Poštový holub nabitý microSD kartami dokáže prenášať veľké množstvo dát rýchlejšie a lacnejšie ako takmer akýkoľvek iný spôsob.
Poznámka prekl.: originál tohto článku sa síce objavil na stránke IEEE Spectrum 1. apríla, ale všetky fakty v ňom uvedené sú celkom spoľahlivé.
Vo februári o vydaní prvej microSD flash karty na svete s kapacitou 1 terabajt. Rovnako ako ostatné karty tohto formátu je maličká, meria len 15 x 11 x 1 mm a váži 250 mg. Do veľmi malého fyzického priestoru sa zmestí neuveriteľné množstvo dát a dá sa kúpiť za 550 dolárov. Aby ste pochopili, prvé 512 GB microSD karty sa objavili len o rok skôr, vo februári 2018.
Zvykli sme si na rýchlosť pokrokov vo výpočtovej technike, že tieto nárasty hustoty úložného priestoru zostávajú väčšinou nepovšimnuté, niekedy si vyslúžime tlačovú správu a príspevok na blogu alebo dva. Čo je zaujímavejšie (a pravdepodobne to bude mať väčšie dôsledky), je, o koľko rýchlejšie rastie naša schopnosť generovať a ukladať dáta v porovnaní s našou schopnosťou prenášať ich cez siete dostupné väčšine ľudí.
Tento problém nie je nový a už niekoľko desaťročí sa na fyzický prenos údajov z jedného miesta na druhé používajú rôzne typy „cunnetov“ – pešo, poštou alebo exotickejšími metódami. Jedným zo spôsobov prenosu údajov, ktorý sa aktívne využíva posledných tisíc rokov, sú poštové holuby, ktoré sú schopné prejsť stovky až tisícky kilometrov, vrátiť sa domov a využívať navigačné techniky, ktorých povaha ešte nie je známa. precízne naštudované. Ukazuje sa, že pokiaľ ide o priepustnosť (množstvo dát prenesených na danú vzdialenosť v danom čase), Peronet na báze holubov zostáva efektívnejší ako typické siete.
Zo „štandardu prenosu IP datagramu pre leteckých dopravcov“
1. apríla 1990 David Weitzman navrhol Žiadosť o komentár (RFC) s názvom „“, teraz známy ako IPoAC. RFC 1149 popisuje „experimentálnu metódu zapuzdrenia IP datagramov u leteckých dopravcov“ a už má niekoľko aktualizácií týkajúcich sa kvality služieb a prechodu na IPv6 (publikované 1. apríla 1999 a 1. apríla 2011).
Odoslanie RFC na 1978. apríla je tradíciou, ktorá sa začala v roku 748 RFC XNUMX, ktorý navrhoval, že odoslanie príkazu IAC DONT RANDOMLY-LOSE na telnet server by zastavilo náhodnú stratu údajov servera. Celkom dobrý nápad, nie? A to je jedna z vlastností prvoaprílového RFC, vysvetľuje , ktorý v rokoch 1985 až 1996 viedol Networking Working Group v CERN-e, v rokoch 2005 až 2007 predsedal IETF a teraz žije na Novom Zélande. „Musí to byť technicky uskutočniteľné (t. j. neporušuje fyzikálne zákony) a musíte si prečítať aspoň stránku, kým si uvedomíte, že ide o vtip,“ hovorí. "A, prirodzene, musí to byť absurdné."
Carpenter spolu so svojím kolegom Bobom Hindenom sami napísali aprílové RFC, ktoré popisovali , v roku 2011. A dokonca aj dve desaťročia po svojom zavedení je IPoAC stále dobre známy. „Každý vie o leteckých dopravcoch,“ povedal nám Carpenter. "Bob a ja sme sa jedného dňa na stretnutí IETF rozprávali o šírení IPv6 a myšlienka pridať ho do IPoAC prišla veľmi prirodzene."
, ktorý pôvodne definoval IPoAC, popisuje mnohé z výhod nového štandardu:
Prostredníctvom stanovenia priorít možno poskytnúť mnoho rôznych služieb. Okrem toho je tu zabudované rozpoznávanie a ničenie červov. Keďže IP nezaručuje 100% doručenie paketov, možno stratu nosiča tolerovať. V priebehu času sa nosiči zotavia sami. Vysielanie nie je definované a búrka môže viesť k strate údajov. Je možné vykonávať trvalé pokusy o doručenie, kým nosič nespadne. Kontrolné záznamy sa generujú automaticky a často ich možno nájsť v káblových žľaboch a na protokoloch [Angličtina log znamená „zápisník“ aj „zápisník na zápis“ / cca. preklad].
Aktualizácia kvality (RFC 2549) pridáva niekoľko dôležitých podrobností:
Multicasting, aj keď je podporovaný, vyžaduje implementáciu klonovacieho zariadenia. Nosiči sa môžu stratiť, ak sa postavia na strom, ktorý sa rúbe. Nosiče sú rozmiestnené pozdĺž stromu dedičstva. Prepravcovia majú priemernú TTL 15 rokov, takže ich použitie pri rozširovaní vyhľadávania prsteňov je obmedzené.
Pštrosy možno považovať za alternatívnych dopravcov s oveľa väčšou kapacitou na prenos veľkého množstva informácií, ktoré však poskytujú pomalšie doručovanie a vyžadujú mosty medzi rôznymi oblasťami.
Dodatočnú diskusiu o kvalite služieb nájdete v .
od Carpenter, popisujúci IPv6 pre IPoAC, okrem iného spomína potenciálne komplikácie spojené so smerovaním paketov:
Prechod dopravcov cez územie im podobných dopravcov bez uzatvorenia dohôd o výmene informácií typu peer-to-peer môže viesť k prudkej zmene trasy, zacykleniu balíkov a doručeniu mimo poradia. Prechod dopravcov cez územie predátorov môže viesť k výraznej strate balíkov. Odporúča sa, aby sa tieto faktory zohľadnili v algoritme návrhu smerovacej tabuľky. Tí, ktorí budú implementovať tieto trasy, aby zabezpečili spoľahlivé doručenie, by mali zvážiť smerovanie založené na politikách, ktoré sa vyhýbajú oblastiam, kde prevládajú miestni a draví dopravcovia.
Existujú dôkazy, že niektorí dopravcovia majú tendenciu zjesť iných dopravcov a potom prepravovať zjedený náklad. To môže poskytnúť novú metódu tunelovania paketov IPv4 na pakety IPv6 alebo naopak.
Štandard IPoAC bol navrhnutý v roku 1990, ale poštové holuby posielali správy oveľa dlhšie: fotografia ukazuje poštového holuba odosielaného do Švajčiarska v rokoch 1914 až 1918.
Od štandardu, ktorého koncept bol vynájdený už v roku 1990, je logické očakávať, že pôvodný formát na prenos dát cez protokol IPoAC bol spojený s tlačou hexadecimálnych znakov na papier. Odvtedy sa toho veľa zmenilo a množstvo dát, ktoré sa zmestia do daného fyzického objemu a hmotnosti neskutočne narástlo, pričom veľkosť nosnosti jednotlivého holuba zostala rovnaká. Holuby sú schopné niesť náklad, ktorý predstavuje značné percento ich telesnej hmotnosti – priemerný poštový holub váži asi 500 gramov a začiatkom 75. storočia mohli niesť XNUMX gramové kamery na prieskum na nepriateľské územie.
Rozprávali sme sa s , nadšenec pretekov holubov z Marylandu, potvrdil, že holuby môžu ľahko uniesť až 75 gramov (a možno o niečo viac) „na akúkoľvek vzdialenosť počas dňa“. Zároveň dokážu preletieť značnú vzdialenosť – svetový rekord v poštovom holube drží jeden nebojácny vták, ktorému sa podarilo preletieť z francúzskeho Arrasu do svojho domova v Hočiminovom meste vo Vietname, pričom prekonal cestu 11 500 km za 24 dní. Väčšina poštových holubov, samozrejme, nie je schopná letieť tak ďaleko. Typická dĺžka dlhej pretekárskej dráhy je podľa Lesofského okolo 1000 km a vtáky ju prekonávajú priemernou rýchlosťou okolo 70 km/h. Na kratšie vzdialenosti môžu šprintéri dosiahnuť rýchlosť až 177 km/h.
Keď si to všetko dáme dokopy, môžeme vypočítať, že ak poštového holuba zaťažíme do jeho maximálnej nosnosti 75 gramov 1 TB microSD kartami, z ktorých každá váži 250 mg, tak holub unesie 300 TB dát. Pri cestovaní zo San Francisca do New Yorku (4130 12 km) maximálnou rýchlosťou šprintu by dosiahol rýchlosť prenosu dát 28 TB/h alebo 127 Gbit/s, čo je o niekoľko rádov viac ako väčšina internetových pripojení. Napríklad v USA sú najrýchlejšie priemerné rýchlosti sťahovania zaznamenané v Kansas City, kde Google Fiber prenáša dáta rýchlosťou 300 Mbps. Pri tejto rýchlosti by stiahnutie 240 TB trvalo 25 dní – a za ten čas by náš holub dokázal obletieť zemeguľu XNUMX-krát.
Povedzme, že tento príklad nevyzerá veľmi realisticky, pretože popisuje nejakého superholuba, takže spomaľme. Vezmime si priemernejšiu letovú rýchlosť 70 km/h a zaťažíme vtáka polovičným maximálnym zaťažením v terabajtových pamäťových kartách – 37,5 gramu. A predsa, aj keď túto metódu porovnáme s veľmi rýchlym gigabitovým pripojením, vyhráva holub. Holub bude schopný oboplávať viac ako polovicu zemegule za čas potrebný na dokončenie prenosu súborov, čo znamená, že bude rýchlejšie posielať údaje holubom doslova kdekoľvek na svete, ako ich prenášať cez internet.
Prirodzene ide o porovnanie čistej priepustnosti. Neberieme do úvahy čas a úsilie potrebné na skopírovanie údajov na karty microSD, ich načítanie na holuba a načítanie údajov, keď vták dorazí na miesto určenia. Latencie sú samozrejme vysoké, takže čokoľvek iné ako jednosmerný prenos by bolo nepraktické. Najväčším obmedzením je, že poštový holub letí len jedným smerom a na jedno miesto určenia, takže si nemôžete vybrať cieľ pre odoslanie dát a holuby musíte dopraviť tam, odkiaľ ich chcete poslať, čo tiež obmedzuje ich praktické využitie.
Faktom však zostáva, že ani pri reálnych odhadoch nosnosti a rýchlosti holuba, ako aj jeho internetového pripojenia, čistá priepustnosť holuba len tak neprekoná.
S ohľadom na toto všetko stojí za zmienku, že holubia komunikácia bola testovaná v reálnom svete a odvádza celkom dobrú prácu. Bergen Linux užívateľská skupina z Nórska v roku 2001 , zaslanie jedného pingu s každým holubom na vzdialenosť 5 km:
Ping bol odoslaný približne o 12:15 hod. Rozhodli sme sa urobiť interval 7,5 minúty medzi paketmi, čo by v ideálnom prípade malo viesť k tomu, že niekoľko paketov zostalo nezodpovedaných. Veci však nešli celkom tak. Nášmu susedovi ponad jeho pozemok lietalo kŕdeľ holubov. A naše holuby nechceli letieť rovno domov, najskôr chceli letieť s inými holubmi. A kto ich môže viniť, keď slnko vyšlo prvýkrát po pár zamračených dňoch?
Ich inštinkty však zvíťazili a my sme videli, ako sa po asi hodinovom šantení pár holubov odtrhlo od kŕdľa a vydali sa správnym smerom. radovali sme sa. A skutočne to boli naše holuby, pretože krátko na to sme dostali hlásenie z inej lokality, že na strechu pristál holub.
Konečne priletela prvá holubica. Dátový balík bol opatrne odstránený z jeho labky, rozbalený a naskenovaný. Po manuálnej kontrole OCR a oprave niekoľkých chýb bol balík prijatý ako platný a naša radosť pokračovala.
Pre skutočne veľké objemy údajov (také, že potrebný počet holubov sa stáva obtiažnou obsluhou), sa stále musia používať fyzické metódy pohybu. Amazon službu ponúka – 45-stopový prepravný kontajner na kamióne. Jeden snežný skúter dokáže preniesť až 100 PB (100 000 TB) dát. Nebude sa pohybovať tak rýchlo ako ekvivalentný kŕdeľ niekoľkých stoviek holubov, ale bude sa s ním ľahšie pracovať.
Zdá sa, že väčšina ľudí je spokojná s mimoriadne pokojným sťahovaním a majú malý záujem investovať do vlastných poštových holubov. Je pravda, že to vyžaduje veľa práce, hovorí Drew Lesofsky, a samotné holuby sa zvyčajne nesprávajú ako dátové pakety:
Technológia GPS čoraz viac pomáha nadšencom holubárskych pretekov a my stále lepšie rozumieme tomu, ako naše holuby lietajú a prečo niektoré lietajú rýchlejšie ako iné. Najkratšia čiara medzi dvoma bodmi je priamka, ale holuby len zriedka lietajú po priamke. Často kľukatia, letia zhruba požadovaným smerom a potom upravujú kurz, keď sa blížia k cieľu. Niektorí sú fyzicky silnejší a lietajú rýchlejšie, ale holub, ktorý sa lepšie orientuje, nemá žiadne zdravotné problémy a je fyzicky trénovaný, môže rýchlo letiaceho holuba so slabým kompasom predbehnúť.
Lesofsky dosť dôveruje holubom ako nositeľom údajov: „Cítil by som sa celkom istý pri odosielaní informácií s mojimi holubmi,“ hovorí, pričom má obavy z opravy chýb. "Vypustil by som aspoň tri naraz, aby som zabezpečil, že aj keby jeden z nich mal zlý kompas, ďalšie dva by mali lepší kompas a v konečnom dôsledku by rýchlosť všetkých troch bola rýchlejšia."
Problémy s implementáciou IPoAC a zvyšujúca sa spoľahlivosť primerane rýchlych (a často aj bezdrôtových) sietí spôsobili, že väčšina služieb, ktoré sa spoliehali na holuby (a nebolo ich málo), prešla v posledných desaťročiach na tradičnejšie metódy prenosu údajov.
A vzhľadom na všetky predbežné prípravy potrebné na nastavenie systému údajov o holuboch sa porovnateľné alternatívy (ako drony s pevnými krídlami) môžu stať životaschopnejšími. Holuby však stále majú určité výhody: dobre sa škálujú, fungujú na semená, sú spoľahlivejšie, majú v sebe zabudovaný veľmi zložitý systém vyhýbania sa prekážkam na softvérovej aj hardvérovej úrovni a vedia sa samé dobíjať.
Ako to všetko ovplyvní budúcnosť štandardu IPoAC? Existuje štandard, je prístupný každému, aj keď je trochu absurdný. Spýtali sme sa Briana Carpentera, či pripravuje ďalšiu aktualizáciu štandardu, a povedal, že premýšľa o tom, či holuby môžu nosiť qubity. Ale aj keď je IPoAC trochu zložitý (a trochu hlúpy) pre vaše potreby prenosu osobných údajov, všetky druhy neštandardných komunikačných sietí zostanú v dohľadnej budúcnosti nevyhnutné a naša schopnosť generovať obrovské množstvo údajov bude stále rýchlejšie rásť. než naša schopnosť ho prenášať.
Ďakujem používateľovi AyrA_ch za to, že mu dal informácie a pre pohodlné , ktorý pomáha vypočítať, ako ďaleko sú holuby skutočne vpredu od iných metód prenosu údajov.
Zdroj: hab.com