Bróðurdúfa hlaðin microSD-kortum getur flutt mikið magn af gögnum hraðar og ódýrara en nánast nokkur önnur aðferð.
Athugið þýðing: þó frumrit þessarar greinar hafi birst á IEEE Spectrum vefsíðunni 1. apríl eru allar staðreyndir sem taldar eru upp í henni nokkuð áreiðanlegar.
Í febrúar um útgáfu á fyrsta microSD flash-korti heimsins með 1 terabæta afkastagetu. Það, eins og önnur kort á þessu sniði, er pínulítið, aðeins 15 x 11 x 1 mm og vegur 250 mg. Það getur passað ótrúlegt magn af gögnum í mjög lítið líkamlegt rými og hægt að kaupa það fyrir $ 550. Bara svo þú skiljir þá birtust fyrstu 512 GB microSD kortin aðeins ári fyrr, í febrúar 2018.
Við erum orðin svo vön hraða framfara í tölvumálum að þessi aukning á geymsluþéttleika fer að mestu leyti óséð, stundum fá fréttatilkynningu og bloggfærslu eða tvær. Það sem er áhugaverðara (og líklegt til að hafa meiri afleiðingar) er hversu miklu hraðar geta okkar til að búa til og geyma gögn eykst samanborið við getu okkar til að senda þau yfir net sem eru aðgengileg flestum.
Þetta vandamál er ekki nýtt og í áratugi hafa ýmsar gerðir af "kúllum" verið notaðar til að flytja gögn líkamlega frá einum stað til annars - fótgangandi, með pósti eða með framandi aðferðum. Ein af þeim gagnaflutningsaðferðum sem hefur verið virkur í notkun undanfarin þúsund ár eru bréfdúfur sem geta ferðast hundruð eða jafnvel þúsundir kílómetra að lengd, snúið aftur heim og beitt leiðsöguaðferðum, sem eðli hennar hefur ekki enn verið. nákvæmlega rannsakað. Það kemur í ljós að hvað varðar afköst (magn gagna sem flutt er yfir tiltekna fjarlægð á tilteknum tíma), er Peronet sem byggir á dúfum enn skilvirkari en dæmigerð netkerfi.
Frá "IP Datagram Transmission Standard for Air Carriers"
Þann 1. apríl 1990 lagði David Weitzman til Beiðni um athugasemd (RFC) sem ber yfirskriftina "", nú þekkt sem IPoAC. RFC 1149 lýsir "tilraunaaðferð til að umlykja IP gagnaskrár í flugrekendum", og hefur þegar fengið nokkrar uppfærslur varðandi bæði gæði þjónustu og flutning til IPv6 (birt 1. apríl 1999 og 1. apríl 2011, í sömu röð).
Að senda RFC á aprílgabb er hefð sem hófst árið 1978 með RFC 748, sem lagði til að senda IAC DONT RANDOMLY-LOSE skipunina til telnet netþjóns myndi koma í veg fyrir að þjónninn tapi gögnum af handahófi. Alveg góð hugmynd, er það ekki? Og þetta er einn af eiginleikum aprílgabbsins RFC, útskýrir , sem leiddi Networking Working Group hjá CERN frá 1985 til 1996, var formaður IETF frá 2005 til 2007 og býr nú á Nýja Sjálandi. „Það verður að vera tæknilega framkvæmanlegt (þ.e. brýtur ekki eðlisfræðilögmálin) og þú verður að lesa að minnsta kosti eina síðu áður en þú áttar þig á því að þetta er brandari,“ segir hann. „Og það hlýtur náttúrulega að vera fáránlegt.
Carpenter, ásamt kollega sínum Bob Hinden, skrifuðu sjálfir aprílgabbið RFC, sem lýsti , árið 2011. Og jafnvel tveimur áratugum eftir innleiðingu þess er IPoAC enn vel þekkt. „Það vita allir um flugrekendur,“ sagði Carpenter okkur. „Ég og Bob ræddum einn daginn á IETF fundi um útbreiðslu IPv6 og hugmyndin um að bæta því við IPoAC kom mjög eðlilega.
, sem upphaflega skilgreindi IPoAC, lýsir mörgum af kostum nýja staðalsins:
Marga mismunandi þjónustu er hægt að veita með forgangsröðun í forgangsröðun. Að auki er innbyggð viðurkenning og eyðilegging orma. Þar sem IP tryggir ekki 100% pakkaafhendingu er hægt að þola tap á flutningsaðila. Með tímanum batna flugrekendur af sjálfu sér. Útsendingin er óskilgreind og stormur getur leitt til taps gagna. Það er hægt að gera þrálátar tilraunir til afhendingar þar til farmflytjandi fellur. Endurskoðunarslóðir eru sjálfkrafa búnar til og er oft að finna í kapalbakkum og á logum [Enska log þýðir bæði “log” og “log for writing” / u.þ.b. þýðing].
Gæðauppfærslan (RFC 2549) bætir við nokkrum mikilvægum upplýsingum:
Fjölvörpun, þó hún sé studd, krefst útfærslu á klónunartæki. Flutningsberar geta týnst ef þeir koma sér fyrir á tré sem verið er að höggva. Flutningsberar dreifast meðfram erfðatrénu. Flutningsaðilar hafa að meðaltali 15 ára TTL, þannig að notkun þeirra við að auka hringaleit er takmörkuð.
Líta má á strúta sem aðra flutningsaðila, með mun meiri getu til að flytja mikið magn upplýsinga, en veita hægari afhendingu og krefjast brýr á milli mismunandi svæða.
Frekari umfjöllun um gæði þjónustu er að finna í .
frá Carpenter, sem lýsir IPv6 fyrir IPoAC, nefnir meðal annars hugsanlega fylgikvilla sem tengjast pakkaleiðsögn:
Flutningur flutningsaðila um yfirráðasvæði flutningsaðila svipaðra þeirra, án þess að koma á samningum um jafningjaupplýsingaskipti, getur leitt til mikillar breytinga á leið, pakkalykkja og afhendingar utan pöntunar. Yfirferð flutningsaðila um yfirráðasvæði rándýra getur leitt til verulegs taps á pakka. Mælt er með því að þessir þættir séu teknir til greina í hönnunaralgrími leiðartöflu. Þeir sem munu innleiða þessar leiðir, til að tryggja áreiðanlega afhendingu, ættu að íhuga leiðarleiðir sem byggjast á stefnum sem forðast svæði þar sem staðbundin og rándýr flugfélög eru ríkjandi.
Það eru vísbendingar um að sumir flutningsaðilar hafi tilhneigingu til að éta aðra flutningsaðila og flytja síðan borðaða farminn. Þetta gæti veitt nýja aðferð til að skipta IPv4 pakka í IPv6 pakka, eða öfugt.
IPoAC staðallinn var lagður fram árið 1990, en skilaboð hafa verið send af bréfdúfum miklu lengur: myndin sýnir bréfdúfu sem send var í Sviss, á árunum 1914 til 1918
Það er rökrétt að búast við því af staðli, sem hugmyndin um sem var fundin upp aftur árið 1990, að upprunalega sniðið til að senda gögn í gegnum IPoAC samskiptareglur tengdist prentun sextánda stafa á pappír. Síðan þá hefur mikið breyst og gagnamagnið sem passar inn í tiltekið líkamlegt rúmmál og þyngd hefur aukist ótrúlega, á meðan stærð farms einstakrar dúfu hefur haldist óbreytt. Dúfur eru færar um að bera farm sem er umtalsvert hlutfall af líkamsþyngd þeirra - meðaltal dúfa vegur um 500 grömm og í upphafi 75. aldar gátu þær borið XNUMX grömm myndavélar til njósna inn á óvinasvæði.
Við töluðum við , áhugamaður um dúfnakappakstur frá Maryland, staðfesti að dúfur geta auðveldlega borið allt að 75 grömm (og kannski aðeins meira) "á hvaða vegalengd sem er yfir daginn." Jafnframt geta þeir flogið töluverða vegalengd - heimsmetið í skotdúfu er í eigu eins óttalauss fugls, sem náði að fljúga frá Arras í Frakklandi til heimilis síns í Ho Chi Minh-borg í Víetnam og fór yfir 11 ferð. km á 500 dögum. Flestar heimadúfur eru auðvitað ekki færar um að fljúga svona langt. Dæmigerð lengd langrar kappakstursbrautar, samkvæmt Lesofsky, er um 24 km og fuglarnir ná honum á um 1000 km/klst meðalhraða. Á styttri vegalengdum geta spretthlauparar náð allt að 70 km/klst.
Ef við setjum þetta allt saman getum við reiknað út að ef við hleðum bréfdúfu upp í 75 grömm hámarksburðargetu með 1 TB microSD kortum, sem hvert um sig vegur 250 mg, þá mun dúfan geta borið 300 TB af gögnum. Ferðast frá San Francisco til New York (4130 km) á hámarkshraða, myndi það ná gagnaflutningshraða upp á 12 TB/klst., eða 28 Gbit/s, sem er nokkrum stærðargráðum hærra en flestar nettengingar. Í Bandaríkjunum, til dæmis, er hraðasti meðalhraði niðurhals í Kansas City, þar sem Google Fiber flytur gögn á 127 Mbps hraða. Á þessum hraða myndi það taka 300 daga að hlaða niður 240 TB - og á þeim tíma myndi dúfan okkar geta flogið um hnöttinn 25 sinnum.
Segjum að þetta dæmi líti ekki mjög raunhæft út vegna þess að það lýsir einhvers konar ofurdúfu, svo við skulum hægja á okkur. Tökum 70 km/klst meðalflughraða og hleðjum fuglinn með helmingi af hámarkshleðslu í terabæta minniskortum - 37,5 grömm. Og samt, jafnvel þótt við berum þessa aðferð saman við mjög hraðvirka gígabitatengingu, vinnur dúfan. Dúfa mun geta siglt um meira en hálfan hnöttinn á þeim tíma sem það tekur fyrir skráaflutning okkar að ljúka, sem þýðir að það verður fljótlegra að senda gögn með dúfu bókstaflega hvar sem er í heiminum en að nota internetið til að flytja þau.
Auðvitað er þetta samanburður á hreinu afköstum. Við tökum ekki tillit til þess tíma og fyrirhafnar sem þarf til að afrita gögn yfir á microSD-kort, hlaða þeim á dúfuna og lesa gögnin þegar fuglinn kemur á áfangastað. Tímar eru augljóslega miklar, þannig að allt annað en einhliða flutningur væri óframkvæmanlegt. Stærsta takmörkunin er sú að heimadúfan flýgur bara í eina átt og á einn áfangastað þannig að þú getur ekki valið áfangastað til að senda gögn og þú þarft líka að flytja dúfurnar þangað sem þú vilt senda þær frá, sem takmarkar líka hagnýt notkun þeirra.
Hins vegar er staðreyndin sú að jafnvel með raunhæfu mati á hleðslu og hraða dúfu, sem og nettengingu hennar, er hreint afköst dúfunnar ekki auðvelt að slá.
Með allt þetta í huga er rétt að minnast á að dúfnasamskipti hafa verið prófuð í raunheimum og það skilar sér nokkuð vel. Bergen Linux notendahópur frá Noregi árið 2001 , að senda eitt ping með hverri dúfu yfir 5 km vegalengd:
Pingið var sent um klukkan 12:15. Við ákváðum að gera 7,5 mínútur á milli pakka, sem helst hefði átt að leiða til þess að nokkrir pakkar væru eftir ósvaraðir. Það fór þó ekki alveg þannig. Nágranni okkar var með dúfuhóp sem fljúgaði yfir eign sína. Og dúfurnar okkar vildu ekki fljúga beint heim, þær vildu fyrst fljúga með öðrum dúfum. Og hver getur kennt þeim um, í ljósi þess að sólin kom í fyrsta skipti eftir nokkra skýjaða daga?
Eðli þeirra bar hins vegar sigur úr býtum og við sáum hvernig, eftir að hafa ærslast í um klukkutíma, brutust nokkrar dúfur frá hópnum og héldu í rétta átt. Við fögnuðum. Og það voru svo sannarlega dúfurnar okkar því stuttu eftir þetta fengum við tilkynningu frá öðrum stað um að dúfa hefði lent á þakinu.
Loksins kom fyrsta dúfan. Gagnapakkinn var fjarlægður vandlega úr loppu hans, pakkaður upp og skannaður. Eftir að hafa athugað OCR handvirkt og lagfært nokkrar villur, var pakkinn samþykktur sem gildur og gleði okkar hélt áfram.
Fyrir mjög mikið magn af gögnum (svo sem að nauðsynlegur fjöldi dúfa verður erfiður í þjónustu) þarf samt að nota líkamlegar hreyfingaraðferðir. Amazon býður upp á þjónustuna – 45 feta flutningagámur á vörubíl. Einn snjósleði getur borið allt að 100 PB (100 TB) af gögnum. Það mun ekki hreyfast eins hratt og samsvarandi hópur með nokkur hundruð dúfum, en það verður auðveldara að vinna með það.
Flestir virðast vera sáttir við einstaklega rólega niðurhal og hafa lítinn áhuga á að fjárfesta í eigin bréfdúfum. Það er satt að það þarf mikla vinnu, segir Drew Lesofsky, og dúfurnar sjálfar haga sér yfirleitt ekki eins og gagnapakkar:
GPS tæknin hjálpar í auknum mæli dúfukappakstursáhugamönnum og við erum að fá betri skilning á því hvernig dúfurnar okkar fljúga og hvers vegna sumar fljúga hraðar en aðrar. Stysta línan á milli tveggja punkta er bein lína en dúfur fljúga sjaldan í beinni línu. Þeir sikksakka oft, fljúga nokkurn veginn í þá átt sem þeir vilja og stilla svo stefnuna þegar þeir nálgast áfangastað. Sumar þeirra eru líkamlega sterkari og fljúga hraðar, en dúfa sem er betur stillt, hefur engin heilsufarsvandamál og er líkamlega þjálfuð getur hlaupið fram úr hratt fljúgandi dúfu með lélegan áttavita.
Lesofsky hefur töluvert traust til dúfna sem gagnabera: „Mér myndi finnast nokkuð öruggt að senda upplýsingar með dúfunum mínum,“ segir hann á meðan hann hefur áhyggjur af villuleiðréttingu. „Ég myndi sleppa að minnsta kosti þremur í einu til að tryggja að jafnvel þótt annar þeirra væri með slæman áttavita, þá myndu hinir tveir hafa betri áttavita og að lokum yrði hraði allra þriggja meiri.
Vandamál við innleiðingu IPoAC og aukinn áreiðanleiki þokkalega hraðvirkra (og oft þráðlausra) neta hafa gert það að verkum að flestar þjónustur sem reiða sig á dúfur (og þær voru margar) hafa skipt yfir í hefðbundnari gagnaflutningsaðferðir á undanförnum áratugum.
Og vegna alls bráðabirgðaundirbúnings sem þarf til að setja upp dúfugagnakerfi, gætu sambærilegir kostir (eins og föstvængir drónar) orðið hagkvæmari. Hins vegar hafa dúfur enn nokkra kosti: þær stækka vel, vinna fyrir fræ, eru áreiðanlegri, þær eru með mjög flókið hindranaforðakerfi innbyggt í þær bæði á hugbúnaðar- og vélbúnaðarstigi og þær geta endurhlaðað sig.
Hvernig mun allt þetta hafa áhrif á framtíð IPoAC staðalsins? Það er staðall, hann er aðgengilegur fyrir alla, jafnvel þótt hann sé svolítið fáránlegur. Við spurðum Brian Carpenter hvort hann væri að undirbúa aðra uppfærslu á staðlinum og hann sagðist vera að hugsa um hvort dúfur gætu borið qubits. En jafnvel þótt IPoAC sé svolítið flókið (og svolítið heimskulegt) fyrir persónulegar gagnaflutningsþarfir þínar, verða alls kyns óstöðluð samskiptanet nauðsynleg í fyrirsjáanlega framtíð og geta okkar til að búa til gríðarlegt magn af gögnum heldur áfram að vaxa hraðar. en getu okkar til að miðla því.
Þökk sé notandanum AyrA_ch fyrir að benda honum á upplýsingar , og til þægilegs , sem hjálpar til við að reikna út hversu langt á undan dúfur eru í raun og veru af öðrum gagnaflutningsaðferðum.
Heimild: www.habr.com