餘的故障。
海底有三英裡深，維修船的抓鉤花了六個多小時才觸底。Ocean Link 開始緩緩前進。好消息是，Ocean Link 在第一次運行時就鉤住了光纜，這種情況在地震修復中很少見。壞消息是，光纜被一些碎片壓住了。平井命令絞車放慢速度，以每分鍾 10 英尺的速度把抓鉤拉起來，以免光纜斷掉。
平井每隔幾個小時就要換一次衣服檢查輻射。引擎繼續緩慢轉動，經過 19 個小時，光纜到達了水面。
平井很驚訝，因為光纜的損壞狀況是他以前沒有見過的。地震造成的毀損一定比他以為的要大得多。
行業巨變
在 20 世紀的大部分時間裡，電纜維護并不是一項獨立的業務，它只是大型電信壟斷企業為了運轉而不得不做的事情。在 1950 年代開始鋪設同軸線纜的時候，這些企業決定集中資源，把海洋劃抽成幾個區網域，每個區網域都派幾艘指定的維修船。
進入 21 世紀，電信公司被分拆的時候，海上部門被賣掉了。現在的維修系統能夠應付光纜斷裂的日常任務，但利潤微薄，合同也是短期的，因此很難說服投資者花費 1 億美元購買新船。
現在需要維修的光纜比以往任何時候都多，部分原因也是科技巨頭進入了這個行業。之前科技公司從電信公司購買帶寬，從 2016 年左右開始，科技巨頭開始向光纜系統投入數十億美元，以保障自己的雲服務在線，内容庫同步。其結果不僅是新光纜鋪設的熱潮，而且是互聯網拓撲結構的變化。" 在過去，我們連接人口中心，" 康斯特布說。" 現在我們連接數據中心。跨越大西洋的 80% 的流量可能是機器與機器的對話。
維修服務供應商對這些變化的态度是矛盾的。光纜熱潮意味着将不會缺少光纜來修復，但這也意味着未來将與幾個科技巨頭進行談判，這些巨頭可以利用其強悍的購買力進一步擠壓維修服務供應商的利潤空間。
市場力量是一個挑戰，地緣政治則是另一個挑戰。今年 2 月，一艘貨輪被胡塞火箭彈擊中後，拖着錨劃過了亞洲和歐洲之間的三根關鍵光纜，導致其性能下降。在戰火中進行維修，想想都可怕，讓業界人士憂心忡忡。紅海的脆弱性反過來又重新點燃了大家對北極光纜線的興趣，海冰融化使其成為可能，但多年來這一提議的致命缺陷之一就是：現在的維修船沒有破冰能力，誰來維修這樣一條光纜？
各國政府對光纜安全表現出了更大的興趣。去年年底，北約召開了一次關于海底基礎設施和 " 海底戰争 " 的未來的研讨會，英國則委托海軍船只巡邏其海底光纜。與此同時，歐盟、印度和其他國家的政府提議要直接投資維修船。
一些人建議由政府來投資光纜船隊，而不是依靠公司，因為公司關注的是削減成本和提高效率。
資深業内人士對政府的這種新興趣也是心情矛盾。他們樂意看到更多的投資，但海底光纜的世界存在太多的利弊權衡，很容易因為善意的政策而走偏。舉例來說，經常有人提出的一個解決方案是，把光纜全部集中在一些受保護的 " 走廊 " 裡，這樣可以更容易地防範惡意行為。然而，只要發生一次大型自然災害，這些集中在一起的光纜就會全軍覆沒。
保密也是一把雙刃劍。對光纜位置進行保密，可能會使它們更難受到攻擊，同時也會使它們更容易受到實際上最大的威脅——捕魚事故和其他形式的人為疏忽。更嚴格的保密，只會讓這個行業更加不為人知，更難招募到新人。船只本身的問題相對容易解決，只要拿到錢就行。但人員的培訓需要花費多年時間和精力。
2022 年，行業組織 SubOptic 召集了六名 20 多歲和 30 多歲的員工參加了一個關于行業未來的讨論。他們中的大多數人都是大學畢業後在無意之中進入這個行業的。大家的共識是，該行業需要提高存在感，特别是在年輕人中間。
圓滿完成任務
Ocean Link 維修船花了一個月的時間才完成第一次維修。這是平井面臨的最困難的維修任務之一，多次出現抓取失敗，被漁具纏繞，維修人員要反復進行輻射檢查，還得躲避風暴。整個春天他們都在埋頭工作，但到了六月，他們又遇到一個難題。
很多斷點位于距離千葉海岸 50 英裡的日本海溝深處，那裡有八條不同的光纜線路，它們靠近彼此，有時甚至重疊，很難在不損傷一條光纜的情況下抓住另一條光纜。即使能做到這一點，也不清楚他們是否有足夠的備用光纜來單獨修復每個故障。
平井認為，唯一的解決辦法就是放棄這一團亂麻，在上面鋪設一個新系統。這意味着放棄數英裡長的光纜和一個 2000 磅重的設備，該設備将一條光纜抽成兩條不同的線路，通往兩個目的地。
按照這個方案，他們終于完成了任務，這時他們已經連續工作了 154 天。
維修船靠岸後，船員們啟程回家。平井留下來，完成了最後的報告，然後他也回家了。在乘坐火車返回橫須賀時，平井看到周圍的乘客都在全神貫注地玩手機。他滿意地想：我們的工作圓滿完成了。（編譯 / 雲開）
