يمكن للحمام الحامل المحمّل ببطاقات microSD نقل كميات كبيرة من البيانات بشكل أسرع وأرخص من أي طريقة أخرى تقريبًا.
ملحوظة. ترجمة: على الرغم من ظهور النسخة الأصلية من هذه المقالة على موقع IEEE Spectrum على الويب في 1 أبريل ، إلا أن جميع الحقائق الواردة فيه موثوقة تمامًا.
في فبراير حول إصدار أول بطاقة فلاش microSD في العالم بسعة 1 تيرابايت. إنها ، مثل البطاقات الأخرى من هذا الشكل ، صغيرة جدًا ، بقياس 15 × 11 × 1 مم فقط ، وتزن 250 مجم. يمكن أن تلائم كمية لا تصدق من البيانات في مساحة مادية صغيرة جدًا ، ويمكنك شرائها مقابل 550 دولارًا. لفهمك ، ظهرت بطاقات microSD الأولى بسعة 512 جيجا بايت قبل عام واحد فقط ، في فبراير 2018.
لقد اعتدنا على سرعة التقدم في الحوسبة لدرجة أن هذه الزيادات في كثافة التخزين تمر دون أن يلاحظها أحد إلى حد كبير ، وأحيانًا نحصل على بيان صحفي واثنين من مقالات المدونة. الأمر الأكثر إثارة للاهتمام (والذي من المحتمل أن يؤدي إلى عواقب أكثر خطورة) هو مدى سرعة نمو قدرتنا على إنشاء البيانات وتخزينها مقارنة بقدرتنا على نقلها عبر الشبكات التي يمكن لمعظم الناس الوصول إليها.
هذه المشكلة ليست جديدة ، ولعدة عقود ، تم استخدام أنواع مختلفة من "الشبكات الذكية" لنقل البيانات فعليًا من مكان إلى آخر - سيرًا على الأقدام أو بالبريد أو بوسائل أكثر غرابة. إحدى طرق نقل البيانات التي تم استخدامها بنشاط على مدار الألف عام الماضية هي الحمام الزاجل ، الذي يمكنه السفر لمئات أو حتى آلاف الكيلومترات ، والعودة إلى المنزل ، باستخدام تقنيات ملاحية ، لم يتم دراسة طبيعتها بدقة بعد. اتضح أنه فيما يتعلق بالإنتاجية (كمية البيانات المنقولة عبر مسافة معينة في وقت معين) ، تظل المنطقة المحيطة بالحمام أكثر كفاءة من الشبكات النموذجية.
من "معيار مخطط بيانات IP لشركات النقل الجوي"
في 1 أبريل 1990 ، اقترح ديفيد فايتسمان طلب تعليق (RFC) بعنوان ""، المعروف الآن باسم IPoAC. يصف RFC 1149 "طريقة تجريبية لتغليف مخططات بيانات IP في شركات النقل الجوي" ، وقد حصل بالفعل على العديد من التحديثات المتعلقة بجودة الخدمة (QoS) والانتقال إلى IPv6 (تم نشره في 1 أبريل 1999 و 1 أبريل 2011 ، على التوالي).
يعد إرسال طلبات التعليقات في يوم كذبة أبريل تقليدًا بدأ في عام 1978 مع RFC 748 ، والذي اقترح أنه بعد إرسال أمر IAC DONT RANDOMLY-LOSE إلى خادم telnet ، سيتوقف الخادم عن فقد البيانات بشكل عشوائي. فكرة جيدة ، أليس كذلك؟ وتوضح هذه إحدى خصائص طلب التعليقات الخاص بكذبة أبريل الذي ترأس مجموعة عمل الشبكات في CERN من 1985 إلى 1996 ، وترأس IETF من 2005 إلى 2007 ، ويعيش الآن في نيوزيلندا. يقول: "يجب أن يكون ذلك ممكنًا تقنيًا (أي لا ينتهك قوانين الفيزياء) ، وعليك أن تقرأ صفحة واحدة على الأقل قبل أن تدرك أنها مزحة". "وبالطبع ، يجب أن يكون الأمر سخيفًا."
كتب كاربنتر ، مع زميله بوب هيندن ، طلبات التعليقات المرجعية لكذبة أبريل بأنفسهم ، حيث وصفوا ، في عام 2011. وحتى بعد عقدين من طرحه ، لا يزال IPoAC معروفًا جيدًا. قال لنا كاربنتر: "الكل يعرف عن شركات النقل الجوي". "كنت أنا وبوب نتحدث ذات مرة في اجتماع IETF حول اعتماد IPv6 ، وجاءت فكرة إضافته إلى IPoAC بشكل طبيعي."
، التي حددت في الأصل IPoAC ، تصف الفوائد العديدة للمعيار الجديد:
يمكن تقديم العديد من الخدمات المختلفة مع تحديد أولويات بيك. بالإضافة إلى ذلك ، هناك التعرف على الديدان وتدميرها. نظرًا لأن IP لا يضمن تسليم الحزم بنسبة 100٪ ، يمكن التوفيق بين فقد الناقل. بمرور الوقت ، تتعافى شركات النقل من تلقاء نفسها. لم يتم تعريف البث ، ويمكن أن تسبب العواصف فقدان البيانات. من الممكن إجراء محاولات تسليم مستمرة قبل أن يسقط الناقل. يتم إنشاء مسارات التدقيق تلقائيًا ويمكن العثور عليها غالبًا في حوامل الكابلات والسجلات [إنجليزي السجل يعني كلاً من "السجل" و "تسجيل السجلات" / تقريبًا. ترجمة.].
يضيف تحديث تحسين الجودة (RFC 2549) بعض التفاصيل المهمة:
يتطلب الإرسال المتعدد ، على الرغم من دعمه ، تنفيذ جهاز للاستنساخ. يمكن أن تضيع الناقلات إذا كانت موجودة على شجرة يتم قطعها. يتم توزيع الناقلات على طول شجرة الوراثة. يبلغ متوسط مدة بقاء شركات النقل 15 عامًا ، لذا فإن استخدامها في توسيع نطاق عمليات البحث الحلقي محدود.
يمكن اعتبار النعام ناقلات بديلة ، مع قدرة أكبر على نقل كميات كبيرة من المعلومات ، ولكنها توفر توصيلًا أبطأ وتتطلب جسورًا بين مناطق مختلفة.
لمزيد من المناقشة حول جودة الخدمة ، انظر .
من Carpenter ، الذي يصف IPv6 لـ IPoAC ، من بين أشياء أخرى ، يذكر التعقيدات المحتملة المرتبطة بتوجيه الحزمة:
يمكن أن يؤدي مرور شركات النقل عبر أراضي شركات النقل المماثلة لها ، دون إبرام اتفاقيات لتبادل المعلومات على قدم المساواة ، إلى تغيير حاد في المسار ، وتكرار الحزم والتسليم خارج النظام. يمكن أن يؤدي مرور الموجات الحاملة عبر أراضي الحيوانات المفترسة إلى خسارة رزمة كبيرة. من المستحسن أن تؤخذ هذه العوامل في الاعتبار في خوارزمية جدول التوجيه. يجب على أولئك الذين سينفذون هذه المسارات النظر في التوجيه المستند إلى السياسة والذي يتجاوز المناطق التي يهيمن عليها الناقلون المحليون والمفترسون لضمان التسليم الموثوق.
هناك أدلة على أن بعض شركات النقل تميل إلى تناول ناقلات أخرى وتحمل الحمولة التي يتم تناولها. ربما يكون هذا بمثابة طريقة جديدة لتوصيل حزم IPv4 داخل حزم IPv6 أو العكس بالعكس.
تم اقتراح معيار IPoAC في عام 1990 ، لكن رسائل الحمام الزاجل استغرقت وقتًا أطول بكثير: تُظهر الصورة حمامة زاجرة يتم إرسالها في سويسرا ، بين عامي 1914 و 1918
من المنطقي أن نتوقع من معيار ، تم اختراع مفهومه في عام 1990 ، أن التنسيق الأصلي لنقل البيانات باستخدام بروتوكول IPoAC كان مرتبطًا بطباعة الأحرف السداسية العشرية على الورق. لقد تغير الكثير منذ ذلك الحين ، وزادت كمية البيانات التي تتناسب مع حجم ووزن ماديين بشكل لا يصدق ، بينما ظل حجم حمولة الحمام الفردي كما هو. الحمام قادر على حمل حمولة تمثل نسبة كبيرة من وزن جسمه - يزن الحمام المتوسط حوالي 500 جرام ، وفي بداية القرن العشرين يمكنهم حمل 75 جرامًا من الكاميرات للاستطلاع في أراضي العدو.
تحدثنا مع ، متسابق حمام في ولاية ماريلاند ، وأكد أن الحمام يمكنه بسهولة حمل ما يصل إلى 75 جرامًا (وربما أكثر قليلاً) على أنفسهم "طوال اليوم لأي مسافة." في الوقت نفسه ، يمكنهم الطيران لمسافة كبيرة - الرقم القياسي العالمي للحمام الحامل يحمله طائر شجاع تمكن من الطيران من Arras في فرنسا إلى منزله في مدينة Ho Chi Minh في فيتنام ، بعد أن قطع 11 كيلومتر في 500 أيام. معظم الحمام الزاجل ، بالطبع ، ليس قادرًا على الطيران إلى هذا الحد. يبلغ الطول النموذجي لمسار السباق الطويل ، حسب ليسوفسكي ، حوالي 24 كم ، وتغطيه الطيور بسرعة متوسطة تبلغ حوالي 1000 كم / ساعة. على مسافات أقصر ، يمكن للعدائين الوصول إلى سرعات تصل إلى 70 كم / ساعة.
بتجميع كل هذا معًا ، يمكننا حساب أنه إذا قمنا بتحميل الحمام الحامل بأقصى سعة حمل تبلغ 75 جرامًا ببطاقات microSD بسعة 1 تيرابايت ، يزن كل منها 250 مجم ، فسيكون الحمام قادرًا على حمل 300 تيرابايت من البيانات. بعد أن سافر من سان فرانسيسكو إلى نيويورك (4130 كم) بأقصى سرعة للركض ، سيصل إلى معدل نقل بيانات يبلغ 12 تيرابايت / ساعة ، أو 28 جيجابت / ثانية ، وهو أسرع بعدة مرات من معظم اتصالات الإنترنت. في الولايات المتحدة ، على سبيل المثال ، يكون أسرع متوسط سرعة تنزيل في مدينة كانساس ، حيث ينقل Google Fiber البيانات بمعدل 127 ميجابت في الثانية. بهذه السرعة ، سيستغرق الأمر 300 يومًا لتنزيل 240 تيرابايت - وفي ذلك الوقت ، سيكون الحمام الخاص بنا قادرًا على الدوران حول الكرة الأرضية 25 مرة.
لنفترض أن هذا المثال لا يبدو واقعيًا للغاية لأنه نوع من الحمام الخارق ، لذلك دعونا نتباطأ. لنأخذ متوسط سرعة طيران أكبر يبلغ 70 كم / ساعة ، ونحمل الطائر بنصف الحمولة القصوى في بطاقات ذاكرة تيرابايت - 37,5 جرامًا. ومع ذلك ، حتى إذا قارنا هذه الطريقة باتصال سريع جدًا بسرعة جيجابت ، فإن الحمامة تفوز. سيكون الحمام قادرًا على الدوران حول أكثر من نصف الكرة الأرضية في الوقت الذي ينتهي فيه نقل الملفات ، مما يعني أنه سيكون أسرع لإرسال البيانات بواسطة الحمام إلى أي مكان في العالم حرفيًا من استخدام الإنترنت لنقلها.
وبطبيعة الحال ، هذه مقارنة محضة الإنتاجية. نحن لا نأخذ في الاعتبار الوقت والجهد لنسخ البيانات إلى بطاقات microSD ، وتحميلها على حمامة ، وقراءة البيانات عندما يصل الطائر إلى وجهته. من الواضح أن الكمون مرتفع ، لذا فإن أي شيء بخلاف النقل أحادي الاتجاه سيكون غير عملي. القيد الأكبر هو أن الحمام الزاجل يطير في اتجاه واحد ووجهة واحدة فقط ، لذلك لن تتمكن من اختيار الغرض من إرسال البيانات ، وسيتعين عليك أيضًا نقل الحمام إلى المكان الذي سترسله منها ، مما يحد أيضًا من فائدتها العملية.
ومع ذلك ، تظل الحقيقة أنه حتى مع التقديرات الواقعية لحمولة الحمام وسرعته ، فضلاً عن الاتصال بالإنترنت ، فإن صافي إنتاج الحمام ليس بالأمر السهل.
مع وضع كل هذا في الاعتبار ، من الجدير بالذكر أن نقل بيانات الحمام قد تم اختباره في العالم الحقيقي ، وقد قاموا بعمل جيد جدًا. مجموعة مستخدمي Bergen Linux من النرويج في عام 2001 إرسال ping واحد مع كل حمامة على مسافة 5 كم:
تم إرسال ping في حوالي 12:15. لقد اخترنا فترة 7,5 دقيقة بين الحزم ، والتي من المفترض أن تؤدي بشكل مثالي إلى ترك بضع حزم دون إجابة. ومع ذلك ، لم تسر الأمور على هذا النحو تمامًا. طار قطيع من الحمام فوق ممتلكات الجيران. ولم يرغب الحمام في الطيران مباشرة إلى المنزل ، بل أرادوا أولاً الطيران مع الحمام الآخر. ومن يستطيع أن يلومهم على هذا ، بالنظر إلى أن الشمس خرجت لأول مرة بعد يومين من الغيوم؟
ومع ذلك ، فقد فازت غرائزهم ، ورأينا كيف ، بعد مرور حوالي ساعة ، انفصل زوجان من الحمام عن القطيع واتجهوا في الاتجاه الصحيح. ابتهجنا. وكان الحمام بالفعل لدينا ، لأنه بعد فترة وجيزة تلقينا بلاغًا من نقطة أخرى أن حمامة قد هبطت على السطح.
أخيرًا ، وصلت الحمامة الأولى. تمت إزالة حزمة البيانات بعناية من مخلبها ، وتفكيكها ، ومسحها ضوئيًا. بعد التحقق يدويًا من التعرف الضوئي على الحروف وإصلاح بعض الأخطاء ، تم قبول الحزمة على أنها صالحة ، واستمر ابتهاجنا.
بالنسبة لكميات كبيرة من البيانات (مثل صعوبة الحفاظ على العدد المطلوب من الحمام) ، لا يزال يتعين استخدام الأساليب المادية للحركة. تقدم أمازون خدمة - حاوية شحن 45 قدم على الشاحنة. يمكن لعربة ثلجية واحدة أن تحمل ما يصل إلى 100 رطل (100 تيرابايت) من البيانات. لن يتحرك بسرعة مثل القطيع المكافئ لعدة مئات من الحمام ، ولكن سيكون من الأسهل التعامل معه.
يبدو أن معظم الناس راضون عن التنزيلات البطيئة للغاية ولا يهتمون كثيرًا بالاستثمار في الحمام الزاجل الخاص بهم. يقول درو ليسوفسكي إن الأمر يتطلب الكثير من العمل ، وعادة ما يتصرف الحمام نفسه ، وليس مثل حزم البيانات:
تساعد تقنية GPS بشكل متزايد متسابقي الحمام ونحصل على فكرة أفضل عن كيفية طيران الحمام ولماذا يطير البعض أسرع من الآخرين. أقصر خط بين نقطتين هو خط مستقيم ، لكن الحمام نادرًا ما يطير في خط مستقيم. غالبًا ما يكونون متعرجين وهم يطيرون في الاتجاه المرغوب تقريبًا ثم يصححون المسار مع اقترابهم من وجهتهم. البعض منهم أقوى جسديًا ويطير بشكل أسرع ، لكن الحمام الذي يتم توجيهه بشكل أفضل ، ولا يعاني من مشاكل صحية ولائقا بدنيا يمكن أن يتفوق على الحمام الطائر السريع ببوصلة سيئة.
يتمتع ليسوفسكي بثقة كافية في الحمام باعتباره حاملًا للبيانات: "سأرسل المعلومات بثقة تامة مع حمامي" ، كما يقول ، بينما كان يعتني بتصحيح الأخطاء. "سأطلق ثلاثة على الأقل مرة واحدة للتأكد من أنه حتى لو كان أحدهم به بوصلة سيئة ، فإن البوصلة الأخرى ستكون أفضل ، وفي النهاية ستكون سرعة الثلاثة أعلى."
مشاكل تنفيذ IPoAC والموثوقية المتزايدة للشبكات السريعة بما فيه الكفاية (وغالبًا ما تكون لاسلكية) تعني أن الكثير من الخدمات التي تعتمد على الحمام (وكان هناك الكثير) قد تحولت إلى طرق أكثر تقليدية لنقل البيانات على مدى العقود القليلة الماضية.
وبسبب جميع الاستعدادات الأولية اللازمة لإنشاء نظام نقل بيانات الحمام ، قد تصبح البدائل القابلة للمقارنة (مثل الطائرات بدون طيار ثابتة الجناحين) أكثر قابلية للتطبيق. ومع ذلك ، لا يزال الحمام يتمتع ببعض المزايا: فهو يتوسع جيدًا ، ويعمل من أجل البذور ، ويكون أكثر موثوقية ، ولديه نظام تفادي عقبة معقد للغاية مدمج فيه على مستوى البرامج والأجهزة ، ويمكنه إعادة شحن نفسه.
كيف سيؤثر كل هذا على مستقبل معيار IPoAC؟ هناك معيار ، وهو متاح للجميع ، وإن كان سخيفًا بعض الشيء. سألنا براين كاربنتر عما إذا كان يعمل على التحديثات المستقبلية للمعيار ، وقال إنه يفكر فيما إذا كان الحمام يمكنه حمل كيوبتات. ولكن حتى لو كان IPoAC معقدًا بعض الشيء (وسخيفًا إلى حد ما) لاحتياجات نقل البيانات الشخصية الخاصة بك ، فستظل جميع أنواع شبكات الاتصالات غير القياسية ضرورية في المستقبل المنظور ، وستظل قدرتنا على توليد كميات هائلة من البيانات تنمو بشكل أسرع من قدرتنا على نقلها.
بفضل المستخدم AyrA_ch لتوضيح المعلومات له والراحة ، مما يساعد على حساب مقدار الحمام الذي يتفوق حقًا على الطرق الأخرى لنقل البيانات.
المصدر: www.habr.com