Malgré ce que le Wi-Fi et les données mobiles pourraient faire croire aux gens, Internet est moins un nuage de données dans l'air au-dessus de nous, et plus un maillage complexe de fils qui s'envole sous nos pieds.
Les réseaux en ligne du monde sont alimentés par un système complexe de câblage sous-marin et souterrain, complété dans certaines régions par des liaisons par satellite.
Environ 380 câbles sous-marins sont transportés 99,5% de toutes les données transocéaniques, parcourant 750 000 miles à travers le fond de l'océan. Ces câbles à fibres optiques connectent les centres de données massifs prenant en charge les géants du cloud tels que Amazon Web Services, Microsoft Azure et Google Cloud.
Le nombre total de câbles sous-marins projetés pendant une période de croissance rapide au milieu des années 2000, suivi d'un intervalle pendant lequel relativement peu de nouveaux câbles ont été posés, mais la capacité disponible s'est lentement épuisée. Une demande renouvelée de bande passante, causée par la croissance rapide des appareils connectés, propulse désormais une nouvelle vague d'initiatives de câble.
Le premier câble sous-marin à utiliser la fibre optique était le TAT-8, qui a été mis en service en 1988. Il avait deux paires de fibres opérationnelles et une paire de secours, et a atteint des vitesses allant jusqu'à 280 Mo par seconde.
Le câble le plus rapide actuel (MAREA, détenu conjointement par Microsoft et Facebook) a huit paires de fibres et a atteint des vitesses record de 26,2 To par seconde en 2019 – c'est presque 100000 fois plus rapide que TAT-8.
Cependant, malgré une croissance exponentielle en quantité et en capacité, des pays entiers peuvent être plongés dans une panne de courant si un seul câble est endommagé ou cassé, avec des ramifications pour les utilisateurs domestiques et les entreprises.
Les câbles sous-marins traversent généralement des zones océaniques profondes pour minimiser les risques de dommages. Mais la mer profonde est un environnement difficile, et les câbles posés à une profondeur extrême peuvent être difficiles d'accès si des réparations sont nécessaires.
Selon la firme de recherche en télécommunications Telegeography, il existe plus de 100 ruptures de câbles par an. Beaucoup d'entre eux passent inaperçus dans les régions développées avec des redondances importantes, mais l'infrastructure qui nous maintient en ligne est encore beaucoup plus fragile que nous ne le pensons.
Sommaire
Fragilité
Dans de nombreux pays développés, en particulier en Occident et en Asie, l’accès à Internet est plus ou moins tenu pour acquis comme une constante – même un moment d’interruption se heurte à la colère et à la frusatration. Mais ce n'est pas le cas dans une grande partie du monde, où les connexions sont intermittentes, peu fiables, voire inexistantes.
En 2018, la nation ouest-africaine de La Mauritanie a été mise hors ligne pendant deux jours entiers après que le câble de la côte africaine à l'Europe (appartenant à un syndicat de sociétés de télécommunications) a été coupé par un chalutier. Neuf autres pays de la région ont également connu des pannes aux mains du pêcheur capricieux.
Dans l'ancienne nation du bloc soviétique de Géorgie, une femme âgée cherchant du cuivre pour le vendre comme ferraille couper un câble souterrain avec sa bêche, entraînant la perte de connexion de l'Arménie voisine pendant cinq heures. Elle a été surnommée «le pirate de bêche» par les médias locaux.
Des millions au Yémen ont également été jeté hors d'Internet l'année dernière après la rupture du câble sous-marin Falcon, sa réparation étant rendue encore plus complexe par la guerre civile en cours dans le pays.
Les histoires de requins mordant des câbles dans le Pacifique et provoquant des pannes intermittentes sont également devenues courantes ces dernières années. Divers des articles ont suggéré que les créatures confondent les ondes électromagnétiques avec les courants bioélectriques produits par les bancs de poissons, bien que certains experts soient sceptiques quant au phénomène.
«C'est probablement l'un des plus grands mythes que nous voyons cités dans la presse. S'il est vrai que dans le passé, les requins ont mordu quelques câbles, ils ne constituent pas une menace majeure », a déclaré Alan Mauldin, directeur de recherche à Telegeography, dans un article de blog.
«Il y a une panne de câble quelque part dans le monde tous les trois jours environ. Ceux-ci ont tendance à provenir d'une agression externe, comme la pêche et les ancres – les câbles sont endommagés involontairement [all the time]," il a dit TechRadar Pro par email.
Requins ou non, la liste des incidents impliquant des dommages au câblage critique ne cesse de s'allonger. Tout ce qu'il faut, c'est une ancre mal placée pour que des millions de personnes perdent leur connexion inestimable.
À l'aube de la panne d'électricité
Il peut sembler stupéfiant que des nations entières puissent si facilement être mises hors ligne, ne serait-ce que temporairement. Mais tous les pays ne bénéficient pas du luxe de redondances étendues dans le cas où un câble est endommagé.
Le Japon est desservi par un total de 26 câbles sous-marins, le Royaume-Uni est soutenu par 54 câbles et les États-Unis par 91, mais une proportion importante du monde dépend d'un seul câble pour la connexion, ou deux s'ils ont de la chance .
TechRadar Pro regardé le nombre de pays dépendant d'un ou deux câbles. Au total, 19 pays – environ 10% des pays dans le monde – sont pris en charge par un seul câble sous-marin. Les plus importants d'entre eux (par population) sont le Kazakhstan, l'Azerbaïdjan, le Togo et la Sierra Leone.
Si vous incluez les pays soutenus par seulement deux câbles (11 autres pays), le nombre total de personnes dépendant d'une connexion ténue s'élève à près de 450 millions, soit 5,57% de la population mondiale.
Il est vrai que certains de ces pays complètent probablement la connexion fournie par les câbles sous-marins avec des liaisons par satellite, ce qui peut fournir une mesure de soutien.
Selon Nicole Starosielski, auteur de Le réseau sous-marin et professeur agrégé à NYU, les satellites sont une sauvegarde acceptable, mais ne se comparent pas à la vitesse et à la bande passante offertes par les câbles à fibres optiques.
«Les satellites sont une option viable en complément du réseau actuel – atteignant les zones que les câbles ne peuvent pas atteindre et fournissant une redondance à certains endroits. Mais ils ne remplacent pas le réseau câblé », a-t-elle expliqué par e-mail.
En d'autres termes, les satellites à faible bande passante seraient rapidement submergés si une nation entière tentait de se connecter en même temps, les rendant effectivement inutiles en l'absence du système de câble.
Ne pas se préparer, se préparer à l'échec
Une connexion Internet fiable était autrefois considérée comme un luxe, mais la perte d'Internet peut maintenant avoir des conséquences graves et étendues, à la fois pour les entreprises individuelles et pour des économies entières.
Les entreprises dans les régions qui souffrent d'une faible pénétration d'Internet et d'une connexion intermittente se sont probablement acclimatées, s'appuyant davantage sur les méthodes de travail hors ligne. Cependant, dans les régions totalement dépendantes de la connexion, les entreprises sont souvent mal équipées pour gérer les temps d'arrêt.
Une étude menée par le FAI britannique Beaming a révélé que les entreprises britanniques avaient perdu près de 60 millions d'heures de travail en raison de pannes Internet en 2018.
En moyenne, les entreprises britanniques ont connu deux pannes majeures et 16 heures d'arrêt chacune. Beaming estime que ces pannes ont coûté à l'économie britannique plus de 700 millions de livres sterling en perte de productivité et en heures supplémentaires.
Bien qu'ils ne soient pas en mesure d'influencer les événements dans le monde du câblage sous-marin, il existe des mesures que les entreprises peuvent prendre pour limiter les temps d'arrêt et les dommages qu'ils causent.
Selon Kevin Kong, chef de produit chez un autre fournisseur de services Internet basé au Royaume-Uni, KCOM, «la principale solution pour atténuer les temps d'arrêt a fait ses preuves: la résilience et la diversité.
"Les services doivent être conçus pour le pire des cas – cela signifie avoir une résilience appropriée via un service de basculement (par exemple, des circuits Ethernet doubles), ce qui permet à votre organisation de continuer à exécuter des systèmes d'entreprise critiques, sinon tous."
Étant donné que la conception de l'infrastructure semble peu susceptible de changer de si tôt, les logiciels pourraient jouer un rôle croissant dans le maintien des entreprises en ligne.
«L'avenir pourrait s'articuler autour de logiciels réseau plus intelligents capables de contourner les défaillances de l'infrastructure matérielle. Nous constatons des efforts intéressants dans ce domaine », déclare Martin Levy, ingénieur éminent à Cloudflare, société américaine d'infrastructure Web et de sécurité.
Mais Levy note également que l'introduction de nouvelles technologies comporte un élément de risque supplémentaire.
«Une technologie plus complexe s'accompagne de systèmes plus complexes pour la gérer», dit-il. «Cela nécessite une formation sophistiquée et des personnes expérimentées. Il y a des endroits dans le monde où une technologie déployée supplémentaire n'équivaut pas à une qualité améliorée. »
Demande de bande passante
En réponse à des besoins de capacité toujours croissants, les géants mondiaux de la technologie ont décidé de financer et de gérer de nombreux projets de câblage sous-marin.
Google, Amazon, Microsoft et Facebook détiennent tous des participations dans des réseaux câblés sous-marins de haut niveau. Entre eux, ces entreprises posséder ou louer plus de la moitié de la bande passante sous-marine. Google possède à lui seul quatre réseaux câblés: Curie, Dunant, Equiano et Junior.
Ces entreprises doivent répondre à une demande de bande passante des clients qui s'accélère rapidement, stimulée par l'adoption du mobile, la prolifération des appareils IoT, la transition vers la 5G et le volume de données produites et échangées entre les entreprises.
«Le plus grand changement de la dernière décennie est que les utilisateurs de la bande passante la plus internationale sont devenus des fournisseurs de contenu, et non des opérateurs de télécommunications», note Mauldin.
«Nous voyons des câbles de plus grande capacité entrer en service, qui ont 12 à 16 paires de fibres. Les futurs câbles pourraient en avoir encore plus. À terme, certains des câbles les plus anciens posés à la fin des années 90 et au début des années 2000 seront mis hors service. »
Pour mettre cela en perspective, chaque paire de fibres est capable de transporter quatre millions de vidéos haute définition simultanément. Avec un plus grand nombre de paires, il est prévu que les futurs câbles atteindront des vitesses dépassant de loin les 26,2 To par seconde atteints par MAREA.
À mesure que la technologie de la fibre optique s'améliore, de plus en plus de réseaux de câbles sont posés et les anciens câbles remplacés par des modèles à haute capacité, la quantité de données capables de traverser nos mers atteindra bientôt des niveaux inimaginables.
Géopolitique sous-marine
Malgré ce potentiel, les projets de câblage sous-marin massifs sont également confrontés à une gamme variée d'obstacles, notamment le budget, la logistique et une bureaucratie dense. Mais le plus important d'entre eux est peut-être le conflit géopolitique, comme le montre la guerre commerciale en cours entre les États-Unis et la Chine.
Google et Facebook ont récemment déposé pour activer le Réseau de câbles légers du Pacifique (PLCN) entre les États-Unis, les Philippines et Taïwan. Le projet est une excellente étude de cas sur la manière dont la géopolitique peut faire obstacle au progrès.
Le réseau, annoncé en 2016, était à l'origine facturé comme le premier à relier les États-Unis et Hong Kong. Cependant, les sections allant à Hong Kong et à la Chine resteront inactives en raison des problèmes de sécurité et du conflit en cours entre Washington et Pékin.
PLCN possède 12 800 km de câblage et une capacité estimée à 120 To par seconde, ce qui en ferait la route transpacifique la plus grande capacité, ce qui réduirait la latence et la bande passante dans la région APAC.
Google et Facebook sont peut-être les parties prenantes les plus en vue du PLCN, mais la plupart de ses fibres optiques appartiennent à une organisation appelée Pacific Light Data Communication. La vente de cette société à un fournisseur de haut débit privé basé à Pékin, le Dr Peng Telecom & Media Group, en 2017 a déclenché des inquiétudes qui ont maintenu l'initiative depuis.
Le Dr Peng lui-même n'appartient pas à l'État, mais a des liens étroits avec Huawei, le géant de la téléphonie mobile accusé par le gouvernement américain de poser une menace importante pour la sécurité.
Google et Facebook ont demandé la permission d'activer uniquement les parties propres du réseau de câbles sous-marins (fonctionnant entre les États-Unis, les Philippines et Taïwan), ce qui a effectivement coupé Pacific Light Data Communication du projet.
Lorsque le projet a été annoncé pour la première fois, Google a parlé des ambitions de fournir suffisamment de capacité pour que Hong Kong ait 80 millions de vidéoconférences HD simultanées avec Los Angeles; au final, la géopolitique a payé cette ambition particulière.
Étant donné l'importance cruciale de la connexion à presque tous les aspects de la vie et des affaires, l'idée que le câblage sous-marin pourrait devenir la cible d'attaques terroristes ou d'efforts de sabotage a également été débattue.
À la suite de la panne de Mauritanie en 2018, Stuart Petch, chef d'état-major de la défense britannique à l'époque, a parlé du Menace «catastrophique» pour la connexion et le commerce posés par des puissances étrangères interférant avec les câbles des grands fonds.
Le même événement a vu le député conservateur Rishi Sunak (depuis qu'il a été nommé chancelier de l'Échiquier) évoquer la possibilité que des terroristes utilisent des grappins attachés à des chalutiers pour porter un coup paralysant au réseau britannique.
Cette menace perçue, cependant, semble exagérée, éclipsée par la menace beaucoup plus tangible posée par les événements fortuits et l'usure naturelle.
«Le système de câble n'a pas été la cible fréquente d'attaques. Les câbles sont beaucoup plus fréquemment perturbés par des ancres et des filets, accidentellement, qu'autre chose. Les câbles se cassent tout le temps et nous ne nous en rendons jamais compte », a noté Nicole Starosielski.
"Certes, le système de câbles pourrait être le site d'une attaque, mais il n'a pas l'impact visuel élevé que d'autres cibles se permettent."
État des lieux
Bien que de nouvelles vitesses soient atteintes chaque année qui passe et que de nouveaux câbles soient posés reliant différentes régions du globe, évitant les points d'étranglement à Londres et à San Francisco, une grande partie de la connexion mondiale reste à la merci d'incidents fortuits.
La capacité d’améliorer la pénétration, la vitesse et la fiabilité d’Internet dans les pays aux infrastructures limitées dépend principalement des grandes technologies – les entreprises qui mènent les projets les plus ambitieux d’aujourd’hui.
Le nombre total d'internautes est en hausse, en particulier dans les pays africains, mais la fiabilité des services est un problème (ressenti par beaucoup) qui doit encore être résolu.
