Паштовы голуб з грузам microSD-картак здольны перадаваць вялікія аб'ёмы дадзеных хутчэй і танней практычна любога іншага метаду.
Заўв. перакл.: хоць арыгінал гэтага артыкула і з'явіўся на сайце IEEE Spectrum 1 красавіка, усе пералічаныя ў ім факты цалкам дакладныя.
У лютым аб выхадзе першай у свеце фдэш-карты фармату microSD аб'ёмам у 1 тэрабайт. Яна, як і іншыя карты гэтага фармату, маленечкая, памерамі ўсяго 15 х 11 х 1 мм, і важыць 250 мг. Яна можа змясціць неверагодную колькасць дадзеных у вельмі маленькай фізічнай прасторы, а купіць яе можна за $550. Каб вы разумелі, першыя карткі фармату microSD на 512 Гб з'явіліся ўсяго за год да гэтага, у лютым 2018 года.
Мы так моцна абвыклі да хуткасці прагрэсу ў вобласці вылічальнай тэхнікі, што гэтыя павелічэнні шчыльнасці назапашвальнікаў застаюцца практычна без увагі, і часам ганаруюцца прэс-рэлізу і пары артыкулаў у блогах. Больш цікава (і, верагодна, прывядзе да больш сур'ёзных наступстваў) тое, наколькі хутчэй нашы здольнасці генераваць і захоўваць дадзеныя растуць у параўнанні з нашымі магчымасцямі перадаваць іх па сетках, даступным для большасці людзей.
Гэтая праблема не новая, і ўжо некалькі дзесяцігоддзяў "хітранеты" рознага тыпу выкарыстоўваліся для фізічнай транспарціроўкі дадзеных з аднаго месца ў іншае - пешшу, па пошце або больш экзатычнымі метадамі. Адзін са спосабаў перадачы дадзеных, які актыўна выкарыстоўваўся апошнія тысячу гадоў - гэта паштовыя галубы, здольныя прарабляць шлях даўжынёй у сотні ці нават тысячы кіламетраў, вяртаючыся дадому, і выкарыстоўваючы навігацыйныя тэхнікі, прырода якіх да гэтага часу дакладна не вывучана. Аказваецца, што ў тэрмінах прапускной здольнасці (колькасці дадзеных, якія перадаюцца на зададзеную адлегласць за вызначаны час), «перонет» на аснове галубоў застаецца больш эфектыўным, чым тыповыя сеткі.
З "стандарту перадачы IP датаграм паветранымі перавозчыкамі"
1 красавіка 1990 года Дэвід Вайцман прапанаваў Request for Comment (RFC) пад назвай ««, вядомы зараз, як IPoAC. RFC 1149 апісвае "эксперыментальны метад інкапсуляцыі IP датаграм у паветраных перавозчыках", і мае ўжо некалькі абнаўленняў, якія тычацца як якасці сэрвісу, так і пераходу на IPv6 (апублікаваных 1 красавіка 1999 і 1 красавіка 2011 года адпаведна).
Адпраўка RFC у Дзень смеху - традыцыя, якая пачалася ў 1978 году з RFC 748, у якім прапаноўвалася зрабіць так, каб пасля адпраўкі на тэлнет-сервер каманды IAC DONT RANDOMLY-LOSE сервер пераставаў выпадковым чынам губляць дадзеныя. Даволі разумная ідэя, ці не так? І гэта адна з уласцівасцяў першакрасавіцкага RFC, тлумачыць , якая кіравала рабочай групай па сетках у ЦЕРН з 1985 па 1996, старшынстваваў у IETF з 2005 па 2007, а цяпер жыве ў Новай Зеландыі. «Ён павінен быць тэхнічна здзяйсняльным (г.зн., не парушаць законаў фізікі), і вы павінны прачытаць як мінімум старонку да таго, як зразумееце, што гэта жарт, - кажа ён. – І, натуральна, ён павінен быць абсурдным».
Карпэнтэр, разам са сваім калегам Бобам Хіндэнам, і самі пісалі першакрасавіцкія RFC, дзе апісвалі , у 2011 годзе. І нават праз два дзесяцігоддзі пасля свайго з'яўлення, IPoAC усё яшчэ добра вядомы. «Усе ведаюць пра паветраных перавозчыкаў, - сказаў нам Карпентэр. – Аднойчы мы з Бобам гутарылі на сустрэчы IETF з нагоды распаўсюджванні IPv6, і ідэя дадаць яго да IPoAC з'явілася вельмі натуральна».
, які першапачаткова вызначаў IPoAC, апісвае мноства пераваг новага стандарту:
Мноства розных паслуг можна падаць пры дапамозе прыярытызацыі клявання. Дадаткова маецца ўбудаванае распазнанне і знішчэнне чарвякоў. Паколькі IP не гарантуе 100% дастаўкі пакетаў, са стратай перавозчыка можна прымірыцца. З часам перавозчыкі самастойна аднаўляюцца. Шырокавяшчанне не вызначана, а шторм можа прывесці да страты дадзеных. Ёсць магчымасць рабіць настойлівыя спробы дастаўкі, да падзення перавозчыка. Аўдытарскія сляды генеруюцца аўтаматычна, іх часта можна знайсці ў кабельных латках і на бярвенняхангл. log азначае як "бервяно" так і "часопіс для запісаў" / заўв. перав.].
Абнаўленне ў сувязі з паляпшэннем якасці (RFC 2549) дадае некалькі важных дэталяў:
Мультывяшчанне хоць і падтрымліваецца, але патрабуе рэалізацыі прылады для кланавання. Перавозчыкі могуць губляцца, калі яны размесцяцца на спілоўваным дрэве. Перавозчыкі размяркоўваюцца па дрэве спадчын. У сярэднім TTL перавозчыкаў складае 15 гадоў, таму іх выкарыстанне ў пошуках па які пашыраецца кольцы абмежавана.
Страусаў можна разглядаць як альтэрнатыўных перавозчыкаў, якія валодаюць значна вялікімі магчымасцямі па перадачы вялікіх аб'ёмаў інфармацыі, але забяспечваюць павальнейшую дастаўку і якая патрабуе наяўнасці мастоў паміж рознымі абласцямі.
З дадатковым абмеркаваннем якасці абслугоўвання можна азнаёміцца ў .
ад Карпентэра, якое апісвае IPv6 для IPoAC, сярод іншага згадвае патэнцыйныя складанасці, звязаныя з маршрутызацыяй пакетаў:
Праходжанне перавозчыкаў па тэрыторыі падобных з імі перавозчыкаў, без устанаўлення дагавораў аб раўнапраўным інфармацыйным абмене, можа прывесці да рэзкай змены маршруту, зацыклявання пакетаў і дастаўцы не па парадку. Праходжанне перавозчыкаў па тэрыторыі драпежнікаў можа прывесці да значнай страты пакетаў. Рэкамендуецца разглядаць гэтыя фактары ў алгарытме складання табліц маршрутызацыі. Таму, хто будзе рэалізоўваць гэтыя маршруты, для таго, каб гарантаваць надзейную дастаўку, варта разгледзець маршрутызацыю на аснове палітык, якія абыходзяць бокам вобласці з перавагай мясцовых і драпежных перавозчыкаў.
Маюцца сведчанні таго, што некаторыя перавозчыкі маюць схільнасць да паядання іншых перавозчыкаў і далейшай перавозцы з'едзенай карыснай нагрузкі. Магчыма, гэта паслужыць новым метадам для ажыццяўлення тунэлявання пакетаў IPv4 у пакетах IPv6, ці наадварот.
Стандарт IPoAC быў прапанаваны ў 1990, але паведамленні з паштовымі галубамі адпраўлялі значна даўжэй: на фота паказана адпраўка паштовага голуба ў Швейцарыі, паміж 1914 і 1918 гадамі
Лагічна чакаць ад стандарту, канцэпцыю якога прыдумалі яшчэ ў 1990-м, што першапачатковы фармат для перадачы даных па пратаколе IPoAC быў звязаны з раздрукоўкай шаснаццатковых сімвалаў на паперы. З тых часоў шматлікае памянялася, і аб'ём дадзеных, які ўкладваецца ў зададзеныя фізічныя аб'ём і вага, павялічыўся неверагодна, пры тым, што велічыня карыснай нагрузкі асобнага голуба засталася той жа. Галубы здольныя пераносіць карысную нагрузку, якая складае значны працэнт ад іх масы цела - сярэдні паштовы голуб важыць каля 500 гр, і ў пачатку XX стагоддзя яны маглі пераносіць 75-грамовыя фотакамеры для разведкі на тэрыторыі суперніка.
Мы пагутарылі з , аматарам галубіных гонак з Мэрыленда, і ён пацвердзіў, што галубы без працы могуць пераносіць на сабе да 75 грам (а магчыма, і крыху больш) «на працягу дня на любую адлегласць». Пры гэтым адлегласць яны могуць праляцець значнае - сусветны рэкорд для паштовага голуба трымае адна бясстрашная птушачка, якая здолела пераляцець з Арраса ў Францыі да сябе дадому ў Хашымін у В'етнамі, прарабіўшы шлях даўжынёй 11 500 км за 24 дні. Большасць паштовых галубоў, вядома, не здольныя лятаць так далёка. Тыповая даўжыня працяглай трасы на гонках, па словах Лесафскі, складае каля 1000 км, і птушкі пераадольваюць яе з сярэдняй хуткасцю каля 70 км/г. На меней доўгіх дыстанцыях спрынтэры здольныя дасягаць хуткасцяў да 177 км/ч.
Склаўшы ўсё гэта разам, можна падлічыць, што калі мы загрузім паштовага голуба да яго максімальнай грузападымальнасці ў 75 грам картамі microSD на 1 Тб, кожная з якіх важыць па 250 мг, то голуб зможа несці на сабе 300 Тб дадзеных. Пераадолеўшы шлях ад Сан-Францыска да Нью-Ёрка (4130 км) на максімальнай спрынтарскай хуткасці, ён дасягнуў бы хуткасці перадачы даных у 12 Тб/гадзіну, або 28 Гбіт/с, што на некалькі парадкаў вышэй большасці інтэрнэт-злучэнняў. У ЗША, да прыкладу, самая хуткая сярэдняя хуткасць загрузкі назіраецца ў Канзас-Сіці, дзе па Google Fiber дадзеныя перадаюцца са хуткасцю ў 127 Мбіт/з. На такой хуткасці на загрузку 300 Тб запатрабавалася бы 240 дзён - а за такі час наш голуб здолеў бы абляцець зямны шар 25 разоў.
Дапусцім, гэты прыклад не выглядае вельмі рэалістычным, паколькі апісвае нейкага звышголуба, таму давайце зменшым абароты. Возьмем больш сярэднюю хуткасць палёту ў 70 км/г, і нагрузім птушку на палову максімальнага грузу ў тэрабайтных картах памяці - на 37,5 грам. І ўсё роўна, нават калі мы параўнаем гэты спосаб з вельмі хуткім гігабітным злучэннем, голуб выйграе. Голуб зможа абмінуць больш за палову зямнога шара за той час, пакуль наша перадача файлаў скончыцца, з чаго вынікае, што дадзеныя будзе хутчэй адправіць голубам літаральна ў любую кропку зямнога шара, чым выкарыстоўваць інтэрнэт для іх перапампоўкі.
Натуральна, гэтае параўнанне чыстай прапускной здольнасці. Мы не ўлічваем час і намаганні на капіраванне дадзеных на microSD-карткі, іх пагрузку на голуба, і чытанне дадзеных па прыбыцці птушкі ў кропку прызначэння. Затрымкі відавочна высокія, таму нешта акрамя аднабаковай перадачы будзе непрактычным. Самае вялікае абмежаванне складаецца ў тым, што паштовы голуб ляціць толькі ў адным кірунку і ў адзін пункт прызначэння, таму вы не зможаце абраць мэту адпраўкі дадзеных, а таксама вам давядзецца перавозіць галубоў туды, адкуль вы збіраецеся іх адпраўляць, што таксама абмяжоўвае іх практычную карысць. .
Аднак факт застаецца фактам - нават пры рэалістычных ацэнках карыснага грузу і хуткасці голуба, а таксама інтэрнэт-злучэнні, чыстую прапускную здольнасць голуба нялёгка перасягнуць.
Улічваючы ўсё гэта, варта згадаць, што перадачу дадзеных галубамі правяралі ў рэальным свеце, і яны нядрэнна справіліся з гэтым. Група карыстальнікаў Bergen Linux з Нарвегіі ў 2001 годзе , адпраўляючы па адным пінгу з кожным голубам на дыстанцыю ў 5 км:
Пінг быў адпраўлены прыкладна а 12:15. Мы вырашылі рабіць інтэрвал у 7,5 мін паміж пакетамі, што ў ідэале павінна было прывесці да таго, што пара пакетаў застанецца без адказу. Аднак усё прайшло не зусім так. У нашага суседа над участкам лётала зграя галубоў. І нашы галубы не захацелі ляцець проста дадому, яны спачатку захацелі палётаць з іншымі галубамі. І хто іх можа абвінаваціць у гэтым, улічваючы, што сонца выйшла ўпершыню пасля пары пахмурных дзён?
Аднак іх інстынкты перамаглі, і мы ўбачылі, як, павесяляючыся прыкладна з гадзіну, парачка галубоў адкалолася ад зграі і накіравалася ў патрэбным кірунку. Мы заззяла. І гэта сапраўды былі нашы галубы, паколькі неўзабаве пасля гэтага мы атрымалі справаздачу з іншай кропкі аб тым, што голуб прызямліўся на дах.
Нарэшце прыбыў першы голуб. Пакет дадзеных быў акуратна зняты з яго лапы, распакаваны і адсканаваны. Пасля ручной праверкі OCR і выпраўленні пары памылак, пакет быў прыняты, як дапушчальны, і наша весялосць працягнулася.
Для сапраўды буйных аб'ёмаў дадзеных (такіх, што неабходная колькасць галубоў стане складана абслугоўваць), да гэтага часу даводзіцца выкарыстоўваць фізічныя метады перамяшчэння. Amazon прапануе паслугу - 45-футавыя транспартны кантэйнер на грузавіку. Адзін Snowmobile можа перавозіць да 100 Пб (100 Тб) дадзеных. Ён будзе рухацца не так хутка, як эквівалентная зграя з некалькіх сотняў галубоў, аднак працаваць з ім будзе прасцей.
Большасць людзей, мяркуючы па ўсім, задавальняе вельмі павольнае запампоўванне, і іх мала цікавяць інвестыцыі ў сваіх паштовых галубоў. Гэта і праўда патрабуе шмат працы, кажа Дру Лясофскі, ды і самі галубы звычайна паводзяць сябе, не як пакеты дадзеных:
GPS тэхналогія ўсё мацней дапамагае аматарам галубіных гонак, і мы атрымліваем лепшае ўяўленне аб тым, як ляцяць нашы галубы, і чаму адны лётаюць хутчэй за іншых. Найкароткай лініяй паміж двума кропкамі будзе прамая, але галубы рэдка лётаюць па прамой. Яны часта малююць зігзагі, лятучы прыкладна ў патрэбным кірунку, а затым карэктуючы курс, набліжаючыся да кропкі прызначэння. Некаторыя з іх фізічна мацней, і ляцяць хутчэй, аднак голуб, якія лепш арыентуецца, не мае праблем са здароўем і фізічна трэніраваны, можа абагнаць хутка які ляціць голуба з дрэнным компасам.
Лесофскі дастаткова давярае галубам як пераносчыкам дадзеных: "Я цалкам упэўнена адпраўляў бы інфармацыю сваімі галубамі", – кажа ён, пры гэтым клапоцячыся аб карэкцыі памылак. "Я б выпускаў не менш за тры адразу, каб гарантаваць, што нават калі ў аднаго з іх будзе дрэнны компас, у двух іншых ён будзе лепш, і ў выніку хуткасць усіх трох будзе вышэй".
Праблемы з рэалізацыяй IPoAC і павелічэнне надзейнасці досыць хуткіх (і часта бесправадных) сетак азначае, што большая частка сэрвісаў, якая належыла на галубоў (а такіх было шмат), за апошнія некалькі дзесяцігоддзяў пераключыліся на больш традыцыйныя метады перадачы дадзеных.
А з-за ўсіх папярэдніх падрыхтовак, неабходных для ўладкавання сістэмы перадачы дадзеных галубамі, параўнальныя з ёй альтэрнатывы (накшталт Дронов з фіксаваным крылом) могуць стаць больш жыццяздольнымі. Аднак у галубоў да гэтага часу застаюцца некаторыя перавагі: яны добра маштабуюцца, працуюць за семечкі, больш надзейныя, у іх убудавана вельмі складаная сістэма пазбягання перашкод як на ўзроўні софту, так і на ўзроўні жалеза, і яны ўмеюць самастойна подзаряжаться.
Як усё гэта паўплывае на будучыню стандарта IPoAC? Стандарт ёсць, ён даступны ўсім, хай і крыху абсурдны. Мы спыталі Браяна Карпентэра, ці не рыхтуе ён чарговых абнаўленняў стандарту, і ён распавёў, што думае над тым, ці не змогуць галубы пераносіць кубіты. Але нават калі IPoAC крыху складаны (і крыху дурны) асабіста для вашых патрэб па перадачы дадзеных, усякія сеткі нестандартнай сувязі ў агляднай будучыні будуць заставацца патрэбнымі, а наша здольнасць генераваць велізарныя колькасці дадзеных працягвае расці хутчэй нашых магчымасцяў па іх перадачы.
Дзякуй карыстальніку AyrA_ch за навядзенне на інфармацыю сваім , і за зручны , Які дапамагае разлічыць, наколькі сапраўды галубы апярэджваюць іншыя метады перадачы дадзеных.
Крыніца: habr.com