Een postduif beladen met microSD-kaarten kan grote hoeveelheden gegevens sneller en goedkoper overbrengen dan vrijwel elke andere methode.
Opmerking vert.: hoewel het origineel van dit artikel op 1 april op de IEEE Spectrum-website verscheen, zijn alle daarin genoemde feiten redelijk betrouwbaar.
In februari over de release van 's werelds eerste microSD-flashkaart met een capaciteit van 1 terabyte. Het is, net als andere kaarten in dit formaat, klein: slechts 15 x 11 x 1 mm en weegt 250 mg. Het kan een ongelooflijke hoeveelheid gegevens in een zeer kleine fysieke ruimte passen en kan voor $ 550 worden gekocht. Voor de duidelijkheid: de eerste microSD-kaarten van 512 GB verschenen slechts een jaar eerder, in februari 2018.
We zijn zo gewend geraakt aan de snelheid van de vooruitgang op computergebied dat deze toename in opslagdichtheid grotendeels onopgemerkt blijft en soms een persbericht en een blogpost of twee oplevert. Wat interessanter is (en waarschijnlijk grotere gevolgen zal hebben) is hoeveel sneller ons vermogen om gegevens te genereren en op te slaan groeit in vergelijking met ons vermogen om deze te verzenden via netwerken die voor de meeste mensen toegankelijk zijn.
Dit probleem is niet nieuw, en al tientallen jaren worden er verschillende soorten "cunnets" gebruikt om gegevens fysiek van de ene plaats naar de andere te transporteren - te voet, per post of met meer exotische methoden. Een van de methoden voor gegevensoverdracht die de afgelopen duizend jaar actief is gebruikt, zijn postduiven, die in staat zijn honderden of zelfs duizenden kilometers lang af te leggen, naar huis terug te keren en gebruik te maken van navigatietechnieken waarvan de aard nog niet bekend is. nauwkeurig bestudeerd. Het blijkt dat in termen van doorvoer (de hoeveelheid gegevens die in een bepaalde tijd over een bepaalde afstand wordt overgedragen), het op duiven gebaseerde Peronet efficiënter blijft dan typische netwerken.
Uit de "IP-datagramtransmissiestandaard voor luchtvaartmaatschappijen"
Op 1 april 1990 deed David Weitzman een aanzoek Verzoek om commentaar (RFC) getiteld "", nu bekend als IPoAC. RFC 1149 beschrijft "een experimentele methode voor het inkapselen van IP-datagrammen in luchtvaartmaatschappijen", en heeft al verschillende updates gehad met betrekking tot zowel de kwaliteit van de dienstverlening als de migratie naar IPv6 (respectievelijk gepubliceerd op 1 april 1999 en 1 april 2011).
Het verzenden van een RFC op 1978 april is een traditie die in 748 begon met RFC XNUMX, waarin werd voorgesteld dat het verzenden van de IAC DONT RANDOMLY-LOSE-opdracht naar een telnet-server zou voorkomen dat de server willekeurig gegevens zou verliezen. Een heel goed idee, nietwaar? En dit is een van de eigenschappen van de April Fool's RFC, legt uit , die van 1985 tot 1996 leiding gaf aan de Networking Working Group bij CERN, van 2005 tot 2007 voorzitter was van de IETF, en nu in Nieuw-Zeeland woont. “Het moet technisch haalbaar zijn (dat wil zeggen: het overtreedt de wetten van de natuurkunde niet) en je moet minstens een pagina lezen voordat je beseft dat het een grap is”, zegt hij. “En het moet natuurlijk absurd zijn.”
Carpenter schreef samen met zijn collega Bob Hinden zelf de April Fool's RFC, waarin werd beschreven , in 2011. En zelfs twintig jaar na de introductie is IPoAC nog steeds goed bekend. “Iedereen kent luchtvaartmaatschappijen”, vertelde Carpenter ons. “Bob en ik hadden het op een dag tijdens een IETF-bijeenkomst over de verspreiding van IPv6, en het idee om het toe te voegen aan IPoAC kwam heel natuurlijk.”
, die oorspronkelijk IPoAC definieerde, beschrijft veel van de voordelen van de nieuwe standaard:
Er kunnen veel verschillende diensten worden geleverd door middel van het stellen van prioriteiten. Bovendien is er een ingebouwde herkenning en vernietiging van wormen. Omdat IP geen 100% pakketbezorging garandeert, kan het verlies van een vervoerder worden getolereerd. Na verloop van tijd herstellen vervoerders vanzelf. De uitzending is ongedefinieerd en een storm kan leiden tot gegevensverlies. Het is mogelijk om aanhoudende pogingen tot bezorging te doen totdat de vervoerder valt. Audittrails worden automatisch gegenereerd en zijn vaak te vinden in kabelgoten en logboeken [Engels log betekent zowel “log” als “log voor schrijven” / ca. vertaling].
De kwaliteitsupdate (RFC 2549) voegt een aantal belangrijke details toe:
Hoewel multicasting wordt ondersteund, is de implementatie van een kloonapparaat vereist. Dragers kunnen verdwalen als ze op een boom gaan staan die wordt gekapt. Dragers worden verdeeld langs de overervingsboom. Vervoerders hebben een gemiddelde TTL van 15 jaar, dus hun gebruik bij het uitbreiden van ringzoekopdrachten is beperkt.
Struisvogels kunnen worden gezien als alternatieve vervoerders, met een veel grotere capaciteit om grote hoeveelheden informatie over te dragen, maar die langzamer leveren en bruggen tussen verschillende gebieden vereisen.
Een aanvullende discussie over de kwaliteit van de dienstverlening kunt u vinden in .
van Carpenter, die IPv6 voor IPoAC beschrijft, vermeldt onder andere potentiële complicaties die verband houden met pakketroutering:
Het passeren van vervoerders door het grondgebied van vervoerders die vergelijkbaar zijn met hen, zonder afspraken te maken over peer-to-peer-informatie-uitwisseling, kan leiden tot een scherpe verandering in de route, het in een lus plaatsen van pakketten en het niet op volgorde bezorgen. De doorgang van vervoerders door het territorium van roofdieren kan leiden tot aanzienlijk verlies van pakketten. Het wordt aanbevolen om met deze factoren rekening te houden in het ontwerpalgoritme van de routeringstabel. Degenen die deze routes willen implementeren, moeten, om een betrouwbare bezorging te garanderen, routering overwegen op basis van beleid dat gebieden vermijdt waar lokale en roofzuchtige vervoerders de boventoon voeren.
Er zijn aanwijzingen dat sommige vervoerders de neiging hebben om andere vervoerders op te eten en vervolgens de opgegeten lading te vervoeren. Dit kan een nieuwe methode opleveren voor het tunnelen van IPv4-pakketten naar IPv6-pakketten, of omgekeerd.
De IPoAC-standaard werd in 1990 voorgesteld, maar berichten worden al veel langer door postduiven verzonden: de foto toont een postduif die tussen 1914 en 1918 in Zwitserland werd verzonden
Het is logisch om van een standaard, waarvan het concept al in 1990 werd uitgevonden, te verwachten dat het oorspronkelijke formaat voor het verzenden van gegevens via het IPoAC-protocol geassocieerd was met het afdrukken van hexadecimale tekens op papier. Sindsdien is er veel veranderd en is de hoeveelheid gegevens die in een bepaald fysiek volume en gewicht past ongelooflijk toegenomen, terwijl de omvang van de lading van een individuele duif hetzelfde is gebleven. Duiven kunnen een lading dragen die een aanzienlijk percentage van hun lichaamsgewicht bedraagt - de gemiddelde postduif weegt ongeveer 500 gram, en in het begin van de 75e eeuw konden ze camera's van XNUMX gram meenemen voor verkenningen naar vijandelijk gebied.
Wij hebben gesproken , een duivensportliefhebber uit Maryland, bevestigde dat duiven gemakkelijk tot 75 gram (en misschien iets meer) kunnen dragen “over elke afstand gedurende de dag.” Tegelijkertijd kunnen ze een aanzienlijke afstand vliegen - het wereldrecord voor een postduif is in handen van één onverschrokken vogel, die erin slaagde om van Arras in Frankrijk naar zijn thuis in Ho Chi Minh-stad in Vietnam te vliegen, waarbij hij een reis van 11 mensen aflegde. kilometer in 500 dagen. De meeste postduiven kunnen uiteraard niet zo ver vliegen. De typische lengte van een lang renparcours is volgens Lesofsky ongeveer 24 km, en de vogels leggen het af met een gemiddelde snelheid van ongeveer 1000 km/u. Op kortere afstanden kunnen sprinters snelheden tot 70 km/u bereiken.
Als we dit alles bij elkaar optellen, kunnen we berekenen dat als we een postduif tot zijn maximale draagvermogen van 75 gram laden met microSD-kaarten van 1 TB, die elk 250 mg wegen, de duif 300 TB aan gegevens kan vervoeren. Als je met topsprintsnelheid van San Francisco naar New York (4130 km) reist, zou het een gegevensoverdrachtsnelheid van 12 TB/uur of 28 Gbit/s bereiken, wat verschillende ordes van grootte hoger is dan de meeste internetverbindingen. In de VS worden de hoogste gemiddelde downloadsnelheden bijvoorbeeld waargenomen in Kansas City, waar Google Fiber gegevens overdraagt met een snelheid van 127 Mbps. Met deze snelheid zou het 300 dagen duren om 240 TB te downloaden - en in die tijd zou onze duif 25 keer de wereld rond kunnen vliegen.
Laten we zeggen dat dit voorbeeld er niet erg realistisch uitziet omdat het een soort superduif beschrijft, dus laten we het rustiger aan doen. Laten we een meer gemiddelde vliegsnelheid van 70 km/u nemen en de vogel laden met de helft van de maximale belasting in terabyte-geheugenkaarten - 37,5 gram. En toch, zelfs als we deze methode vergelijken met een zeer snelle gigabitverbinding, wint de duif. Een duif zal meer dan de halve wereld rond kunnen reizen in de tijd die nodig is om onze bestandsoverdracht te voltooien, wat betekent dat het sneller zal zijn om gegevens letterlijk overal ter wereld per duif te verzenden dan om het internet te gebruiken om deze over te dragen.
Uiteraard is dit een vergelijking van pure doorvoer. We houden geen rekening met de tijd en moeite die nodig is om gegevens naar microSD-kaarten te kopiëren, deze op de duif te laden en de gegevens te lezen wanneer de vogel op zijn bestemming aankomt. De latenties zijn uiteraard hoog, dus iets anders dan een enkele overdracht zou onpraktisch zijn. De grootste beperking is dat de postduif maar in één richting en naar één bestemming vliegt, je kunt dus niet de bestemming kiezen voor het verzenden van gegevens, en je moet de duiven ook vervoeren naar waar je ze vandaan wilt sturen, wat ook beperkingen oplegt hun praktisch gebruik.
Feit blijft echter dat zelfs met realistische schattingen van het laadvermogen en de snelheid van een duif, en van de internetverbinding, de pure doorzet van een duif niet eenvoudig te verslaan is.
Met dit alles in het achterhoofd is het vermeldenswaard dat duivencommunicatie in de echte wereld is getest en dat het behoorlijk goed werk doet. Bergen Linux-gebruikersgroep uit Noorwegen in 2001 , met elke duif één ping sturen over een afstand van 5 km:
De ping werd om ongeveer 12:15 uur verzonden. We besloten een interval van 7,5 minuten tussen de pakketten in te stellen, wat er idealiter toe had moeten leiden dat een paar pakketten onbeantwoord bleven. Het liep echter niet helemaal zo. Onze buurman liet een zwerm duiven over zijn perceel vliegen. En onze duiven wilden niet direct naar huis vliegen, ze wilden eerst met andere duiven meevliegen. En wie kan het hen kwalijk nemen, aangezien de zon na een paar bewolkte dagen voor het eerst scheen?
Maar hun instinct won het en we zagen hoe, na een uurtje stoeien, een paar duiven zich losmaakten van de kudde en de goede kant op gingen. Wij waren blij. En het waren inderdaad onze duiven, want kort daarna kregen we vanuit een andere locatie een melding dat er een duif op het dak was beland.
Eindelijk arriveerde de eerste duif. Het datapakket werd voorzichtig uit zijn poot gehaald, uitgepakt en gescand. Nadat we de OCR handmatig hadden gecontroleerd en een aantal fouten hadden opgelost, werd het pakket als geldig geaccepteerd en ging onze vreugde door.
Voor echt grote hoeveelheden gegevens (zodanig dat het benodigde aantal duiven moeilijk te bedienen wordt) moeten nog steeds fysieke verplaatsingsmethoden worden gebruikt. Amazon biedt de service aan – Zeecontainer van 45 voet op een vrachtwagen. Eén sneeuwscooter kan tot 100 PB (100 TB) aan gegevens vervoeren. Het zal niet zo snel bewegen als een gelijkwaardige kudde van enkele honderden duiven, maar het zal gemakkelijker zijn om mee te werken.
De meeste mensen lijken tevreden te zijn met uiterst ontspannen downloads en hebben weinig interesse in het investeren in hun eigen postduiven. Het is waar dat het veel werk kost, zegt Drew Lesofsky, en de duiven zelf gedragen zich meestal niet als datapakketjes:
GPS-technologie helpt duivensportliefhebbers steeds meer en we krijgen steeds beter inzicht in hoe onze duiven vliegen en waarom de een sneller vliegt dan de ander. De kortste lijn tussen twee punten is een rechte lijn, maar duiven vliegen zelden in een rechte lijn. Ze zigzaggen vaak, vliegen grofweg in de gewenste richting en passen dan hun koers aan als ze hun bestemming naderen. Sommigen zijn fysiek sterker en vliegen sneller, maar een duif die beter georiënteerd is, geen gezondheidsproblemen heeft en fysiek getraind is, kan een snelvliegende duif met een slecht kompas ontlopen.
Lesofsky heeft behoorlijk wat vertrouwen in duiven als dragers van gegevens: “Ik zou er vrij zeker van zijn om informatie met mijn duiven te versturen”, zegt hij, terwijl hij zich zorgen maakt over het corrigeren van fouten. “Ik liet er minstens drie tegelijk los om ervoor te zorgen dat zelfs als een van hen een slecht kompas had, de andere twee een beter kompas zouden hebben, en uiteindelijk de snelheid van alle drie hoger zou zijn.”
Problemen met de implementatie van IPoAC en de toenemende betrouwbaarheid van redelijk snelle (en vaak draadloze) netwerken hebben ertoe geleid dat de meeste diensten die afhankelijk waren van duiven (en dat waren er veel) de afgelopen decennia zijn overgestapt op meer traditionele methoden voor gegevensoverdracht.
En door alle voorbereidende voorbereidingen die nodig zijn om een duivendatasysteem op te zetten, kunnen vergelijkbare alternatieven (zoals drones met vaste vleugels) haalbaarder worden. Duiven hebben echter nog steeds enkele voordelen: ze schalen goed, werken voor zaden, zijn betrouwbaarder, ze hebben een zeer complex obstakelvermijdingssysteem ingebouwd, zowel op software- als hardwareniveau, en ze kunnen zichzelf opladen.
Welke invloed zal dit alles hebben op de toekomst van de IPoAC-standaard? Er is een standaard, die is voor iedereen toegankelijk, ook al is het een beetje absurd. We vroegen Brian Carpenter of hij bezig was met een nieuwe update van de standaard, en hij zei dat hij erover nadacht of duiven qubits konden dragen. Maar ook al is IPoAC een beetje complex (en een beetje dom) voor uw behoeften op het gebied van de overdracht van persoonlijke gegevens, in de nabije toekomst zullen allerlei niet-standaard communicatienetwerken noodzakelijk blijven, en ons vermogen om enorme hoeveelheden gegevens te genereren blijft sneller groeien. dan ons vermogen om het door te geven.
Dank aan gebruiker AyrA_ch voor het wijzen op informatie aan hem , en voor handig , waarmee kan worden berekend hoe ver duiven werkelijk voorlopen op andere methoden voor gegevensoverdracht.
Bron: www.habr.com