Poštový holub s nákladom microSD kariet dokáže prenášať veľké objemy dát rýchlejšie a lacnejšie ako takmer akákoľvek iná metóda.
Pozn. prekl.: hoci originál tohto článku bol zverejnený na stránke IEEE Spectrum 1. apríla, všetky uvádzané fakty sú celkom dôveryhodné.
Vo februári výstup prvej na svete microSD karty s kapacitou 1 terabajt. Táto karta, ako aj ostatné karty tohto formátu, je veľmi malá, s rozmermi len 15 x 11 x 1 mm a váži 250 mg. Môže obsahovať neuveriteľné množstvo dát na veľmi malom fyzickom priestore, a kúpiť ju môžete za 550 dolárov. Pre lepšie pochopenie, prvé microSD karty s kapacitou 512 GB sa objavili len rok predtým, vo februári 2018.
Sme tak silno zvyknutí na rýchlosť pokroku v oblasti počítačovej techniky, že tieto nárasty hustoty úložísk zostávajú takmer bez povšimnutia a niekedy sa im dostane len tlačovej správy a niekoľkých článkov v blogoch. Zaujímavejšie (a pravdepodobne to povedie k vážnejším následkom) je, ako rýchlo rastú naše schopnosti generovať a uchovávať dáta v porovnaní s našimi možnosťami prenášať ich cez siete dostupné väčšine ľudí.
Tento problém nie je nový a už niekoľko desaťročí sa rôzne „chitronety“ používali na fyzickú prepravu dát z jedného miesta na druhé – pešo, poštou alebo aj exotickejšími metódami. Jednou z metód prenosu dát, ktorá sa aktívne používala posledných tisíc rokov, sú poštové holuby, ktoré sú schopné precestovať stovky alebo dokonca tisíce kilometrov a vracajú sa domov, pričom využívajú navigačné techniky, ktorých povaha nie je doteraz presne študovaná. Ukazuje sa, že z hľadiska priepustnosti (množstva dát prenášaných na danú vzdialenosť za daný čas) zostáva „peronet“ na báze holubov efektívnejší ako typické siete.
Z „štandardu prenosu IP dátagramov vzdušnými dopravcami“
1. apríla 1990 David Weitzman navrhol Request for Comment (RFC) s názvom „«, známy teraz ako IPoAC. RFC 1149 popisuje „experimentálnu metódu enkapsulácie IP dátagramov v leteckých prenášačoch“ a má už niekoľko aktualizácií týkajúcich sa kvality služby a prechodu na IPv6 (publikovaných 1. apríla 1999 a 1. apríla 2011).
Odosielanie RFC na Deň smiechu je tradícia, ktorá sa začala v roku 1978 s RFC 748, v ktorom sa navrhlo, aby po odoslaní na telnet server príkazom IAC DONT RANDOMLY-LOSE server prestal náhodne strácať dáta. Celkom rozumný nápad, nie? A to je jedno z vlastností prvého aprílového RFC, vysvetľuje , ktorý viedol pracovnú skupinu pre siete v CERN-e od roku 1985 do 1996, predsedal IETF od roku 2005 do 2007 a teraz žije na Novom Zélande. „Mal by byť technicky realizovateľný (t.j. nesmú porušovať zákony fyziky), a mali by ste prečítať aspoň jednu stránku, aby ste pochopili, že je to žart,“ hovorí. – „A samozrejme, mal by byť absurdný.“
Carpenter, spolu so svojím kolegom Bobom Hindenom, písali aprílové RFC, v ktorých popisovali , v roku 2011. A ešte aj po dvoch desaťročiach po svojom vzniku je IPoAC stále dobre známy. „Všetci vedia o leteckých prenášačoch,“ povedal nám Carpenter. – „Raz sme s Bobom hovorili na stretnutí IETF o rozšírení IPv6 a myšlienka pridať to k IPoAC sa zdala veľmi prirodzená.“
, pôvodne definujúci IPoAC, popisuje množstvo výhod nového štandardu:
Rôzne služby je možné poskytovať pomocou prioritizácie klovania. Navyše existuje zabudované rozpoznávanie a ničenie červov. Keďže IP nezaručuje 100% doručenie paketov, so stratou prenášača sa dá zmieriť. S časom sa prenášače samy obnovujú. Multicast nie je definovaný a búrky môžu viesť k strate dát. Existuje možnosť robiť vytrvalé pokusy o doručenie, až do pádu prenášača. Auditné záznamy sa generujú automaticky a často ich možno nájsť v káblových žľaboch a na kmeňoch [angl. log znamená ako „kmeň“ tak aj „záznamový denník“ / pozn. prekl.].
Aktualizácia v súvislosti s zlepšením kvality (RFC 2549) pridáva niekoľko dôležitých detailov:
Multicast is supported, but it requires the implementation of a cloning device. Carriers may lose their way if they are positioned on a cut tree. Carriers are distributed across the inheritance tree. On average, the TTL of carriers is 15 years, so their use in searches across the expanding ring is limited.
Ostriches can be seen as alternative carriers, possessing much greater capabilities for transmitting large volumes of information, but ensuring slower delivery and requiring bridges between different regions.
You can find further discussion on the quality of service in .
from Carpenter, which describes IPv6 for IPoAC, mentions potential complexities related to packet routing:
The passage of carriers through the territory of similar carriers, without establishing equality agreements for information exchange, can lead to abrupt route changes, packet looping, and out-of-order delivery. The passage of carriers through the territory of predators can result in significant packet loss. It is recommended to consider these factors in the routing table formulation algorithm. Those implementing these routes, to ensure reliable delivery, should consider policy-based routing that avoids areas dominated by local and predatory carriers.
There is evidence that some carriers have a tendency to eat other carriers and subsequently transport the consumed payload. This may serve as a new method for tunneling IPv4 packets within IPv6 packets, or vice versa.
The IPoAC standard was proposed in 1990, but messages sent via carrier pigeons took much longer: the photo shows the sending of a carrier pigeon in Switzerland, between 1914 and 1918.
Je logické očakávať od štandardu, ktorého koncept bol vynájdený už v roku 1990, že pôvodný formát na prenos údajov cez protokol IPoAC súvisel s tlačením hexadecimálnych znakov na papier. Odvtedy sa toho veľa zmenilo a objem údajov, ktorý sa zmestí do určených fyzických objemov a hmotnosti, sa neuveriteľne zvýšil, pričom hmotnosť užitočného nákladu jednotlivého holuba zostala rovnaká. Holuby sú schopné prenášať užitočný náklad, ktorý predstavuje značné percento ich telesnej hmotnosti – priemerný poštový holub váži okolo 500 g a na začiatku 20. storočia dokázali prenášať 75-gramové fotoaparáty na prieskum územia protivníka.
Hovorili sme s , nadšencom pretekania holubov z Marylandu, a potvrdil, že holuby bez námahy môžu niesť až 75 gramov (a možno aj trochu viac) "počas dňa na akúkoľvek vzdialenosť". Pri tom môžu preletieť značné vzdialenosti – svetový rekord pre poštového holuba drží jedna nebojácna vtáčica, ktorá dokázala preletieť z Arrasu vo Francúzsku domov do Hočiminovho Mesta vo Vietname, prekonajúc vzdialenosť 11 500 km za 24 dní. Väčšina poštových holubov, samozrejme, nie je schopná letieť tak ďaleko. Typická dĺžka dlhých tratí na pretekoch, podľa slov Lesofského, predstavuje okolo 1000 km a vtáky ju prekonávajú priemernou rýchlosťou okolo 70 km/h. Na kratších vzdialenostiach sú sprinteri schopní dosiahnuť rýchlosti až 177 km/h.
Spočítaním všetkého dokážeme zistiť, že ak by sme naložili poštového holuba do jeho maximálnej nosnosti 75 gramov kartami microSD na 1 TB, pričom každá váži 250 mg, holub by mohol niesť na sebe 300 TB údajov. Pri prelete z San Francisca do New Yorku (4130 km) maximálnou sprinterskou rýchlosťou by dosiahol rýchlosť prenosu údajov 12 TB/h, alebo 28 Gbit/s, čo je niekoľko rádov nad väčšinou internetových pripojení. V USA napríklad najrýchlejšia priemerná rýchlosť sťahovania sa pozoruje v Kansas City, kde sa cez Google Fiber údaje prenášajú rýchlosťou 127 Mbit/s. Pri tejto rýchlosti by sťahovanie 300 TB trvalo 240 dní – a za ten čas by náš holub mohol obletieť zemeguľu 25-krát.
Predpokladajme, že tento príklad nevyzerá veľmi realisticky, pretože popisuje akého si nadľudského holuba, takže späť na zem. Vezmime si priemernú rýchlosť letu 70 km/h a zaťažíme vtáka polovicou maximálneho nákladu v terabajtových pamäťových kartách – na 37,5 gramov. A aj tak, ak porovnáme tento spôsob s veľmi rýchlym gigabitovým pripojením, holub vyhráva. Holub dokáže obletieť viac ako polovicu zemegule za čas, kým sa naša prenos súborov dokončí, z čoho vyplýva, že dáta bude rýchlejšie poslať holubom doslova do akéhokoľvek miesta na zemi, než ich prenášať cez internet.
Samozrejme, toto porovnanie reflektuje iba čistú priepustnosť. Nezohľadňujeme čas a úsilie potrebné na kopírovanie dát na microSD karty, ich nakládku na holuba a čítanie dát po príchode vtáka na miesto určenia. Zdržania sú zjavne vysoké, takže niečo okrem jednosmerného prenosu by bolo nepraktické. Najväčšie obmedzenie spočíva v tom, že poštový holub letí iba jedným smerom a na jedno miesto určenia, takže nemôžete vybrať cieľ odoslania dát, a rovnako budete musieť prepraviť holubov na miesto, odkiaľ ich chcete odoslať, čo tiež obmedzuje ich praktickú užitočnosť.
Fakt však zostáva faktom – aj pri realistických odhadoch užitočného nákladu a rýchlosti holuba, ako aj internetového pripojenia, je ťažké prekonať čistú priepustnosť holuba.
S ohľadom na to všetko stojí za zmienku, že prenos dát holubmi bol testovaný v reálnom svete a celkom dobre sa s tým popasovali. Skupina užívateľov Bergen Linux z Nórska v roku 2001 , odosielajúc po jednom pingu s každým holubom na vzdialenosť 5 km:
Ping bol odoslaný približne o 12:15. Rozhodli sme sa robiť interval 7,5 minúty medzi paketmi, čo ideálne malo viesť k tomu, že pár paketov zostane bez odpovede. Avšak všetko neprebehlo presne tak. Naším susedom nad pozemkom lietal chvost holubov. A naši holubi nechceli letieť priamo domov, najprv si chceli zalietať s ostatnými holubmi. A kto by ich mohol obviňovať, keď slnko vyšlo prvýkrát po niekoľkých zamračených dňoch?
Avšak ich inštinkty zvíťazili a my sme videli, ako sa pohrali asi hodinu, pár holubov sa odtrhlo od stáda a vydalo sa správnym smerom. Oslavili sme to. A skutočne to boli naši holubi, pretože čoskoro potom sme dostali správu z iného miesta, že holub pristál na streche.
Nakoniec dorazil prvý holub. Dátový balík bol starostlivo odstránený z jeho nohy, rozbalený a naskenovaný. Po ručnej kontrole OCR a oprave niekoľkých chýb bol balík prijatý ako platný a naše oslavy pokračovali.
Preozaj veľké objemy údajov (také, že požadované množstvo holubov je ťažké obsluhovať), sa stále musia používať fyzické metódy presunu. Amazon ponúka službu – 45-stopy dlhý kontajner na nákladnom aute. Jeden Snowmobile môže prepraviť až 100 PB (100 000 TB) údajov. Pôjde to síce pomalšie ako ekvivalentné stádo z niekoľkých stoviek holubov, ale práca s ním bude jednoduchšia.
Väčšinu ľudí zjavne uspokojuje veľmi pomalé nahrávanie a málo ich zaujímajú investície do vlastných poštových holubov. To skutočne vyžaduje veľa práce, hovorí Drew Lesofsky, a samotní holubi sa zvyčajne správajú, akoby neboli údajmi:
Technológia GPS čoraz viac pomáha nadšencom holubích pretekov a získavame lepší prehľad o tom, ako lietajú naši holubi a prečo niektorí lietajú rýchlejšie ako ostatní. Najkratšia línia medzi dvoma bodmi by bola priamka, ale holubi zriedka lietajú priamo. Často vykresľujú zakrivenia, letiac zhruba správnym smerom, a potom upravujú kurz, keď sa blížia k cieľovému bodu. Niektorí z nich sú fyzicky silnejší a lietajú rýchlejšie, avšak holub, ktorý má lepšiu orientáciu, nemá problémy so zdravím a je fyzicky trénovaný, môže predbehnúť rýchlo lietajúceho holuba so zlým kompasom.
Lesofsky má dosť dôvery v holuby ako nosiče údajov: „Celkom isto by som posielal informácie svojimi holubmi,“ hovorí a pritom dbá na opravu chýb. „Púšťal by som aspoň troch súčasne, aby som zabezpečil, že aj keby jeden z nich mal slabý kompas, dvaja ostatní budú mať lepší, a nakoniec bude rýchlosť všetkých troch vyššia.“
Problémy s implementáciou IPoAC a zvyšovaním spoľahlivosti dostatočne rýchlych (a často bezdrôtových) sietí znamenajú, že väčšina služieb, ktoré sa spoliehali na holuby (áno, takých bolo veľa), sa v posledných niekoľkých desaťročiach prepla na tradičnejšie metódy prenosu dát.
A kvôli všetkým predbežným prípravám potrebným na zariadenie systému prenosu dát holubmi, porovnateľné alternatívy (ako drony s pevným krídlom) sa môžu stať životaschopnejšími. Avšak holuby majú stále niektoré výhody: dobre sa škálujú, pracujú za malé náklady, sú spoľahlivejšie, majú veľmi sofistikovaný systém vyhýbania sa prekážkam na softvérovej aj hardvérovej úrovni a dokážu sa samy dobíjať.
Ako to všetko ovplyvní budúcnosť štandardu IPoAC? Štandard existuje, je k dispozícii pre každého, aj keď je trochu absurdný. Spýtali sme sa Briana Carpentera, či nechystá ďalšie aktualizácie štandardu, a povedal nám, že uvažuje nad tým, či by holuby nemohli prenášať kubity. Ale aj keď je IPoAC trochu zložitý (a trochu hlúpy) pre vaše potreby prenosu dát, rôzne siete nekonvenčnej komunikácie budú v dohľadnej budúcnosti potrebné a naša schopnosť generovať obrovské množstvá dát naďalej rastie rýchlejšie ako naše možnosti ich prenosu.
Ďakujeme používateľovi AyrA_ch za nasmerovanie na informácie svojím , a za užitočný , ktorý pomáha vypočítať, ako veľmi holuby prekonávajú iné metódy prenosu dát.
Zdroj: habr.com
