Tại sao cáp quang hay đứt

Các tuyến cáp quang biển tại Việt Nam 

Cáp quang biển được dùng để chỉ những sợi cáp viễn thông đặt dưới biển có lõi bằng sợi thủy tinh và sử dụng ánh sáng để truyền dẫn tín hiệu. 

Cáp quang có nhiều ưu điểm như mỏng hơn cáp đồng, chỉ truyền tín hiệu ánh sáng nên nhanh, không bị nhiễu, khó bị can thiệp [như nghe trộm, đánh cắp tín hiệu…], không cháy do không có điện chạy qua. 

Cáp quang nhỏ hơn cáp đồng nên một bó cáp cùng kích thước có thể gồm nhiều sợi cáp, truyền tải được nhiều kênh tín hiệu hơn. Đặc biệt, do độ suy giảm tín hiệu thấp và dung lượng truyền tải cao, cáp quang biển thường được sử dụng để kết nối hệ thống mạng Internet giữa các khu vực, các quốc gia trên thế giới. 

Tại Việt Nam, cũng tương tự như ở nhiều nước khác trên thế giới, kết nối Internet quốc tế hiện tại chủ yếu phụ thuộc vào các tuyến cáp quang biển. 

Các doanh nghiệp Việt Nam đang tham gia khai thác 6 tuyến cáp quang biển gồm AAG [Asia-America Gateway], SMW3 [hay còn gọi là SEA-ME-WE3], TVH [Thái Lan - Việt Nam - Hongkong], cáp quang biển Liên Á - IA [Tata TGN-Intra Asia], APG [Asia Pacific Gateway] và AAE-1 [Asia Africa Europe 1].

Vì sao cáp quang biển liên tục gặp sự cố?

Kể từ khi đi vào hoạt động, hệ thống cáp quang biển nối Việt Nam đi quốc tế đã nhiều lần gặp phải sự cố. Trong đó, mới đây nhất là sự cố ngày 14/5 vừa qua với tuyến cáp quang biển AAG. 

Có một điều đáng buồn là tuyến cáp AAG chỉ vừa mới khắc phục xong một sự cố khác hồi giữa tháng 4. Tuy vậy, thực tế cho thấy,  sự cố xảy ra với các tuyến cáp quang biển là điều không hiếm gặp. 

Nguyên nhân phổ biến dẫn tới các sự cố cáp quang biển là ảnh hưởng của thiên tai [động đất, núi lửa,...], do các hoạt động hàng hải và do cả nguyên nhân chủ quan của con người trong quá trình khai thác, vận hành. 

Về cơ bản, cáp quang biển thường chỉ là những sợi dây được đặt nằm trần ngay trên nền cát dưới biển. Do vậy, chúng rất dễ bị tác động bởi mỏ neo của các con tàu cũng như hoạt động đánh bắt cá của ngư dân, đặc biệt là khi họ sử dụng hệ thống lưới cào. 

Bên cạnh đó, do Biển Đông là một vùng biển tấp nập tàu bè qua lại và có mực nước tương đối nông, tình trạng đứt cáp quang biển do mỏ neo của tàu thuyền diễn ra khá phổ biến. Tình trạng này xảy ra thường xuyên bất chấp việc tuyến cáp đã được gia cường ở những khu vực gần bờ.

Việc xây dựng một tuyến cáp quang biển mới không hề dễ dàng, thậm chí rất tốn kém và phức tạp. Nguyên nhân là bởi toàn bộ tuyến cáp chính sẽ phải nằm trong hải phận quốc tế.  

Trong những năm qua, các nhà mạng trong nước đã có nhiều động thái để giảm sự phụ thuộc vào các tuyến cáp quang biển truyền thống. Điều này được thể hiện qua việc đưa vào vận hành tuyến cáp quang biển APG [năm 2016] và tuyến cáp AAE-1 [năm 2017]. Chất lượng đường truyền Internet mỗi khi có tuyến cáp quang biển gặp sự cố vì vậy cũng đã được cải thiện. 

Sắp tới, Việt Nam sẽ có thêm tuyến cáp quang biển thứ 7 đi vào hoạt động là SJC-2 [South East Asia Japan Cable System 2 - Hệ thống cáp quang biển Đông Nam Á - Nhật Bản 2]. 

Tuyến cáp quang biển có độ dài 10.500 km, kết nối 9 quốc gia [vùng lãnh thổ] trong khu vực châu Á. Hệ thống này dự kiến được đưa vào khai thác từ cuối năm nay. Sự xuất hiện của SJC-2 cũng sẽ giúp điều tiết và giảm tải cho nhiều hệ thống cáp quang biển khác hiện đang hoạt động. 

Trọng Đạt

MẶC DÙ VIỆC ĐẶT CÁP DƯỚI ĐÁY BIỂN KHIẾN VIỆC SỬA CHỮA GẶP KHÓ KHĂN SONG ĐÂY LẠI LÀ LỰA CHỌN TỐI ƯU NHẤT.

Mới đây, theo thông tin mới cập nhật tuyến cáp quang biển AAG [Asia – America Gateway] lại đang gặp sự cố và dự kiến phải tới ngày 3/9 mới khắc phục xong. Đây không phải lần đầu tiên tuyến cáp AAG gặp phải sự cố trong năm nay. Câu hỏi đặt ra là nếu đặt cáp quang dưới đáy biển dễ đứt, hỏng hóc đến như vậy, tại sao con người không tính đến phương án đặt nó trên cạn?

Thực tế, theo một số nghiên cứu, việc đặt các đoạn cáp quang trên cạn cũng có thể dễ dàng bị đứt, hỏng hóc chẳng kém đặt cáp quang dưới đáy biển. Các thiết bị xây dựng là một trong những yếu tố tác động đến chất lượng của cáp ngầm trên cạn. Trong khi đó, đối với cáp dưới lòng đại dương, cũng có không ít yếu tố có thể ảnh hưởng đến độ bền của chúng, ví dụ như mỏ neo của thuyền bè, các sinh vật biển hay thậm chí là thảm hoạ tự nhiên dưới lòng đại dương.

Sửa cáp quang dưới đáy biển vốn cũng là một nhiệm vụ không hề dễ dàng. Dù vậy, sau khoảng 150 năm, con người cũng đã tìm ra được một số cách để tăng tốc quá trình này.

Mỗi khi một đoạn cáp gặp sự cố, các tàu biển chuyên dụng cho việc sửa chữa sẽ làm nhiệm vụ. Nếu cáp nằm ở vùng nước nông, robot sẽ được sử dụng để tiếp cận đoạn cáp và đưa nó lên. Tuy nhiên, nếu cáp nằm ở vùng nước sâu, tàu sửa chữa sẽ sử dụng các móc sắt chuyên dụng để đưa đoạn cáp lên mặt nước, phục vụ công tác sửa chữa. Để giúp mọi thứ đơn giản hơn, các móc sắt này đôi khi sẽ cắt đoạn cáp hỏng làm đôi và thuyền sửa chữa sẽ nâng mỗi đầu cáp lên để sửa trên mặt nước.

Việc xác định chính xác vị trí đoạn cáp đứt cũng là một thách thức đối với đội sửa chữa và đôi khi mất khá nhiều thời gian cho nhiệm vụ này.

Như đã đưa tin, tuyến cáp quang AAG, một trong những tuyến cáp quang biển chịu trách nhiệm cho gần 60% lưu lượng băng thông ra quốc tế của Việt Nam lại vừa bị đứt lúc 18h36 ngày 15/07/2014. Đây là lần thứ 2 trong năm 2014 đường cáp quang AAG bị đứt gây ảnh hưởng tới tốc độ Internet tại Việt Nam.

Mỗi lần tốc độ Ping game lên cao và thời gian đệm clip Youtube bị kéo dài, chúng ta lại có thời gian để ngồi than thở với nhau về chất lượng mạng Internet ở Việt Nam. Và mỗi dịp như thế này, câu hỏi được nhắc đến nhiều nhất luôn luôn là: "Có mỗi cái cáp thôi mà cũng đứt suốt ngày???".

Đứt cáp quang biển: Chuyện thường ngày ở huyện 

Đưa vào sử dụng từ 2009 với tổng vốn đầu tư xây dựng hơn 500 triệu USD với chiều dài hơn 20.000 km, tuyến cáp biển AAG kết nối tiểu vùng Đông Nam Á với Đài Loan, Hồng Kông rồi sang Mỹ. Chính vì tuyến đường truyền trọng yếu, chịu trách nhiệm 1 phần lớn băng thông của Việt Nam tới Mỹ, nơi nhiều máy chủ của các dịch vụ phổ biến nhiều người dùng như Google, Facebook toạ lạc nên khi tuyến cáp AAG xảy ra sự cố, kết nối của người dùng tới các dịch vụ này bị ảnh hưởng gây nên sự khó chịu, việc phân chia lưu lượng trên cách kênh truyền dẫn khác thường gây ra tăng độ trễ [ping cao] và giảm tốc độ truy cập. Chỉ sau gần 2 năm đưa vào hoạt động [từ 11/2009-10/2011] , tuyến cáp biển AAG đã xảy ra sự cố đứt cáp tới 10 lần, chủ yếu ở đoạn cáp đi qua vùng biển Đông trong khi tuyến cáp nối giữa Hồng Kông và Mỹ lại tương đối ổn định, ít gặp sự cố lớn.

Khu vực trên biển Đông dù có chiều dài ngắn nhưng liên tục gặp sự cố trong khi tuyến cáp từ Hong Kong đến Mỹ lại rất ổn định.

Tuy nhiên cần biết rằng tần suất xảy ra sự cố như tuyến cáp biển AAG hoàn toàn không phải là điều hiếm gặp, nếu không muốn nói là chưa cao. Dọc bờ biển Hoa Đông [Trung Quốc tiếp giáp Nhật, Hàn] sự cố đứt cáp xảy ra với tuần suất vài tuần/lần. Vậy lý do vì sao sự cố với các loại cáp quang lại xảy ra ở 1 số khu vực thường xuyên hơn những nơi khác? 

Để trả lời câu hỏi này, chúng ta cần nhìn vào cách cấu tạo của các loại cáp quang ngầm dưới biển. Về cơ bản, cáp ngầm biển thường chỉ là những sợi dây được đặt nằm trần ngay trên nền cát dưới biển. Nếu bạn tưởng tượng cáp quang biển phải được đặt trong 1 hệ thống ống ngầm bao bọc kỹ càng thì xin bạn hãy nghĩ lại. Với chiều dài tới hàng chục ngàn km, để tiết kiệm chi phí, các tuyến cáp quang biển đều có chung 1 nguyên tắc thiết kế: được gia cường ở gần bờ và rất mỏng manh ở ngoài khơi xa. 

Cáp quang biển nằm nổi trên nền cát đáy biển khiến các mỏ neo được tàu thuyền thả xuống rê trên nền cát rất dễ vướng phải, gây hư hại.

Khi vào gần bờ các tuyến cáp quang ngầm phải được gia cường bởi thép bện và các lớp tăng cường khác là do càng vào gần bờ, mực nước càng nông và các hoạt động hàng hải càng dày đặc thì khả năng tuyến cáp bị mỏ neo của 1 con tàu nào hay các loại lưới rà đáy biển móc phải gây hư hại lại càng lớn. Và mỏ neo tàu bè cũng như các hoạt động đánh bắt cá của con người chính là nguyên nhân gây ra tới 70% các vụ đứt cáp quang trên biển. Đây là lý do giải thích vì sao các vụ đứt cáp chỉ xảy ra ở 1 số vùng nước nhất định. 

Cáp quang biển có nhiều phân đoạn với cấu tạo khác nhau, càng vào gần bờ thì càng phải được gia cường nhiều hơn. Mặc dù trông dày đặc thép gia cường như thế kia nhưng nếu bị mỏ neo của 1 con tàu chở hàng cỡ vài chục nghìn tấn móc phải và rê đi thì sợi cáp đó cũng không khác sợi chỉ là bao.

Vùng biển Đông của Việt Nam [đặc biệt là khu vực Vũng Tàu, nơi tuyến cáp AAG đổ bộ lên đất liền] có mức nước tương đối nông trong khi hoạt động tàu bè xung quanh khu vực các cảng nước sâu rất lớn. Trên thực tế, biển Đông là 1 trong những vùng có hoạt động hàng hải nhộn nhịp nhất trên thế giới. Bên cạnh đó khung chế tài của Việt Nam trên biển còn yếu trong việc cấm các tàu neo đậu ở vùng nước có tuyến cáp đi qua. Thực tế là cũng chẳng quốc gia nào đủ sức đi tuần sát hết tất cả các tuyến cáp quang biển mà mình sở hữu vì chúng ta đang nói tới việc hàng trăm km mặt biển cần tàu tuần tiễu 24/24/7, đây là điều không tưởng.

Biển Đông của Việt Nam và biển bờ đông của Trung Quốc là những vùng có lưu thông hàng hải nhộn nhịp nhất thế giới cùng với mực nước tương đối nông khiến đây là những vùng biển dễ xảy ra tình trạng đứt cáp ngầm biển do mỏ neo của tàu thuyền.

Có lẽ bạn sẽ tự hỏi: nếu các hoạt động hàng hải chỉ gây ra 70% số vụ đứt cáp thì 30% còn lại là gì? 30% các vụ đứt cáp còn lại chia đều cho các nguyên nhân: Đứt do con người chủ đích phá hoại và đứt do thiên tai. Ngay cả khi nằm dưới đáy biển, các tuyến cáp quang vẫn hoàn toàn có thể chịu sự phá hoại của thiên tai như động đất, núi lửa ngầm hoặc trượt bùn, giông bão [ở các khu vực nước nông]. Mặc dù vùng thềm lục địa và ngoài khởi Việt Nam là vùng tương đối ổn định về hoạt động địa chất, ít xảy ra động đất dưới đáy biển nhưng các vùng biển khác lại không được may mắn như vậy. Năm 2006, 1 trận động đất 7 độ richter ngoài khơi Đài Loan đã cắt đứt 8 tuyến cáp ngầm gây gián đoạn dịch vụ cho cả Hong Kong và Đông Nam Á. Trận sóng thần khủng khiếp tháng 3 năm 2011 ở Nhật gây ra do 1 trận động đất ngầm dưới biển cũng khiến Nhật Bản khốn đốn khi gây hư hại cho phân nửa số tuyến cáp quang vượt đại dương của nước này.

Sự phá hoại có chủ đích [hoặc vô tình] của con người cũng là 1 lý do góp phần vào sự hư hỏng của các tuyến cáp quang ngầm. Năm 2007, cộng đồng mạng Việt Nam từng sửng sốt chứng kiến việc các tàu cá cỡ nhỏ trang bị rất thô sơ đi... cắt trộm cáp ngầm về bán. Vụ việc dấy lên 1 hồi chuông báo động về an toàn của các tuyến cáp quang nằm trần trụi dưới đáy biển mà không có 1 biện pháp bảo vệ nào. Đến sau đó chính phủ phải ra lệnh cấm không được "thu hoạch" cáp quang dưới biển, kể cả những tuyến cáp đã bỏ đi từ thời Mỹ Nguỵ, mọi việc với dần lắng dịu.

Lo ngại về các phá hoại có chủ đích nhắm tới đường cáp quang biển nhằm việc ngăn chặn thông tin của cả 1 quốc gia ra bên ngoài cũng ngày càng hiện hữu hơn khi chúng ta đang truyền tải phần lớn thông tin trên đường truyền Internet. Năm 2013, giữa lúc cuộc khủng hoảng Syria đang lên cao, đột ngột người ta thấy đất nước này... phụt tắt khỏi bản đồ Internet thế giới. Về sau chính phủ Syria giải thích sự cố trên là do cả 2 đường cáp quang kết nối Syria với thế giới cùng... xảy ra sự cố 1 lúc, biến Syria thành 1 ốc đảo thông tin đúng nghĩa đen. Tất nhiên ai cũng hiểu chính phủ Syria chẳng thích thú gì với việc nhân dân đang trong bối cảnh rối ren, bạo loạn lại có những công cụ truyền thông mạng như Twitter, Facebook hỗ trợ để truyền tải các thông điệp chống chính phủ và đem tình hình trong nước phơi bài trước mắt dư luận quốc tế. Vì vậy để ngăn chặn 1 kiểu "Mùa xuân A Rập" tái diễn trên đất Syria, có thể chính chính quyền Syria là những người đi... cắt cáp.

Dù thế nào đi chăng nữa, vụ việc trên cũng khiến người ta nhìn lại về sự an toàn của Internet và thế giới ảo. Trong 1 thế giới không có gì là thực và tưởng chừng như không thể bị kiểm soát, phá hoại bởi 1 cá nhân, tổ chức hay cả 1 quốc gia lại được kết nối với nhau bằng những đường dây hết sức mong manh, dễ tổn thương.

Chúng ta có thể làm gì để giảm thiểu sự cố của cáp quang biển?

Nhìn chung hiện tại chưa có biện pháp nào thực sự khả thi để ngăn chặn sự cố trên cáp quang biển. Biện pháp hữu hiệu nhất hiện giờ là... đứt thì nối.

Có những quốc gia quy định các vùng không được thả neo quanh khu vực có tuyến cáp quang biển đi qua để hạn chế sự cố nhưng hiệu quả của phương pháp này cũng hết sức hạn chế do phạm vi giới hạn quá rộng lớn, mơ hồ. Có nước còn đề xuất đưa ra phương án lắp bộ phát tín hiệu thuỷ âm cho các tuyến cáp biển để các tàu bè đến gần biết đường mà tránh. Tuy nhiên biện pháp trên vấp phải sự lo ngại về an ninh thông tin. Trong thời buổi an ninh thông tin chính là an ninh quốc gia, chẳng ai muốn đường cáp quang nơi truyền tải dữ liệu của mình ra thế giới lại "lạy ông tôi ở bụi này" để đề phòng trường hợp các anh hàng xóm xấu bụng có thể ra tay phá hoại.

Tuy không thể hạn chế được sự cố với các tuyến cáp biển, nhưng chúng ta có thể hạn chế tác động của chúng với chất lượng dịch vụ Internet bằng cách sử dụng nhiều kênh truyền dẫn khác nhau đồng thời tăng tỉ lệ băng thông/dung lượng kết nối thực thay vì dồn lưu lượng trên 1,2 kênh lớn và khai thác gần cạn kiệt cả băng thông dự trữ rồi ngồi chờ cáp đứt.

Như ví dụ trong trận sóng thần 2011 tại Nhật Bản nói ở trên , dù hư hại tới 1/2 số tuyến cáp quang ngầm nhưng Nhật Bản không rơi vào tình trạng "ốc đảo thông tin" vì nước này luôn có đường truyền và băng thông dự trữ, chỉ cần 1/2 số tuyến cáp hoạt động là Nhật Bản đã có thể định tuyến lại lưu lượng mạng của mình mà không sợ quá tải. Về lý thuyết là như vậy nhưng xây dựng thêm tuyến cáp hay mở thêm băng thông quốc tế đều cần tăng giá cước viễn thông. Và với xu hướng cạnh tranh quyết liệt về cước viễn thông như hiện tại, chúng ta đều hiểu tương lai chúng ta "không phải nghĩ" mỗi lần đứt cáp quang vẫn còn xa lắm.

>> Sự cố đứt cáp quang biển AAG được khắc phục như thế nào?