Una paloma mensajera cargada con tarjetas microSD puede transferir grandes cantidades de datos de forma más rápida y económica que casi cualquier otro método.
Nota transl.: aunque el original de este artículo apareció en el sitio web de IEEE Spectrum el 1 de abril, todos los hechos enumerados en él son bastante confiables.
En febrero sobre el lanzamiento de la primera tarjeta flash microSD del mundo con una capacidad de 1 terabyte. Al igual que otras tarjetas de este formato, es diminuta, mide sólo 15 x 11 x 1 mm y pesa 250 mg. Puede contener una cantidad increíble de datos en un espacio físico muy pequeño y puede adquirirse por 550 dólares. Para que lo entiendas, las primeras tarjetas microSD de 512 GB aparecieron apenas un año antes, en febrero de 2018.
Nos hemos acostumbrado tanto a la velocidad de los avances en informática que estos aumentos en la densidad de almacenamiento pasan en gran medida desapercibidos, lo que a veces genera un comunicado de prensa y una o dos publicaciones en el blog. Lo que es más interesante (y probablemente tendrá mayores consecuencias) es cuánto más rápido está creciendo nuestra capacidad para generar y almacenar datos en comparación con nuestra capacidad para transmitirlos a través de redes accesibles a la mayoría de las personas.
Este problema no es nuevo y desde hace décadas se utilizan varios tipos de "cunnets" 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 durante los últimos mil años son las palomas mensajeras, que son capaces de viajar cientos o incluso miles de kilómetros, regresar a casa y utilizar técnicas de navegación cuya naturaleza aún no se ha determinado. estudiado con precisión. Resulta que en términos de rendimiento (la cantidad de datos transferidos a una distancia determinada en un tiempo determinado), Peronet basado en palomas sigue siendo más eficiente que las redes típicas.
Del "Estándar de transmisión de datagramas IP para transportistas aéreos"
El 1 de abril de 1990, David Weitzman propuso Solicitud de comentarios (RFC) titulada "", ahora conocido como IPoAC. RFC 1149 describe "un método experimental para encapsular datagramas IP en compañías aéreas" y ya ha tenido varias actualizaciones con respecto a la calidad del servicio y la migración a IPv6 (publicado el 1 de abril de 1999 y el 1 de abril de 2011, respectivamente).
Enviar un RFC el Día de los Inocentes es una tradición que comenzó en 1978 con el RFC 748, que proponía que enviar el comando IAC DONT RANDOMLY-LOSE a un servidor telnet evitaría que el servidor perdiera datos aleatoriamente. Una idea bastante buena, ¿no? Y esta es una de las propiedades del RFC del April Fool's, explica , que dirigió el Grupo de Trabajo de Redes en el CERN de 1985 a 1996, presidió el IETF de 2005 a 2007 y ahora vive en Nueva Zelanda. "Tiene que ser técnicamente factible (es decir, que no viole las leyes de la física) y hay que leer al menos una página antes de darse cuenta de que es una broma", afirma. "Y, naturalmente, debe ser absurdo".
Carpenter, junto con su colega Bob Hinden, escribieron el RFC del Día de los Inocentes, que describía , en 2011. E incluso dos décadas después de su introducción, IPoAC sigue siendo muy conocido. "Todo el mundo conoce las compañías aéreas", nos dijo Carpenter. "Bob y yo estábamos hablando un día en una reunión del IETF sobre la proliferación de IPv6, y la idea de agregarlo a IPoAC surgió de manera muy natural".
, que definió originalmente IPoAC, describe muchos de los beneficios del nuevo estándar:
Se pueden proporcionar muchos servicios diferentes mediante la priorización de picoteo. Además, incluye reconocimiento y destrucción de gusanos. Dado que IP no garantiza el 100% de la entrega de paquetes, se puede tolerar la pérdida de un transportista. Con el tiempo, los transportistas se recuperan por sí solos. La transmisión no está definida y una tormenta puede provocar la pérdida de datos. Es posible realizar intentos persistentes de entrega hasta que el transportista caiga. Los registros de auditoría se generan automáticamente y, a menudo, se pueden encontrar en bandejas de cables y en registros [Inglés log significa tanto “registro” como “registro para escribir” / aprox. traducción].
La actualización de calidad (RFC 2549) añade varios detalles importantes:
La multidifusión, aunque es compatible, requiere la implementación de un dispositivo de clonación. Los transportistas pueden perderse si se colocan en un árbol que está siendo talado. Los portadores se distribuyen a lo largo del árbol de herencia. Los operadores tienen un TTL promedio de 15 años, por lo que su uso en búsquedas de anillos en expansión es limitado.
Los avestruces pueden verse como transportistas alternativos, con mucha mayor capacidad para transferir grandes cantidades de información, pero con una entrega más lenta y que requieren puentes entre diferentes áreas.
Se puede encontrar una discusión adicional sobre la calidad del servicio en .
de Carpenter, al describir IPv6 para IPoAC, menciona, entre otras cosas, posibles complicaciones asociadas con el enrutamiento de paquetes:
El paso de transportistas por el territorio de transportistas similares a ellos, sin establecer acuerdos sobre el intercambio de información entre pares, puede provocar cambios bruscos en la ruta, bucles de paquetes y entregas fuera de servicio. El paso de los transportistas por el territorio de los depredadores puede provocar pérdidas importantes de paquetes. Se recomienda que estos factores se consideren en el algoritmo de diseño de la tabla de enrutamiento. Quienes implementarán estas rutas, para garantizar una entrega confiable, deberían considerar rutas basadas en políticas que eviten áreas donde predominen los transportistas locales y depredadores.
Existe evidencia de que algunos transportistas tienen tendencia a comerse a otros transportistas y luego transportar la carga útil consumida. Esto puede proporcionar un nuevo método para convertir paquetes IPv4 en paquetes IPv6, o viceversa.
El estándar IPoAC se propuso en 1990, pero las palomas mensajeras envían mensajes desde hace mucho más tiempo: la foto muestra el envío de una paloma mensajera en Suiza, entre 1914 y 1918
Es lógico esperar de un estándar, cuyo concepto se inventó en 1990, que el formato original para transmitir datos a través del protocolo IPoAC estuviera asociado con la impresión de caracteres hexadecimales en papel. Desde entonces, muchas cosas han cambiado y la cantidad de datos que caben en un determinado volumen y peso físico ha aumentado increíblemente, mientras que el tamaño de la carga útil de una paloma individual sigue siendo el mismo. Las palomas son capaces de transportar una carga útil que representa un porcentaje significativo de su peso corporal: la paloma mensajera promedio pesa alrededor de 500 gramos y, a principios del siglo XX, podían transportar cámaras de 75 gramos para realizar reconocimientos en territorio enemigo.
hablamos con , un entusiasta de las carreras de palomas de Maryland, confirmó que las palomas pueden transportar fácilmente hasta 75 gramos (y tal vez un poco más) "a cualquier distancia a lo largo del día". Al mismo tiempo, pueden volar una distancia considerable: el récord mundial de paloma mensajera lo ostenta un pájaro intrépido que logró volar desde Arras en Francia hasta su hogar en la ciudad de Ho Chi Minh en Vietnam, recorriendo un viaje de 11 kilómetros en 500 días. La mayoría de las palomas mensajeras, por supuesto, no pueden volar tan lejos. La longitud típica de un recorrido de carreras largo, según Lesofsky, es de unos 24 km y los pájaros lo recorren a una velocidad media de unos 1000 km/h. En distancias más cortas, los velocistas pueden alcanzar velocidades de hasta 70 km/h.
Juntando todo esto, podemos calcular que si cargamos una paloma mensajera hasta su capacidad máxima de carga de 75 gramos con tarjetas microSD de 1 TB, cada una de las cuales pesa 250 mg, entonces la paloma puede transportar 300 TB de datos. Viajando de San Francisco a Nueva York (4130 km) a máxima velocidad, alcanzaría velocidades de transferencia de datos de 12 TB/hora, o 28 Gbit/s, que es varios órdenes de magnitud más altas que la mayoría de las conexiones a Internet. En Estados Unidos, por ejemplo, las velocidades de descarga promedio más rápidas se observan en Kansas City, donde Google Fiber transfiere datos a una velocidad de 127 Mbps. A esta velocidad, se necesitarían 300 días para descargar 240 TB y durante ese tiempo nuestra paloma podría dar la vuelta al mundo 25 veces.
Digamos que este ejemplo no parece muy realista porque describe algún tipo de súper paloma, así que vayamos más despacio. Tomemos una velocidad de vuelo promedio de 70 km/h y carguemos al pájaro con la mitad de la carga máxima en tarjetas de memoria de terabytes: 37,5 gramos. Y aún así, incluso si comparamos este método con una conexión gigabit muy rápida, la paloma gana. Una paloma podrá circunnavegar más de la mitad del globo en el tiempo que tarde en finalizar nuestra transferencia de archivos, lo que significa que será más rápido enviar datos por paloma literalmente a cualquier parte del mundo que utilizar Internet para transferirlos.
Naturalmente, esta es una comparación de rendimiento puro. No tenemos en cuenta el tiempo y el esfuerzo necesarios para copiar datos en tarjetas microSD, cargarlos en la paloma y leer los datos cuando el pájaro llega a su destino. Las latencias son obviamente altas, por lo que cualquier otra cosa que no sea una transferencia unidireccional no sería práctica. La mayor limitación es que la paloma mensajera solo vuela en una dirección y hacia un destino, por lo que no puedes elegir el destino para enviar datos, y también tienes que transportar las palomas a donde quieres enviarlas, lo que también limita su uso práctico.
Sin embargo, el hecho es que incluso con estimaciones realistas de la carga útil y la velocidad de una paloma, así como de su conexión a Internet, el rendimiento puro de una paloma no es fácil de superar.
Con todo esto en mente, vale la pena mencionar que la comunicación con las palomas ha sido probada en el mundo real y hace un trabajo bastante bueno. Grupo de usuarios de Bergen Linux de Noruega en 2001 , enviando un ping con cada paloma a una distancia de 5 km:
El ping se envió aproximadamente a las 12:15 p.m. Decidimos hacer un intervalo de 7,5 minutos entre paquetes, lo que idealmente debería haber dado como resultado que un par de paquetes quedaran sin respuesta. Sin embargo, las cosas no fueron del todo así. Nuestro vecino tenía una bandada de palomas sobrevolando su propiedad. Y nuestras palomas no querían volar directamente a casa, primero querían volar con otras palomas. ¿Y quién puede culparlos, dado que el sol salió por primera vez después de un par de días nublados?
Sin embargo, sus instintos se impusieron y vimos cómo, después de retozar durante aproximadamente una hora, un par de palomas se separaron de la bandada y se dirigieron en la dirección correcta. Nos regocijamos. Y efectivamente eran nuestras palomas, porque poco después recibimos un aviso desde otro lugar de que una paloma se había posado en el tejado.
Finalmente llegó la primera paloma. El paquete de datos fue retirado con cuidado de su pata, desembalado y escaneado. Después de verificar manualmente el OCR y corregir un par de errores, el paquete fue aceptado como válido y nuestro regocijo continuó.
Para volúmenes de datos realmente grandes (tales que resulta difícil atender el número requerido de palomas), aún deben usarse métodos físicos de movimiento. Amazon ofrece el servicio. – Contenedor marítimo de 45 pies sobre camión. Una moto de nieve puede transportar hasta 100 PB (100 000 TB) de datos. No se moverá tan rápido como una bandada equivalente de varios cientos de palomas, pero será más fácil trabajar con él.
La mayoría de la gente parece estar satisfecha con descargas extremadamente pausadas y tienen poco interés en invertir en sus propias palomas mensajeras. Es cierto que requiere mucho trabajo, dice Drew Lesofsky, y las palomas no suelen comportarse como paquetes de datos:
La tecnología GPS ayuda cada vez más a los entusiastas de las carreras de palomas y cada vez comprendemos mejor cómo vuelan nuestras palomas y por qué algunas vuelan más rápido que otras. La línea más corta entre dos puntos es una línea recta, pero las palomas rara vez vuelan en línea recta. A menudo zigzaguean, vuelan aproximadamente en la dirección deseada y luego ajustan el rumbo a medida que se acercan a su destino. Algunas de ellas son físicamente más fuertes y vuelan más rápido, pero una paloma que está mejor orientada, no tiene problemas de salud y está físicamente entrenada puede correr más rápido que una paloma que vuela rápido y con una mala brújula.
Lesofsky tiene bastante confianza en las palomas como portadoras de datos: "Me sentiría bastante seguro enviando información con mis palomas", dice, aunque le preocupa la corrección de errores. “Soltaría al menos tres a la vez para asegurarme de que incluso si uno de ellos tuviera una mala brújula, los otros dos tendrían una mejor brújula y, en última instancia, la velocidad de los tres sería más rápida”.
Los problemas con la implementación de IPoAC y la creciente confiabilidad de redes razonablemente rápidas (y a menudo inalámbricas) han significado que la mayoría de los servicios que dependían de palomas (y había muchas) han cambiado a métodos de transferencia de datos más tradicionales en las últimas décadas.
Y debido a todos los preparativos preliminares necesarios para establecer un sistema de datos sobre palomas, alternativas comparables (como los drones de ala fija) pueden resultar más viables. Sin embargo, las palomas todavía tienen algunas ventajas: escalan bien, trabajan para las semillas, son más confiables, tienen incorporado un sistema muy complejo para evitar obstáculos tanto a nivel de software como de hardware, y pueden recargarse.
¿Cómo afectará todo esto al futuro del estándar IPoAC? Hay un estándar, es accesible a todos, aunque sea un poco absurdo. Le preguntamos a Brian Carpenter si estaba preparando otra actualización del estándar y dijo que estaba pensando en si las palomas podrían transportar qubits. Pero incluso si IPoAC es un poco complejo (y un poco estúpido) para sus necesidades de transferencia de datos personales, todo tipo de redes de comunicación no estándar seguirán siendo necesarias en el futuro previsible, y nuestra capacidad para generar enormes cantidades de datos continúa creciendo más rápido. que nuestra capacidad de transmitirlo.
Gracias al usuario AyrA_ch por señalar información a su , y por conveniencia , que ayuda a calcular qué tan adelantadas están realmente las palomas con respecto a otros métodos de transmisión de datos.
Fuente: habr.com