Um pombo-correio carregado com cartões microSD pode transferir grandes quantidades de dados de forma mais rápida e barata do que quase qualquer outro método.
Observação trad.: embora o original deste artigo tenha aparecido no site do IEEE Spectrum em 1º de abril, todos os fatos listados nele são bastante confiáveis.
Em fevereiro sobre o lançamento do primeiro cartão flash microSD do mundo com capacidade de 1 terabyte. Ele, assim como outros cartões desse formato, é minúsculo, medindo apenas 15 x 11 x 1 mm, e pesa 250 mg. Ele pode acomodar uma quantidade incrível de dados em um espaço físico muito pequeno e pode ser adquirido por US$ 550. Só para você entender, os primeiros cartões microSD de 512 GB apareceram apenas um ano antes, em fevereiro de 2018.
Ficamos tão acostumados com a velocidade dos avanços na computação que esses aumentos na densidade de armazenamento passam despercebidos, às vezes ganhando um comunicado à imprensa e uma ou duas postagens no blog. O que é mais interessante (e provavelmente terá consequências maiores) é o quão mais rápido a nossa capacidade de gerar e armazenar dados está a crescer em comparação com a nossa capacidade de transmiti-los através de redes acessíveis à maioria das pessoas.
Este problema não é novo, e há décadas vários tipos de "cunnets" têm sido usados para transportar fisicamente dados de um lugar para outro - a pé, por correio ou por métodos mais exóticos. Um dos métodos de transmissão de dados que tem sido ativamente utilizado nos últimos mil anos são os pombos-correio, que são capazes de viajar centenas ou mesmo milhares de quilômetros, voltando para casa, e utilizando técnicas de navegação, cuja natureza ainda não foi precisamente estudado. Acontece que em termos de rendimento (a quantidade de dados transferidos por uma determinada distância em um determinado tempo), a Peronet baseada em pombos permanece mais eficiente do que as redes típicas.
Do "Padrão de transmissão de datagrama IP para transportadoras aéreas"
Em 1º de abril de 1990, David Weitzman propôs Solicitação de comentário (RFC) intitulada "", agora conhecido como IPoAC. A RFC 1149 descreve "um método experimental para encapsular datagramas IP em transportadoras aéreas", e já teve diversas atualizações em relação à qualidade de serviço e à migração para IPv6 (publicado em 1º de abril de 1999 e 1º de abril de 2011, respectivamente).
Enviar uma RFC no Dia da Mentira é uma tradição que começou em 1978 com a RFC 748, que propunha que o envio do comando IAC DONT RANDOMLY-LOSE para um servidor telnet impediria o servidor de perder dados aleatoriamente. Uma boa ideia, não é? E esta é uma das propriedades da RFC do Primeiro de Abril, explica , que liderou o Grupo de Trabalho de Rede do CERN de 1985 a 1996, presidiu a IETF de 2005 a 2007 e agora mora na Nova Zelândia. “Tem que ser tecnicamente viável (ou seja, não violar as leis da física) e é preciso ler pelo menos uma página antes de perceber que é uma piada”, diz ele. “E, naturalmente, deve ser um absurdo.”
Carpenter, junto com seu colega Bob Hinden, escreveram o RFC do Primeiro de Abril, que descreveu , em 2011. E mesmo duas décadas após a sua introdução, o IPoAC ainda é bem conhecido. “Todo mundo conhece as transportadoras aéreas”, disse-nos Carpenter. “Bob e eu estávamos conversando um dia em uma reunião da IETF sobre a proliferação do IPv6, e a ideia de adicioná-lo ao IPoAC surgiu muito naturalmente.”
, que originalmente definiu o IPoAC, descreve muitos dos benefícios do novo padrão:
Muitos serviços diferentes podem ser fornecidos através da priorização de hierarquia. Além disso, há reconhecimento e destruição integrados de worms. Como o IP não garante 100% de entrega de pacotes, a perda de uma portadora pode ser tolerada. Com o tempo, as operadoras se recuperam por conta própria. A transmissão é indefinida e uma tempestade pode resultar em perda de dados. É possível fazer tentativas persistentes de entrega até a transportadora cair. As trilhas de auditoria são geradas automaticamente e muitas vezes podem ser encontradas em eletrocalhas e em registros [Inglês log significa “log” e “log para gravação” / aprox. tradução].
A atualização de qualidade (RFC 2549) adiciona vários detalhes importantes:
O multicast, embora suportado, requer a implementação de um dispositivo de clonagem. Os transportadores podem perder-se se se posicionarem numa árvore que esteja a ser cortada. As operadoras são distribuídas ao longo da árvore de herança. As operadoras têm um TTL médio de 15 anos, portanto seu uso na expansão das buscas por anel é limitado.
As avestruzes podem ser vistas como transportadores alternativos, com capacidade muito maior para transferir grandes quantidades de informação, mas proporcionando uma entrega mais lenta e necessitando de pontes entre diferentes áreas.
Discussões adicionais sobre qualidade de serviço podem ser encontradas em .
de Carpenter, descrevendo IPv6 para IPoAC, menciona, entre outras coisas, possíveis complicações associadas ao roteamento de pacotes:
A passagem de transportadoras pelo território de transportadoras semelhantes a elas, sem o estabelecimento de acordos de troca de informações peer-to-peer, pode levar a uma mudança brusca de rota, looping de pacotes e entrega fora de ordem. A passagem de transportadores pelo território de predadores pode levar a perdas significativas de embalagens. Recomenda-se que esses fatores sejam considerados no algoritmo de projeto da tabela de roteamento. Aqueles que irão implementar estas rotas, a fim de garantir uma entrega confiável, devem considerar rotas baseadas em políticas que evitem áreas onde predominam transportadores locais e predatórios.
Há evidências de que alguns transportadores tendem a consumir outros transportadores e depois transportar a carga consumida. Isto pode fornecer um novo método para encapsular pacotes IPv4 em pacotes IPv6, ou vice-versa.
O padrão IPoAC foi proposto em 1990, mas as mensagens já são enviadas por pombos-correio há muito mais tempo: a foto mostra um pombo-correio sendo enviado na Suíça, entre 1914 e 1918
É lógico esperar de um padrão, cujo conceito foi inventado em 1990, que o formato original de transmissão de dados através do protocolo IPoAC estivesse associado à impressão de caracteres hexadecimais em papel. Desde então, muita coisa mudou e a quantidade de dados que cabem num determinado volume físico e peso aumentou incrivelmente, enquanto o tamanho da carga útil de um pombo individual permaneceu o mesmo. Os pombos são capazes de transportar uma carga útil que representa uma porcentagem significativa de seu peso corporal - o pombo-correio médio pesa cerca de 500 gramas e, no início do século 75, eles podiam carregar câmeras de XNUMX gramas para reconhecimento em território inimigo.
Nós conversamos com , um entusiasta de columbofilias de Maryland, confirmou que os pombos podem facilmente carregar até 75 gramas (e talvez um pouco mais) “em qualquer distância ao longo do dia”. Ao mesmo tempo, eles podem voar uma distância considerável - o recorde mundial de um pombo-correio é detido por um pássaro destemido, que conseguiu voar de Arras, na França, até sua casa na cidade de Ho Chi Minh, no Vietnã, cobrindo uma viagem de 11 km em 500 dias. A maioria dos pombos-correio, é claro, não consegue voar tão longe. A extensão típica de um longo percurso de corrida, segundo Lesofsky, é de cerca de 24 km, e os pássaros o percorrem a uma velocidade média de cerca de 1000 km/h. Em distâncias mais curtas, os velocistas podem atingir velocidades de até 70 km/h.
Juntando tudo isso, podemos calcular que se carregarmos um pombo-correio até sua capacidade máxima de carga de 75 gramas com cartões microSD de 1 TB, cada um pesando 250 mg, então o pombo pode transportar 300 TB de dados. Viajando de São Francisco a Nova Iorque (4130 km) à velocidade máxima de sprint, alcançaria velocidades de transferência de dados de 12 TB/hora, ou 28 Gbit/s, o que é várias ordens de grandeza superior à maioria das ligações à Internet. Nos EUA, por exemplo, as velocidades médias de download mais rápidas são observadas em Kansas City, onde o Google Fiber transfere dados a uma velocidade de 127 Mbps. Nessa velocidade, seriam necessários 300 dias para baixar 240 TB – e durante esse tempo nosso pombo seria capaz de dar a volta ao globo 25 vezes.
Digamos que este exemplo não pareça muito realista porque descreve algum tipo de superpombo, então vamos devagar. Vamos pegar uma velocidade média de vôo de 70 km/h e carregar o pássaro com metade da carga máxima em cartões de memória de terabyte – 37,5 gramas. E ainda assim, mesmo se compararmos este método com uma conexão gigabit muito rápida, o pombo ganha. Um pombo será capaz de circunavegar mais da metade do globo no tempo que leva para a nossa transferência de arquivos terminar, o que significa que será mais rápido enviar dados por pombo literalmente para qualquer lugar do mundo do que usar a Internet para transferi-los.
Naturalmente, esta é uma comparação de rendimento puro. Não levamos em consideração o tempo e o esforço necessários para copiar dados em cartões microSD, carregá-los no pombo e ler os dados quando o pássaro chega ao seu destino. As latências são obviamente altas, então qualquer coisa que não seja uma transferência unilateral seria impraticável. A maior limitação é que o pombo-correio só voa numa direcção e para um destino, pelo que não pode escolher o destino para o envio dos dados, e também tem que transportar os pombos para onde os deseja enviar, o que também limita seu uso prático.
No entanto, permanece o facto de que, mesmo com estimativas realistas da carga útil e da velocidade de um pombo, bem como da sua ligação à Internet, o rendimento puro de um pombo não é fácil de superar.
Com tudo isso em mente, vale a pena mencionar que a comunicação dos pombos foi testada no mundo real e faz um ótimo trabalho. Grupo de usuários Bergen Linux da Noruega em 2001 , enviando um ping com cada pombo numa distância de 5 km:
O ping foi enviado aproximadamente às 12h15. Decidimos fazer um intervalo de 7,5 minutos entre os pacotes, o que idealmente deveria ter resultado em alguns pacotes sem resposta. No entanto, as coisas não foram bem assim. Nosso vizinho tinha um bando de pombos sobrevoando sua propriedade. E os nossos pombos não queriam voar direto para casa, primeiro queriam voar com outros pombos. E quem pode culpá-los, visto que o sol apareceu pela primeira vez depois de alguns dias nublados?
No entanto, seus instintos venceram e vimos como, depois de brincar por cerca de uma hora, um casal de pombos se separou do bando e seguiu na direção certa. Nós nos regozijamos. E eram mesmo os nossos pombos, porque pouco depois recebemos uma denúncia de outro local de que um pombo tinha pousado no telhado.
Finalmente, a primeira pomba chegou. O pacote de dados foi cuidadosamente removido de sua pata, descompactado e escaneado. Depois de verificar manualmente o OCR e corrigir alguns erros, o pacote foi aceito como válido e nossa alegria continuou.
Para volumes realmente grandes de dados (de tal forma que o número necessário de pombos se torna difícil de atender), métodos físicos de movimentação ainda precisam ser usados. Amazon oferece o serviço – Contêiner de transporte de 45 pés em um caminhão. Um Snowmobile pode transportar até 100 PB (100 TB) de dados. Não se moverá tão rápido quanto um bando equivalente de centenas de pombos, mas será mais fácil de trabalhar.
A maioria das pessoas parece satisfeita com downloads extremamente lentos e tem pouco interesse em investir em seus próprios pombos-correio. É verdade que dá muito trabalho, diz Drew Lesofsky, e os próprios pombos geralmente não se comportam como pacotes de dados:
A tecnologia GPS está a ajudar cada vez mais os entusiastas das columbofilias e estamos a compreender melhor como os nossos pombos voam e porque é que alguns voam mais rápido do que outros. A linha mais curta entre dois pontos é uma linha reta, mas os pombos raramente voam em linha reta. Freqüentemente, eles ziguezagueiam, voando aproximadamente na direção desejada e ajustando o curso à medida que se aproximam de seu destino. Alguns deles são fisicamente mais fortes e voam mais rápido, mas um pombo mais bem orientado, sem problemas de saúde e fisicamente treinado pode ultrapassar um pombo que voa rápido e com uma bússola fraca.
Lesofsky tem bastante confiança nos pombos como portadores de dados: “Eu me sentiria bastante confiante ao enviar informações com meus pombos”, diz ele, embora esteja preocupado com a correção de erros. “Eu lançaria pelo menos três de cada vez para garantir que mesmo que um deles tivesse uma bússola ruim, os outros dois teriam uma bússola melhor e, em última análise, a velocidade de todos os três seria mais rápida.”
Os problemas com a implementação do IPoAC e a crescente confiabilidade de redes razoavelmente rápidas (e muitas vezes sem fio) fizeram com que a maioria dos serviços que dependiam de pombos (e havia muitos deles) mudassem para métodos de transferência de dados mais tradicionais nas últimas décadas.
E devido a todos os preparativos preliminares necessários para estabelecer um sistema de dados de pombos, alternativas comparáveis (como drones de asa fixa) podem tornar-se mais viáveis. No entanto, os pombos ainda têm algumas vantagens: escalam bem, trabalham para obter sementes, são mais fiáveis, têm um sistema muito complexo para evitar obstáculos, tanto a nível de software como de hardware, e podem recarregar-se.
Como tudo isso afetará o futuro do padrão IPoAC? Existe um padrão, é acessível a todos, mesmo que seja um pouco absurdo. Perguntamos a Brian Carpenter se ele estava preparando outra atualização do padrão e ele disse que estava pensando se os pombos poderiam carregar qubits. Mas mesmo que o IPoAC seja um pouco complexo (e um pouco estúpido) para as suas necessidades de transferência de dados pessoais, todos os tipos de redes de comunicação não padronizadas continuarão a ser necessárias num futuro próximo, e a nossa capacidade de gerar enormes quantidades de dados continua a crescer mais rapidamente. do que a nossa capacidade de transmiti-lo.
Obrigado ao usuário AyrA_ch por apontar informações para seu , e para conveniência , o que ajuda a calcular a que distância os pombos realmente estão de outros métodos de transmissão de dados.
Fonte: habr.com