Un colom portador carregat de targetes microSD pot transferir grans quantitats de dades més ràpid i més barat que gairebé qualsevol altre mètode.
Nota. trad.: tot i que l'original d'aquest article va aparèixer al lloc web IEEE Spectrum l'1 d'abril, tots els fets que s'hi inclouen són força fiables.
Al febrer sobre el llançament de la primera targeta flash microSD del món amb una capacitat d'1 terabyte. Com altres targetes d'aquest format, és petita, només mesura 15 x 11 x 1 mm i pesa 250 mg. Pot encaixar una quantitat increïble de dades en un espai físic molt petit i el podeu comprar per 550 dòlars. Per a la vostra comprensió, les primeres targetes microSD de 512 GB van aparèixer just un any abans, el febrer de 2018.
Ens hem acostumat tant a la velocitat dels avenços en informàtica que aquests augments de la densitat d'emmagatzematge passen desapercebuts i, de vegades, reben un comunicat de premsa i un parell d'articles de bloc. Més interessant (i probable que tingui conseqüències més greus) és la rapidesa amb la qual creix la nostra capacitat de generar i emmagatzemar dades en comparació amb la nostra capacitat de transmetre-les a través de xarxes accessibles per a la majoria de la gent.
Aquest problema no és nou, i durant diverses dècades s'han utilitzat diversos tipus de "smartnets" per transportar físicament dades d'un lloc a un altre: a peu, per correu o per mitjans més exòtics. Un mètode de transmissió de dades que s'ha utilitzat activament durant els darrers mil anys són els coloms missatgers, que són capaços de viatjar centenars o fins i tot milers de quilòmetres de llarg, tornant a casa, utilitzant tècniques de navegació, la naturalesa de les quals encara no s'ha estudiat amb precisió. Resulta que en termes de rendiment (la quantitat de dades transferides a una distància determinada en un temps determinat), un perinet basat en coloms segueix sent més eficient que les xarxes típiques.
De l'"Estàndard de datagrama IP per a transportistes aeris"
L'1 d'abril de 1990, David Weitzman va proposar Sol·licitud de comentari (RFC) titulada "", ara conegut com IPoAC. La RFC 1149 descriu un "mètode experimental per encapsular datagrames IP a les companyies aèries" i ja ha tingut diverses actualitzacions tant pel que fa a la QoS com a la transició a IPv6 (publicada l'1 d'abril de 1999 i l'1 d'abril de 2011, respectivament).
L'enviament de RFC el dia d'abril és una tradició que va començar l'any 1978 amb la RFC 748, que proposava que després d'enviar una comanda IAC DONT RANDOMLY-LOSE a un servidor telnet, el servidor deixaria de perdre dades aleatòriament. Molt bona idea, oi? I aquesta és una de les propietats de l'April Fool's RFC, explica que va presidir el Grup de treball de xarxes del CERN de 1985 a 1996, va presidir l'IETF de 2005 a 2007 i ara viu a Nova Zelanda. "Ha de ser tècnicament factible (és a dir, no violar les lleis de la física) i has de llegir almenys una pàgina abans d'adonar-te que és una broma", diu. "I, per descomptat, ha de ser absurd".
Carpenter, juntament amb el seu col·lega Bob Hynden, van escriure els mateixos RFC de April Fools, on van descriure , l'any 2011. I fins i tot dues dècades després de la seva introducció, IPoAC encara és ben conegut. "Tothom sap de les companyies aèries", ens va dir Carpenter. "Bob i jo estàvem parlant una vegada en una reunió de l'IETF sobre l'adopció d'IPv6, i la idea d'afegir-lo a IPoAC va sorgir de manera natural".
, que va definir originalment IPoAC, descriu els molts avantatges del nou estàndard:
Es poden oferir molts serveis diferents amb la prioritat de picoteig. A més, hi ha un reconeixement i destrucció integrats dels cucs. Com que IP no garanteix el lliurament de paquets al 100%, la pèrdua d'un transportista es pot conciliar. Amb el temps, els transportistes es recuperen per si mateixos. La transmissió no està definida i les tempestes poden provocar la pèrdua de dades. És possible fer intents de lliurament persistents abans que caigui el transportista. Les pistes d'auditoria es generen automàticament i sovint es poden trobar a les safates de cables i als registres [Anglès log significa tant "registre" com "registre dels registres" / aprox. transl.].
L'actualització de millora de la qualitat (RFC 2549) afegeix alguns detalls importants:
La multidifusió, tot i que és compatible, requereix la implementació d'un dispositiu per a la clonació. Els portadors es poden perdre si es troben en un arbre que s'està talant. Els portadors es distribueixen al llarg de l'arbre de l'herència. Els operadors tenen un TTL mitjà de 15 anys, de manera que el seu ús per ampliar les cerques d'anells és limitat.
Els estruços es poden veure com a portadors alternatius, amb una capacitat molt més gran per transferir grans quantitats d'informació, però proporcionen un lliurament més lent i requereixen ponts entre diferents àrees.
Per a una discussió addicional sobre la qualitat del servei, vegeu .
de Carpenter, descrivint IPv6 per a IPoAC, entre altres coses, esmenta les complexitats potencials associades a l'encaminament de paquets:
El pas de transportistes pel territori de transportistes similars a ells, sense establir acords d'intercanvi d'informació entre iguals, pot provocar un canvi brusc de ruta, bucle de paquets i lliurament fora de servei. El pas de transportistes pel territori dels depredadors pot provocar una pèrdua important de paquets. Es recomana tenir en compte aquests factors a l'algorisme de la taula d'encaminament. Aquells que implementaran aquestes rutes haurien de considerar l'encaminament basat en polítiques que passi per alt les àrees dominades per transportistes locals i depredadors per garantir un lliurament fiable.
Hi ha proves que alguns transportistes tenen tendència a menjar-se altres transportistes i portar la càrrega útil menjada. Potser això servirà com un nou mètode per tunelitzar paquets IPv4 dins dels paquets IPv6, o viceversa.
L'estàndard IPoAC es va proposar l'any 1990, però els missatges de colom missatger van trigar molt més a enviar-se: la foto mostra un colom missatger enviat a Suïssa, entre 1914 i 1918.
És lògic esperar d'un estàndard, el concepte del qual es va inventar l'any 1990, que el format original per transmetre dades mitjançant el protocol IPoAC s'associés amb la impressió de caràcters hexadecimals en paper. Ha canviat molt des d'aleshores, i la quantitat de dades que encaixen en un volum i pes físic determinats ha augmentat increïblement, mentre que la mida de la càrrega útil d'un colom individual s'ha mantingut igual. Els coloms són capaços de transportar una càrrega útil que és un percentatge important del seu pes corporal: el colom missatger mitjà pesa uns 500 grams i, a principis del segle XX, podien portar càmeres de 75 grams per al reconeixement en territori enemic.
Hem parlat amb , un corredor de coloms de Maryland, i va confirmar que els coloms poden portar fàcilment fins a 75 grams (i possiblement una mica més) sobre ells mateixos "al llarg del dia a qualsevol distància". Al mateix temps, poden volar una distància important: el rècord mundial d'un colom missatger el té un ocell sense por que va aconseguir volar des d'Arras a França fins a casa seva a Ciutat Ho Chi Minh al Vietnam, després d'haver recorregut 11 km en 500 anys. dies. La majoria dels coloms missatgers, per descomptat, no són capaços de volar tan lluny. La longitud típica d'una pista de curses llarga, segons Lesofsky, és d'uns 24 km, i els ocells la recorren a una velocitat mitjana d'uns 1000 km/h. A distàncies més curtes, els velocistes poden assolir velocitats de fins a 70 km/h.
Ajuntant tot això, podem calcular que si carreguem el colom portador fins a la seva capacitat de càrrega màxima de 75 grams amb targetes microSD d'1 TB, cadascuna de les quals pesa 250 mg, aleshores el colom serà capaç de transportar 300 TB de dades. Després d'haver viatjat de San Francisco a Nova York (4130 km) a la màxima velocitat d'esprint, arribaria a una velocitat de transferència de dades de 12 Tb/h, o 28 Gb/s, que és diversos ordres de magnitud més ràpid que la majoria de connexions a Internet. Als EUA, per exemple, la velocitat mitjana de descàrrega més ràpida es troba a Kansas City, on Google Fiber transfereix dades a 127 Mbps. A aquesta velocitat, trigarien 300 dies a descarregar 240 TB, i en aquest temps, el nostre colom podria donar la volta al món 25 vegades.
Diguem que aquest exemple no sembla gaire realista perquè és una mena de súper colom, així que anem alentint. Agafem una velocitat de vol més mitjana de 70 km/h i carreguem l'ocell amb la meitat de la càrrega màxima en targetes de memòria de terabytes: 37,5 grams. I tot i així, encara que comparem aquest mètode amb una connexió gigabit molt ràpida, el colom guanya. Un colom podrà donar la volta a més de la meitat del globus en el moment en què acabi la nostra transferència de fitxers, el que significa que serà més ràpid enviar dades d'un colom a, literalment, a qualsevol part del món que utilitzar Internet per transferir-les.
Naturalment, aquesta és una pura comparació de rendiment. No tenim en compte el temps i l'esforç per copiar dades a targetes microSD, carregar-les en un colom i llegir les dades quan l'ocell arriba a la seva destinació. La latència és òbviament alta, de manera que qualsevol altra cosa que no sigui una transferència unidireccional seria poc pràctic. La limitació més gran és que el colom missatger només vola en una direcció i cap a una destinació, de manera que no podreu escollir el propòsit de l'enviament de les dades, i també haureu de transportar els coloms fins a on vas a enviar d'ells, la qual cosa també limita la seva utilitat pràctica. .
No obstant això, el fet és que fins i tot amb estimacions realistes de la càrrega útil i la velocitat del colom, així com la connexió a Internet, el rendiment net del colom no és fàcil de superar.
Tenint en compte tot això, val la pena esmentar que la transmissió de dades de coloms s'ha provat en el món real i ho van fer força bé. Grup d'usuaris de Bergen Linux de Noruega l'any 2001 , enviant un ping amb cada colom a una distància de 5 km:
El ping es va enviar aproximadament a les 12:15. Vam optar per un interval de 7,5 minuts entre paquets, cosa que idealment hauria de donar com a resultat un parell de paquets sense resposta. Tanmateix, les coses no van anar així. Un estol de coloms va sobrevolar la propietat del nostre veí. I els nostres coloms no volien volar directament a casa, primer volien volar amb altres coloms. I qui els pot culpar d'això, tenint en compte que el sol va sortir per primera vegada després d'un parell de dies ennuvolats?
No obstant això, els seus instints van guanyar, i vam veure com, després d'una hora aproximadament, un parell de coloms es van separar del ramat i es van dirigir en la direcció correcta. Ens vam alegrar. I efectivament eren els nostres coloms, perquè poc després vam rebre un informe d'un altre punt que un colom havia caigut al terrat.
Finalment, va arribar el primer colom. El paquet de dades es va treure amb cura de la seva pota, es va desempaquetar i es va escanejar. Després de comprovar manualment l'OCR i corregir un parell d'errors, el paquet es va acceptar com a vàlid i el nostre júbil continuava.
Per a grans quantitats de dades (de manera que el nombre requerit de coloms es fa difícil de mantenir), encara s'han d'utilitzar mètodes físics de moviment. Amazon ofereix un servei - Contenidor d'enviament de 45 peus en camió. Una moto de neu pot transportar fins a 100 Pb (100 Tb) de dades. No es mourà tan ràpid com el ramat equivalent de diversos centenars de coloms, però serà més fàcil treballar-hi.
La majoria de la gent sembla estar satisfeta amb les descàrregues extremadament lentes i té poc interès a invertir en els seus propis coloms missatgers. Realment requereix molta feina, diu Drew Lesofsky, i els propis coloms solen comportar-se, no com paquets de dades:
La tecnologia GPS ajuda cada cop més els coloms i estem tenint una millor idea de com volen els nostres coloms i per què alguns volen més ràpid que altres. La línia més curta entre dos punts és una línia recta, però els coloms rarament volen en línia recta. Sovint fan ziga-zagues mentre volen en una direcció aproximadament desitjada i després corregeixen el rumb quan s'acosten al seu destí. Alguns d'ells són físicament més forts i volen més ràpid, però un colom que està millor orientat, no té problemes de salut i està físicament en forma pot avançar a un colom que vol ràpid amb una mala brúixola.
Lesofsky té una bona confiança en els coloms com a portadors de dades: "Em sentiria bastant segur enviant informació amb els meus coloms", diu, mentre li preocupa la correcció d'errors. "Alliberaria almenys tres a la vegada per assegurar-me que fins i tot si un d'ells tingués una brúixola dolenta, els altres dos tindrien una millor brúixola i, finalment, la velocitat dels tres seria més ràpida".
Els problemes amb la implementació de l'IPoAC i la creixent fiabilitat de xarxes prou ràpides (i sovint sense fils) fan que gran part dels serveis que es basaven en coloms (i n'hi ha hagut molts) han canviat a mètodes més tradicionals de transmissió de dades durant les últimes dècades.
I a causa de tots els preparatius preliminars necessaris per configurar un sistema de transmissió de dades de coloms, les alternatives comparables (com els drons d'ala fixa) poden ser més viables. Tanmateix, els coloms encara tenen alguns avantatges: s'escalen bé, funcionen per a llavors, són més fiables, tenen un sistema d'evitació d'obstacles molt complex integrat tant a nivell de programari com de maquinari i es poden recarregar.
Com afectarà tot això al futur de l'estàndard IPoAC? Hi ha un estàndard, està a l'abast de tothom, encara que una mica absurd. Li vam preguntar a Brian Carpenter si està treballant en futures actualitzacions de l'estàndard i va dir que estava pensant si els coloms poden portar qubits. Però fins i tot si IPoAC és una mica complicat (i una mica ximple) per a les vostres necessitats de transferència de dades personals, tot tipus de xarxes de comunicacions no estàndard seguiran sent necessàries en el futur previsible, i la nostra capacitat per generar grans quantitats de dades continua creixent més ràpidament. que la nostra capacitat de transferir-los.
Gràcies a l'usuari AyrA_ch per indicar-li la informació , i per convenient , que ajuda a calcular quant els coloms realment superen els altres mètodes de transmissió de dades.
Font: www.habr.com