Poštovní holub nabitý microSD kartami dokáže přenášet velké množství dat rychleji a levněji než téměř jakákoli jiná metoda.
Poznámka překl.: ačkoli se originál tohoto článku objevil na webu IEEE Spectrum 1. dubna, všechna fakta v něm uvedená jsou celkem spolehlivá.
V únoru o vydání první microSD flash karty na světě s kapacitou 1 terabajt. Stejně jako ostatní karty tohoto formátu je malinká, měří pouze 15 x 11 x 1 mm a váží 250 mg. Do velmi malého fyzického prostoru se vejde neuvěřitelné množství dat a lze jej zakoupit za 550 dolarů. Abyste rozuměli, první 512GB microSD karty se objevily jen o rok dříve, v únoru 2018.
Zvykli jsme si na rychlost pokroků ve výpočetní technice natolik, že toto zvýšení hustoty úložiště zůstává většinou nepovšimnuto, někdy si vysloužilo tiskovou zprávu a příspěvek na blog nebo dva. Zajímavější (a pravděpodobně to bude mít větší důsledky) je, o kolik rychleji roste naše schopnost generovat a ukládat data ve srovnání s naší schopností přenášet je po sítích dostupných většině lidí.
Tento problém není nový a již desítky let se k fyzickému přenosu dat z jednoho místa na druhé používají různé typy „cunnetů“ – pěšky, poštou nebo exotičtějšími metodami. Jedním ze způsobů přenosu dat, který se aktivně využívá posledních tisíc let, jsou poštovní holubi, kteří jsou schopni urazit stovky i tisíce kilometrů, vrátit se domů a používat navigační techniky, jejichž povaha dosud nebyla precizně nastudováno. Ukazuje se, že z hlediska propustnosti (množství dat přenesených na danou vzdálenost za daný čas) zůstává Peronet na bázi holubů efektivnější než typické sítě.
Ze „standardu přenosu IP datagramu pro letecké dopravce“
1. dubna 1990 navrhl David Weitzman Žádost o komentář (RFC) s názvem „“, nyní známý jako IPoAC. RFC 1149 popisuje „experimentální metodu pro zapouzdření IP datagramů u leteckých dopravců“ a již má několik aktualizací týkajících se kvality služeb a migrace na IPv6 (publikováno 1. dubna 1999 a 1. dubna 2011).
Odeslání RFC na Apríl je tradice, která začala v roce 1978 s RFC 748, který navrhoval, že odeslání příkazu IAC DONT RANDOMLY-LOSE na telnet server zastaví server náhodně ztrácející data. Docela dobrý nápad, ne? A to je jedna z vlastností aprílového RFC, vysvětluje , který v letech 1985 až 1996 vedl Networking Working Group v CERN, v letech 2005 až 2007 předsedal IETF a nyní žije na Novém Zélandu. „Musí to být technicky proveditelné (tj. neporušuje fyzikální zákony) a musíte si přečíst alespoň stránku, než si uvědomíte, že jde o vtip,“ říká. "A přirozeně to musí být absurdní."
Carpenter spolu se svým kolegou Bobem Hindenem sami napsali aprílové RFC, které popisovali , v roce 2011. A i dvě desetiletí po svém představení je IPoAC stále dobře známý. "Každý ví o leteckých dopravcích," řekl nám Carpenter. "Jednoho dne jsme s Bobem mluvili na setkání IETF o šíření IPv6 a myšlenka přidat jej do IPoAC přišla velmi přirozeně."
, který původně definoval IPoAC, popisuje mnoho výhod nového standardu:
Prostřednictvím stanovení priorit může být poskytováno mnoho různých služeb. Navíc je zde zabudované rozpoznávání a ničení červů. Protože IP nezaručuje 100% doručení paketů, ztrátu nosiče lze tolerovat. V průběhu času se nosiči zotavují sami. Vysílání není definováno a bouře může způsobit ztrátu dat. Je možné provádět trvalé pokusy o doručení, dokud nosič nespadne. Auditní záznamy se generují automaticky a často je lze nalézt v kabelových žlabech a na protokolech [Angličtina log znamená jak „log“ tak „log pro zápis“ / cca. překlad].
Aktualizace kvality (RFC 2549) přidává několik důležitých podrobností:
Multicasting, i když je podporován, vyžaduje implementaci klonovacího zařízení. Nosiče se mohou ztratit, pokud se postaví na strom, který se kácí. Přenašeči jsou rozmístěni podél stromu dědictví. Přepravci mají průměrnou TTL 15 let, takže jejich použití při rozšiřování vyhledávání prstenů je omezené.
Na pštrosa lze pohlížet jako na alternativní přenašeče s mnohem větší kapacitou pro přenos velkého množství informací, ale poskytující pomalejší doručení a vyžadující mosty mezi různými oblastmi.
Další diskusi o kvalitě služeb naleznete v .
od Carpentera, popisující IPv6 pro IPoAC, mimo jiné zmiňuje potenciální komplikace spojené se směrováním paketů:
Průchod dopravců přes území jim podobných dopravců, aniž by byly uzavřeny dohody o výměně informací typu peer-to-peer, může vést k prudké změně trasy, zacyklení balíků a doručení mimo pořadí. Průchod dopravců přes území predátorů může vést ke značné ztrátě balíků. Doporučuje se, aby byly tyto faktory zohledněny v algoritmu návrhu směrovací tabulky. Ti, kdo budou implementovat tyto trasy, aby zajistili spolehlivé doručení, by měli zvážit směrování založené na politikách, které se vyhýbají oblastem, kde převládají místní a draví dopravci.
Existují důkazy, že někteří dopravci mají tendenci sežrat jiné přepravce a poté přepravovat snědený náklad. To může poskytnout novou metodu tunelování paketů IPv4 na pakety IPv6 nebo naopak.
Standard IPoAC byl navržen v roce 1990, ale zprávy byly poštovními holuby zasílány mnohem déle: fotografie ukazuje poštovního holuba posílaného ve Švýcarsku v letech 1914 až 1918.
Od standardu, jehož koncept byl vynalezen již v roce 1990, lze logicky očekávat, že původní formát pro přenos dat protokolem IPoAC byl spojen s tiskem hexadecimálních znaků na papír. Od té doby se mnohé změnilo a množství dat, která se vejdou do daného fyzického objemu a hmotnosti, neuvěřitelně vzrostlo, přičemž velikost užitečného zatížení jednotlivého holuba zůstala stejná. Holubi jsou schopni nést náklad, který tvoří značné procento jejich tělesné hmotnosti – průměrný poštovní holub váží asi 500 gramů a na počátku 75. století mohli nést XNUMX gramové kamery pro průzkum na nepřátelské území.
Mluvili jsme s , nadšenec do holubích závodů z Marylandu, potvrdil, že holubi mohou snadno unést až 75 gramů (a možná o něco více) „na jakoukoli vzdálenost během dne“. Dokážou přitom uletět značnou vzdálenost – světový rekord v poštovním holubovi drží jeden nebojácný pták, kterému se podařilo doletět z francouzského Arrasu do svého domova v Ho Či Minově Městě ve Vietnamu, přičemž urazil cestu 11 500 km za 24 dní. Většina poštovních holubů samozřejmě není schopna létat tak daleko. Typická délka dlouhé závodní dráhy je podle Lesofského asi 1000 km a ptáci ji urazí průměrnou rychlostí asi 70 km/h. Na kratší vzdálenosti mohou sprinteři dosáhnout rychlosti až 177 km/h.
Když si to všechno dáme dohromady, můžeme si spočítat, že pokud poštovního holuba zatížíme do jeho maximální nosnosti 75 gramů 1 TB microSD kartami, z nichž každá váží 250 mg, pak holub unese 300 TB dat. Při cestování ze San Francisca do New Yorku (4130 12 km) nejvyšší rychlostí sprintu by dosahoval rychlosti přenosu dat 28 TB/h, neboli 127 Gbit/s, což je o několik řádů více než u většiny internetových připojení. Například v USA jsou nejrychlejší průměrné rychlosti stahování pozorovány v Kansas City, kde Google Fiber přenáší data rychlostí 300 Mbps. Touto rychlostí by stažení 240 TB trvalo 25 dní – a za tu dobu by náš holub stihl XNUMXkrát obletět zeměkouli.
Řekněme, že tento příklad nevypadá příliš realisticky, protože popisuje nějakého superholuba, takže zpomalme. Vezměme průměrnější letovou rychlost 70 km/h a zatížíme ptáka polovičním maximálním zatížením v terabajtových paměťových kartách – 37,5 gramu. A přesto, i když tento způsob porovnáme s velmi rychlým gigabitovým připojením, vítězí holub. Holub bude schopen obeplout více než polovinu zeměkoule za dobu potřebnou k dokončení našeho přenosu souborů, což znamená, že bude rychlejší posílat data holubem doslova kamkoli na světě, než k jejich přenosu používat internet.
Přirozeně se jedná o srovnání čisté propustnosti. Nebereme v úvahu čas a úsilí potřebné ke zkopírování dat na microSD karty, jejich načtení na holuba a načtení dat, když pták dorazí na místo určení. Latence jsou zjevně vysoké, takže cokoli jiného než jednosměrný přenos by bylo nepraktické. Největším omezením je, že poštovní holub létá pouze jedním směrem a na jedno místo určení, takže si nemůžete vybrat destinaci pro odeslání dat a navíc musíte holuby dopravit tam, odkud je chcete poslat, což také omezuje jejich praktické využití.
Faktem však zůstává, že ani při realistických odhadech nosnosti a rychlosti holuba a také jeho připojení k internetu není čistá propustnost holuba jen tak překonatelná.
Vzhledem k tomu všemu stojí za zmínku, že holubí komunikace byla testována v reálném světě a odvádí docela dobrou práci. Bergen Linux uživatelská skupina z Norska v roce 2001 , zasláním jednoho pingu s každým holubem na vzdálenost 5 km:
Ping byl odeslán přibližně ve 12:15. Rozhodli jsme se udělat interval 7,5 minuty mezi pakety, což by v ideálním případě mělo vést k tomu, že pár paketů zůstalo nezodpovězených. Věci se však tak úplně nevyvíjely. Náš soused měl nad jeho pozemkem hejno holubů. A naši holubi nechtěli letět rovnou domů, chtěli nejdřív letět s jinými holuby. A kdo je může vinit, když slunce vyšlo poprvé po pár zamračených dnech?
Jejich instinkt však zvítězil a my jsme viděli, jak se po asi hodinovém dovádění pár holubů odtrhlo od hejna a vydalo se správným směrem. radovali jsme se. A skutečně to byli naši holubi, protože krátce nato jsme dostali z jiné lokality hlášení, že na střeše přistál holub.
Konečně dorazila první holubice. Datový paket byl opatrně vyjmut z jeho tlapky, rozbalen a naskenován. Po ruční kontrole OCR a opravě několika chyb byl balíček přijat jako platný a naše radost pokračovala.
Pro skutečně velké objemy dat (takové, že se potřebný počet holubů stává obtížně obsluhovatelným), je stále třeba používat fyzické metody pohybu. Amazon službu nabízí – 45stopý přepravní kontejner na nákladním automobilu. Jeden sněžný skútr unese až 100 PB (100 000 TB) dat. Nebude se pohybovat tak rychle jako ekvivalentní hejno několika stovek holubů, ale bude se s ním lépe pracovat.
Zdá se, že většina lidí je spokojena s extrémně poklidným stahováním a mají malý zájem investovat do vlastních poštovních holubů. Je pravda, že to dá hodně práce, říká Drew Lesofsky, a samotní holubi se obvykle nechovají jako datové pakety:
Technologie GPS stále více pomáhá nadšencům holubích závodů a my stále lépe rozumíme tomu, jak naši holubi létají a proč někteří létají rychleji než jiní. Nejkratší čára mezi dvěma body je přímka, ale holubi jen zřídka létají v přímce. Často kličkují, letí zhruba požadovaným směrem a poté upravují kurz, když se blíží k cíli. Někteří z nich jsou fyzicky silnější a létají rychleji, ale holub, který se lépe orientuje, nemá žádné zdravotní problémy a je fyzicky trénovaný, může rychle letícího holuba se špatným kompasem předběhnout.
Lesofsky v holuby jako nositele dat docela důvěřuje: „Cítil bych se docela jistě při odesílání informací se svými holuby,“ říká, zatímco má obavy z opravy chyb. "Vypustil bych alespoň tři najednou, abych zajistil, že i kdyby jeden z nich měl špatný kompas, ostatní dva by měli lepší kompas a nakonec by rychlost všech tří byla rychlejší."
Problémy s implementací IPoAC a zvyšující se spolehlivost přiměřeně rychlých (a často bezdrátových) sítí způsobily, že většina služeb, které se spoléhaly na holuby (a nebylo jich málo), přešla v posledních několika desetiletích na tradičnější metody přenosu dat.
A vzhledem ke všem předběžným přípravám potřebným k vytvoření datového systému o holubech se srovnatelné alternativy (jako drony s pevnými křídly) mohou stát životaschopnějšími. Holubi však stále mají některé výhody: dobře se škálují, fungují na semena, jsou spolehlivější, mají v sobě zabudovaný velmi složitý systém vyhýbání se překážkám na softwarové i hardwarové úrovni a dokážou se sami dobíjet.
Jak to vše ovlivní budoucnost standardu IPoAC? Existuje standard, je přístupný všem, i když je to trochu absurdní. Zeptali jsme se Briana Carpentera, zda připravuje další aktualizaci standardu, a řekl, že přemýšlí o tom, zda by holubi mohli nosit qubity. Ale i když je IPoAC trochu složitý (a trochu hloupý) pro vaše potřeby přenosu osobních údajů, všechny druhy nestandardních komunikačních sítí zůstanou v dohledné budoucnosti nezbytné a naše schopnost generovat obrovské množství dat stále rychleji roste. než naše schopnost to přenášet.
Děkujeme uživateli AyrA_ch za to, že na něj upozornil a pro pohodlné , který pomáhá vypočítat, jak daleko jsou holubi ve skutečnosti před jinými metodami přenosu dat.
Zdroj: www.habr.com