Un piccione viaggiatore caricato con schede microSD può trasferire grandi quantità di dati in modo più rapido ed economico rispetto a quasi qualsiasi altro metodo.
Nota trad.: sebbene l'originale di questo articolo sia apparso sul sito web dell'IEEE Spectrum il 1 aprile, tutti i fatti in esso elencati sono abbastanza affidabili.
Nel mese di febbraio sul rilascio della prima scheda flash microSD al mondo con una capacità di 1 terabyte. Come le altre carte di questo formato, è piccola, misura solo 15 x 11 x 1 mm e pesa 250 mg. Può contenere un'incredibile quantità di dati in uno spazio fisico molto piccolo e può essere acquistato per $ 550. Per farti capire, le prime schede microSD da 512 GB sono apparse solo un anno prima, nel febbraio 2018.
Siamo diventati così abituati alla velocità dei progressi informatici che questi aumenti nella densità di archiviazione passano in gran parte inosservati, guadagnandosi a volte un comunicato stampa e uno o due post sul blog. Ciò che è più interessante (e che probabilmente avrà conseguenze maggiori) è quanto più velocemente stia crescendo la nostra capacità di generare e archiviare dati rispetto alla nostra capacità di trasmetterli su reti accessibili alla maggior parte delle persone.
Questo problema non è nuovo e ormai da decenni vengono utilizzati vari tipi di "cunnet" per trasportare fisicamente i dati da un luogo a un altro: a piedi, per posta o con metodi più esotici. Uno dei metodi di trasmissione dei dati utilizzato attivamente negli ultimi mille anni è quello dei piccioni viaggiatori, che sono in grado di viaggiare per centinaia o addirittura migliaia di chilometri, tornare a casa e utilizzare tecniche di navigazione la cui natura non è ancora stata chiarita. studiato con precisione. Si scopre che in termini di throughput (la quantità di dati trasferiti su una determinata distanza in un dato tempo), Peronet basato sui piccioni rimane più efficiente delle reti tipiche.
Dallo "Standard di trasmissione dei datagrammi IP per i vettori aerei"
Il 1 aprile 1990 David Weitzman propose Richiesta di commento (RFC) intitolata "", ora noto come IPoAC. RFC 1149 descrive "un metodo sperimentale per incapsulare i datagrammi IP nei vettori aerei" e ha già ricevuto diversi aggiornamenti riguardanti sia la qualità del servizio che la migrazione a IPv6 (pubblicati rispettivamente il 1 aprile 1999 e il 1 aprile 2011).
L'invio di una RFC il primo di aprile è una tradizione iniziata nel 1978 con RFC 748, che proponeva che l'invio del comando IAC DONT RANDOMLY-LOSE a un server telnet impedisse al server di perdere dati in modo casuale. Una buona idea, vero? E questa è una delle proprietà del pesce d'aprile RFC, spiega , che ha guidato il Networking Working Group del CERN dal 1985 al 1996, ha presieduto l'IETF dal 2005 al 2007 e ora vive in Nuova Zelanda. "Deve essere tecnicamente fattibile (cioè non infrange le leggi della fisica) e devi leggere almeno una pagina prima di realizzare che è uno scherzo", dice. "E, naturalmente, deve essere assurdo."
Carpenter, insieme al suo collega Bob Hinden, scrissero lui stesso il pesce d'aprile RFC, che descriveva , nel 2011. E anche due decenni dopo la sua introduzione, l’IPoAC è ancora ben noto. "Tutti conoscono le compagnie aeree", ci ha detto Carpenter. "Bob e io stavamo parlando un giorno a una riunione IETF della proliferazione di IPv6 e l'idea di aggiungerlo a IPoAC è venuta in modo molto naturale."
, che originariamente definiva IPoAC, descrive molti dei vantaggi del nuovo standard:
Molti servizi diversi possono essere forniti attraverso la definizione delle priorità. Inoltre, sono integrati il riconoscimento e la distruzione dei worm. Poiché l'IP non garantisce la consegna dei pacchetti al 100%, la perdita di un vettore può essere tollerata. Nel tempo, i portatori si riprendono da soli. La trasmissione non è definita e un temporale potrebbe causare la perdita di dati. È possibile effettuare tentativi persistenti di consegna fino alla caduta del corriere. Gli audit trail vengono generati automaticamente e spesso possono essere trovati nelle passerelle portacavi e nei registri [Inglese log significa sia "log" che "log per la scrittura" / ca. traduzione].
L'aggiornamento qualitativo (RFC 2549) aggiunge diversi dettagli importanti:
Il multicasting, sebbene supportato, richiede l'implementazione di un dispositivo di clonazione. I trasportatori possono perdersi se si posizionano su un albero che viene abbattuto. I portatori sono distribuiti lungo l'albero ereditario. Gli operatori hanno un TTL medio di 15 anni, quindi il loro utilizzo nell'espansione delle ricerche sugli anelli è limitato.
Gli struzzi possono essere visti come vettori alternativi, con una capacità molto maggiore di trasferire grandi quantità di informazioni, ma fornendo consegne più lente e richiedendo ponti tra aree diverse.
Ulteriori discussioni sulla qualità del servizio sono disponibili in .
da Carpenter, descrivendo IPv6 per IPoAC, menziona, tra le altre cose, potenziali complicazioni associate all'instradamento dei pacchetti:
Il passaggio dei corrieri attraverso il territorio di corrieri simili a loro, senza stabilire accordi sullo scambio di informazioni peer-to-peer, può portare a un brusco cambiamento di percorso, al looping dei pacchi e alla consegna fuori ordine. Il passaggio dei corrieri attraverso il territorio dei predatori può comportare una significativa perdita di pacchi. Si consiglia di considerare questi fattori nell'algoritmo di progettazione della tabella di routing. Coloro che implementeranno queste rotte, al fine di garantire una consegna affidabile, dovrebbero considerare percorsi basati su politiche che evitino le aree in cui predominano i vettori locali e predatori.
Esistono prove che alcuni vettori hanno la tendenza a mangiarne altri e quindi a trasportare il carico utile mangiato. Ciò potrebbe fornire un nuovo metodo per il tunneling dei pacchetti IPv4 in pacchetti IPv6 o viceversa.
Lo standard IPoAC è stato proposto nel 1990, ma i messaggi tramite piccioni viaggiatori vengono inviati da molto più tempo: la foto mostra un piccione viaggiatore inviato in Svizzera, tra il 1914 e il 1918
È logico aspettarsi da uno standard, il cui concetto è stato inventato nel 1990, che il formato originale per la trasmissione dei dati tramite il protocollo IPoAC fosse associato alla stampa di caratteri esadecimali su carta. Da allora, molto è cambiato e la quantità di dati che rientra in un dato volume fisico e peso è aumentata incredibilmente, mentre la dimensione del carico utile di un singolo piccione è rimasta la stessa. I piccioni sono in grado di trasportare un carico utile che rappresenta una percentuale significativa del loro peso corporeo: il piccione viaggiatore medio pesa circa 500 grammi e all'inizio del XX secolo potevano trasportare fotocamere da 75 grammi per la ricognizione in territorio nemico.
Abbiamo parlato , un appassionato di corse di piccioni del Maryland, ha confermato che i piccioni possono facilmente trasportare fino a 75 grammi (e forse un po’ di più) “su qualsiasi distanza durante il giorno”. Allo stesso tempo, possono volare a una distanza considerevole: il record mondiale per un piccione viaggiatore è detenuto da un impavido uccello, che è riuscito a volare da Arras in Francia alla sua casa a Ho Chi Minh City in Vietnam, coprendo un viaggio di 11 km in 500 giorni. La maggior parte dei piccioni viaggiatori, ovviamente, non sono in grado di volare così lontano. La lunghezza tipica di un lungo percorso di corsa, secondo Lesofsky, è di circa 24 km, e gli uccelli lo percorrono ad una velocità media di circa 1000 km/h. Su distanze più brevi, i velocisti possono raggiungere velocità fino a 70 km/h.
Mettendo insieme tutto questo, possiamo calcolare che se carichiamo un piccione viaggiatore fino alla sua capacità di carico massima di 75 grammi con schede microSD da 1 TB, ciascuna delle quali pesa 250 mg, allora il piccione può trasportare 300 TB di dati. Viaggiando da San Francisco a New York (4130 km) alla massima velocità, raggiungerebbe velocità di trasferimento dati di 12 TB/ora, o 28 Gbit/s, che sono diversi ordini di grandezza superiori alla maggior parte delle connessioni Internet. Negli Stati Uniti, ad esempio, la velocità di download media più elevata si osserva a Kansas City, dove Google Fiber trasferisce i dati a una velocità di 127 Mbps. A questa velocità, per scaricare 300 TB occorrerebbero 240 giorni e durante questo periodo il nostro piccione sarebbe in grado di fare il giro del mondo 25 volte.
Diciamo che questo esempio non sembra molto realistico perché descrive una specie di super piccione, quindi rallentiamo. Prendiamo una velocità di volo media più elevata di 70 km/h e carichiamo l'uccello con metà del carico massimo in schede di memoria da terabyte: 37,5 grammi. Eppure, anche se confrontiamo questo metodo con una connessione gigabit molto veloce, vince il piccione. Un piccione sarà in grado di circumnavigare più della metà del globo nel tempo necessario al completamento del trasferimento dei file, il che significa che sarà più veloce inviare dati tramite piccione letteralmente in qualsiasi parte del mondo piuttosto che utilizzare Internet per trasferirli.
Naturalmente, questo è un confronto del puro throughput. Non teniamo conto del tempo e dello sforzo necessari per copiare i dati sulle schede microSD, caricarli sul piccione e leggere i dati quando l'uccello arriva a destinazione. Le latenze sono ovviamente elevate, quindi qualsiasi cosa diversa da un trasferimento di sola andata sarebbe poco praticabile. La limitazione più grande è che il piccione viaggiatore vola solo in una direzione e verso una destinazione, quindi non puoi scegliere la destinazione per l'invio dei dati e devi anche trasportare i piccioni da dove vuoi inviarli, il che limita anche il loro utilizzo pratico.
Tuttavia, resta il fatto che anche con stime realistiche del carico utile e della velocità di un piccione, nonché della sua connessione Internet, la pura produttività di un piccione non è facile da battere.
Tenendo presente tutto ciò, vale la pena ricordare che la comunicazione dei piccioni è stata testata nel mondo reale e fa un ottimo lavoro. Gruppo utenti Bergen Linux dalla Norvegia nel 2001 , inviando un ping con ciascun piccione su una distanza di 5 km:
Il ping è stato inviato alle 12:15 circa. Abbiamo deciso di impostare un intervallo di 7,5 minuti tra i pacchetti, il che idealmente avrebbe dovuto far sì che un paio di pacchetti rimanessero senza risposta. Tuttavia le cose non andarono proprio così. Il nostro vicino aveva uno stormo di piccioni che sorvolavano la sua proprietà. E i nostri piccioni non volevano volare direttamente a casa, volevano prima volare con altri piccioni. E chi può biasimarli, visto che il sole è uscito per la prima volta dopo un paio di giornate nuvolose?
Tuttavia, il loro istinto ha avuto la meglio e abbiamo visto come, dopo aver giocato per circa un'ora, un paio di piccioni si sono staccati dallo stormo e si sono diretti nella giusta direzione. Ci siamo rallegrati. E proprio erano i nostri piccioni, perché poco dopo abbiamo ricevuto la segnalazione da un altro luogo che un piccione era atterrato sul tetto.
Alla fine arrivò il primo piccione. Il pacchetto di dati è stato accuratamente rimosso dalla sua zampa, disimballato e scansionato. Dopo aver controllato manualmente l'OCR e corretto un paio di errori, il pacco è stato accettato come valido e la nostra gioia è continuata.
Per volumi di dati davvero grandi (tali che il numero richiesto di piccioni diventa difficile da gestire), devono ancora essere utilizzati metodi fisici di movimento. Amazon offre il servizio – Container di spedizione da 45 piedi su un camion. Una motoslitta può trasportare fino a 100 PB (100 TB) di dati. Non si muoverà velocemente quanto uno stormo equivalente di diverse centinaia di piccioni, ma sarà più facile lavorarci.
La maggior parte delle persone sembra accontentarsi di download estremamente piacevoli e ha poco interesse a investire nei propri piccioni viaggiatori. È vero che ci vuole molto lavoro, dice Drew Lesofsky, e i piccioni di solito non si comportano come pacchetti di dati:
La tecnologia GPS aiuta sempre più gli appassionati di corse di piccioni e stiamo comprendendo meglio come volano i nostri piccioni e perché alcuni volano più velocemente di altri. La linea più breve tra due punti è una linea retta, ma i piccioni raramente volano in linea retta. Spesso zigzagano, volando approssimativamente nella direzione desiderata e poi aggiustando la rotta mentre si avvicinano alla loro destinazione. Alcuni di loro sono fisicamente più forti e volano più veloci, ma un piccione che è meglio orientato, non ha problemi di salute ed è fisicamente allenato può correre più veloce di un piccione che vola velocemente con una bussola scarsa.
Lesofsky ha una certa fiducia nei piccioni come portatori di dati: "Mi sentirei abbastanza fiducioso nell'invio di informazioni con i miei piccioni", dice, pur essendo preoccupato per la correzione degli errori. "Ne rilascerei almeno tre alla volta per garantire che, anche se uno di loro avesse una bussola difettosa, gli altri due avrebbero una bussola migliore e, alla fine, la velocità di tutti e tre sarebbe maggiore."
I problemi con l’implementazione dell’IPoAC e la crescente affidabilità di reti ragionevolmente veloci (e spesso wireless) hanno fatto sì che la maggior parte dei servizi che si basavano sui piccioni (e ce n’erano molti) siano passati a metodi di trasferimento dati più tradizionali negli ultimi decenni.
E a causa di tutti i preparativi preliminari necessari per creare un sistema di dati sui piccioni, alternative comparabili (come i droni ad ala fissa) potrebbero diventare più praticabili. Tuttavia, i piccioni hanno ancora alcuni vantaggi: si adattano bene, funzionano per i semi, sono più affidabili, hanno un sistema di evitamento degli ostacoli molto complesso integrato sia a livello software che hardware e possono ricaricarsi.
Come influirà tutto ciò sul futuro dello standard IPoAC? Esiste uno standard, è accessibile a tutti, anche se è un po’ assurdo. Abbiamo chiesto a Brian Carpenter se stesse preparando un altro aggiornamento dello standard e ha detto che stava pensando se i piccioni potessero trasportare qubit. Ma anche se IPoAC è un po’ complesso (e un po’ stupido) per le esigenze di trasferimento dei dati personali, tutti i tipi di reti di comunicazione non standard rimarranno necessarie per il prossimo futuro e la nostra capacità di generare enormi quantità di dati continua a crescere più velocemente. della nostra capacità di trasmetterlo.
Grazie all'utente AyrA_ch per aver segnalato le informazioni al suo e per conveniente , che aiuta a calcolare quanto sono realmente avanti i piccioni rispetto ad altri metodi di trasmissione dati.
Fonte: habr.com