Eine mit microSD-Karten beladene Brieftaube kann große Datenmengen schneller und günstiger übertragen als mit kaum einer anderen Methode.
Notiz Übers.: Obwohl das Original dieses Artikels am 1. April auf der IEEE Spectrum-Website erschien, sind alle darin aufgeführten Fakten recht zuverlässig.
Im Februar über die Veröffentlichung der weltweit ersten microSD-Flash-Karte mit einer Kapazität von 1 Terabyte. Sie ist wie andere Karten in diesem Format winzig, misst nur 15 x 11 x 1 mm und wiegt 250 mg. Es kann eine unglaubliche Datenmenge auf sehr kleinem Raum unterbringen und ist für 550 US-Dollar erhältlich. Nur damit Sie es verstehen: Die ersten 512-GB-microSD-Karten erschienen erst ein Jahr zuvor, im Februar 2018.
Wir haben uns so sehr an die Geschwindigkeit der Fortschritte in der Datenverarbeitung gewöhnt, dass diese Steigerungen der Speicherdichte weitgehend unbemerkt bleiben und manchmal eine Pressemitteilung und den einen oder anderen Blogeintrag einbringen. Interessanter (und wahrscheinlich mit größeren Konsequenzen) ist, wie viel schneller unsere Fähigkeit, Daten zu generieren und zu speichern, wächst, verglichen mit unserer Fähigkeit, sie über Netzwerke zu übertragen, die für die meisten Menschen zugänglich sind.
Dieses Problem ist nicht neu, und seit Jahrzehnten werden verschiedene Arten von „Cunnets“ verwendet, um Daten physisch von einem Ort zum anderen zu transportieren – zu Fuß, per Post oder mit exotischeren Methoden. Eine der Methoden der Datenübertragung, die seit tausend Jahren aktiv genutzt wird, sind Brieftauben, die in der Lage sind, Hunderte oder sogar Tausende Kilometer weit zu reisen, nach Hause zurückzukehren und Navigationstechniken zu nutzen, deren Natur noch nicht bekannt ist genau studiert. Es stellt sich heraus, dass das Pigeon-basierte Peronet im Hinblick auf den Durchsatz (die Datenmenge, die in einer bestimmten Zeit über eine bestimmte Entfernung übertragen wird) immer noch effizienter ist als typische Netzwerke.
Aus dem „IP Datagram Transmission Standard for Air Carriers“
Am 1. April 1990 machte David Weitzman einen Antrag Request for Comment (RFC) mit dem Titel „", jetzt bekannt als IPoAC. RFC 1149 beschreibt „eine experimentelle Methode zur Kapselung von IP-Datagrammen in Fluggesellschaften“ und wurde bereits mehrfach hinsichtlich der Servicequalität und der Migration zu IPv6 aktualisiert (veröffentlicht am 1. April 1999 bzw. 1. April 2011).
Das Senden eines RFC am Aprilscherz ist eine Tradition, die 1978 mit RFC 748 begann, der vorschlug, dass das Senden des IAC-Befehls DONT RANDOMLY-LOSE an einen Telnet-Server verhindern würde, dass der Server zufällig Daten verliert. Eine ziemlich gute Idee, nicht wahr? Und das ist eine der Eigenschaften des Aprilscherz-RFC, erklärt , der von 1985 bis 1996 die Networking Working Group am CERN leitete, von 2005 bis 2007 Vorsitzender der IETF war und heute in Neuseeland lebt. „Es muss technisch machbar sein (d. h. es darf nicht gegen die Gesetze der Physik verstoßen) und man muss mindestens eine Seite lesen, bevor einem klar wird, dass es ein Witz ist“, sagt er. „Und natürlich muss es absurd sein.“
Carpenter hat zusammen mit seinem Kollegen Bob Hinden selbst den April Fool's RFC geschrieben, der beschrieb , in 2011. Und auch zwei Jahrzehnte nach seiner Einführung ist IPoAC immer noch bekannt. „Jeder kennt sich mit Luftfahrtunternehmen aus“, sagte uns Carpenter. „Bob und ich sprachen eines Tages bei einem IETF-Treffen über die Verbreitung von IPv6, und die Idee, es zu IPoAC hinzuzufügen, kam uns ganz natürlich.“
, das ursprünglich IPoAC definierte, beschreibt viele der Vorteile des neuen Standards:
Durch Picking-Priorisierung können viele verschiedene Dienste bereitgestellt werden. Darüber hinaus gibt es eine integrierte Erkennung und Zerstörung von Würmern. Da IP keine hundertprozentige Paketzustellung garantiert, kann der Verlust eines Trägers toleriert werden. Mit der Zeit erholen sich die Träger von selbst. Die Übertragung ist undefiniert und ein Sturm kann zu Datenverlust führen. Es ist möglich, beharrliche Zustellversuche zu unternehmen, bis der Spediteur ausfällt. Audit-Trails werden automatisch erstellt und sind oft in Kabeltrassen und auf Protokollen zu finden [Englisch log bedeutet sowohl „Protokoll“ als auch „Protokoll zum Schreiben“ / ca. Übersetzung].
Das Qualitätsupdate (RFC 2549) fügt mehrere wichtige Details hinzu:
Obwohl Multicasting unterstützt wird, ist die Implementierung eines Klongeräts erforderlich. Träger können verloren gehen, wenn sie sich auf einem gefällten Baum positionieren. Träger werden entlang des Vererbungsbaums verteilt. Netzbetreiber haben eine durchschnittliche Laufzeit von 15 Jahren, daher ist ihr Einsatz bei erweiterten Ringsuchen begrenzt.
Strauße können als alternative Träger angesehen werden, die über eine viel größere Kapazität zur Übertragung großer Informationsmengen verfügen, aber eine langsamere Übermittlung ermöglichen und Brücken zwischen verschiedenen Bereichen benötigen.
Weitere Informationen zur Servicequalität finden Sie in .
von Carpenter, der IPv6 für IPoAC beschreibt, erwähnt unter anderem mögliche Komplikationen im Zusammenhang mit dem Paket-Routing:
Die Durchreise von Spediteuren durch das Hoheitsgebiet ähnlicher Spediteure ohne Vereinbarungen über den Peer-to-Peer-Informationsaustausch kann zu starken Routenänderungen, Paketschleifen und Lieferungen außerhalb der Reihenfolge führen. Der Durchgang von Trägern durch das Territorium von Raubtieren kann zu erheblichen Paketverlusten führen. Es wird empfohlen, diese Faktoren im Entwurfsalgorithmus der Routing-Tabelle zu berücksichtigen. Diejenigen, die diese Routen implementieren, sollten zur Gewährleistung einer zuverlässigen Zustellung eine Routenführung in Betracht ziehen, die auf Richtlinien basiert, die Gebiete meiden, in denen lokale und Raubtransportunternehmen vorherrschen.
Es gibt Hinweise darauf, dass einige Träger dazu neigen, andere Träger zu fressen und dann die gefressene Nutzlast zu transportieren. Dies bietet möglicherweise eine neue Methode zum Tunneln von IPv4-Paketen in IPv6-Pakete oder umgekehrt.
Der IPoAC-Standard wurde 1990 vorgeschlagen, aber Nachrichten werden von Brieftauben schon viel länger verschickt: Das Foto zeigt den Versand einer Brieftaube in der Schweiz zwischen 1914 und 1918
Es ist logisch, von einem Standard, dessen Konzept bereits 1990 erfunden wurde, zu erwarten, dass das ursprüngliche Format für die Datenübertragung über das IPoAC-Protokoll mit dem Drucken von Hexadezimalzeichen auf Papier verbunden war. Seitdem hat sich viel verändert und die Datenmenge, die in ein bestimmtes physisches Volumen und Gewicht passt, ist unglaublich gestiegen, während die Größe der Nutzlast einer einzelnen Taube gleich geblieben ist. Tauben sind in der Lage, eine Nutzlast zu tragen, die einen erheblichen Prozentsatz ihres Körpergewichts ausmacht – die durchschnittliche Brieftaube wiegt etwa 500 Gramm, und zu Beginn des 75. Jahrhunderts konnten sie XNUMX Gramm schwere Kameras zur Aufklärung in feindliches Gebiet tragen.
Wir haben mit gesprochen , ein begeisterter Taubensportler aus Maryland, bestätigte, dass Tauben problemlos bis zu 75 Gramm (und vielleicht etwas mehr) „über jede Distanz im Laufe des Tages“ tragen können. Gleichzeitig können sie eine beträchtliche Distanz fliegen – den Weltrekord für eine Brieftaube hält ein furchtloser Vogel, der es schaffte, von Arras in Frankreich zu seiner Heimat in Ho-Chi-Minh-Stadt in Vietnam zu fliegen und dabei eine Reise von 11 Metern zurückzulegen km in 500 Tagen. Die meisten Brieftauben können natürlich nicht so weit fliegen. Die typische Länge einer langen Rennstrecke beträgt laut Lesofsky etwa 24 km und die Vögel legen diese mit einer Durchschnittsgeschwindigkeit von etwa 1000 km/h zurück. Auf kürzeren Distanzen können Sprinter Geschwindigkeiten von bis zu 70 km/h erreichen.
Wenn wir das alles zusammenfassen, können wir berechnen, dass, wenn wir eine Brieftaube bis zu ihrer maximalen Tragfähigkeit von 75 Gramm mit 1-TB-microSD-Karten beladen, von denen jede 250 mg wiegt, die Taube 300 TB Daten transportieren kann. Bei einer Reise von San Francisco nach New York (4130 km) mit Höchstgeschwindigkeit würde es Datenübertragungsgeschwindigkeiten von 12 TB/Stunde oder 28 Gbit/s erreichen, was mehrere Größenordnungen höher ist als bei den meisten Internetverbindungen. In den USA werden beispielsweise die höchsten durchschnittlichen Download-Geschwindigkeiten in Kansas City beobachtet, wo Google Fiber Daten mit einer Geschwindigkeit von 127 Mbit/s überträgt. Bei dieser Geschwindigkeit würde der Download von 300 TB 240 Tage dauern – und in dieser Zeit könnte unsere Taube 25 Mal um den Globus fliegen.
Nehmen wir an, dieses Beispiel sieht nicht sehr realistisch aus, weil es eine Art Supertaube beschreibt, also machen wir es langsamer. Nehmen wir eine eher durchschnittliche Fluggeschwindigkeit von 70 km/h und laden Sie den Vogel mit der Hälfte der maximalen Ladung in Terabyte-Speicherkarten – 37,5 Gramm. Und selbst wenn wir diese Methode mit einer sehr schnellen Gigabit-Verbindung vergleichen, gewinnt die Taube. In der Zeit, die unsere Dateiübertragung benötigt, wird eine Taube in der Lage sein, mehr als die halbe Welt zu umrunden. Das bedeutet, dass es schneller ist, Daten per Taube buchstäblich überall auf der Welt zu versenden, als sie über das Internet zu übertragen.
Dies ist natürlich ein Vergleich des reinen Durchsatzes. Wir berücksichtigen nicht den Zeit- und Arbeitsaufwand, der erforderlich ist, um Daten auf microSD-Karten zu kopieren, sie auf die Taube zu laden und die Daten auszulesen, wenn der Vogel am Zielort ankommt. Die Latenzen sind offensichtlich hoch, sodass alles andere als eine Übertragung in eine Richtung unpraktisch wäre. Die größte Einschränkung besteht darin, dass die Brieftaube nur in eine Richtung und zu einem Ziel fliegt. Sie können also das Ziel zum Senden von Daten nicht auswählen und müssen die Tauben auch dorthin transportieren, wo Sie sie senden möchten, was ebenfalls eine Einschränkung darstellt ihre praktische Anwendung.
Tatsache ist jedoch, dass selbst mit realistischen Schätzungen der Nutzlast und Geschwindigkeit einer Taube sowie ihrer Internetverbindung der reine Durchsatz einer Taube nicht leicht zu übertreffen ist.
Vor diesem Hintergrund ist es erwähnenswert, dass die Taubenkommunikation in der realen Welt getestet wurde und ziemlich gute Arbeit leistet. Bergen Linux-Benutzergruppe aus Norwegen im Jahr 2001 , wobei mit jeder Taube ein Ping über eine Distanz von 5 km gesendet wird:
Der Ping wurde gegen 12:15 Uhr gesendet. Wir haben uns für einen Abstand von 7,5 Minuten zwischen den Paketen entschieden, was im Idealfall dazu geführt hätte, dass ein paar Pakete unbeantwortet blieben. Allerdings lief es nicht ganz so. Unser Nachbar hatte einen Schwarm Tauben, der über sein Grundstück flog. Und unsere Tauben wollten nicht direkt nach Hause fliegen, sie wollten erst einmal mit anderen Tauben fliegen. Und wer kann es ihnen verübeln, wenn nach ein paar bewölkten Tagen zum ersten Mal die Sonne herauskommt?
Doch ihre Instinkte siegten und wir sahen, wie sich ein paar Tauben nach etwa einer Stunde Herumtollen vom Schwarm lösten und in die richtige Richtung gingen. Wir haben uns gefreut. Und es waren tatsächlich unsere Tauben, denn kurz darauf erhielten wir von einem anderen Ort die Meldung, dass eine Taube auf dem Dach gelandet sei.
Endlich kam die erste Taube. Das Datenpaket wurde vorsichtig aus seiner Pfote genommen, ausgepackt und gescannt. Nachdem wir die OCR manuell überprüft und einige Fehler behoben hatten, wurde das Paket als gültig akzeptiert und unsere Freude ging weiter.
Bei wirklich großen Datenmengen (so dass es schwierig wird, die erforderliche Anzahl an Tauben zu bedienen) müssen immer noch physikalische Bewegungsmethoden eingesetzt werden. Amazon bietet den Service an – 45-Fuß-Container auf einem LKW. Ein Schneemobil kann bis zu 100 PB (100 TB) Daten transportieren. Es bewegt sich nicht so schnell wie ein gleichwertiger Schwarm von mehreren hundert Tauben, ist aber einfacher zu handhaben.
Die meisten Menschen scheinen mit extrem gemächlichen Downloads zufrieden zu sein und haben wenig Interesse daran, in ihre eigenen Brieftauben zu investieren. Es sei zwar viel Arbeit nötig, sagt Drew Lesofsky, und die Tauben selbst verhalten sich meist nicht wie Datenpakete:
Die GPS-Technologie kommt Taubensportbegeisterten zunehmend zugute und wir verstehen immer besser, wie unsere Tauben fliegen und warum manche schneller fliegen als andere. Die kürzeste Linie zwischen zwei Punkten ist eine gerade Linie, aber Tauben fliegen selten geradlinig. Sie fliegen oft im Zickzack, fliegen ungefähr in die gewünschte Richtung und passen dann ihren Kurs an, wenn sie sich ihrem Ziel nähern. Einige von ihnen sind körperlich stärker und fliegen schneller, aber eine Taube, die besser ausgerichtet ist, keine gesundheitlichen Probleme hat und körperlich trainiert ist, kann einer schnell fliegenden Taube mit einem schlechten Kompass davonlaufen.
Lesofsky hat großes Vertrauen in Tauben als Datenträger: „Ich würde mich ziemlich sicher fühlen, Informationen mit meinen Tauben zu versenden“, sagt er, während er sich Sorgen um die Fehlerkorrektur macht. „Ich würde mindestens drei auf einmal freigeben, um sicherzustellen, dass selbst wenn einer von ihnen einen schlechten Kompass hätte, die anderen beiden einen besseren Kompass hätten und letztendlich die Geschwindigkeit aller drei höher wäre.“
Probleme bei der Implementierung von IPoAC und die zunehmende Zuverlässigkeit relativ schneller (und oft drahtloser) Netzwerke haben dazu geführt, dass die meisten Dienste, die auf Tauben angewiesen waren (und davon gab es viele), in den letzten Jahrzehnten auf traditionellere Datenübertragungsmethoden umgestiegen sind.
Und aufgrund aller vorbereitenden Vorbereitungen, die für die Einrichtung eines Taubendatensystems erforderlich sind, könnten vergleichbare Alternativen (wie Starrflüglerdrohnen) praktikabler sein. Allerdings haben Tauben immer noch einige Vorteile: Sie skalieren gut, eignen sich für Samen, sind zuverlässiger, sie verfügen sowohl auf Software- als auch auf Hardwareebene über ein sehr komplexes Hindernisvermeidungssystem und können sich selbst aufladen.
Wie wird sich das alles auf die Zukunft des IPoAC-Standards auswirken? Es gibt einen Standard, er ist für jeden zugänglich, auch wenn er etwas absurd ist. Wir haben Brian Carpenter gefragt, ob er eine weitere Aktualisierung des Standards vorbereitet, und er sagte, dass er darüber nachdenke, ob Tauben Qubits tragen könnten. Aber auch wenn IPoAC für Ihre persönlichen Datenübertragungsanforderungen ein wenig komplex (und ein wenig dumm) ist, werden auf absehbare Zeit alle Arten von nicht standardmäßigen Kommunikationsnetzwerken notwendig bleiben und unsere Fähigkeit, riesige Datenmengen zu generieren, wächst immer schneller als unsere Fähigkeit, es zu übermitteln.
Vielen Dank an den Benutzer AyrA_ch für den Hinweis auf seine Informationen , und für bequem , mit deren Hilfe berechnet werden kann, wie weit Tauben anderen Datenübertragungsmethoden tatsächlich voraus sind.
Source: habr.com