Ang Peronet na nakabatay sa kalapati ay pa rin ang pinakamabilis na paraan upang magpadala ng malaking halaga ng impormasyon

Ang isang carrier pigeon na puno ng mga microSD card ay maaaring maglipat ng malalaking halaga ng data nang mas mabilis at mas mura kaysa sa halos anumang iba pang paraan.

Ang Peronet na nakabatay sa kalapati ay pa rin ang pinakamabilis na paraan upang magpadala ng malaking halaga ng impormasyon

Tandaan transl.: bagaman ang orihinal ng artikulong ito ay lumabas sa website ng IEEE Spectrum noong Abril 1, lahat ng mga katotohanang nakalista dito ay lubos na maaasahan.

Noong Pebrero Inihayag ng SanDisk tungkol sa paglabas ng unang microSD flash card sa mundo na may kapasidad na 1 terabyte. Ito, tulad ng ibang mga card sa format na ito, ay maliit, na may sukat lamang na 15 x 11 x 1 mm, at tumitimbang ng 250 mg. Maaari itong magkasya ng hindi kapani-paniwalang dami ng data sa isang napakaliit na pisikal na espasyo, at mabibili sa halagang $550. Para lang naiintindihan mo, ang unang 512 GB microSD card ay lumitaw isang taon lang ang nakalipas, noong Pebrero 2018.

Nasanay na kami sa bilis ng mga pag-unlad sa pag-compute na ang mga pagtaas na ito sa density ng imbakan ay hindi napapansin, kung minsan ay nakakakuha ng isang press release at isang post sa blog o dalawa. Ang mas kawili-wili (at malamang na magkaroon ng mas malaking kahihinatnan) ay kung gaano kabilis lumalago ang kakayahan nating bumuo at mag-imbak ng data kumpara sa kakayahan nating ipadala ito sa mga network na naa-access ng karamihan ng mga tao.

Ang problemang ito ay hindi na bago, at sa loob ng mga dekada ngayon ang iba't ibang uri ng "cunnets" ay ginagamit upang pisikal na maghatid ng data mula sa isang lugar patungo sa isa pa - sa pamamagitan ng paglalakad, sa pamamagitan ng koreo, o sa pamamagitan ng mas kakaibang mga pamamaraan. Ang isa sa mga paraan ng paghahatid ng data na aktibong ginagamit sa nakalipas na libong taon ay ang mga kalapati ng carrier, na may kakayahang maglakbay ng daan-daan o kahit libu-libong kilometro ang haba, pauwi, at gumamit ng mga diskarte sa pag-navigate, na ang likas na katangian ay hindi pa tiyak na pinag-aralan. Lumalabas na sa mga tuntunin ng throughput (ang dami ng data na inilipat sa isang naibigay na distansya sa isang partikular na oras), ang Peronet na nakabatay sa kalapati ay nananatiling mas mahusay kaysa sa mga tipikal na network.

Ang Peronet na nakabatay sa kalapati ay pa rin ang pinakamabilis na paraan upang magpadala ng malaking halaga ng impormasyon
Mula sa "IP Datagram Transmission Standard for Air Carriers"

Noong Abril 1, 1990, iminungkahi ni David Weitzman Konseho ng Internet Engineering Request for Comment (RFC) na pinamagatang "pamantayan para sa paghahatid ng mga IP datagram ng mga air carrier", na kilala ngayon bilang IPoAC. Ang RFC 1149 ay naglalarawan ng "isang eksperimentong pamamaraan para sa pag-encapsulate ng mga IP datagram sa mga air carrier", at mayroon nang ilang mga update tungkol sa parehong kalidad ng serbisyo at paglipat sa IPv6 (nai-publish noong Abril 1, 1999 at Abril 1, 2011, ayon sa pagkakabanggit).

Ang pagpapadala ng RFC sa April Fool's Day ay isang tradisyon na nagsimula noong 1978 sa RFC 748, na nagmungkahi na ang pagpapadala ng IAC DONT RANDOMLY-LOSE na command sa isang telnet server ay magpapahinto sa server na random na mawawalan ng data. Isang magandang ideya, hindi ba? At ito ay isa sa mga katangian ng April Fool's RFC, paliwanag Brian Carpenter, na namuno sa Networking Working Group sa CERN mula 1985 hanggang 1996, ang namuno sa IETF mula 2005 hanggang 2007, at ngayon ay nakatira sa New Zealand. "Kailangan itong maging teknikal na magagawa (ibig sabihin, hindi ito lumalabag sa mga batas ng pisika) at kailangan mong magbasa ng kahit isang pahina bago mo mapagtanto na ito ay isang biro," sabi niya. "At, natural, ito ay dapat na walang katotohanan."

Si Carpenter, kasama ang kanyang kasamahan na si Bob Hinden, mismo ang sumulat ng April Fool's RFC, na inilarawan Pag-upgrade ng IPoAC sa IPv6, noong 2011. At kahit na dalawang dekada pagkatapos ng pagpapakilala nito, kilala pa rin ang IPoAC. "Alam ng lahat ang tungkol sa mga air carrier," sabi sa amin ni Carpenter. "Nag-uusap kami ni Bob isang araw sa isang pulong ng IETF tungkol sa paglaganap ng IPv6, at ang ideya ng pagdaragdag nito sa IPoAC ay natural na dumating."

RFC 1149, na orihinal na tinukoy ang IPoAC, ay naglalarawan ng marami sa mga benepisyo ng bagong pamantayan:

Maraming iba't ibang serbisyo ang maaaring ibigay sa pamamagitan ng pagtukoy sa priyoridad. Bukod pa rito, mayroong built-in na pagkilala at pagkasira ng mga uod. Dahil hindi ginagarantiya ng IP ang 100% na paghahatid ng packet, ang pagkawala ng isang carrier ay maaaring tiisin. Sa paglipas ng panahon, ang mga carrier ay bumabawi sa kanilang sarili. Ang broadcast ay hindi natukoy at ang isang bagyo ay maaaring magresulta sa pagkawala ng data. Posibleng gumawa ng paulit-ulit na pagtatangka sa paghahatid hanggang sa bumaba ang carrier. Awtomatikong nabubuo ang mga audit trail at kadalasang makikita sa mga cable tray at sa mga log [Ingles Ang log ay nangangahulugang parehong "log" at "log para sa pagsulat" / humigit-kumulang. pagsasalin].

Ang pag-update ng kalidad (RFC 2549) ay nagdaragdag ng ilang mahahalagang detalye:

Ang multicasting, bagama't sinusuportahan, ay nangangailangan ng pagpapatupad ng isang cloning device. Maaaring mawala ang mga carrier kung pumuwesto sila sa isang puno na pinuputol. Ang mga carrier ay ipinamamahagi sa kahabaan ng puno ng mana. Ang mga carrier ay may average na TTL na 15 taon, kaya ang kanilang paggamit sa pagpapalawak ng mga paghahanap ng ring ay limitado.

Ang mga ostrich ay makikita bilang mga alternatibong carrier, na may mas malaking kapasidad na maglipat ng malaking halaga ng impormasyon, ngunit nagbibigay ng mas mabagal na paghahatid at nangangailangan ng mga tulay sa pagitan ng iba't ibang lugar.

Ang karagdagang pagtalakay sa kalidad ng serbisyo ay matatagpuan sa Gabay sa Michelin.

I-update ang mula sa Carpenter, na naglalarawan sa IPv6 para sa IPoAC, binanggit, bukod sa iba pang mga bagay, ang mga potensyal na komplikasyon na nauugnay sa packet routing:

Ang pagpasa ng mga carrier sa teritoryo ng mga carrier na katulad nila, nang hindi nagtatatag ng mga kasunduan sa pagpapalitan ng impormasyon ng peer-to-peer, ay maaaring humantong sa isang matalim na pagbabago sa ruta, pag-loop ng package at paghahatid ng out-of-order. Ang pagpasa ng mga carrier sa teritoryo ng mga mandaragit ay maaaring humantong sa makabuluhang pagkawala ng mga pakete. Inirerekomenda na isaalang-alang ang mga salik na ito sa algorithm ng disenyo ng routing table. Ang mga magpapatupad ng mga rutang ito, upang matiyak ang maaasahang paghahatid, ay dapat isaalang-alang ang pagruruta batay sa mga patakarang umiiwas sa mga lugar kung saan nangingibabaw ang mga lokal at mandaragit na carrier.

Mayroong katibayan na ang ilang mga carrier ay may posibilidad na kumain ng iba pang mga carrier at pagkatapos ay dalhin ang kinakain na kargamento. Ito ay maaaring magbigay ng bagong paraan para sa pag-tunnel ng mga IPv4 packet sa IPv6 packet, o vice versa.

Ang Peronet na nakabatay sa kalapati ay pa rin ang pinakamabilis na paraan upang magpadala ng malaking halaga ng impormasyon
Ang IPoAC standard ay iminungkahi noong 1990, ngunit ang mga mensahe ay naipadala ng mga carrier pigeon nang mas matagal: ang larawan ay nagpapakita ng isang carrier pigeon na ipinadala sa Switzerland, sa pagitan ng 1914 at 1918

Makatuwirang asahan mula sa isang pamantayan, na ang konsepto ay naimbento noong 1990, na ang orihinal na format para sa pagpapadala ng data sa pamamagitan ng IPoAC protocol ay nauugnay sa pag-print ng mga hexadecimal na character sa papel. Simula noon, marami ang nagbago, at ang dami ng data na umaangkop sa isang partikular na pisikal na volume at timbang ay tumaas nang hindi kapani-paniwala, habang ang laki ng kargamento ng isang indibidwal na kalapati ay nanatiling pareho. Ang mga kalapati ay may kakayahang magdala ng isang payload na isang malaking porsyento ng kanilang timbang sa katawan - ang karaniwang homing pigeon ay tumitimbang ng humigit-kumulang 500 gramo, at sa unang bahagi ng ika-75 siglo maaari silang magdala ng XNUMX gramo na mga camera para sa reconnaissance sa teritoryo ng kaaway.

Nakausap namin Drew Lesofsky, isang mahilig sa karera ng kalapati mula sa Maryland, ay nagkumpirma na ang mga kalapati ay madaling magdala ng hanggang 75 gramo (at marahil ay mas kaunti pa) "sa anumang distansya sa buong araw." Kasabay nito, maaari silang lumipad sa isang malaking distansya - ang world record para sa isang umuuwi na kalapati ay hawak ng isang walang takot na ibon, na pinamamahalaang lumipad mula sa Arras sa France patungo sa tahanan nito sa Ho Chi Minh City sa Vietnam, na sumasaklaw sa paglalakbay na 11 km sa loob ng 500 na araw. Karamihan sa mga homing pigeon, siyempre, ay hindi nakakalipad ng ganoon kalayo. Ang karaniwang haba ng mahabang kurso ng karera, ayon kay Lesofsky, ay humigit-kumulang 24 km, at tinatakpan ito ng mga ibon sa average na bilis na halos 1000 km/h. Sa mas maikling distansya, ang mga sprinter ay maaaring umabot sa bilis na hanggang 70 km/h.

Pagsasama-sama ng lahat ng ito, maaari nating kalkulahin na kung mag-load tayo ng carrier pigeon hanggang sa maximum na kapasidad ng pagdadala nito na 75 gramo na may 1 TB microSD card, na ang bawat isa ay tumitimbang ng 250 mg, kung gayon ang kalapati ay maaaring magdala ng 300 TB ng data. Ang paglalakbay mula sa San Francisco patungong New York (4130 km) sa pinakamataas na bilis ng sprint, makakamit nito ang bilis ng paglilipat ng data na 12 TB/oras, o 28 Gbit/s, na ilang mga order ng magnitude na mas mataas kaysa sa karamihan ng mga koneksyon sa Internet. Sa US, halimbawa, ang pinakamabilis na average na bilis ng pag-download ay sinusunod sa Kansas City, kung saan ang Google Fiber ay naglilipat ng data sa bilis na 127 Mbps. Sa bilis na ito, aabutin ng 300 araw upang mag-download ng 240 TB - at sa panahong iyon ay makakalipad ang ating kalapati sa buong mundo ng 25 beses.

Ang Peronet na nakabatay sa kalapati ay pa rin ang pinakamabilis na paraan upang magpadala ng malaking halaga ng impormasyon

Sabihin nating mukhang hindi masyadong makatotohanan ang halimbawang ito dahil naglalarawan ito ng isang uri ng sobrang kalapati, kaya pabagalin natin. Kumuha tayo ng mas average na bilis ng flight na 70 km/h, at i-load ang ibon ng kalahati ng maximum na load sa terabyte memory card - 37,5 gramo. At gayon pa man, kahit na ihambing natin ang pamamaraang ito sa isang napakabilis na koneksyon sa gigabit, ang kalapati ay nanalo. Ang isang kalapati ay makakapag-ikot ng higit sa kalahati ng globo sa oras na aabutin para matapos ang aming paglilipat ng file, na nangangahulugang mas mabilis na magpadala ng data sa pamamagitan ng kalapati nang literal saanman sa mundo kaysa sa paggamit ng Internet para ilipat ito.

Naturally, ito ay isang paghahambing ng purong throughput. Hindi namin isinasaalang-alang ang oras at pagsisikap na kinakailangan upang kopyahin ang data sa mga microSD card, i-load ang mga ito sa kalapati, at basahin ang data kapag dumating ang ibon sa destinasyon nito. Malinaw na mataas ang mga latency, kaya ang anumang bagay maliban sa isang one-way na paglipat ay magiging hindi praktikal. Ang pinakamalaking limitasyon ay ang homing pigeon ay lumilipad lamang sa isang direksyon at sa isang destinasyon, kaya hindi mo mapipili ang destinasyon para sa pagpapadala ng data, at kailangan mo ring dalhin ang mga kalapati sa kung saan mo gustong ipadala ang mga ito, na naglilimita rin. kanilang praktikal na paggamit.

Gayunpaman, nananatili ang katotohanan na kahit na may makatotohanang mga pagtatantya ng kargamento at bilis ng kalapati, pati na rin ang koneksyon nito sa internet, ang dalisay na throughput ng isang kalapati ay hindi madaling matalo.

Sa lahat ng ito sa isip, ito ay nagkakahalaga ng pagbanggit na ang komunikasyon ng kalapati ay nasubok sa tunay na mundo, at ito ay gumagana ng isang magandang trabaho. Grupo ng gumagamit ng Bergen Linux mula sa Norway noong 2001 matagumpay na ipinatupad ang IPoAC, nagpapadala ng isang ping sa bawat kalapati sa layong 5 km:

Ang ping ay ipinadala sa humigit-kumulang 12:15 p.m. Nagpasya kaming gumawa ng pagitan ng 7,5 minuto sa pagitan ng mga packet, na kung saan ay dapat na nagresulta sa isang pares ng mga packet na nananatiling hindi nasagot. Gayunpaman, ang mga bagay ay hindi naging ganoon. Ang aming kapitbahay ay may isang kawan ng mga kalapati na lumilipad sa kanyang ari-arian. At ang aming mga kalapati ay hindi nais na lumipad nang diretso sa bahay, una nilang nais na lumipad kasama ang iba pang mga kalapati. At sino ang maaaring sisihin sa kanila, dahil ang araw ay lumabas sa unang pagkakataon pagkatapos ng ilang maulap na araw?

Gayunpaman, nanalo ang kanilang instincts, at nakita namin kung paano, pagkatapos magsayaw nang halos isang oras, humiwalay ang dalawang kalapati sa kawan at tumungo sa tamang direksyon. Nagsaya kami. At ito nga ay ang aming mga kalapati, dahil hindi nagtagal ay nakatanggap kami ng isang ulat mula sa ibang lokasyon na may isang kalapati na lumapag sa bubong.

Sa wakas, dumating ang unang kalapati. Ang data packet ay maingat na tinanggal mula sa kanyang paa, na-unpack at na-scan. Pagkatapos manu-manong suriin ang OCR at ayusin ang ilang mga error, tinanggap ang package bilang wasto at nagpatuloy ang aming pagsasaya.

Para sa talagang malalaking volume ng data (na ang kinakailangang bilang ng mga kalapati ay nagiging mahirap na serbisyo), kailangan pa ring gumamit ng mga pisikal na paraan ng paggalaw. Nag-aalok ang Amazon ng serbisyo Snoumobile – 45-foot shipping container sa isang trak. Ang isang Snowmobile ay maaaring magdala ng hanggang 100 PB (100 TB) ng data. Hindi ito kikilos nang kasing bilis ng isang katumbas na kawan ng ilang daang kalapati, ngunit mas madali itong gamitin.

Karamihan sa mga tao ay tila nasisiyahan sa sobrang nakakalibang na pag-download, at may kaunting interes sa pamumuhunan sa kanilang sariling mga kalapati ng carrier. Totoo na nangangailangan ito ng maraming trabaho, sabi ni Drew Lesofsky, at ang mga kalapati mismo ay karaniwang hindi kumikilos tulad ng mga packet ng data:

Ang teknolohiya ng GPS ay lalong tumutulong sa mga mahilig sa karera ng kalapati at nagkakaroon kami ng mas mahusay na pag-unawa sa kung paano lumilipad ang aming mga kalapati at kung bakit ang ilan ay lumilipad nang mas mabilis kaysa sa iba. Ang pinakamaikling linya sa pagitan ng dalawang punto ay isang tuwid na linya, ngunit ang mga kalapati ay bihirang lumipad sa isang tuwid na linya. Madalas silang mag-zigzag, lumilipad nang halos sa nais na direksyon at pagkatapos ay nag-aayos ng kurso habang papalapit sila sa kanilang destinasyon. Ang ilan sa kanila ay pisikal na mas malakas at mas mabilis na lumipad, ngunit ang isang kalapati na mas mahusay na nakatuon, walang mga problema sa kalusugan at pisikal na sinanay ay maaaring malampasan ang isang mabilis na lumilipad na kalapati na may mahinang compass.

Si Lesofsky ay may sapat na kumpiyansa sa mga kalapati bilang mga tagadala ng data: "Makakakaramdam ako ng kumpiyansa sa pagpapadala ng impormasyon kasama ang aking mga kalapati," sabi niya, habang nag-aalala tungkol sa pagwawasto ng error. "Maglalabas ako ng hindi bababa sa tatlo sa isang pagkakataon upang matiyak na kahit na ang isa sa kanila ay may masamang compass, ang iba pang dalawa ay magkakaroon ng mas mahusay na compass, at sa huli ang bilis ng lahat ng tatlo ay magiging mas mabilis."

Ang mga problema sa pagpapatupad ng IPoAC at ang pagtaas ng pagiging maaasahan ng mga makatwirang mabilis (at kadalasang wireless) na mga network ay nangangahulugan na ang karamihan sa mga serbisyong umaasa sa mga kalapati (at marami sa kanila) ay lumipat sa mas tradisyonal na paraan ng paglilipat ng data sa nakalipas na ilang dekada.

At dahil sa lahat ng mga paunang paghahanda na kinakailangan upang mag-set up ng isang pigeon data system, ang mga maihahambing na alternatibo (tulad ng mga fixed-wing drone) ay maaaring maging mas mabubuhay. Gayunpaman, ang mga kalapati ay mayroon pa ring ilang mga pakinabang: mahusay silang sumukat, gumagana para sa mga buto, mas maaasahan, mayroon silang napakakomplikadong sistema ng pag-iwas sa balakid na binuo sa kanila pareho sa antas ng software at hardware, at maaari nilang i-recharge ang kanilang sarili.

Paano makakaapekto ang lahat ng ito sa hinaharap ng pamantayan ng IPoAC? Mayroong pamantayan, ito ay naa-access sa lahat, kahit na ito ay medyo walang katotohanan. Tinanong namin si Brian Carpenter kung naghahanda siya ng isa pang update sa pamantayan, at sinabi niya na iniisip niya kung ang mga kalapati ay maaaring magdala ng mga qubit. Ngunit kahit na ang IPoAC ay medyo kumplikado (at medyo tanga) para sa iyong mga personal na pangangailangan sa paglilipat ng data, ang lahat ng uri ng hindi karaniwang mga network ng komunikasyon ay mananatiling kinakailangan para sa nakikinita na hinaharap, at ang aming kakayahang bumuo ng malaking halaga ng data ay patuloy na lumalaki nang mas mabilis kaysa sa kakayahan nating maihatid ito.

Salamat sa user na si AyrA_ch para sa pagturo ng impormasyon sa kanya mag-post sa Reddit, at para maginhawa IPoAC calculator, na tumutulong na kalkulahin kung gaano talaga nauuna ang mga kalapati sa iba pang paraan ng paghahatid ng data.

Pinagmulan: www.habr.com

Magdagdag ng komento