Guam Okinawa Kyushu Incheon (GOKI)

GOKI: кабель, собранный из наследия первой транстихоокеанской эпохи

GOKI - необычный региональный подводный кабель, соединяющий Гуам с японскими островами Окинава и Кюсю. Его длина составляет примерно 4 244 км, владельцем и оператором является AT&T, а действующие точки приземления находятся в Tumon Bay на Гуаме, Naha на Окинаве и районе Kitakyushu на Кюсю.

На первый взгляд GOKI выглядит как обычная линия, построенная в начале 2010-х годов для связи Гуама с Японией. Но его история намного интереснее. Система была создана с использованием ресурсов выведенного из эксплуатации кабеля TPC-5, получила новое оптическое оборудование Xtera и сохранила название, в котором упоминается южнокорейский Incheon, хотя подтвержденного приземления в Южной Корее у нее нет.

Поэтому GOKI - не просто еще один региональный кабель. Это пример того, как старую океанскую инфраструктуру можно частично восстановить, переоснастить и использовать в новой системе.

Краткие факты

Показать Guam Okinawa Kyushu Incheon (GOKI) на интерактивной карте кабелей

Название, которое не соответствует действующему маршруту

Название GOKI образовано от четырех географических названий: Guam, Okinawa, Kyushu и Incheon. Но современная карта системы показывает только три точки приземления в двух территориях: Гуам и Япония. Южная Корея в списке действующих точек отсутствует.

По историческим данным, ответвление или продолжение до Incheon действительно рассматривалось в первоначальной концепции. Однако в документах о введенной в эксплуатацию конфигурации подтверждения южнокорейского участка нет. Название проекта сохранилось, хотя фактический маршрут оказался короче первоначального замысла.

Это не уникальная ситуация для подводной отрасли. Названия кабелей часто утверждаются еще на ранней стадии, когда проект включает больше стран и ответвлений. Если один из участников выходит, не получает разрешение или откладывает инвестиции, название системы не всегда меняют. Поэтому описывать GOKI как кабель, соединяющий Гуам, Японию и Южную Корею, неправильно: подтвержденная рабочая система соединяет Гуам, Окинаву и Кюсю.

История начинается с TPC-5

Самая интересная часть истории GOKI связана с кабелем TPC-5 - Trans-Pacific Cable 5. TPC-5 относился к предыдущему поколению транстихоокеанской инфраструктуры. После завершения его коммерческой эксплуатации часть подводных ресурсов не была просто оставлена на морском дне. AT&T использовала подходящие сегменты для создания новой региональной системы.

Это принципиально отличает GOKI от большинства новых кабелей. Обычно оператор заказывает новое оптическое волокно, новые повторители, новые ответвительные устройства, полную морскую укладку и строительство новых береговых вводов. В случае GOKI часть существующей инфраструктуры была поднята, проверена, изменена и повторно уложена. Такой подход называется cable recovery and relaying - восстановление и повторная прокладка кабеля.

Экономический смысл понятен. Производство и укладка тысяч километров нового глубоководного кабеля требуют значительных инвестиций и специализированного судна. Если старый кабель физически сохраняет работоспособность, подходящие сегменты могут оказаться ценным активом даже после прекращения работы первоначальной системы.

Но повторное использование не означает, что весь GOKI является неизмененным фрагментом TPC-5. Для новой системы требовались обследование, восстановление, изменение топологии, соединение секций, новое оконечное оборудование и повторное тестирование.

Кто строил GOKI

AT&T выбрала для проекта две специализированные компании: Xtera Communications - для оптической системы передачи, и Kokusai Cable Ship (KCS) - для морских операций и работы с кабелем. Xtera поставила DWDM-оборудование, а Kokusai Cable Ship выполняла восстановление и повторную прокладку соответствующих подводных участков.

В открытом доступе нет полноценного технического паспорта системы: неизвестны точное количество пар волокон, конфигурация повторителей, оптический бюджет и окончательная емкость после возможных модернизаций. Но поставщики и первоначальное DWDM-оснащение известны.

Что известно о пропускной способности

В ранней конфигурации Xtera указывалось восемь оптических каналов по 10 Гбит/с. Это дает примерно 80 Гбит/с известной начальной оснащенной емкости. Некоторые каталоги поэтому указывают проектную емкость как 0,08 Тбит/с.

Однако здесь нужно очень аккуратно использовать термин «проектная емкость». Восемь каналов по 10 Гбит/с могли описывать первоначально установленное оборудование, первый коммерчески активированный набор длин волн, оснащение конкретного сегмента или базовую конфигурацию на момент запуска. Это не обязательно абсолютный физический предел волокна.

Подводные кабели часто модернизируются заменой наземного терминального оборудования. Если характеристики волокна, повторителей и оптический бюджет позволяют, оператор может перейти с 10G на более эффективные форматы передачи без замены кабеля на морском дне. Поэтому корректная формулировка выглядит так: из открытых исторических данных известна первоначальная конфигурация из восьми каналов по 10 Гбит/с, то есть около 80 Гбит/с; максимальная физическая и актуальная активированная емкость GOKI публично не подтверждены.

Для сравнения, 80 Гбит/с выглядят скромно на фоне современных систем с проектной емкостью в сотни терабит. Но GOKI нельзя оценивать только по современным стандартам. Это специализированный региональный маршрут, созданный частично на основе более старой инфраструктуры и предназначенный не для замены всех транстихоокеанских систем, а для соединения конкретных узлов AT&T.

Спорная дата ввода в эксплуатацию

GeoCables и несколько современных кабельных каталогов указывают для GOKI 2013 год. В то же время историческое описание проекта утверждает, что система была одобрена американским регулятором в 2011 году, но фактически введена в эксплуатацию только в 2017 году. Поэтому утверждать, что никаких противоречий в датах нет, нельзя.

Возможны несколько объяснений: 2013 год мог относиться к первоначальной готовности части системы; 2017 год мог быть датой завершения окончательной реконфигурации или коммерческой активации; разные сегменты могли вводиться поэтапно; каталоги могли перенести плановый RFS как фактическую дату; исторический источник мог использовать дату позднейшего ввода обновленной конфигурации.

Без исходного акта приемки AT&T нельзя окончательно выбрать одну дату. Корректная формулировка: современные кабельные базы указывают RFS 2013 года, однако исторические материалы о проекте называют 2017 год датой фактического ввода системы.

Почему был нужен маршрут через Окинаву

GOKI соединяет Гуам не только с основными японскими островами, но и с Окинавой. Это важно, потому что японский архипелаг представляет собой длинную островную цепь. Окинава находится значительно южнее Кюсю и служит естественным промежуточным узлом между Японией, Тайванем, Восточно-Китайским морем и западной частью Тихого океана.

Приземление в Naha позволяет подключить Окинаву непосредственно к международному маршруту, передавать трафик между Гуамом и Японией через отдельную островную точку, создать дополнительный путь к национальной сети Японии, снизить зависимость Окинавы от единственного внутреннего направления и использовать остров как промежуточный телекоммуникационный узел.

Но наличие двух японских точек еще не доказывает полную физическую отказоустойчивость. Если обе ветви используют общий глубоководный сегмент к Гуаму, повреждение общей магистрали отключит сразу оба японских направления.

Kitakyushu или Fukutsu

В современных базах японская северная точка GOKI обозначена как Kitakyushu. Исторические материалы иногда называют Fukutsu. Оба места находятся на севере острова Кюсю, но это не один и тот же город.

Расхождение может возникать из-за различий между фактическим местом выхода кабеля на берег, кабельной станцией, ближайшим крупным телекоммуникационным центром, административным названием района и точкой, используемой картографической базой. Для точного технического описания нельзя автоматически считать Kitakyushu и Fukutsu взаимозаменяемыми: на картах системы указан Kitakyushu, но в исторических материалах о проекте встречается Fukutsu.

Роль Гуама

Гуам находится примерно между Восточной Азией, Австралией и центральной частью Тихого океана. Благодаря этому остров стал одним из крупнейших региональных кабельных узлов. GOKI выходит в Tumon Bay - одном из кабельных районов Гуама. Через остров проходят многочисленные системы в Японию, Австралию, Юго-Восточную Азию, Гавайи и континентальные США.

Для AT&T маршрут Гуам - Япония мог выполнять несколько функций: обслуживание собственного международного трафика, резервирование других тихоокеанских маршрутов, соединение инфраструктуры AT&T на Гуаме и в Японии, передачу корпоративных и операторских данных, продажу или предоставление емкости партнерам, создание дополнительного пути к другим системам, сходящимся на Гуаме.

Нельзя достоверно утверждать, что GOKI передает какой-то особый тип государственного или военного трафика. Гуам действительно имеет стратегическое значение для США, но из этого не следует, что конкретный кабель используется преимущественно военными организациями.

Физика задержки: почему в данных два разных предела

Полная длина GOKI составляет около 4 244 км. Если сигнал проходит всю эту длину, идеализированный физический минимум будет равен приблизительно 20,8 мс в одну сторону и 41,6 мс туда и обратно (при скорости света в волокне около 204 000 км/с).

Но в карточке GeoCables указан физический предел 26,0 мс, а лучший RTT - 50,4 мс с отношением 1,94x. Это не ошибка расчета и не противоречие: наш показатель намеренно относится не ко всей многоточечной системе, а к измеренному плечу. Из значения 26 мс выводится расчетная длина этого плеча: 26 мс x 204 000 км/с / 2 - приблизительно 2 650 км. Это и есть участок Kitakyushu - Tumon Bay, между двумя конкретными точками приземления, где реально ведутся замеры.

Таким образом, у системы есть два разных числа, и путать их нельзя:

• 41,6 мс - приблизительный предел для полной опубликованной длины GOKI (4 244 км), по которой мы ничего не измеряем;
• 26,0 мс - расчетный предел конкретного измеряемого направления Kitakyushu - Tumon Bay (около 2 650 км);
• 50,4 мс - минимально наблюдаемый RTT по этому направлению, что дает отношение 1,94x именно к пределу плеча.

Сравнивать наблюдаемые 50,4 мс с пределом всей системы 41,6 мс и при этом называть отношение 1,94x было бы математически некорректно. Для многоточечных систем, где кабель ветвится на несколько территорий, единого осмысленного «отношения к пределу» вообще не существует: измерение сопоставимо только с тем плечом, на котором оно сделано. Поэтому у GOKI отношение указано для участка Kitakyushu - Tumon Bay, и рядом всегда стоит его длина.

Что показывают измерения за 30 дней

По направлению Kitakyushu - Tumon Bay получены следующие показатели: 72 измерения, минимум 50,4 мс, среднее 139,5 мс, максимум 150,5 мс, стандартное отклонение 27,25 мс, медианное количество переходов 13.

Минимум 50,4 мс выглядит физически реалистично: он примерно в 1,94 раза превышает расчетный предел конкретного участка. Но среднее значение 139,5 мс требует отдельного объяснения. Оно почти в три раза выше минимального RTT, причем максимум составляет 150,5 мс. Это похоже не на обычный сетевой джиттер, а на наличие двух разных режимов маршрутизации: небольшая часть измерений проходила по короткому маршруту с RTT около 50 мс, а большая часть - по длинному обходному пути с RTT около 140-150 мс.

Такое распределение может возникать при изменении BGP-маршрута, использовании другого подводного кабеля, перенаправлении через Токио, Сингапур, Гонконг или США, смене адреса конечной цели, разных ответах anycast-инфраструктуры или переключении между операторскими сетями.

Главный вывод: среднее 139,5 мс не характеризует физическую производительность GOKI. Оно характеризует смесь полных IP-маршрутов, часть которых, возможно, вообще не проходит через этот кабель. Два устойчивых уровня задержки - около 50 и около 145 мс - это признак переключения маршрута, а не постепенного роста нагрузки на линию.

Почему измерения из Сингапура и Сиднея выглядят странно

Минимальные старые значения из Сингапура и Сиднея - 66 и 71 мс - теоретически могли соответствовать относительно прямым региональным маршрутам до Гуама. Но в актуальной 30-дневной выборке показатели значительно выше: Singapore - Tumon Bay минимум 201,1 мс при среднем 281,2 мс; Sydney - Tumon Bay минимум 246,8 мс при среднем 250,5 мс. Для географически сравнительно близких к Гуаму регионов это очень большие значения.

Наиболее вероятное объяснение: трафик идет не по кратчайшему океанскому маршруту. Например, маршрут может сначала уходить в другой азиатский узел, США или крупную внешнюю сеть, а затем возвращаться на Гуам. Это хороший пример того, почему географическая близость и наличие кабеля не гарантируют низкую задержку. Интернет выбирает маршрут не только по расстоянию, но и по коммерческим соглашениям, BGP-политикам, доступности пиринга, стоимости транзита, текущему состоянию сети и адресации конечного узла.

Удаленные пробы не измеряют GOKI

Задержки из Киева, Минска, Москвы, Тбилиси, Иерусалима, Кейптауна или Алматы относятся к полному международному пути до цели в Tumon Bay: Киев около 273-277 мс, Москва около 285-290 мс, Иерусалим около 308-314 мс, Кейптаун до 493 мс, Алматы около 336-370 мс.

Эти значения полезны для оценки глобальной доступности узла на Гуаме, но почти ничего не говорят о производительности GOKI. Без traceroute невозможно установить, проходил ли трафик через Японию, использовался ли GOKI, был ли маршрут проложен через США, какая подводная система использовалась и где именно возникла задержка. Поэтому нельзя писать, что GOKI имеет RTT 300 мс на основании измерения из Иерусалима или Москвы.

Известные аварии и происшествия

В открытых источниках не удалось найти надежно подтвержденную историю крупного физического повреждения именно GOKI. Это не означает, что кабель никогда не ремонтировали или что на нем не было кратковременных отказов: частные операторы не обязаны публично сообщать о каждом инциденте, особенно если трафик быстро переключен на резервную инфраструктуру.

На момент доступного мониторинга GOKI обозначается как действующий, а в нашей выборке подтвержденных аномалий системы не зарегистрировано. Поэтому корректный вывод такой: публично подтвержденных крупных аварий GOKI в найденных источниках нет, а наблюдаемые изменения RTT могут быть связаны с IP-маршрутизацией и не являются доказательством физического повреждения кабеля.

Какие риски наиболее опасны

Маршрут GOKI проходит через сейсмически активную западную часть Тихого океана. Япония, Окинава и Гуам находятся в регионе, подверженном землетрясениям, тайфунам, подводным оползням и вулканической активности.

Подводные землетрясения. Сильное землетрясение способно вызвать перемещение грунта или подводный оползень. Наибольшую опасность представляет не само колебание, а движение больших масс донных отложений, которое может разорвать сразу несколько кабелей.

Тайфуны. На большой глубине кабель обычно защищен от волн. Но тайфун может повредить береговую станцию, электроснабжение, наземные линии и мелководный участок.

Якоря и рыболовство. Основная часть кабельных повреждений происходит недалеко от берега. В глубоководной части GOKI относительно защищен, но подходы к Tumon Bay, Naha и Кюсю уязвимы для человеческой деятельности.

Старение инфраструктуры. Повторное использование компонентов TPC-5 делает возраст системы особенно интересным вопросом. При оценке ресурса нужно учитывать не только формальный RFS GOKI, но и возраст отдельных повторно использованных подводных элементов. Это не означает, что старый кабель автоматически ненадежен: перед повторной укладкой сегменты проходят проверку. Но остаточный ресурс и доступность совместимых компонентов могут влиять на дальнейшую эксплуатацию.

Реальное резервирование

Соседние системы KJCN, JIH, MOC, YUI и AJC часто называют резервом GOKI. Это слишком прямолинейная формулировка. Эти системы действительно создают альтернативную связность в Японии, на Окинаве и Гуаме, но не обязательно являются автоматическим резервом.

KJCN связывает Японию с Южной Кореей, но сам по себе не заменяет прямой маршрут на Гуам. Внутренние японские кабели помогают вывести трафик с Окинавы на основные острова, но не обеспечивают международный путь до Гуама. AJC проходит через Гуам и Японию и является более близкой функциональной альтернативой. Другие гуамские системы могут вывести трафик через Австралию, США или иные азиатские узлы, но с большей задержкой.

Для реального резервирования оператору необходимы права на емкость в альтернативной системе, настроенная маршрутизация, свободная пропускная способность, независимая береговая инфраструктура, независимый наземный backhaul и маршруты, не проходящие через тот же поврежденный район. То есть большое количество кабелей вокруг Гуама и Японии повышает общую устойчивость региона, но не гарантирует бесшовную замену GOKI.

Итог

• GOKI - кабель AT&T длиной около 4 244 км, соединяющий Tumon Bay на Гуаме, Naha на Окинаве и север острова Кюсю. Несмотря на название, подтвержденного приземления в Incheon нет.
• Система создана с повторным использованием ресурсов выведенного из эксплуатации TPC-5; оптику поставила Xtera Communications, морские работы выполняла Kokusai Cable Ship.
• Первоначальная известная конфигурация - восемь каналов по 10 Гбит/с, около 80 Гбит/с оснащенной емкости. Число пар волокон и актуальная емкость после возможных модернизаций публично не подтверждены.
• С датой запуска существует реальное расхождение: современные каталоги указывают 2013 год, исторические материалы - 2017 год.
• Минимальный RTT 50,4 мс между Kitakyushu и Tumon Bay физически правдоподобен. Предел 26 мс относится к этому конкретному плечу (около 2 650 км), а не ко всей длине системы; предел полной длины - около 41,6 мс.
• Среднее значение 139,5 мс указывает на смену IP-маршрута или использование обходной инфраструктуры, а не на обычную задержку самого кабеля.
• Публично подтвержденных крупных аварий GOKI найти не удалось, поэтому рассказы о повреждении без операторского сообщения следует считать неподтвержденными.
• Главная историческая ценность GOKI в другом: он показывает, что подводная инфраструктура не всегда заканчивает жизнь вместе с первоначальным проектом - при подходящем состоянии старые океанские сегменты можно восстановить, переоснастить и превратить в новую работающую систему.