Golub pismonoša s microSD karticama može prenijeti velike količine podataka brže i jeftinije od gotovo bilo koje druge metode.
Bilješka prev.: iako se izvornik ovog članka pojavio na web stranici IEEE Spectrum 1. travnja, sve činjenice navedene u njemu prilično su pouzdane.
U veljači o izdavanju prve svjetske microSD flash kartice kapaciteta 1 terabajta. Ona je, kao i ostale kartice ovog formata, malena, dimenzija svega 15 x 11 x 1 mm i težine 250 mg. Može stati nevjerojatna količina podataka u vrlo mali fizički prostor, a može se kupiti za 550 dolara. Samo da razumijete, prve 512 GB microSD kartice pojavile su se samo godinu dana ranije, u veljači 2018. godine.
Toliko smo se navikli na brzinu napretka u računalstvu da ova povećanja gustoće pohrane uglavnom prolaze nezapaženo, ponekad zarađujući priopćenje za tisak i post na blogu ili dva. Ono što je još zanimljivije (i vjerojatno će imati veće posljedice) jest koliko brže raste naša sposobnost generiranja i pohranjivanja podataka u usporedbi s našom sposobnošću prijenosa preko mreža dostupnih većini ljudi.
Ovaj problem nije nov i već se desetljećima koriste razne vrste "kuneta" za fizički prijenos podataka s jednog mjesta na drugo - pješice, poštom ili egzotičnijim metodama. Jedan od načina prijenosa podataka koji se aktivno koristi zadnjih tisuću godina su golubovi pismonoše, koji su sposobni putovati stotinama ili čak tisućama kilometara, vraćati se kući i koristiti tehnike navigacije, čija priroda još nije poznata. precizno proučavan. Ispostavilo se da u smislu propusnosti (količina podataka prenesenih na određenoj udaljenosti u određenom vremenu), Peronet koji se temelji na golubovima ostaje učinkovitiji od tipičnih mreža.
Iz "Standarda prijenosa IP datagrama za zračne prijevoznike"
1. travnja 1990. David Weitzman je zaprosio Zahtjev za komentar (RFC) pod naslovom "", sada poznat kao IPoAC. RFC 1149 opisuje "eksperimentalnu metodu za enkapsulaciju IP datagrama u zračnim prijevoznicima", i već je imao nekoliko ažuriranja u vezi s kvalitetom usluge i migracijom na IPv6 (objavljeno 1. travnja 1999. odnosno 1. travnja 2011.).
Slanje RFC-a na dan šale je tradicija koja je započela 1978. s RFC-om 748, koji je predložio da bi slanje naredbe IAC DONT RANDOMLY-LOSE telnet poslužitelju zaustavilo poslužitelj nasumično gubljenje podataka. Prilično dobra ideja, zar ne? A ovo je jedno od svojstava prvotravanjskog RFC-a, objašnjava , koji je vodio Radnu skupinu za umrežavanje u CERN-u od 1985. do 1996., predsjedao je IETF-om od 2005. do 2007., a sada živi na Novom Zelandu. "Mora biti tehnički izvedivo (tj. ne krši zakone fizike) i morate pročitati barem stranicu prije nego što shvatite da je to šala", kaže. "I, naravno, to mora biti apsurdno."
Carpenter, zajedno sa svojim kolegom Bobom Hindenom, sami su napisali prvotravanjski RFC, koji opisuje , u 2011. Čak i dva desetljeća nakon predstavljanja, IPoAC je još uvijek dobro poznat. "Svi znaju za zračne prijevoznike", rekao nam je Carpenter. "Jednog smo dana na sastanku IETF-a Bob i ja razgovarali o širenju IPv6 i ideja o njegovom dodavanju IPoAC-u došla je vrlo prirodno."
, koji je izvorno definirao IPoAC, opisuje mnoge prednosti novog standarda:
Mnogo različitih usluga može se pružiti kroz kljucanje prioriteta. Dodatno, postoji ugrađeno prepoznavanje i uništavanje crva. Budući da IP ne jamči 100% isporuku paketa, gubitak operatera se može tolerirati. S vremenom se nositelji sami oporave. Emitiranje je nedefinirano i oluja može dovesti do gubitka podataka. Moguće je uporno pokušavati isporuku dok prijevoznik ne padne. Revizijski tragovi automatski se generiraju i često se mogu pronaći u kabelskim policama i na dnevnici [Engleski log znači i "log" i "log za pisanje" / pribl. prijevod].
Ažuriranje kvalitete (RFC 2549) dodaje nekoliko važnih detalja:
Multicasting, iako je podržan, zahtijeva implementaciju uređaja za kloniranje. Nosači se mogu izgubiti ako se smjeste na drvo koje se siječe. Nosioci su raspoređeni duž stabla nasljeđivanja. Prijevoznici imaju prosječni TTL od 15 godina, tako da je njihova upotreba u proširenju pretraživanja prstena ograničena.
Nojevi se mogu promatrati kao alternativni prijenosnici, s puno većim kapacitetom prijenosa velikih količina informacija, ali omogućuju sporiju dostavu i zahtijevaju mostove između različitih područja.
Dodatna rasprava o kvaliteti usluge može se pronaći u .
od Carpentera, opisujući IPv6 za IPoAC, spominje, između ostalog, potencijalne komplikacije povezane s usmjeravanjem paketa:
Prolazak prijevoznika kroz područje prijevoznika sličnih njima, bez uspostavljanja sporazuma o razmjeni informacija ravnopravnih, može dovesti do oštre promjene rute, petlje paketa i isporuke izvan reda. Prolaz nosača kroz teritorij predatora može dovesti do značajnog gubitka paketa. Preporuča se da se ti čimbenici uzmu u obzir u algoritmu dizajna tablice usmjeravanja. Oni koji će implementirati ove rute, kako bi osigurali pouzdanu isporuku, trebali bi razmotriti usmjeravanje na temelju politika koje izbjegavaju područja u kojima prevladavaju lokalni i predatorski prijevoznici.
Postoje dokazi da neki nosači imaju tendenciju jesti druge nosače i zatim transportirati pojedeni teret. Ovo može omogućiti novu metodu za tuneliranje IPv4 paketa u IPv6 pakete ili obrnuto.
Standard IPoAC predložen je 1990. godine, ali poruke golubovi pismonoše šalju mnogo duže: fotografija prikazuje slanje goluba pismonoše u Švicarskoj, između 1914. i 1918.
Od standarda, čiji je koncept osmišljen još 1990. godine, logično je očekivati da je izvorni format za prijenos podataka putem IPoAC protokola bio povezan s ispisom heksadecimalnih znakova na papiru. Od tada se mnogo toga promijenilo, nevjerojatno je porasla količina podataka koja stane u određeni fizički obujam i težinu, dok je veličina nosivosti pojedinog goluba ostala ista. Golubovi su sposobni nositi teret koji čini značajan postotak njihove tjelesne težine – prosječni golub pismonoša teži oko 500 grama, a početkom 75. stoljeća mogli su nositi XNUMX-gramske kamere za izviđanje neprijateljskog teritorija.
Razgovarali smo s , zaljubljenik u utrke golubova iz Marylanda, potvrdio je da golubovi mogu lako nositi do 75 grama (a možda i malo više) "na bilo koju udaljenost tijekom dana". U isto vrijeme mogu preletjeti znatnu udaljenost - svjetski rekord za goluba pismonošu drži jedna neustrašiva ptica, koja je uspjela odletjeti od Arrasa u Francuskoj do svog doma u Ho Chi Minh Cityju u Vijetnamu, prevalivši put od 11 500 km u 24 dana. Većina golubova pismonoša, naravno, nije sposobna letjeti tako daleko. Tipična duljina duge trkaće staze, prema Lesofskyju, iznosi oko 1000 km, a ptice je prelaze prosječnom brzinom od oko 70 km/h. Na kraćim udaljenostima sprinteri mogu postići brzine do 177 km/h.
Kad sve to zbrojimo, možemo izračunati da ako goluba pismonošu opteretimo do maksimalne nosivosti od 75 grama s microSD karticama od 1 TB, od kojih je svaka teška 250 mg, tada golub može nositi 300 TB podataka. Putujući od San Francisca do New Yorka (4130 km) pri najvećoj brzini sprinta, postigao bi brzinu prijenosa podataka od 12 TB/sat ili 28 Gbit/s, što je nekoliko redova veličine više od većine internetskih veza. U SAD-u, primjerice, najveće prosječne brzine preuzimanja zabilježene su u Kansas Cityju, gdje Google Fiber prenosi podatke brzinom od 127 Mbps. Pri ovoj brzini bilo bi potrebno 300 dana za preuzimanje 240 TB - a za to vrijeme naš bi golub mogao 25 puta obletjeti svijet.
Recimo da ovaj primjer ne izgleda baš realno jer opisuje nekakvog super goluba, pa usporimo. Uzmimo više prosječnu brzinu leta od 70 km/h, i opteretimo pticu s pola maksimalnog opterećenja u terabajtnim memorijskim karticama - 37,5 grama. I dalje, čak i ako ovu metodu usporedimo s vrlo brzom gigabitnom vezom, golub pobjeđuje. Golub će moći oploviti više od polovice zemaljske kugle u vremenu koje je potrebno da naš prijenos datoteka završi, što znači da će biti brže slati podatke golubom doslovno bilo gdje u svijetu nego koristiti internet za prijenos.
Naravno, ovo je usporedba čiste propusnosti. Ne uzimamo u obzir vrijeme i trud koji su potrebni za kopiranje podataka na microSD kartice, njihovo učitavanje na goluba i čitanje podataka kada ptica stigne na odredište. Latencije su očito visoke, pa bi bilo što osim jednosmjernog prijenosa bilo nepraktično. Najveće ograničenje je to što golub pismonoša leti samo u jednom smjeru i na jedno odredište, tako da ne možete birati odredište za slanje podataka, a golubove morate i transportirati do mjesta odakle ih želite poslati, što također ograničava njihovu praktičnu upotrebu.
Međutim, ostaje činjenica da čak i uz realne procjene nosivosti i brzine goluba, kao i njegove internetske veze, čistu propusnost goluba nije lako nadmašiti.
Imajući sve ovo na umu, vrijedno je spomenuti da je komunikacija golubova testirana u stvarnom svijetu i prilično dobro radi svoj posao. Grupa korisnika Bergen Linuxa iz Norveške 2001 , šaljući jedan ping sa svakim golubom na udaljenosti od 5 km:
Ping je poslan otprilike u 12:15. Odlučili smo napraviti interval od 7,5 minuta između paketa, što bi idealno trebalo rezultirati s nekoliko paketa koji ostaju neodgovoreni. Međutim, stvari nisu išle baš tako. Naš susjed imao je jato golubova koje je letjelo iznad njegovog imanja. A naši golubovi nisu htjeli odletjeti ravno kući, prvo su htjeli letjeti s drugim golubovima. A tko im može zamjeriti, s obzirom da je sunce izašlo prvi put nakon par oblačnih dana?
No, instinkti su pobijedili i vidjeli smo kako se nakon sat vremena brčkanja nekoliko golubova odvojilo od jata i krenulo u pravom smjeru. Veselili smo se. I to su doista bili naši golubovi, jer nedugo nakon toga dobili smo dojavu s drugog mjesta da je golub sletio na krov.
Napokon je stigla i prva golubica. Paket podataka je pažljivo izvađen iz njegove šape, raspakiran i skeniran. Nakon ručne provjere OCR-a i ispravljanja par grešaka, paket je prihvaćen kao valjan i naše veselje se nastavilo.
Za stvarno velike količine podataka (tako da je potreban broj golubova teško opsluživati), još uvijek se moraju koristiti fizičke metode kretanja. Amazon nudi uslugu – transportni kontejner od 45 stopa na kamionu. Jedna motorna sanjka može nositi do 100 PB (100 TB) podataka. Neće se kretati tako brzo kao ekvivalentno jato od nekoliko stotina golubova, ali bit će lakše raditi s njim.
Čini se da je većina ljudi zadovoljna krajnje ležernim preuzimanjima i malo ih zanima ulaganje u vlastite golubove pismonoše. Istina je da je potrebno puno rada, kaže Drew Lesofsky, a sami golubovi obično se ne ponašaju kao paketi podataka:
GPS tehnologija sve više pomaže entuzijastima u utrkama golubova i sve bolje razumijemo kako naši golubovi lete i zašto neki lete brže od drugih. Najkraća linija između dvije točke je ravna linija, ali golubovi rijetko lete u ravnoj liniji. Često se kreću cik-cak, lete otprilike u željenom smjeru, a zatim prilagođavaju kurs kako se približavaju odredištu. Neki od njih su fizički jači i brže lete, ali golub koji je bolje orijentiran, nema zdravstvenih problema i fizički je utreniran, može pobjeći golubu brzom letu s lošim kompasom.
Lesofsky ima prilično povjerenja u golubove kao prijenosnike podataka: "Osjećao bih se prilično samopouzdano da šaljem informacije sa svojim golubovima", kaže on, iako je zabrinut oko ispravljanja pogrešaka. "Pustio bih barem tri odjednom kako bih osigurao da čak i ako jedan od njih ima loš kompas, druga dvojica imaju bolji kompas, i na kraju bi brzina sva tri bila veća."
Problemi s implementacijom IPoAC-a i sve veća pouzdanost relativno brzih (i često bežičnih) mreža značili su da je većina servisa koji se oslanjaju na golubove (a bilo ih je mnogo) prešla na tradicionalnije metode prijenosa podataka tijekom posljednjih nekoliko desetljeća.
A zbog svih preliminarnih priprema potrebnih za postavljanje sustava podataka o golubovima, usporedive alternative (poput dronova s fiksnim krilima) mogu postati održivije. Međutim, golubovi još uvijek imaju neke prednosti: dobro se skaliraju, rade za sjemenke, pouzdaniji su, imaju vrlo složen sustav izbjegavanja prepreka ugrađen u sebe i na softverskoj i na hardverskoj razini, i mogu se sami puniti.
Kako će sve to utjecati na budućnost IPoAC standarda? Postoji standard, dostupan je svima, makar bio i pomalo apsurdan. Pitali smo Briana Carpentera priprema li još jedno ažuriranje standarda, a on je rekao da razmišlja o tome mogu li golubovi nositi qubite. No čak i ako je IPoAC malo složen (i pomalo glup) za vaše potrebe prijenosa osobnih podataka, sve vrste nestandardnih komunikacijskih mreža ostat će potrebne u doglednoj budućnosti, a naša sposobnost generiranja ogromnih količina podataka nastavlja rasti sve brže nego naša sposobnost da ga prenesemo.
Hvala korisniku AyrA_ch što mu je ukazao informacije , i za zgodno , koji pomaže izračunati koliko su golubovi stvarno ispred drugih metoda prijenosa podataka.
Izvor: www.habr.com