Peronets, mis põhineb postil, on endiselt kiireim moodus suurte informatsiooni koguste edastamiseks.

Postikurbits, mis kannab microSD-kaarte, suudab edastada suuri andmemahte kiiremini ja odavamalt kui peaaegu ükski teine meetod.

Märkus tõlkijalt: kuigi selle artikli originaal ilmus IEEE Spectrumi veebilehele 1. aprillil, on kõik selles loetletud faktid täiesti usaldusväärsed.

Veebruaris teatas SanDisk esimesest maailmas 1 terabaiti mahutavast microSD-kardist. See on, nagu ka teised selle formaadi kaardid, erakordselt väike, mõõtudega vaid 15 x 11 x 1 mm ja kaalub 250 mg. See suudab mahutada uskumatult palju andmeid väga väikeses füüsilises ruumis ning seda on võimalik osta hinnaga 550 dollarit. Et te mõistaksite, esimesed 512 GB microSD-kaardid ilmusid vaid aasta enne seda, veebruaris 2018.

Me oleme nii harjunud arvutitehnoloogia arengukiirusest, et need salvestusseadmete tiheduselt toimuvad suurendused jäävad peaaegu tähelepanuta ning neist teavitatakse mõnes pressiteates ja paaris blogisse artiklis. Rohkem huvitavam (ja tõenäoliselt tõsisemaid tagajärgi toovam) on see, kui palju kiiremini meie võime genereerida ja hoida andmeid kasvab võrreldes meie võimekusega neid edastada võrku, mis on enamiku inimeste jaoks kergesti kättesaadav.

See probleem ei ole uus ja mitmeid aastakümneid on erinevat tüüpi ‘nutikaid võrke’ kasutatud andmete füüsiliseks transportimiseks ühest kohast teise – jalgsi, postiga või exootilisemate meetoditega. Üks andmete edastamise meetoditest, mida on aktiivselt kasutatud viimased tuhat aastat, on postihanelised tuvid, mis suudavad läbida sadu või isegi tuhandeid kilomeetreid, tagasi kodu ääre ja kasutades navigatsioonitehnikaid, mille olemus ei ole siiani täpselt uuritud. Selgub, et „postihaneline” tuvide põhine edastus on andmeedastuse mahtude (andmete kogus, mis edastatakse kindla kauguse jooksul teatud aja jooksul) osas endiselt tõhusam kui tüüpilised võrgud.

IP datagrammide edastamise standard õhureisijatega

1. aprillil 1990 esitas David Weitzman interneti inseneride nõukogule Kommentaaride taotlus (RFC) pealkirjaga „standardi edastamine IP datagrammide õhureisijate abil.«, nüüd tuntud kui IPoAC. RFC 1149 kirjeldab «katsemeetodit IP-datagrammide pakendamiseks õhutranspordis», ning tal on juba mitu uuendust, mis puudutavad nii teenuse kvaliteeti kui üleminekut IPv6-le (välja antud 1. aprillil 1999 ja 1. aprillil 2011 vastavalt).

RFC saatmine Naljapäeval on traditsioon, mis sai alguse 1978. aastal RFC 748-st, milles soovitati, et pärast käsu IAC DONT RANDOMLY-LOSE saatmist telnet-serverisse peaks server lõpetama juhusliku andmete kadumise. Väärib tunnustamist, eks? Ja see on üks esimesepäeva RFC omadustest, selgitab Brian Carpenter, kes juhtis CERN-i võrgu töögruppi 1985–1996, oli IETF-i esimees 2005–2007 ja elab nüüd Uus-Meremaal. «See peab olema tehniliselt teostatav (st, mitte rikkuma füüsika seadusi), ja sa pead lugema vähemalt lehekülje, enne kui mõistad, et see on nali, — ütleb ta. – Ja loomulikult peab see olema absurdne.»

Carpenter kirjutas koos oma kolleegi Bob Hindeniga ka esimesepäeva RFC-sid, kus nad kirjeldasid IPoAC täiustamist IPv6 jaoks, 2011. aastal. Ja isegi kaks kümnendit pärast selle ilmumist on IPoAC endiselt hästi tuntud. «Kõik teavad õhutransportidest, — ütles Carpenter meile. – Ühel korral rääkisime Bobiga IETF-i kohtumisel IPv6 levikust, ja idee lisada see IPoAC-le tundus üsna loomulik.»

RFC 1149, algselt määraja IPoAC, kirjeldab uusi standardi eeliseid:

Kohandatud teenuseid saab pakkuda prioriseerimise kaudu. Lisaks on sisse ehitatud mustandi tuvastamine ja hävitamine. Kuna IP ei garanteeri 100% pakettide kohaletoimetamist, saab ressursside kadumisega leppida. Aja jooksul taastuvad ressursid iseseisvalt. Ükski laialdane edastamine ei ole määratletud ning äikestorm võib andmete kadu põhjustada. Toodangu nutikad katsetused edastamiseks, kuni ressursside rike. Auditi logid genereeritakse automaatselt, neid võib sageli leida kaabelkanalites ja palkidel [ingl. log tähendab nii «palk» kui ka «kandeajalugu» / selgitus tõlkijalt.].

Kvaliteedi parandamise uuendus (RFC 2549) lisab mitu olulist detaili:

Mitmekanalitugi on olemas, kuid see nõuab kloneerimise seadme rakendamist. Edastajad võivad kaduma minna, kui nad asuvad langetatud puul. Edastajad jagunevad pärimise puusse. Keskmine edastajate TTL on 15 aastat, seega on nende kasutamine laiendava rõnga otsingutes piiratud.

Strutse võib pidada alternatiivseteks edastajateks, kellel on palju suuremad võimed suurte andmemahtude edastamiseks, kuid mis pakuvad aeglasemat kohaletoimetamist ja vajavad silla olemasolu erinevate piirkondade vahel.

Teeninduskvaliteedi lisaaruteluga saab tutvuda Michelin'i juhendis.

Upgrade Carpentieri poolt, mis kirjeldab IPv6 IPoAC-i jaoks, mainitakse muu hulgas potentsiaalseid keerukusi, mis on seotud pakettide marsruudistamisega:

Edastajate liikumine samasuguste edastajate territooriumil, ilma võrdsuse alusel info vahetamise lepinguteta, võib viia marssruudi järsu muutumiseni, pakettide tsüklisse ja kohaletoimetamise ebaõnnestumiseni. Edastajate liikumine röövloomade territooriumil võib tuua kaasa märkimisväärse pakettide kaotuse. Soovitatav on neid tegureid arvesse võtta marsruuditabelite koostamise algoritmis. Neile, kes need marsruudid rakendavad, peaksid tagama usaldusväärse kohaletoimetamise, kaaluma poliitikapõhist marsruudistamist, vältides alasid, kus domineerivad kohalikud ja röövloomade edastajad.

On tõendeid, et mõned edastajad kipuvad sööma teisi edastajaid ja edastavad seejärel söödud koormust. See võib olla uus meetod IPv4 pakettide tunnelimise teostamiseks IPv6 pakettides või vastupidi.

IPoAC standard pandi ette 1990. aastal, kuid sõnumite saatmine postilindudega kestis palju kauem: pildil on kujutatud postilinnu saatmist Šveitsis aastatel 1914–1918.

On loogiline oodata, et standardilt, mille kontseptsioon loodi juba 1990. aastal, seostatakse algset andmeedastusformaati IPoAC protokolli kaudu kuueksandikke sümbolite printimisega paberile. Sellest ajast on palju muutunud ning andmemaht, mis mahub mittedatud füüsilistesse ruumidesse ja kaalu, on tohutult suurenenud, samas kui ühe tuvi kandevõime on jäänud samaks. Tuvid suudavad kanda märkimisväärset protsenti oma kehakaalust – keskmine postituvi kaalub umbes 500 g ning 20. sajandi alguses suutsid nad kanda 75-grammiseid kaameraid luureks vaenlase territooriumi üle.

Sõime rääkisime Drew Lesofskiga, Marylandi postituvi võistluste entusiastiga, ja ta kinnitas, et tuvid saavad kanda muretult kuni 75 grammi (võib-olla isegi rohkem) "päeva jooksul mistahes kaugusele". Samas saavad nad lennata märkimisväärseid vahemaid - postituvi maailmarekord kuulub ühele kartmatule linnule, kes suutis lennata Arrasest Prantsusmaal koju Hanoisse Vietnamis, läbides 11 500 km 24 päeva jooksul. Enamik postituvi, muidugi, ei suuda lennata nii kaugele. Tüüpiline pikkus pikaajaliste võistluste jaoks on Lesofski sõnul umbes 1000 km, ja linnud katavad selle keskmise kiirusel umbes 70 km/h. Lühematele vahemaadele suudavad sprinterid saavutada kiirus kuni 177 km/h.

Kokkuvõttes võib arvutada, et kui me laadime postituvi tema maksimaalse kandevõime 75 grammi microSD kaartidega, millest igaüks kaalub 250 mg, siis suudab tuvi kanda 300 TB andmeid. Ületades tee San Francisco ja New Yorgi vahel (4130 km) maksimaalse sprinteri kiirusel, saavutaks ta andmeedastuskiirus 12 TB/tunnis või 28 Gbit/s, mis on mitu korda kõrgem kui enamik internetiühendusi. Ameerikas, näiteks, on Kansas Citys kõige kiirem keskmine allalaadimiskiirus, kus Google Fiber edastab andmeid kiirusel 127 Mbit/s. Selle kiirusel kuluks 300 TB allalaadimiseks 240 päeva – ja sellega ajaga suudaks meie tuvi ringi lennata 25 korda üle Maa.

Oletame, et see näide ei tundu eriti realistlik, kuna see kirjeldab mingi supertihast, seega laseme natuke pidurit. V võtame keskmise lendekiirusena 70 km/h ja koormame linnu poole maksimaalse kaalu, mis on terabaidilised mälukaardid – 37,5 grammi. Ja ikkagi, isegi kui me võrdleme seda meetodit väga kiire gigabiti ühendusega, võidab tukk. Tukk suudab jooksul rohkem kui poole maakera ringi lennata ajaga, mis kulub meie failide edastamiseks, millest järeldub, et andmete saatmine tukiga mõnda maailma punkti on tõepoolest kiirem kui nende edastamine interneti kaudu.

Muidugi, see on ainult puhas ribalaiuse võrdlus. Me ei arvesta aega ja vaeva, mis on vajalik andmete kopeerimiseks microSD-kaartidele, nende sissetoomiseks tukile ja andmete lugemiseks linnu jõudes sihtkohta. Viivitused on ilmselgelt suured, seega midagi muud kui ühesuunaline edastus oleks praktikas ebaotstarbekas. Suurim piirang on see, et posti-tukk lendab ainult ühes suunas ja ühte sihtkohta, seega ei saa te valida andmete saatmise sihtkohta ning peate tukid viima neisse kohtadesse, kust kavatsete neid saata, mis piirab ka nende praktilist kasutust.

Kuid fakt jääb faktiks – isegi realistlike kasuliku koormuse ja tuki kiirusarvutuste ning internetiühenduse korral on tuki puhta ribalaiuse ületamine keeruline.

Arvestades seda kõike, on oluline mainida, et andmete edastamist tukiga on testitud reaalses maailmas ja nad on sellega üsna hästi hakkama saanud. Bergen Linuxi kasutajate rühm Norrast 2001. aastal õnnestus rakendada IPoAC, saates iga tuki puhul ühe pingi 5 km kaugusele:

Ping saadeti umbes kell 12:15. Otsustasime jätta paketide vahe ajaks 7,5 minutit, mis pidi ideaalis tooma kaasa paar paketti, mis jääb vastuseta. Kuid asjad ei läinud päris nii. Meie naabri kohal lendas tukkide parv. Meie tukid ei tahtnud lendama otse koju, vaid esmalt tahtsid nad teiste tukkidega tiirutada. Ja kes neid sellest süüdistada saab, arvestades, et päike paistis esmakordselt pärast paar päeva pilves ilma?

Kuid nende instinktid võitsid ja nägime, kuidas pärast tunni aega mängimist, paar tuvi eraldus karjast ja suundus õigele teele. Me rõõmustasime. Ja need olid tõesti meie tuvid, kuna varsti pärast seda saime teiselt poolt aruande, et tuvi maandus katusele.

Lõ finally ämbed esimene tuvi. Andmepakett eemaldati hoolikalt tema jalalt, avati ja skaneeriti. Pärast käsitsi OCR-i kontrollimist ja paari vea parandamist, võeti pakk vastu kehtivana, ja meie rõõm jätkus.

Tõeliselt suurte andmemahtude jaoks (nii suure, et vajaminevat arvu tuvisid on keeruline teenindada), tuleb endiselt kasutada füüsilisi andmeedastusmeetodeid. Amazon pakub teenust Snowmobile – 45-jalane konteiner veoautol. Üks Snowmobile võib transportida kuni 100 PB (100 000 TB) andmeid. See ei liigu nii kiiresti kui vaste mitmest sajast tuvist koosnev kari, kuid sellega on lihtsam töötada.

Suur osa inimestest näib olema rahul äärmiselt aeglase üleslaadimisega ja neid huvitavad vähesed investeeringud omaenda postikutti. See tõepoolest nõuab palju tööd, ütleb Drew Lesofski, ja isegi tuvid käituvad tavaliselt mitte nagu andmepaketid:

GPS-tehnoloogia aitab üha enam tuvide võistluste armastajaid ja saame parema ülevaate sellest, kuidas meie tuvid lendavad ja miks mõned lendavad kiiremini kui teised. Lühima joone kahe punkti vahel moodustab sirge, kuid tuvid harva lendavad mööda sirget. Nad joonistavad sageli siksakke, lendades umbes õiges suunas, ning seejärel kurssi korrigeerides, lähenedes sihtpunktile. Mõned neist on füüsiliselt tugevamad ja lendavad kiiremini, kuid tuvi, kes orienteerub paremini, ei paku tervisemuresid ning on füüsiliselt treenitud, võib mööda pääseda kiiresti lendavast tuvist, kelle kompass on halb.

Lesofski usaldab piisavalt tuvisid andmete edastamiseks: "Ma saadaksin oma andmed oma tuvidega üsna kindlalt," ütleb ta, hoolitsedes vea parandamise eest. "Ma laseksin vähemalt kolme korraga lennata, et tagada, et isegi kui ühel neist on halb kompass, on kahel teisel see paremini, ja lõpuks on kolme kogukiirus suurem."

IPoAC-i rakendamise probleemid ja usaldusväärsuse suurenemine piisavalt kiiretes (ja sageli traadita) võrkudes tähendab, et suur osa teenustest, mis tuginesid tuvide kasutamisele (ja neid oli palju), on viimase paarikümne aastaga ülemineku teinud traditsioonilisematele andmeedastusmeetoditele.

Kuid kõigi nende ettevalmistuste tõttu, mis on vajalikud andmeedastusvõrgu loomiseks tuvide abil, saavad sellele sarnased alternatiivid (nagu näiteks fikseeritud tiibadega droonid) muutuda elujõulisemaks. Siiski, tuvidel on endiselt mõned eelised: need on hästi skaleeritavad, töötavad vähe kulude eest, on usaldusväärsemad, nende sees on väga keeruline takistuste vältimise süsteem, nii tarkvara kui ka riistvara tasemel, ja nad oskavad ise end laadida.

Kuidas mõjutab see tulevikku IPoAC standardile? Standard on olemas, see on kõigile kergesti kättesaadav, kuigi veidi absurdsena. Küsisime Brian Carpenterilt, kas ta valmistab ette järgmisi uuendusi standardile, ja ta rääkis, et mõtleb sellele, kas tuvid suudaksid edastada kubite. Kuid isegi kui IPoAC on mõnes mõttes keeruline (ja veidi rumal) teie andmeedastuse vajaduste jaoks, jäävad igasugused mittestandardsete ühenduste võrgud lähitulevikus vajalikeks, samas kui meie võime genereerida tohutult suuri andmemahtusid suureneb kiiremini kui meie suutlikkus neid edastada.

Tänu kasutajale AyrA_ch teabe jagamise eest oma postituses Redditis, ja mugava IPoAC kalkulaatori, mis aitab arvutada, kui palju tuvid tegelikult ületavad teised andmeedastusmeetodid.

Allikas: habr.com