Pisma golub s teretom microSD kartica može prenijeti velike količine podataka brže i jeftinije od gotovo bilo koje druge metode.
Napomena prev.: iako je izvorni članak objavljen na stranici IEEE Spectrum 1. travnja, svi navedeni podaci su potpuno vjerodostojni.
U veljači izlazak prve microSD kartice na svijetu kapaciteta od 1 terabajta. Ona je, kao i druge kartice ovog formata, malena, veličine samo 15 x 11 x 1 mm, i teži 250 mg. Može pohraniti nevjerojatnu količinu podataka u vrlo malom fizičkom prostoru, a možete je nabaviti za 550 USD. Da biste razumjeli, prve microSD kartice od 512 GB pojavile su se samo godinu dana ranije, u veljači 2018.
Tako smo navikli na brzinu napretka u području računalne tehnike da ova poboljšanja gustoće pohrane prolaze gotovo nezapaženo, a ponekad dobiju samo priopćenje za medije i nekoliko članaka u blogovima. Interesantnije (i vjerojatno će imati ozbiljnije posljedice) je koliko su naše sposobnosti generiranja i pohrane podataka brže od naših mogućnosti za njihovo prijenos kroz mreže dostupne većini ljudi.
Ovaj problem nije nov, i već nekoliko desetljeća različite vrste „hitroneta“ koriste se za fizički prijenos podataka s jednog mjesta na drugo – pješice, poštom ili egzotičnijim metodama. Jedan od načina prijenosa podataka koji se aktivno koristio posljednjih tisuću godina – su poštanski golubovi koji su sposobni prijeći put dužine stotina ili čak tisuća kilometara, vraćajući se kući koristeći navigacijske tehnike čija se priroda još uvijek točno ne proučava. Ispostavilo se da je „peronet“ na bazi golubova i dalje učinkovitiji u terminima propusnosti (količine podataka koji se prenose na određenu udaljenost za određeno vrijeme) od tipičnih mreža.
Iz „standarda prijenosa IP datagramâ zračnim prijevoznicima“
1. travnja 1990. David Weitzman je predložio Request for Comment (RFC) pod nazivom „«poznat sada kao IPoAC. RFC 1149 opisuje 'eksperimentalnu metodu enkapsulacije IP datagrama u zračnim nositeljima', a već se nekoliko puta ažurirao, uključujući pitanja kvalitete usluge i prijelaz na IPv6 (objavljeno 1. travnja 1999. i 1. travnja 2011. godine).
Slanje RFC-a na Dan smijeha - tradicija koja je započela 1978. godine s RFC-om 748, u kojem se predložilo da nakon slanja na Telnet poslužitelj komandu IAC DONT RANDOMLY-LOSE, poslužitelj prestane nasumično gubiti podatke. Prilično razumna ideja, zar ne? I to je jedna od osobina prvotravanjske RFC-a, objašnjava , koji je vodio radnu skupinu za mreže u CERN-u od 1985. do 1996. godine, predsjedavao IETF-om od 2005. do 2007. godine, a sada živi u Novom Zelandu. 'Mora biti tehnički izvediv (tj. ne smije kršiti zakone fizike) i morate pročitati barem stranicu prije nego što shvatite da je to šala,' kaže on. - 'I, naravno, mora biti apsurdno.'
Carpenter i njegov kolega Bob Hinden sami su pisali prvotravanjske RFC-ove, u kojima su opisivali , 2011. godine. Čak i dvadeset godina nakon svog nastanka, IPoAC je još uvijek dobro poznat. 'Svi znaju za zračne nositelje,' rekao nam je Carpenter. - 'Jednom smo s Bobom razgovarali na IETF sastanku o širenju IPv6-a, i ideja da se to doda IPoAC-u se pojavila prilično prirodno.'
, koji je izvorno definirao IPoAC, opisuje mnoge prednosti novog standarda:
Mnoge različite usluge mogu se pružiti putem prioritizacije kljucanja. Dodatno, postoji ugrađeno prepoznavanje i uništavanje crva. Budući da IP ne jamči 100% isporuku paketa, gubitak nosača može se tolerirati. Tijekom vremena, nosači se sami oporavljaju. Vezanje nije definirano, a oluja može uzrokovati gubitak podataka. Postoji mogućnost ponovljenih pokušaja dostave, sve do pada nosača. Revizijski tragovi automatski se generiraju i često se mogu naći u kabelskim vodenim kanalima i na trupcima [eng. log znači i 'trupac' i 'dnevnik za zapisivanje' / napomena prevoditelja.].
Ažuriranje u vezi s poboljšanjem kvalitete (RFC 2549) dodaje nekoliko važnih detalja:
Multicast se podržava, ali zahtijeva implementaciju uređaja za kloniranje. Prevoznici se mogu izgubiti ako se nalaze na drvetu koje se pilje. Prevoznici su raspoređeni po stablu nasljeđivanja. Prosječni TTL prevoznika iznosi 15 godina, pa je njihova upotreba u potrazi po proširujućem prstenu ograničena.
Nojevi se mogu smatrati alternativnim prevoznicima koji imaju znatno veće mogućnosti za prenošenje velikih količina informacija, ali osiguravaju sporiju isporuku i zahtijevaju postojanje mostova između različitih područja.
Dodatne informacije o kvaliteti usluge dostupne su u .
Carpenterovo istraživanje o IPv6 za IPoAC, između ostalog, spominje potencijalne teškoće povezane s usmjeravanjem paketa:
Prolazak prevoznika kroz područje sličnih prevoznika, bez uspostavljanja ugovora o ravnopravnoj razmjeni informacija, može dovesti do iznenadne promjene rute, petlje paketa i isporuke van reda. Prolazak prevoznika kroz područje predatora može dovesti do značajnih gubitaka paketa. Preporučuje se uzeti u obzir ove čimbenike pri izradi tablica usmjeravanja. Onaj tko realizira ove rute, kako bi osigurao pouzdanu isporuku, trebao bi razmotriti usmjeravanje temeljenog na politikama koje izbjegavaju područja s prevladavajućim lokalnim i predatorskim prevoznicima.
Postoje dokazi da neki prevoznici imaju sklonost prema jedenju drugih prevoznika i daljnjoj isporuci pojedene korisne terete. To bi moglo poslužiti kao nova metoda za provođenje tuneliranja IPv4 paketa unutar IPv6 paketa, ili obrnuto.
IPoAC standard je predložen 1990. godine, ali su poruke s poštanskim golubovima slane znatno duže: na slici je prikazano slanje poštanskog goluba u Švicarskoj, između 1914. i 1918. godine.
Logično je očekivati od standarda čija je koncept osmišljen još 1990. godine da je prvotni format za prijenos podataka putem protokola IPoAC bio povezan s ispisom heksadecimalnih simbola na papiru. Od tada se mnogo promijenilo, a volumen podataka koji se uklapa u zadane fizičke dimenzije i težinu nevjerojatno je povećan, dok je veličina korisnog tereta pojedinog goluba ostala ista. Golubovi su sposobni nositi korisni teret koji čini značajan postotak njihove tjelesne mase – prosječni poštanski golub teži oko 500 grama, a na početku 20. stoljeća mogli su nositi fotoaparate od 75 grama za izviđanje na neprijateljskom teritoriju.
Razgovarali smo s , ljubiteljem golubičarskih utrka iz Marylanda, i on je potvrdio da golubovi bez poteškoća mogu nositi do 75 grama (a možda i malo više) " tijekom dana na bilo koju udaljenost". Pri tome mogu preletjeti značajne udaljenosti – svjetski rekord za poštanskog goluba drži jedna neustrašiva ptica koja je uspjela preletjeti iz Arrasa u Francuskoj kući u Hošimin u Vijetnamu, prešavši udaljenost od 11.500 km za 24 dana. Većina poštanskih golubova, naravno, nije sposobna letjeti tako daleko. Tipična dužina trajne staze na utrkama, prema riječima Lesofskog, iznosi oko 1000 km, a ptice je prelaze prosječnom brzinom od oko 70 km/h. Na kraćim udaljenostima, sprinterski golubovi mogu postići brzine do 177 km/h.
Kombinirajući sve to, možemo izračunati da ako opteretimo poštanskog goluba do njegove maksimalne nosivosti od 75 grama microSD karticama od 1 TB, svaka težine 250 mg, golub bi mogao nositi 300 TB podataka. Prelazeći put od San Francisca do New Yorka (4130 km) maksimalnom sprinterskom brzinom, postigao bi brzinu prijenosa podataka od 12 TB/sat, ili 28 Gbit/s, što je nekoliko redova veličine više od većine internet veza. U SAD-u, na primjer, najbrža prosječna brzina preuzimanja zabilježena je u Kansas Cityju, gdje se putem Google Fibera podaci prenose brzinom od 127 Mbit/s. Na toj brzini, preuzimanje 300 TB trajalo bi 240 dana – a za to vrijeme naš golub bi mogao obići Zemlju 25 puta.
Pretpostavimo da ovaj primjer ne izgleda vrlo realističan jer opisuje nekog super goluba, stoga smanjimo brzinu. Uzmimo prosječnu brzinu leta od 70 km/h i opteretimo pticu s pola maksimalnog tereta u terabajtnih karticama – 37,5 grama. I dalje, čak i kada usporedimo ovaj način s vrlo brzim gigabitnim spojem, golub pobjeđuje. Golub može obletjeti više od pola zemaljske kugle dok se naš prijenos datoteka završi, što sugerira da je brže poslati podatke golubom doslovno na bilo koju točku na Zemlji nego koristiti internet za njihovo prebacivanje.
Naravno, ovo je usporedba čiste propusnosti. Ne uzimamo u obzir vrijeme i trud potrebne za kopiranje podataka na microSD kartice, njihovo utovarivanje na goluba, i čitanje podataka po dolasku ptice na odredište. Kašnjenja su očito visoka, stoga će nešto osim jednostrane isporuke biti nepraktično. Najveće ograničenje je u tome što golub leti samo u jednom smjeru i prema jednoj odredišnoj točki, tako da ne možete odabrati cilj slanja podataka, a također ćete morati prevoziti golube do mjesta odakle ih namjeravate poslati, što također ograničava njihovu praktičnu korist.
Međutim, činjenica ostaje činjenica – čak i pri realističnim procjenama korisnog tereta i brzine goluba, kao i internetske veze, čistu propusnost goluba nije lako nadmašiti.
Uzimajući sve to u obzir, treba spomenuti da su prijenosi podataka golubima testirani u stvarnom svijetu i dobro su se snalazili s tim. Grupa korisnika Bergen Linux iz Norveške 2001. godine , šaljući jedan ping s svakim golubom na udaljenost od 5 km:
Ping je poslan otprilike u 12:15. Odlučili smo postaviti interval od 7,5 minuta između paketa, što bi idealno trebalo dovesti do toga da se par paketa ne odgovori. Međutim, stvari nisu išle potpuno kako smo planirali. Naš susjed je imao jato golubova iznad dvorišta. A naši golubovi nisu željeli letjeti ravno kući, najprije su htjeli lepršati s drugim golubovima. I tko ih može kriviti, s obzirom da je sunce konačno izašlo nakon nekoliko oblačnih dana?
Međutim, njihovi instinkti su pobijedili i vidjeli smo kako se, nakon otprilike sat vremena zabave, par golubova odvojio od jata i krenuo u pravom smjeru. Radovali smo se. I doista su to bili naši golubovi, jer smo ubrzo nakon toga primili izvještaj iz druge točke da je golub sletio na krov.
Napokon, stigao je prvi golub. Paket podataka pažljivo je skinut s njegove noge, raspakiran i skeniran. Nakon ručne provjere OCR-a i ispravka nekoliko pogrešaka, paket je prihvaćen kao valjan, a naše oduševljenje je nastavljeno.
Za zaista velike količine podataka (tako da će potrebno broj golubova postati teško opsluživati), još uvijek se moraju koristiti fizičke metode premještanja. Amazon nudi uslugu – 45-stopni transportni kontejner na kamionu. Jedan Snowmobile može transportirati do 100 PB (100 000 TB) podataka. Putovat će sporije od ekvivalentnog jata nekoliko stotina golubova, ali će s njim biti lakše raditi.
Većinu ljudi, čini se, zadovoljava iznimno sporo preuzimanje, a malo ih zanima ulaganje u vlastite poštanske golubove. To doista zahtijeva mnogo truda, kaže Drew Lesovski, a sami golubovi obično se ponašaju drugačije od paketa podataka:
GPS tehnologija sve više pomaže entuzijastima golubarskih utrka, i dobivamo bolju sliku o tome kako lete naši golubovi i zašto neki lete brže od drugih. Najkraća linija između dviju točaka bit će pravac, ali golubovi rijetko lete pravocrtno. Često crtaju zagonetke dok lete otprilike u pravom smjeru, a zatim prilagođavaju kurs kako se približavaju odredištu. Neki od njih su fizički jači i lete brže, no golub koji se bolje snalazi, nema zdravstvenih problema i fizički je spreman, može nadmašiti brzo letećeg goluba s lošim kompastom.
Lesovski dovoljno vjeruje golubovima kao prenositeljima podataka: "S velikim povjerenjem bih slao informacije svojim golubovima", kaže on, brinući se o ispravci grešaka. "Puštao bih najmanje tri odjednom, kako bih jamčio da čak i ako jedan od njih ima loš kompas, dvojica drugih će imati bolje, i na kraju će brzina svih trojice biti veća."
Problemi s implementacijom IPoAC i povećanjem pouzdanosti dovoljno brzih (i često bežičnih) mreža značaju da je većina usluga, koja se oslanjala na golubove (a bilo ih je mnogo), u poslednjim decenijama prešla na tradicionalnije metode prenosa podataka.
I zbog svih priprema potrebnih za uspostavljanje sistema prenosa podataka golubovima, alternativne opcije (poput dronova s fiksnim krilom) mogu postati održivije. Međutim, golubovi i dalje imaju određene prednosti: dobro su skalabilni, rade za zrna suncokreta, pouzdaniji su, imaju vrlo složen sistem izbegavanja prepreka, kako na softverskom, tako i na hardverskom nivou, i mogu se samostalno puniti.
Kako će sve to uticati na budućnost standarda IPoAC? Standard postoji, dostupan je svima, iako pomalo apsurdan. Pitali smo Brajana Karpentera da li priprema nove izmene standarda, a on je rekao da razmišlja o tome da li bi golubovi mogli prenositi kubite. Ali čak i ako je IPoAC pomalo složen (i pomalo glupast) za vaše potrebe prenosa podataka, razne nesstandardne mreže će ostati potrebne u bliskoj budućnosti, a naša sposobnost generisanja ogromnih količina podataka raste brže od naših mogućnosti za njihovo prenošenje.
Zahvaljujemo korisniku AyrA_ch na informaciji koju je podelio svojim , i na korisnom , koji pomaže u izračunavanju koliko zapravo golubovi nadmašuju druge metode prenosa podataka.
Izvor: habr.com
