Chim bồ câu mang được gắn thẻ nhớ microSD có thể truyền lượng lớn dữ liệu nhanh hơn và rẻ hơn hầu hết các phương pháp khác.
Ghi chú dịch.: Mặc dù bản gốc của bài viết này đã xuất hiện trên trang web IEEE Spectrum vào ngày 1 tháng XNUMX, nhưng tất cả sự thật được liệt kê trong đó đều khá đáng tin cậy.
Trong tháng Hai về việc phát hành thẻ flash microSD đầu tiên trên thế giới có dung lượng 1 terabyte. Nó, giống như các thẻ khác ở định dạng này, rất nhỏ, chỉ có kích thước 15 x 11 x 1 mm và nặng 250 mg. Nó có thể chứa một lượng dữ liệu đáng kinh ngạc vào một không gian vật lý rất nhỏ và có thể được mua với giá 550 USD. Bạn nên hiểu, thẻ nhớ microSD 512 GB đầu tiên đã xuất hiện chỉ một năm trước đó, vào tháng 2018 năm XNUMX.
Chúng ta đã quá quen với tốc độ tiến bộ trong lĩnh vực điện toán đến nỗi sự gia tăng mật độ lưu trữ này hầu như không được chú ý, đôi khi chúng ta nhận được một thông cáo báo chí và một hoặc hai bài đăng trên blog. Điều thú vị hơn (và có thể gây ra hậu quả lớn hơn) là khả năng tạo và lưu trữ dữ liệu của chúng ta đang tăng nhanh hơn bao nhiêu so với khả năng truyền dữ liệu đó qua các mạng mà hầu hết mọi người đều có thể truy cập.
Vấn đề này không phải là mới, và trong nhiều thập kỷ nay, nhiều loại "cunet" khác nhau đã được sử dụng để vận chuyển dữ liệu vật lý từ nơi này đến nơi khác - bằng cách đi bộ, qua thư hoặc bằng các phương pháp kỳ lạ hơn. Một trong những phương pháp truyền dữ liệu đã được sử dụng tích cực trong hàng nghìn năm qua là chim bồ câu đưa thư, chúng có khả năng di chuyển hàng trăm, thậm chí hàng nghìn km, trở về nhà và sử dụng các kỹ thuật dẫn đường, bản chất của nó vẫn chưa được biết rõ. được nghiên cứu một cách chính xác. Hóa ra xét về mặt thông lượng (lượng dữ liệu được truyền trên một khoảng cách nhất định trong một thời gian nhất định), Peronet dựa trên chim bồ câu vẫn hiệu quả hơn các mạng thông thường.
Từ "Tiêu chuẩn truyền gói dữ liệu IP cho các hãng hàng không"
Vào ngày 1 tháng 1990 năm XNUMX, David Weitzman đề xuất Yêu cầu bình luận (RFC) có tên "", hiện được gọi là IPoAC. RFC 1149 mô tả "một phương pháp thử nghiệm để đóng gói các gói dữ liệu IP trong các hãng hàng không" và đã có một số cập nhật về cả chất lượng dịch vụ và việc chuyển đổi sang IPv6 (xuất bản lần lượt vào ngày 1 tháng 1999 năm 1 và ngày 2011 tháng XNUMX năm XNUMX).
Gửi RFC vào Ngày Cá tháng Tư là một truyền thống bắt đầu từ năm 1978 với RFC 748, trong đó đề xuất rằng việc gửi lệnh IAC DONT RANDOMLY-LOSE tới máy chủ telnet sẽ ngăn máy chủ mất dữ liệu ngẫu nhiên. Một ý tưởng khá hay phải không? Và đây là một trong những đặc tính của RFC Cá tháng Tư, giải thích , người lãnh đạo Nhóm công tác mạng tại CERN từ năm 1985 đến năm 1996, chủ trì IETF từ năm 2005 đến năm 2007 và hiện sống ở New Zealand. “Nó phải khả thi về mặt kỹ thuật (tức là nó không vi phạm các định luật vật lý) và bạn phải đọc ít nhất một trang trước khi nhận ra đó là một trò đùa,” ông nói. “Và tất nhiên, nó hẳn là vô lý.”
Carpenter, cùng với đồng nghiệp Bob Hinden, đã viết RFC Cá tháng Tư, trong đó mô tả , trong năm 2011. Và thậm chí hai thập kỷ sau khi được giới thiệu, IPoAC vẫn được nhiều người biết đến. “Mọi người đều biết về các hãng hàng không,” Carpenter nói với chúng tôi. “Một ngày nọ, Bob và tôi đang nói chuyện tại cuộc họp IETF về sự phổ biến của IPv6 và ý tưởng thêm nó vào IPoAC đến rất tự nhiên.”
, được xác định ban đầu là IPoAC, mô tả nhiều lợi ích của tiêu chuẩn mới:
Nhiều dịch vụ khác nhau có thể được cung cấp thông qua ưu tiên phân hạng. Ngoài ra, còn có tính năng nhận dạng và tiêu diệt sâu tích hợp. Vì IP không đảm bảo phân phối gói 100% nên việc mất nhà cung cấp dịch vụ có thể được chấp nhận. Theo thời gian, các nhà mạng sẽ tự phục hồi. Chương trình phát sóng không được xác định và bão có thể dẫn đến mất dữ liệu. Có thể thực hiện những nỗ lực liên tục trong việc giao hàng cho đến khi người vận chuyển giảm xuống. Các dấu vết kiểm tra được tạo tự động và thường có thể tìm thấy trong khay cáp và trên nhật ký [Tiếng Anh log có nghĩa là cả “log” và “log để viết” / khoảng. dịch].
Bản cập nhật chất lượng (RFC 2549) bổ sung một số chi tiết quan trọng:
Multicasting, mặc dù được hỗ trợ, nhưng vẫn yêu cầu triển khai một thiết bị nhân bản. Người vận chuyển có thể bị lạc nếu họ đứng trên một cái cây đang bị chặt. Các chất mang được phân phối dọc theo cây thừa kế. Các nhà mạng có TTL trung bình là 15 năm nên việc sử dụng chúng trong việc mở rộng tìm kiếm vòng bị hạn chế.
Đà điểu có thể được coi là phương tiện vận chuyển thay thế, có khả năng truyền tải lượng lớn thông tin lớn hơn nhiều, nhưng cung cấp khả năng truyền tải chậm hơn và cần có cầu nối giữa các khu vực khác nhau.
Thảo luận thêm về chất lượng dịch vụ có thể được tìm thấy trong .
từ Carpenter, mô tả IPv6 cho IPoAC, đề cập đến các biến chứng tiềm ẩn liên quan đến định tuyến gói:
Việc các nhà vận chuyển đi qua lãnh thổ của các nhà vận chuyển tương tự mà không thiết lập các thỏa thuận về trao đổi thông tin ngang hàng có thể dẫn đến sự thay đổi mạnh mẽ về tuyến đường, vòng lặp gói hàng và giao hàng không theo thứ tự. Việc người vận chuyển đi qua lãnh thổ của những kẻ săn mồi có thể dẫn đến mất gói hàng đáng kể. Khuyến cáo rằng các yếu tố này nên được xem xét trong thuật toán thiết kế bảng định tuyến. Những người sẽ triển khai các tuyến đường này, để đảm bảo việc giao hàng đáng tin cậy, nên xem xét việc định tuyến dựa trên các chính sách tránh các khu vực mà các hãng vận chuyển địa phương và các hãng vận chuyển săn mồi chiếm ưu thế.
Có bằng chứng cho thấy một số tàu sân bay có xu hướng ăn thịt các tàu sân bay khác rồi vận chuyển trọng tải đã ăn. Điều này có thể cung cấp một phương pháp mới để chuyển các gói IPv4 thành các gói IPv6 hoặc ngược lại.
Tiêu chuẩn IPoAC được đề xuất vào năm 1990, nhưng tin nhắn đã được gửi bởi chim bồ câu đưa thư lâu hơn nhiều: bức ảnh cho thấy một con chim bồ câu đưa thư được gửi đến Thụy Sĩ, từ năm 1914 đến năm 1918
Thật hợp lý khi mong đợi từ một tiêu chuẩn, khái niệm được phát minh vào năm 1990, rằng định dạng ban đầu để truyền dữ liệu qua giao thức IPoAC có liên quan đến việc in các ký tự thập lục phân trên giấy. Kể từ đó, rất nhiều thứ đã thay đổi và lượng dữ liệu phù hợp với một khối lượng và trọng lượng vật lý nhất định đã tăng lên đáng kinh ngạc, trong khi kích thước tải trọng của một con chim bồ câu vẫn giữ nguyên. Chim bồ câu có khả năng mang trọng tải chiếm một tỷ lệ đáng kể so với trọng lượng cơ thể của chúng - một con chim bồ câu dẫn đường trung bình nặng khoảng 500 gam, và vào đầu thế kỷ 75, chúng có thể mang theo những chiếc máy ảnh nặng XNUMX gam để trinh sát vào lãnh thổ của kẻ thù.
Chúng tôi đã nói chuyện với , một người đam mê đua chim bồ câu đến từ Maryland, xác nhận rằng chim bồ câu có thể dễ dàng mang tới 75 gram (và có lẽ nhiều hơn một chút) “trên bất kỳ khoảng cách nào trong suốt cả ngày”. Đồng thời, chúng có thể bay một khoảng cách đáng kể - kỷ lục thế giới về chim bồ câu dẫn đường được nắm giữ bởi một loài chim dũng cảm đã bay từ Arras ở Pháp đến quê hương của nó ở Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam, trong hành trình dài 11 km trong 500 ngày. Tất nhiên, hầu hết chim bồ câu dẫn đường không có khả năng bay xa đến thế. Chiều dài điển hình của một đường đua dài, theo Lesofsky, là khoảng 24 km, và những con chim bay trên đường đua đó với tốc độ trung bình khoảng 1000 km/h. Ở những quãng đường ngắn hơn, người chạy nước rút có thể đạt tốc độ lên tới 70 km/h.
Tổng hợp tất cả những điều này lại với nhau, chúng ta có thể tính toán rằng nếu chúng ta tải một con chim bồ câu vận chuyển có trọng lượng tối đa là 75 gam bằng thẻ nhớ microSD 1 TB, mỗi thẻ nặng 250 mg thì chim bồ câu sẽ có thể mang 300 TB dữ liệu. Khi di chuyển từ San Francisco đến New York (4130 km) với tốc độ chạy nước rút cao nhất, nó sẽ đạt tốc độ truyền dữ liệu là 12 TB/giờ hoặc 28 Gbit/s, cao hơn nhiều bậc so với hầu hết các kết nối Internet. Ví dụ: ở Hoa Kỳ, tốc độ tải xuống trung bình nhanh nhất được ghi nhận ở Thành phố Kansas, nơi Google Fiber truyền dữ liệu với tốc độ 127 Mbps. Với tốc độ này, sẽ mất 300 ngày để tải xuống 240 TB - và trong thời gian đó, con chim bồ câu của chúng tôi có thể bay vòng quanh địa cầu 25 lần.
Giả sử ví dụ này trông không thực tế lắm vì nó mô tả một loại siêu chim bồ câu nào đó, vì vậy hãy chậm lại. Hãy lấy tốc độ bay trung bình hơn là 70 km/h và tải con chim với một nửa tải tối đa vào thẻ nhớ terabyte - 37,5 gram. Tuy nhiên, ngay cả khi chúng ta so sánh phương pháp này với kết nối gigabit rất nhanh, thì con chim bồ câu vẫn thắng. Một con chim bồ câu sẽ có thể đi vòng quanh hơn một nửa địa cầu trong thời gian cần thiết để quá trình truyền tệp của chúng ta hoàn tất, điều đó có nghĩa là việc gửi dữ liệu bằng chim bồ câu theo đúng nghĩa đen ở bất kỳ đâu trên thế giới sẽ nhanh hơn so với việc sử dụng Internet để truyền dữ liệu.
Đương nhiên, đây là sự so sánh về thông lượng thuần túy. Chúng tôi không tính đến thời gian và công sức cần thiết để sao chép dữ liệu vào thẻ nhớ microSD, tải chúng vào chim bồ câu và đọc dữ liệu khi chim đến đích. Độ trễ rõ ràng là cao, vì vậy bất cứ điều gì khác ngoài việc chuyển một chiều sẽ không thực tế. Hạn chế lớn nhất là chim bồ câu chỉ bay một hướng và đến một đích nên bạn không thể chọn đích để gửi dữ liệu, đồng thời bạn còn phải vận chuyển chim bồ câu đến nơi bạn muốn gửi, điều này cũng hạn chế công dụng thực tế của chúng.
Tuy nhiên, thực tế là ngay cả với những ước tính thực tế về tải trọng và tốc độ của chim bồ câu, cũng như kết nối internet của nó, thông lượng thuần túy của chim bồ câu không dễ bị đánh bại.
Với tất cả những điều này, điều đáng nói là giao tiếp của chim bồ câu đã được thử nghiệm trong thế giới thực và nó hoạt động khá tốt. Nhóm người dùng Bergen Linux từ Na Uy năm 2001 , gửi một ping với mỗi con chim bồ câu trong khoảng cách 5 km:
Ping được gửi vào khoảng 12:15 trưa. Chúng tôi quyết định đặt khoảng thời gian 7,5 phút giữa các gói, lý tưởng nhất là sẽ có một vài gói chưa được trả lời. Tuy nhiên, mọi chuyện đã không diễn ra như vậy. Hàng xóm của chúng tôi có một đàn chim bồ câu bay qua khu đất của ông ấy. Và những con chim bồ câu của chúng tôi không muốn bay thẳng về nhà, trước tiên chúng muốn bay cùng những con chim bồ câu khác. Và ai có thể trách họ, khi mặt trời ló dạng lần đầu tiên sau vài ngày nhiều mây?
Tuy nhiên, bản năng của chúng đã chiến thắng, và chúng tôi thấy sau khi vui đùa khoảng một giờ, một vài con chim bồ câu đã tách khỏi đàn và đi đúng hướng. Chúng tôi vui mừng. Và đó thực sự là chim bồ câu của chúng tôi, vì ngay sau đó chúng tôi nhận được báo cáo từ một địa điểm khác rằng một con chim bồ câu đã đậu trên mái nhà.
Cuối cùng, con bồ câu đầu tiên đã đến. Gói dữ liệu được cẩn thận lấy ra khỏi chân anh, giải nén và quét. Sau khi kiểm tra OCR theo cách thủ công và sửa một số lỗi, gói hàng đã được chấp nhận là hợp lệ và niềm vui của chúng tôi vẫn tiếp tục.
Đối với khối lượng dữ liệu thực sự lớn (khiến số lượng chim bồ câu cần thiết trở nên khó phục vụ), các phương pháp di chuyển vật lý vẫn phải được sử dụng. Amazon cung cấp dịch vụ – Container vận chuyển 45 feet trên xe tải. Một chiếc Snowmobile có thể mang tới 100 PB (100 TB) dữ liệu. Nó sẽ không di chuyển nhanh như một đàn chim bồ câu tương đương vài trăm con, nhưng sẽ dễ làm việc hơn.
Hầu hết mọi người dường như hài lòng với việc tải xuống cực kỳ nhàn nhã và ít quan tâm đến việc đầu tư vào chim bồ câu vận chuyển của riêng mình. Đúng là phải mất rất nhiều công sức, Drew Lesofsky nói, và bản thân những con chim bồ câu thường không hoạt động giống như các gói dữ liệu:
Công nghệ GPS đang ngày càng hỗ trợ những người đam mê đua chim bồ câu và chúng ta ngày càng hiểu rõ hơn về cách chim bồ câu bay và lý do tại sao một số con bay nhanh hơn những con khác. Đường ngắn nhất giữa hai điểm là đường thẳng nhưng chim bồ câu hiếm khi bay theo đường thẳng. Chúng thường chạy ngoằn ngoèo, bay mạnh theo hướng mong muốn và sau đó điều chỉnh hướng đi khi đến gần đích. Một số trong số chúng có thể chất khỏe mạnh hơn và bay nhanh hơn, nhưng một con chim bồ câu có khả năng định hướng tốt hơn, không có vấn đề gì về sức khỏe và được rèn luyện thể chất có thể vượt qua một con chim bồ câu bay nhanh với la bàn kém.
Lesofsky khá tin tưởng vào chim bồ câu với vai trò là người vận chuyển dữ liệu: “Tôi cảm thấy khá tự tin khi gửi thông tin bằng chim bồ câu của mình,” anh nói, đồng thời lo ngại về việc sửa lỗi. “Tôi sẽ phát hành ít nhất ba chiếc cùng một lúc để đảm bảo rằng ngay cả khi một trong số chúng có la bàn kém thì hai chiếc còn lại sẽ có la bàn tốt hơn và cuối cùng tốc độ của cả ba sẽ nhanh hơn.”
Các vấn đề khi triển khai IPoAC và độ tin cậy ngày càng tăng của mạng có tốc độ hợp lý (và thường là không dây) có nghĩa là hầu hết các dịch vụ dựa vào chim bồ câu (và có rất nhiều dịch vụ trong số đó) đã chuyển sang các phương thức truyền dữ liệu truyền thống hơn trong vài thập kỷ qua.
Và do tất cả những bước chuẩn bị sơ bộ cần thiết để thiết lập hệ thống dữ liệu chim bồ câu, các giải pháp thay thế tương đương (như máy bay không người lái cánh cố định) có thể trở nên khả thi hơn. Tuy nhiên, chim bồ câu vẫn có một số lợi thế: chúng có khả năng mở rộng quy mô tốt, làm việc để lấy hạt, đáng tin cậy hơn, chúng có hệ thống tránh chướng ngại vật rất phức tạp được tích hợp ở cả cấp độ phần mềm và phần cứng và chúng có thể tự sạc lại.
Tất cả những điều này sẽ ảnh hưởng như thế nào đến tương lai của tiêu chuẩn IPoAC? Có một tiêu chuẩn, mọi người đều có thể tiếp cận được, ngay cả khi nó hơi vô lý. Chúng tôi đã hỏi Brian Carpenter liệu anh ấy có đang chuẩn bị một bản cập nhật khác cho tiêu chuẩn hay không và anh ấy nói rằng anh ấy đang suy nghĩ xem liệu chim bồ câu có thể mang qubit hay không. Nhưng ngay cả khi IPoAC hơi phức tạp (và hơi ngu ngốc) đối với nhu cầu truyền dữ liệu cá nhân của bạn, tất cả các loại mạng truyền thông không chuẩn sẽ vẫn cần thiết trong tương lai gần và khả năng tạo ra lượng dữ liệu khổng lồ của chúng tôi sẽ tiếp tục tăng nhanh hơn hơn khả năng truyền tải nó của chúng ta.
Cảm ơn người dùng AyrA_ch đã chỉ ra thông tin cho mình , và để thuận tiện , giúp tính toán mức độ thực sự của chim bồ câu so với các phương thức truyền dữ liệu khác.
Nguồn: www.habr.com