’n Posduif gelaai met microSD-kaarte kan groot hoeveelhede data vinniger en goedkoper as byna enige ander metode oordra.
Let wel. vertaal: hoewel die oorspronklike van hierdie artikel op 1 April op die IEEE Spectrum-webwerf verskyn het, is al die feite wat daarin gelys word, redelik betroubaar.
In Februarie oor die vrystelling van die wêreld se eerste microSD-flitskaart met 'n kapasiteit van 1 teragreep. Dit, soos ander kaarte van hierdie formaat, is klein, meet slegs 15 x 11 x 1 mm, en weeg 250 mg. Dit kan 'n ongelooflike hoeveelheid data in 'n baie klein fisiese ruimte pas, en jy kan dit vir $550 koop. Vir u begrip het die eerste 512 GB microSD-kaarte net 'n jaar vroeër, in Februarie 2018, verskyn.
Ons het so gewoond geraak aan die spoed van vooruitgang in rekenaars dat hierdie toenames in bergingsdigtheid grootliks ongemerk bly, en soms 'n persverklaring en 'n paar blogartikels kry. Meer interessant (en sal waarskynlik tot ernstiger gevolge lei) is hoeveel vinniger ons vermoë om data te genereer en te stoor groei in vergelyking met ons vermoë om dit oor netwerke te stuur wat vir die meeste mense toeganklik is.
Hierdie probleem is nie nuut nie, en vir etlike dekades word verskeie soorte "slimnets" gebruik om data fisies van een plek na 'n ander te vervoer - te voet, per pos, of deur meer eksotiese metodes. Een metode van data-oordrag wat aktief gebruik is vir die laaste duisend jaar is posduiwe, wat honderde of selfs duisende kilometers lank kan reis, terug huis toe, met behulp van navigasietegnieke, waarvan die aard nog nie akkuraat bestudeer is nie. Dit blyk dat in terme van deurset (die hoeveelheid data wat oor 'n gegewe afstand in 'n gegewe tyd oorgedra word), 'n duif-gebaseerde perinet meer doeltreffend bly as tipiese netwerke.
Van die "IP Datagram Standard for Air Carriers"
Op 1 April 1990 het David Weitzman voorgestel Versoek om kommentaar (RFC) getiteld "", nou bekend as IPoAC. RFC 1149 beskryf 'n "eksperimentele metode vir die inkapseling van IP-datagramme in lugrederye", en het reeds verskeie opdaterings gehad met betrekking tot beide QoS en oorgang na IPv6 (gepubliseer 1 April 1999 en 1 April 2011, onderskeidelik).
Die stuur van RFC's op April Fool's Day is 'n tradisie wat in 1978 begin het met RFC 748, wat voorgestel het dat na die stuur van 'n IAC DONT RANDOMLY-LOSE-opdrag na 'n telnet-bediener, die bediener sou ophou om lukraak data te verloor. Nogal goeie idee, reg? En dit is een van die eienskappe van die April Fool's RFC, verduidelik wat van 1985 tot 1996 voorsitter was van die Netwerkwerkgroep by CERN, voorsitter van die IETF van 2005 tot 2007, en woon nou in Nieu-Seeland. "Dit moet tegnies haalbaar wees (d.w.s. nie die wette van fisika oortree nie), en jy moet ten minste 'n bladsy lees voordat jy besef dit is 'n grap," sê hy. "En natuurlik moet dit absurd wees."
Carpenter het saam met sy kollega Bob Hynden self die April Fools' RFC's geskryf, waar hulle beskryf , in 2011. En selfs twee dekades na die bekendstelling daarvan, is IPoAC steeds bekend. "Almal weet van lugrederye," het Carpenter vir ons gesê. "Ek en Bob het eenkeer by 'n IETF-vergadering oor IPv6-aanneming gepraat, en die idee om dit by IPoAC te voeg, het natuurlik gekom."
, wat oorspronklik IPoAC gedefinieer het, beskryf die vele voordele van die nuwe standaard:
Baie verskillende dienste kan voorsien word met pikprioritisering. Daarbenewens is daar 'n ingeboude herkenning en vernietiging van wurms. Aangesien IP nie 100% aflewering van pakkies waarborg nie, kan die verlies van 'n draer versoen word. Met verloop van tyd herstel draers op hul eie. Uitsending word nie gedefinieer nie, en storms kan dataverlies veroorsaak. Dit is moontlik om aanhoudende afleweringspogings te maak voordat die draer val. Ouditroetes word outomaties gegenereer en kan dikwels in kabelbakke en op logs gevind word [Engels log beteken beide "log" en "log vir rekords" / ongeveer. vertaal.].
Die kwaliteitverbeteringsopdatering (RFC 2549) voeg 'n paar belangrike besonderhede by:
Multicasting, hoewel dit ondersteun word, vereis die implementering van 'n toestel vir kloning. Draers kan verlore gaan as hulle op 'n boom geleë is wat afgekap word. Draers word langs die erfenisboom versprei. Draers het 'n gemiddelde TTL van 15 jaar, so hul gebruik in die uitbreiding van ringsoektogte is beperk.
Volstruise kan gesien word as alternatiewe draers, met baie groter kapasiteit om groot hoeveelhede inligting oor te dra, maar verskaf stadiger aflewering en vereis brûe tussen verskillende gebiede.
Vir bykomende bespreking van kwaliteit van diens, sien .
van Carpenter, wat IPv6 vir IPoAC beskryf, onder andere, noem die potensiële kompleksiteite wat verband hou met pakkie roetering:
Die deurgang van draers deur die grondgebied van draers soortgelyk aan hulle, sonder om ooreenkomste oor eweknie-inligting-uitruiling te vestig, kan lei tot 'n skerp verandering in roete, herhaling van pakkette en aflewering buite werking. Die deurgang van draers deur die gebied van roofdiere kan lei tot aansienlike pakkieverlies. Dit word aanbeveel dat hierdie faktore in die roetetabelalgoritme in ag geneem word. Diegene wat hierdie roetes sal implementeer, moet beleidsgebaseerde roetes oorweeg wat gebiede omseil wat deur plaaslike en roofdiere oorheers word om betroubare aflewering te verseker.
Daar is bewyse dat sommige draers 'n neiging het om ander draers te eet en die geëet loonvrag te dra. Miskien sal dit dien as 'n nuwe metode om IPv4-pakkies binne IPv6-pakkies te tonnel, of omgekeerd.
Die IPoAC-standaard is in 1990 voorgestel, maar posduifboodskappe het baie langer geneem om te stuur: die foto wys hoe 'n posduif tussen 1914 en 1918 in Switserland gestuur word
Dit is logies om te verwag van 'n standaard, waarvan die konsep reeds in 1990 uitgevind is, dat die oorspronklike formaat vir die oordrag van data met die IPoAC-protokol geassosieer is met die druk van heksadesimale karakters op papier. Baie het sedertdien verander, en die hoeveelheid data wat in 'n gegewe fisiese volume en gewig pas, het ongelooflik toegeneem, terwyl die loonvraggrootte van 'n individuele duif dieselfde gebly het. Duiwe is in staat om ’n loonvrag te dra wat ’n aansienlike persentasie van hul liggaamsgewig is – die gemiddelde posduif weeg sowat 500 gram, en aan die begin van die 75ste eeu kon hulle XNUMX gram-kameras dra vir verkenning in vyandelike gebied.
Ons het met , 'n Maryland-duifjaer, en hy het bevestig dat duiwe maklik tot 75 gram (en moontlik 'n bietjie meer) op hulself kan dra "deur die dag vir enige afstand." Terselfdertyd kan hulle 'n aansienlike afstand vlieg - die wêreldrekord vir 'n posduif word gehou deur een vreeslose voël wat daarin geslaag het om van Arras in Frankryk na sy huis in Ho Chi Minh-stad in Viëtnam te vlieg, nadat hy 11 500 km in 24 afgelê het. dae. Die meeste posduiwe is natuurlik nie in staat om so ver te vlieg nie. Die tipiese lengte van 'n lang renbaan, volgens Lesofsky, is sowat 1000 km, en die voëls dek dit teen 'n gemiddelde spoed van sowat 70 km/h. Op korter afstande kan naellopers snelhede van tot 177 km/h bereik.
As ons dit alles saamvat, kan ons bereken dat as ons die posduif tot sy maksimum drakrag van 75 gram laai met 1 TB microSD-kaarte, wat elk 250 mg weeg, dan sal die duif 300 TB se data kan dra. Nadat hy van San Francisco na New York (4130 km) teen die maksimum naelspoed gereis het, sou hy 'n data-oordragtempo van 12 Tb/h, of 28 Gb/s, bereik, wat verskeie grootteordes vinniger is as die meeste internetverbindings. In die VSA, byvoorbeeld, is die vinnigste gemiddelde aflaaispoed in Kansas City, waar Google Fiber data teen 127 Mbps oordra. Teen hierdie spoed sou dit 300 dae neem om 240 TB af te laai – en in daardie tyd sou ons duif die aardbol 25 keer kon sirkel.
Kom ons sê hierdie voorbeeld lyk nie baie realisties nie, want dit is 'n soort superduif, so kom ons vertraag. Kom ons neem 'n meer gemiddelde vlugspoed van 70 km / h, en laai die voël met die helfte van die maksimum vrag in teragreep-geheuekaarte - 37,5 gram. En steeds, selfs al vergelyk ons hierdie metode met 'n baie vinnige gigabit-verbinding, wen die duif. 'n Duif sal meer as die helfte van die aardbol kan sirkel in die tyd wat ons lêeroordrag verby is, wat beteken dat dit vinniger sal wees om data deur 'n duif na letterlik enige plek in die wêreld te stuur as om die internet te gebruik om dit oor te dra.
Natuurlik is dit 'n suiwer deursetvergelyking. Ons neem nie die tyd en moeite in ag om data na microSD-kaarte te kopieer, dit op 'n duif te laai en die data te lees wanneer die voël by sy bestemming aankom nie. Latency is natuurlik hoog, so enigiets anders as 'n eenrigting-oordrag sal onprakties wees. Die grootste beperking is dat die posduif net in een rigting en na een bestemming vlieg, so jy sal nie die doel van die stuur van die data kan kies nie, en jy sal ook die duiwe moet vervoer waarheen jy gaan stuur hulle van, wat ook hul praktiese bruikbaarheid beperk. .
Die feit bly egter dat selfs met realistiese skattings van die loonvrag en spoed van die duif, asook die internetverbinding, die netto deurset van die duif nie maklik is om te klop nie.
Met dit alles in gedagte, is dit die moeite werd om te noem dat duiwe-data-oordrag in die regte wêreld getoets is, en hulle het dit redelik goed gedoen. Bergen Linux-gebruikersgroep van Noorweë in 2001 , stuur een ping met elke duif oor 'n afstand van 5 km:
Die ping is omstreeks 12:15 gestuur. Ons het gekies vir 'n interval van 7,5 minute tussen pakkies, wat ideaal moet lei tot 'n paar pakkies wat onbeantwoord gelaat word. Dinge het egter nie heeltemal so verloop nie. ’n Strop duiwe het oor ons buurman se eiendom gevlieg. En ons duiwe wou nie reguit huis toe vlieg nie, hulle wou eers saam met ander duiwe vlieg. En wie kan hulle hiervoor kwalik neem, aangesien die son na 'n paar bewolkte dae vir die eerste keer uitgekom het?
Hulle instinkte het egter gewen, en ons het gesien hoe 'n paar duiwe, nadat hulle vir omtrent 'n uur baljaar het, weggebreek het van die trop en in die regte rigting ingeslaan het. Ons was bly. En dit was inderdaad ons duiwe, want kort daarna het ons van 'n ander punt 'n berig ontvang dat 'n duif op die dak beland het.
Uiteindelik het die eerste duif opgedaag. Die datapakkie is versigtig van sy poot verwyder, uitgepak en geskandeer. Nadat ons die OCR handmatig nagegaan het en 'n paar foute reggemaak het, is die pakkie as geldig aanvaar, en ons jubel het voortgeduur.
Vir werklik groot hoeveelhede data (sodat die vereiste aantal duiwe moeilik word om in stand te hou), moet fisieke bewegingsmetodes steeds gebruik word. Amazon bied 'n diens aan – 45 voet skeepsvraghouer op vragmotor. Een sneeuwscooter kan tot 100 Pb (100 000 Tb) data dra. Dit sal nie so vinnig beweeg soos die ekwivalente trop van etlike honderde duiwe nie, maar dit sal makliker wees om mee te werk.
Die meeste mense blyk tevrede te wees met uiters stadige aflaaie en stel min belang om in hul eie posduiwe te belê. Dit verg regtig baie werk, sê Drew Lesofsky, en die duiwe self gedra hulle gewoonlik, nie soos datapakkies nie:
GPS-tegnologie help al hoe meer duiwejaers en ons kry 'n beter idee van hoe ons duiwe vlieg en hoekom sommige vinniger vlieg as ander. Die kortste lyn tussen twee punte is 'n reguit lyn, maar duiwe vlieg selde in 'n reguit lyn. Hulle zigsag dikwels terwyl hulle in 'n min of meer gewenste rigting vlieg en koers dan reg soos hulle hul bestemming nader. Sommige van hulle is fisies sterker en vlieg vinniger, maar 'n duif wat beter georiënteerd is, geen gesondheidsprobleme het nie en fisies fiks is, kan 'n vinnig vlieënde duif met 'n slegte kompas verbysteek.
Lesofsky het genoeg vertroue in duiwe as draers van data: “Ek sal met selfvertroue inligting saam met my duiwe stuur,” sê hy, terwyl hy sorg vir foutkorreksie. "Ek sal ten minste drie gelyktydig vrylaat om te verseker dat selfs al het een van hulle 'n slegte kompas, die ander twee 'n beter een sal hê, en op die ou end sal die spoed van al drie hoër wees."
Probleme met die implementering van IPoAC en die toenemende betroubaarheid van voldoende vinnige (en dikwels draadlose) netwerke beteken dat baie van die dienste wat op duiwe staatgemaak het (en daar was baie) oor die afgelope paar dekades oorgeskakel het na meer tradisionele metodes van data-oordrag.
En as gevolg van al die voorlopige voorbereidings wat nodig is om 'n duiwedata-oordragstelsel op te stel, kan vergelykbare alternatiewe (soos vastevlerk hommeltuie) meer lewensvatbaar word. Duiwe het egter steeds 'n paar voordele: hulle skaal goed, werk vir sade, is meer betroubaar, hulle het 'n baie komplekse hindernisvermydingstelsel ingebou op beide sagteware- en hardewarevlakke, en hulle kan hulself herlaai.
Hoe sal dit alles die toekoms van die IPoAC-standaard beïnvloed? Daar is 'n standaard, dit is beskikbaar vir almal, al is dit 'n bietjie absurd. Ons het Brian Carpenter gevra of hy aan toekomstige opdaterings van die standaard werk, en hy het gesê hy dink daaraan of duiwe qubits kan dra. Maar selfs al is IPoAC 'n bietjie ingewikkeld (en 'n bietjie dom) vir jou persoonlike data-oordragbehoeftes, sal allerhande nie-standaard kommunikasienetwerke vir die afsienbare toekoms nodig bly, en ons vermoë om groot hoeveelhede data te genereer gaan steeds vinniger groei as ons vermoë om hulle oor te dra.
Dankie aan gebruiker AyrA_ch wat die inligting aan syne uitgewys het , en vir gerieflike , wat help om te bereken hoeveel duiwe werklik beter presteer as ander metodes van data-oordrag.
Bron: will.com