La paloma mensajera con una carga de tarjetas microSD puede transmitir grandes volúmenes de datos más rápido y a un costo menor que prácticamente cualquier otro método.
Nota del traductor: aunque el original de este artículo apareció en el sitio IEEE Spectrum el 1 de abril, todos los hechos mencionados son bastante verídicos.
En febrero, el lanzamiento de la primera tarjeta flash microSD del mundo con una capacidad de 1 terabyte. Esta, al igual que otras tarjetas de este formato, es diminuta, con dimensiones de solo 15 x 11 x 1 mm, y pesa 250 mg. Puede contener una cantidad increíble de datos en un espacio físico muy pequeño, y se puede comprar por $550. Para que tengan una idea, las primeras tarjetas microSD de 512 GB aparecieron apenas un año antes, en febrero de 2018.
Estamos tan acostumbrados a la velocidad del progreso en el campo de la computación que estos aumentos en la densidad de los dispositivos de almacenamiento pasan prácticamente desapercibidos, y a veces solo reciben un comunicado de prensa y un par de artículos en blogs. Es más interesante (y probablemente tendrá consecuencias más graves) cuán más rápido están creciendo nuestras capacidades para generar y almacenar datos en comparación con nuestras capacidades para transmitirlos a través de redes disponibles para la mayoría de las personas.
Este problema no es nuevo, y durante varias décadas se han utilizado 'métodos ingeniosos' de diversos tipos para transportar físicamente datos de un lugar a otro: a pie, por correo o mediante métodos más exóticos. Uno de los métodos de transmisión de datos que se ha utilizado activamente en los últimos mil años son las palomas mensajeras, capaces de recorrer distancias de cientos o incluso miles de kilómetros, regresando a casa y utilizando técnicas de navegación cuya naturaleza aún no se ha estudiado a fondo. Al parecer, en términos de capacidad de transmisión (la cantidad de datos transferidos sobre una determinada distancia en un tiempo determinado), el 'perón' basado en palomas sigue siendo más eficiente que las redes típicas.
Del 'estándar de transmisión de datagramas IP por transportistas aéreos',
el 1 de abril de 1990, David Weitzman propuso Request for Comment (RFC) titulado '«, ahora conocido como IPoAC. RFC 1149 describe un «método experimental de encapsulación de datagramas IP en transportistas aéreos», y ya tiene varias actualizaciones sobre la calidad del servicio, así como la transición a IPv6 (publicadas el 1 de abril de 1999 y el 1 de abril de 2011, respectivamente).
Enviar RFC en el Día de los Inocentes es una tradición que comenzó en 1978 con el RFC 748, que proponía hacer que después de enviar al servidor telnet el comando IAC DONT RANDOMLY-LOSE, el servidor dejara de perder datos aleatoriamente. Es una idea bastante sensata, ¿verdad? Y esta es una de las características del RFC de 1 de abril, explica , que dirigió el grupo de trabajo sobre redes en CERN de 1985 a 1996, presidió el IETF de 2005 a 2007, y ahora vive en Nueva Zelanda. «Tiene que ser técnicamente viable (es decir, no infringir las leyes de la física), y debes leer al menos una página antes de darte cuenta de que es una broma», dice él. – «Y, por supuesto, tiene que ser absurdo».
Carpenter, junto con su colega Bob Hinden, también escribieron RFCs de abril de broma, donde describieron , en 2011. E incluso después de dos décadas desde su aparición, IPoAC sigue siendo bastante conocido. «Todos conocen a los transportistas aéreos», nos dijo Carpenter. – «Una vez, Bob y yo estábamos hablando en una reunión del IETF sobre la propagación de IPv6, y la idea de añadirlo a IPoAC surgió de manera bastante natural».
, que definió originalmente IPoAC, describe una serie de ventajas del nuevo estándar:
Se pueden ofrecer muchos servicios diferentes mediante la priorización de picoteo. Además, hay reconocimiento y eliminación de gusanos integrados. Dado que IP no garantiza una entrega del 100% de los paquetes, se puede tolerar la pérdida del transportista. Con el tiempo, los transportistas se recuperan por sí mismos. La difusión no está definida, y una tormenta puede causar pérdida de datos. Existe la posibilidad de hacer intentos insistentes de entrega, hasta que el transportista falle. Se generan automáticamente registros de auditoría, que a menudo se pueden encontrar en bandejas de cables y sobre troncos [en inglés, log significa tanto «tronco» como «registro» / nota del traductor.].
La actualización debido a la mejora de la calidad (RFC 2549) añade algunos detalles importantes:
Aunque se admite la multicasting, requiere la implementación de un dispositivo para clonar. Los transportistas pueden perderse si se sitúan en un árbol que se está derribando. Los transportistas se distribuyen por el árbol de herencias. En promedio, el TTL de los transportistas es de 15 años, por lo que su uso en búsquedas a través de un anillo en expansión es limitado.
Los avestruces pueden ser considerados como transportistas alternativos, con capacidades mucho mayores para transmitir grandes volúmenes de información, pero que ofrecen una entrega más lenta y requieren puentes entre diferentes áreas.
Se puede encontrar una discusión adicional sobre la calidad del servicio en .
de Carpenter, que describe IPv6 para IPoAC, entre otras cosas menciona las posibles complicaciones relacionadas con el enrutamiento de paquetes:
El paso de transportistas por el territorio de transportistas similares, sin establecer acuerdos de intercambio de información equitativos, puede resultar en un cambio brusco de ruta, en bucle de paquetes y en entregas fuera de orden. El paso de transportistas por tierras de depredadores puede resultar en una pérdida significativa de paquetes. Se recomienda tener en cuenta estos factores en el algoritmo para elaborar tablas de enrutamiento. Aquellos que implementen estas rutas, para garantizar una entrega confiable, deben considerar el enrutamiento basado en políticas que eviten áreas con predominio de transportistas locales y depredadores.
Existen evidencias de que algunos transportistas tienen tendencia a devorar a otros transportistas y a transportar la carga útil consumida más adelante. Esto podría servir como un nuevo método para realizar el túnel de paquetes IPv4 en paquetes IPv6, o viceversa.
El estándar IPoAC fue propuesto en 1990, pero los mensajes con palomas mensajeras tardaban mucho más en ser enviados: en la foto se muestra el envío de una paloma mensajera en Suiza, entre 1914 y 1918.
Es razonable esperar que de un estándar cuya concepto fue ideado ya en 1990, el formato original para la transmisión de datos a través del protocolo IPoAC estuviera relacionado con la impresión de símbolos hexadecimales en papel. Desde entonces, mucho ha cambiado, y la cantidad de datos que se pueden encajar en un volumen y peso físico determinados ha aumentado increíblemente, mientras que la carga útil de una paloma individual ha permanecido igual. Las palomas son capaces de transportar una carga útil que constituye un porcentaje significativo de su masa corporal; una paloma mensajera promedio pesa alrededor de 500 g y, a principios del siglo XX, podían llevar cámaras fotográficas de 75 gramos para reconocimiento en el territorio enemigo.
Hablamos con , un entusiasta de las carreras de palomas de Maryland, y confirmó que las palomas pueden llevar sin esfuerzo hasta 75 gramos (y posiblemente un poco más) "durante el día a cualquier distancia". Además, pueden volar distancias considerablemente largas; el récord mundial para una paloma mensajera lo sostiene un ave intrépida que logró volar desde Arras, Francia, a su hogar en Ho Chi Minh, Vietnam, recorriendo 11,500 km en 24 días. La mayoría de las palomas mensajeras, por supuesto, no pueden volar tan lejos. La longitud típica de una carrera prolongada, según Lesofski, es de alrededor de 1000 km, y las aves la recorren a una velocidad promedio de aproximadamente 70 km/h. En distancias más cortas, los velocistas pueden alcanzar velocidades de hasta 177 km/h.
Sumando todo esto, se puede calcular que si cargamos a una paloma mensajera hasta su máxima capacidad de 75 gramos con tarjetas microSD de 1 TB, cada una pesando 250 mg, entonces la paloma podría llevar consigo 300 TB de datos. Cubriendo la distancia de San Francisco a Nueva York (4130 km) a la velocidad máxima del velocista, alcanzaría una velocidad de transferencia de datos de 12 TB/hora, o 28 Gbps, lo cual es varios órdenes de magnitud superior a la mayoría de las conexiones a internet. En los EE. UU., por ejemplo, la velocidad promedio de carga más rápida se observa en Kansas City, donde Google Fiber transmite datos a 127 Mbps. A esta velocidad, cargar 300 TB tomaría 240 días; en ese tiempo, nuestra paloma podría volar alrededor del mundo 25 veces.
Supongamos que este ejemplo no parece muy realista, ya que describe una especie de paloma super, así que bajemos un poco las expectativas. Tomemos una velocidad de vuelo más promedio de 70 km/h, y carguemos la ave con la mitad de la carga máxima en tarjetas de memoria de un terabyte: 37.5 gramos. Aun así, incluso si comparamos este método con una conexión gigabit muy rápida, la paloma gana. La paloma podrá volar más de la mitad del globo terráqueo en el tiempo que nuestra transferencia de archivos termine, lo que indica que los datos pueden enviarse más rápidamente por paloma a literalmente cualquier punto del planeta que usar internet para transferirlos.
Por supuesto, esta comparación es únicamente sobre el ancho de banda bruto. No estamos considerando el tiempo y el esfuerzo para copiar datos en tarjetas microSD, cargarlos en la paloma y leer esos datos a su llegada al destino. Las latencias son evidentemente altas, por lo que algo más allá de una transmisión unilateral sería impráctico. La mayor limitación es que la paloma vuela solo en una dirección y a un único destino, por lo que no podrás seleccionar el objetivo para enviar datos, y además tendrás que transportar las palomas al lugar desde el que planeas enviarlas, lo que también limita su utilidad práctica.
Sin embargo, el hecho sigue siendo que, incluso con estimaciones realistas de carga útil y velocidad de la paloma, así como de la conexión a internet, superar la capacidad de ancho de banda de la paloma no es fácil.
Teniendo en cuenta todo esto, vale la pena mencionar que se ha probado la transmisión de datos por palomas en el mundo real, y han tenido un buen desempeño. Un grupo de usuarios de Bergen Linux en Noruega en 2001 , enviando un ping con cada paloma a una distancia de 5 km:
El ping se envió aproximadamente a las 12:15. Decidimos hacer un intervalo de 7.5 minutos entre los paquetes, lo que idealmente debería haber resultado en que un par de paquetes quedara sin respuesta. Sin embargo, no salió exactamente así. Nuestro vecino tenía una bandada de palomas sobre su parcela. Y nuestras palomas no quisieron volar directamente a casa, primero quisieron volar con otras palomas. Y quién puede culparlas por eso, considerando que el sol salió por primera vez después de un par de días nublados?
Sin embargo, sus instintos prevalecieron, y vimos cómo, después de un rato de diversión, un par de palomas se separó del grupo y se dirigió en la dirección correcta. Nos regocijamos. Y en realidad eran nuestras palomas, ya que poco después recibimos un informe de otro lugar sobre que una paloma había aterrizado en el techo.
Finalmente, llegó la primera paloma. El paquete de datos fue cuidadosamente retirado de su pata, desempacado y escaneado. Después de una revisión manual de OCR y la corrección de un par de errores, el paquete fue aceptado como válido, y nuestra celebración continuó.
Para volúmenes de datos realmente grandes (de tal manera que la cantidad necesaria de palomas se vuelve difícil de manejar), todavía se deben utilizar métodos físicos de transporte. Amazon ofrece el servicio – un contenedor de transporte de 45 pies en un camión. Un Snowmobile puede transportar hasta 100 PB (100,000 TB) de datos. No se moverá tan rápido como un equivalente formado por cientos de palomas, sin embargo, será más fácil de manejar.
A la mayoría de las personas, aparentemente, les satisface la carga extremadamente lenta, y les interesa poco invertir en sus propias palomas mensajeras. Esto de verdad requiere mucho trabajo, dice Drew Lesofski, y las palomas generalmente no se comportan como paquetes de datos:
La tecnología GPS está ayudando cada vez más a los entusiastas de las carreras de palomas, y obtenemos una mejor idea de cómo vuelan nuestras palomas y por qué algunas vuelan más rápido que otras. La línea más corta entre dos puntos es una recta, pero las palomas rara vez vuelan en línea recta. A menudo dibujan zigzagueos, volando más o menos en la dirección correcta y luego ajustando su rumbo a medida que se acercan al destino. Algunas son físicamente más fuertes y vuelan más rápido, sin embargo, una paloma que tiene mejor orientación, no tiene problemas de salud y está físicamente entrenada, puede superar a una paloma que vuela rápido pero tiene un mal compás.
Lesofski confía lo suficiente en las palomas como transportadoras de datos: "Yo enviaría información de manera bastante segura con mis palomas", dice él, teniendo cuidado con la corrección de errores. "Soltaría al menos tres a la vez para garantizar que incluso si una de ellas tiene un mal compás, las otras dos lo tengan mejor, y al final la velocidad de las tres será mayor."
Los problemas con la implementación de IPoAC y el aumento de la fiabilidad de redes bastante rápidas (y a menudo inalámbricas) significan que la mayor parte de los servicios que dependían de los mensajes de palomas (y hubo muchos) han cambiado en las últimas décadas a métodos de transmisión de datos más tradicionales.
Y debido a todos los preparativos necesarios para establecer el sistema de transmisión de datos con palomas, alternativas comparables (como drones de ala fija) pueden volverse más viables. Sin embargo, las palomas todavía tienen algunas ventajas: son escalables, funcionan a bajo costo, son más fiables, incorporan un sistema muy sofisticado para evitar obstáculos tanto a nivel de software como de hardware, y tienen la capacidad de auto-recargarse.
¿Cómo afectará todo esto al futuro del estándar IPoAC? El estándar existe, está disponible para todos, aunque un poco absurdo. Preguntamos a Brian Carpenter si está preparando nuevas actualizaciones para el estándar, y nos comentó que está pensando en si las palomas podrían transportar qubits. Pero incluso si IPoAC es un poco complicado (y un poco tonto) para sus necesidades de transmisión de datos, sigue siendo necesario contar con redes de comunicación no estándar en un futuro cercano, a medida que nuestra capacidad de generar enormes cantidades de datos continúa creciendo más rápido que nuestras posibilidades de transmisión.
Gracias al usuario AyrA_ch por señalar esta información con su , y por el , que ayuda a calcular cuán realmente las palomas superan a otros métodos de transmisión de datos.
Fuente: habr.com
