Peronet sy'n seiliedig ar golomen yw'r ffordd gyflymaf o hyd i drosglwyddo llawer iawn o wybodaeth

Gall colomen cludwr wedi'i lwytho â chardiau microSD drosglwyddo llawer iawn o ddata yn gyflymach ac yn rhatach na bron unrhyw ddull arall.

Peronet sy'n seiliedig ar golomen yw'r ffordd gyflymaf o hyd i drosglwyddo llawer iawn o wybodaeth

Nodyn transl .: er bod fersiwn wreiddiol yr erthygl hon wedi ymddangos ar wefan IEEE Spectrum ar Ebrill 1, mae'r holl ffeithiau a restrir ynddi yn eithaf dibynadwy.

Ym mis Chwefror Cyhoeddodd SanDisk am ryddhau cerdyn fflach microSD cyntaf y byd gyda chynhwysedd o 1 terabyte. Mae, fel cardiau eraill yn y fformat hwn, yn fach iawn, yn mesur dim ond 15 x 11 x 1 mm, ac yn pwyso 250 mg. Gall ffitio swm anhygoel o ddata i ofod corfforol bach iawn, a gellir ei brynu am $550. Yn union fel eich bod chi'n deall, ymddangosodd y cardiau microSD 512 GB cyntaf flwyddyn ynghynt, ym mis Chwefror 2018.

Rydym wedi dod mor gyfarwydd â chyflymder datblygiadau mewn cyfrifiadura fel nad yw'r cynnydd hwn mewn dwysedd storio yn cael ei sylwi i raddau helaeth, weithiau'n ennill datganiad i'r wasg a blogbost neu ddau. Yr hyn sy'n fwy diddorol (ac yn debygol o gael canlyniadau mwy) yw faint yn gyflymach mae ein gallu i gynhyrchu a storio data yn tyfu o'i gymharu â'n gallu i'w drosglwyddo dros rwydweithiau sy'n hygyrch i'r rhan fwyaf o bobl.

Nid yw'r broblem hon yn newydd, ac ers degawdau bellach mae gwahanol fathau o "gunnets" wedi'u defnyddio i gludo data yn gorfforol o un lle i'r llall - ar droed, trwy'r post, neu drwy ddulliau mwy egsotig. Un o'r dulliau trosglwyddo data a ddefnyddiwyd yn weithredol dros y mil o flynyddoedd diwethaf yw colomennod cludo, sy'n gallu teithio cannoedd neu hyd yn oed filoedd o gilometrau o hyd, dychwelyd adref, a defnyddio technegau llywio, nad yw eu natur wedi bod eto. wedi'i astudio'n fanwl gywir. Mae'n ymddangos, o ran trwybwn (swm y data a drosglwyddwyd dros bellter penodol mewn amser penodol), bod Peronet sy'n seiliedig ar golomennod yn parhau i fod yn fwy effeithlon na rhwydweithiau nodweddiadol.

Peronet sy'n seiliedig ar golomen yw'r ffordd gyflymaf o hyd i drosglwyddo llawer iawn o wybodaeth
O'r "Safon Trosglwyddo Datagram IP ar gyfer Cludwyr Awyr"

Ar Ebrill 1, 1990, cynigiodd David Weitzman Cyngor Peirianneg Rhyngrwyd Cais am Sylw (RFC) o'r enw "safon ar gyfer trosglwyddo datagramau IP gan gludwyr awyr", a elwir bellach yn IPoAC. Mae RFC 1149 yn disgrifio “dull arbrofol ar gyfer amgáu datagramau IP mewn cludwyr awyr”, ac mae eisoes wedi cael sawl diweddariad ynghylch ansawdd y gwasanaeth a mudo i IPv6 (cyhoeddwyd Ebrill 1, 1999 ac Ebrill 1, 2011, yn y drefn honno).

Mae anfon Clwb Rygbi ar Ddiwrnod Ffwl Ebrill yn draddodiad a ddechreuodd ym 1978 gyda RFC 748, a oedd yn cynnig y byddai anfon y gorchymyn IAC DONT RANDOMLY-LOSE i weinydd telnet yn atal y gweinydd rhag colli data ar hap. Syniad eitha cadarn, ynte? A dyma un o briodweddau Clwb Rygbi April Fool's, eglura Brian Carpenter, a fu’n arwain y Gweithgor Rhwydweithio yn CERN rhwng 1985 a 1996, bu’n gadeirydd yr IETF rhwng 2005 a 2007, ac mae bellach yn byw yn Seland Newydd. “Mae’n rhaid iddo fod yn dechnegol ymarferol (h.y., nid yw’n torri deddfau ffiseg) ac mae’n rhaid i chi ddarllen o leiaf tudalen cyn i chi sylweddoli ei fod yn jôc,” meddai. “Ac, yn naturiol, rhaid iddo fod yn hurt.”

Ysgrifennodd Carpenter, ynghyd â'i gydweithiwr Bob Hinden, eu hunain i Glwb Rygbi April Fool's, a ddisgrifiodd Uwchraddio IPoAC i IPv6, yn 2011. A hyd yn oed ddau ddegawd ar ôl ei gyflwyno, mae IPoAC yn dal i fod yn adnabyddus. “Mae pawb yn gwybod am gludwyr awyr,” meddai Carpenter wrthym. “Roedd Bob a minnau’n siarad un diwrnod mewn cyfarfod IETF am y doreth o IPv6, a daeth y syniad o’i ychwanegu at IPoAC yn naturiol iawn.”

RFC 1149, a ddiffiniodd IPoAC yn wreiddiol, yn disgrifio llawer o fanteision y safon newydd:

Gellir darparu llawer o wahanol wasanaethau trwy flaenoriaethu pigo. Yn ogystal, mae adnabod a dinistrio mwydod yn rhan annatod. Gan nad yw IP yn gwarantu danfoniad pecyn 100%, gellir goddef colli cludwr. Dros amser, mae cludwyr yn gwella ar eu pen eu hunain. Nid yw'r darllediad wedi'i ddiffinio a gall storm arwain at golli data. Mae'n bosibl gwneud ymdrechion parhaus i ddosbarthu nes bod y cludwr yn gollwng. Mae llwybrau archwilio yn cael eu cynhyrchu'n awtomatig a gellir eu canfod yn aml mewn hambyrddau cebl ac ar foncyffion [Saesneg mae log yn golygu “log” a “log for writing” / approx. cyfieithiad].

Mae'r diweddariad ansawdd (RFC 2549) yn ychwanegu nifer o fanylion pwysig:

Mae aml-ddarlledu, er ei fod yn cael ei gefnogi, yn gofyn am weithredu dyfais clonio. Gall cludwyr fynd ar goll os ydynt yn gosod eu hunain ar goeden sy'n cael ei thorri i lawr. Mae cludwyr yn cael eu dosbarthu ar hyd y goeden etifeddiaeth. Mae gan gludwyr TTL o 15 mlynedd ar gyfartaledd, felly mae eu defnydd wrth ehangu chwiliadau cylch yn gyfyngedig.

Gellir gweld estrys fel cludwyr amgen, gyda llawer mwy o gapasiti i drosglwyddo llawer iawn o wybodaeth, ond yn darparu cyflenwad arafach ac yn gofyn am bontydd rhwng gwahanol ardaloedd.

Ceir trafodaeth ychwanegol ar ansawdd y gwasanaeth yn Canllaw Michelin.

Diweddariad gan Carpenter, sy'n disgrifio IPv6 ar gyfer IPoAC, yn crybwyll, ymhlith pethau eraill, gymhlethdodau posibl sy'n gysylltiedig â llwybro pecynnau:

Gall taith cludwyr trwy diriogaeth cludwyr tebyg iddynt, heb sefydlu cytundebau ar gyfnewid gwybodaeth rhwng cymheiriaid, arwain at newid sydyn yn y llwybr, dolennu pecynnau a danfoniad allan o drefn. Gall taith cludwyr trwy diriogaeth ysglyfaethwyr arwain at golled sylweddol o becynnau. Argymhellir bod y ffactorau hyn yn cael eu hystyried yn yr algorithm dylunio tabl llwybro. Dylai’r rhai a fydd yn gweithredu’r llwybrau hyn, er mwyn sicrhau darpariaeth ddibynadwy, ystyried llwybro yn seiliedig ar bolisïau sy’n osgoi ardaloedd lle mae cludwyr lleol a rheibus yn bennaf.

Mae tystiolaeth bod rhai cludwyr yn tueddu i fwyta cludwyr eraill ac yna cludo'r llwyth tâl bwyta. Gall hyn ddarparu dull newydd ar gyfer twnelu pecynnau IPv4 i mewn i becynnau IPv6, neu i'r gwrthwyneb.

Peronet sy'n seiliedig ar golomen yw'r ffordd gyflymaf o hyd i drosglwyddo llawer iawn o wybodaeth
Cynigiwyd safon IPoAC yn 1990, ond mae negeseuon wedi'u hanfon gan golomennod cludo ers llawer hirach: mae'r llun yn dangos colomennod cludo yn cael ei hanfon yn y Swistir, rhwng 1914 a 1918

Mae'n rhesymegol i ddisgwyl o safon, y ddyfeisiwyd y cysyniad ohoni yn ôl ym 1990, bod y fformat gwreiddiol ar gyfer trosglwyddo data trwy'r protocol IPoAC yn gysylltiedig ag argraffu nodau hecsadegol ar bapur. Ers hynny, mae llawer wedi newid, ac mae maint y data sy'n cyd-fynd â chyfaint a phwysau corfforol penodol wedi cynyddu'n anhygoel, tra bod maint llwyth tâl colomennod unigol wedi aros yr un fath. Mae colomennod yn gallu cario llwyth tâl sy'n ganran sylweddol o bwysau eu corff - mae colomennod cartref cyffredin yn pwyso tua 500 gram, ac ar ddechrau'r 75fed ganrif gallent gludo camerâu XNUMX gram ar gyfer rhagchwilio i diriogaeth y gelyn.

Buom yn siarad â Drew Lesofsky, sy’n frwd dros rasio colomennod o Maryland, wedi cadarnhau y gall colomennod gario hyd at 75 gram yn hawdd (ac efallai ychydig yn fwy) “dros unrhyw bellter trwy gydol y dydd.” Ar yr un pryd, gallant hedfan gryn bellter - mae record y byd ar gyfer colomennod yn cael ei gadw gan un aderyn di-ofn, a lwyddodd i hedfan o Arras yn Ffrainc i'w gartref yn Ninas Ho Chi Minh yn Fietnam, gan gwmpasu taith o 11 km mewn 500 diwrnod. Nid yw'r rhan fwyaf o golomennod cartref, wrth gwrs, yn gallu hedfan mor bell â hynny. Hyd nodweddiadol cwrs rasio hir, yn ôl Lesofsky, yw tua 24 km, ac mae'r adar yn ei orchuddio ar gyflymder cyfartalog o tua 1000 km / h. Ar bellteroedd byrrach, gall sbrintwyr gyrraedd cyflymder o hyd at 70 km/h.

Gan roi hyn i gyd at ei gilydd, gallwn gyfrifo, os ydym yn llwytho colomennod cludo hyd at ei gapasiti cario uchaf o 75 gram gyda 1 cerdyn microSD TB, pob un ohonynt yn pwyso 250 mg, yna gall y golomen gario 300 TB o ddata. Wrth deithio o San Francisco i Efrog Newydd (4130 km) ar gyflymder sbrintio uchaf, byddai'n cyflawni cyflymder trosglwyddo data o 12 TB yr awr, neu 28 Gbit yr eiliad, sy'n sawl gradd o faint yn uwch na'r mwyafrif o gysylltiadau Rhyngrwyd. Yn yr Unol Daleithiau, er enghraifft, gwelir y cyflymderau lawrlwytho cyflymaf ar gyfartaledd yn Kansas City, lle mae Google Fiber yn trosglwyddo data ar gyflymder o 127 Mbps. Ar y cyflymder hwn, byddai'n cymryd 300 diwrnod i lawrlwytho 240 TB - ac yn ystod y cyfnod hwnnw byddai ein colomennod yn gallu hedfan o amgylch y byd 25 o weithiau.

Peronet sy'n seiliedig ar golomen yw'r ffordd gyflymaf o hyd i drosglwyddo llawer iawn o wybodaeth

Gadewch i ni ddweud nad yw'r enghraifft hon yn edrych yn realistig iawn oherwydd ei bod yn disgrifio rhyw fath o golomen fawr, felly gadewch i ni arafu. Gadewch i ni gymryd cyflymder hedfan mwy cyfartalog o 70 km/h, a llwytho'r aderyn â hanner y llwyth uchaf mewn cardiau cof terabyte - 37,5 gram. Ac o hyd, hyd yn oed os ydym yn cymharu'r dull hwn â chysylltiad gigabit cyflym iawn, mae'r colomen yn ennill. Bydd colomennod yn gallu mynd o amgylch mwy na hanner y byd yn yr amser y mae'n ei gymryd i'n trosglwyddiad ffeil orffen, sy'n golygu y bydd yn gyflymach anfon data trwy golomen yn llythrennol i unrhyw le yn y byd na defnyddio'r Rhyngrwyd i'w drosglwyddo.

Yn naturiol, mae hyn yn gymhariaeth o fewnbwn pur. Nid ydym yn ystyried yr amser a'r ymdrech sydd eu hangen i gopïo data ar gardiau microSD, eu llwytho ar y colomennod, a darllen y data pan fydd yr aderyn yn cyrraedd ei gyrchfan. Mae hwyrni yn amlwg yn uchel, felly byddai unrhyw beth heblaw trosglwyddiad unffordd yn anymarferol. Y cyfyngiad mwyaf yw bod y colomennod homing yn hedfan i un cyfeiriad yn unig ac i un cyrchfan, felly ni allwch ddewis y cyrchfan ar gyfer anfon data, ac mae'n rhaid i chi hefyd gludo'r colomennod i'r lle rydych chi am eu hanfon, sydd hefyd yn cyfyngu eu defnydd ymarferol.

Fodd bynnag, erys y ffaith, hyd yn oed gydag amcangyfrifon realistig o lwyth tâl a chyflymder colomennod, yn ogystal â'i gysylltiad rhyngrwyd, nad yw'n hawdd curo trwygyrch pur colomennod.

Gyda hyn i gyd mewn golwg, mae'n werth nodi bod cyfathrebu colomennod wedi'i brofi yn y byd go iawn, ac mae'n gwneud gwaith eithaf da. Grŵp defnyddwyr Bergen Linux o Norwy yn 2001 gweithredu IPoAC yn llwyddiannus, anfon un ping gyda phob colomen dros bellter o 5 km:

Anfonwyd y ping tua 12:15 p.m. Fe benderfynon ni wneud egwyl o 7,5 munud rhwng pecynnau, a ddylai yn ddelfrydol fod wedi arwain at rai pecynnau heb eu hateb. Fodd bynnag, nid aeth pethau yn union felly. Roedd gan ein cymydog haid o golomennod yn hedfan dros ei eiddo. Ac nid oedd ein colomennod eisiau hedfan yn syth adref, yn gyntaf roedden nhw eisiau hedfan gyda cholomennod eraill. A phwy all eu beio, o gofio bod yr haul wedi dod allan am y tro cyntaf ar ôl cwpl o ddiwrnodau cymylog?

Fodd bynnag, daeth eu greddf i ben, a gwelsom, ar ôl ffraeo am ryw awr, fod cwpl o golomennod wedi torri i ffwrdd oddi wrth y praidd ac yn mynd i'r cyfeiriad cywir. Llawenychasom. Ac yn wir yr oedd ein colomennod ni, oherwydd yn fuan ar ôl hyn cawsom adroddiad o leoliad arall fod colomen wedi glanio ar y to.

O'r diwedd, cyrhaeddodd y golomen gyntaf. Cafodd y pecyn data ei dynnu'n ofalus o'i bawen, ei ddadbacio a'i sganio. Ar ôl gwirio'r OCR â llaw a thrwsio cwpl o wallau, derbyniwyd bod y pecyn yn ddilys a pharhaodd ein llawenydd.

Ar gyfer symiau mawr iawn o ddata (fel bod y nifer gofynnol o golomennod yn dod yn anodd i'w gwasanaethu), mae'n rhaid defnyddio dulliau symud corfforol o hyd. Mae Amazon yn cynnig y gwasanaeth Snowmobile - Cynhwysydd cludo 45 troedfedd ar lori. Gall un Snowmobile gario hyd at 100 PB (100 TB) o ddata. Ni fydd yn symud mor gyflym â diadell gyfatebol o rai cannoedd o golomennod, ond bydd yn haws gweithio ag ef.

Mae'n ymddangos bod y rhan fwyaf o bobl yn fodlon ar lawrlwythiadau hynod o hamddenol, ac nid oes ganddynt fawr o ddiddordeb mewn buddsoddi yn eu colomennod cludo eu hunain. Mae'n wir ei fod yn cymryd llawer o waith, meddai Drew Lesofsky, ac fel arfer nid yw'r colomennod eu hunain yn ymddwyn fel pecynnau data:

Mae technoleg GPS yn gynyddol yn helpu selogion rasio colomennod ac rydym yn cael gwell dealltwriaeth o sut mae ein colomennod yn hedfan a pham mae rhai yn hedfan yn gyflymach nag eraill. Y llinell fyrraf rhwng dau bwynt yw llinell syth, ond anaml y mae colomennod yn hedfan mewn llinell syth. Maent yn aml yn igam-ogam, yn hedfan yn fras i'r cyfeiriad dymunol ac yna'n addasu'r cwrs wrth agosáu at eu cyrchfan. Mae rhai ohonyn nhw'n gryfach yn gorfforol ac yn hedfan yn gyflymach, ond gall colomen sydd wedi'i gogwyddo'n well, heb unrhyw broblemau iechyd ac sydd wedi'i hyfforddi'n gorfforol fynd yn fwy na cholomen sy'n hedfan yn gyflym â chwmpawd gwael.

Mae gan Lesofsky gryn dipyn o hyder mewn colomennod fel cludwyr data: “Byddwn yn teimlo'n eithaf hyderus yn anfon gwybodaeth gyda'm colomennod,” meddai, wrth bryderu am gywiro gwallau. “Byddwn yn rhyddhau o leiaf tri ar y tro i sicrhau hyd yn oed pe bai gan un ohonyn nhw gwmpawd gwael, byddai gan y ddau arall gwmpawd gwell, ac yn y pen draw byddai cyflymder y tri yn gyflymach.”

Mae problemau gyda gweithredu IPoAC a dibynadwyedd cynyddol rhwydweithiau gweddol gyflym (a diwifr yn aml) wedi golygu bod y rhan fwyaf o wasanaethau a oedd yn dibynnu ar golomennod (ac roedd llawer ohonynt) wedi newid i ddulliau trosglwyddo data mwy traddodiadol dros yr ychydig ddegawdau diwethaf.

Ac oherwydd yr holl baratoadau rhagarweiniol sydd eu hangen i sefydlu system ddata colomennod, efallai y bydd dewisiadau amgen tebyg (fel dronau adenydd sefydlog) yn dod yn fwy hyfyw. Fodd bynnag, mae colomennod yn dal i fod â rhai manteision: maent yn graddio'n dda, yn gweithio i hadau, yn fwy dibynadwy, mae ganddynt system osgoi rhwystrau gymhleth iawn wedi'i hymgorffori ynddynt ar lefel meddalwedd a chaledwedd, a gallant ailwefru eu hunain.

Sut bydd hyn i gyd yn effeithio ar ddyfodol safon IPoAC? Mae yna safon, mae'n hygyrch i bawb, hyd yn oed os yw ychydig yn hurt. Gofynnom i Brian Carpenter a oedd yn paratoi diweddariad arall i’r safon, a dywedodd ei fod yn meddwl a allai colomennod gario qubits. Ond hyd yn oed os yw IPoAC ychydig yn gymhleth (ac ychydig yn wirion) ar gyfer eich anghenion trosglwyddo data personol, bydd pob math o rwydweithiau cyfathrebu ansafonol yn parhau i fod yn angenrheidiol hyd y gellir rhagweld, ac mae ein gallu i gynhyrchu symiau enfawr o ddata yn parhau i dyfu'n gyflymach. na'n gallu i'w drosglwyddo.

Diolch i ddefnyddiwr AyrA_ch am dynnu sylw at ei wybodaeth post ar Reddit, ac er cyfleus Cyfrifiannell IPoAC, sy'n helpu i gyfrifo pa mor bell ymlaen mewn gwirionedd yw colomennod o ddulliau trosglwyddo data eraill.

Ffynhonnell: hab.com

Ychwanegu sylw