装载有 microSD 卡的信鸽可以比几乎任何其他方法更快、更便宜地传输大量数据。
笔记译：虽然这篇文章的原文于1月XNUMX日出现在IEEE Spectrum网站上，但其中列出的所有事实都是相当可靠的。
二月 关于发布世界上第一张容量为 1 TB 的 microSD 闪存卡。 与这种格式的其他卡片一样，它很小，尺寸仅为 15 x 11 x 1 毫米，重 250 毫克。 它可以在非常小的物理空间中容纳令人难以置信的大量数据，售价为 550 美元。 如您所知，第一张 512 GB microSD 卡于一年前（即 2018 年 XNUMX 月）问世。
我们已经习惯了计算的进步速度，以至于存储密度的增加在很大程度上被忽视了，有时甚至赢得了新闻稿和一两篇博客文章。 更有趣（并且可能产生更大后果）的是，与我们通过大多数人可访问的网络传输数据的能力相比，我们生成和存储数据的能力增长得快得多。
这个问题并不新鲜，几十年来，各种类型的“cunnet”都被用来将数据从一个地方物理传输到另一个地方——通过步行、邮件或更奇特的方法。 近千年来一直被广泛使用的数据传输方法之一是信鸽，它们能够飞行数百甚至数千公里，返回家园，并使用导航技术，但其性质尚未得到证实。精确地研究过。 事实证明，就吞吐量（给定时间内在给定距离上传输的数据量）而言，基于鸽子的 Peronet 仍然比典型网络更高效。
摘自《航空运营商IP数据报传输标准》
1 年 1990 月 XNUMX 日，大卫·韦茨曼提出 题为“的评论请求 (RFC)””，现称为 IPoAC。 RFC 1149 描述了“一种在航空运营商中封装 IP 数据报的实验方法”，并且已经对服务质量和向 IPv6 的迁移进行了多次更新（分别于 1 年 1999 月 1 日和 2011 年 XNUMX 月 XNUMX 日发布）。
在愚人节发送 RFC 是一项传统，始于 1978 年的 RFC 748，其中提出向 telnet 服务器发送 IAC DONT RANDOMLY-LOSE 命令将阻止服务器随机丢失数据。 非常好的主意，不是吗？ 解释说，这是愚人节 RFC 的属性之一 1985 年至 1996 年领导 CERN 网络工作组，2005 年至 2007 年担任 IETF 主席，现居住在新西兰。 “它必须在技术上可行（即，它不会违反物理定律），并且你必须至少阅读一页才能意识到这是一个笑话，”他说。 “当然，这肯定是荒谬的。”
卡彭特和他的同事鲍勃·欣登 (Bob Hinden) 自己编写了愚人节的 RFC，其中描述了 ， 在2011年。 即使在推出二十年后，IPoAC 仍然广为人知。 “每个人都知道航空公司，”卡彭特告诉我们。 “有一天，Bob 和我在 IETF 会议上讨论 IPv6 的普及，将其添加到 IPoAC 的想法就很自然地产生了。”
最初定义了 IPoAC，描述了新标准的许多优点：
通过啄食优先级可以提供许多不同的服务。 此外，还具有内置的蠕虫识别和破坏功能。 由于IP不能保证100%的数据包传送，因此载体的丢失是可以容忍的。 随着时间的推移，携带者会自行恢复。 广播是未定义的，风暴可能会导致数据丢失。 可以持续尝试递送，直到载体掉落。 审计跟踪是自动生成的，通常可以在电缆桥架和日志中找到[英语log 的意思是“日志”和“用于书写的日志”/大约。 翻译].
质量更新 (RFC 2549) 添加了几个重要的细节：
多播虽然受支持，但需要实施克隆设备。 如果携带者将自己定位在正在被砍伐的树上，他们可能会迷路。 载体沿着继承树分布。 运营商的平均 TTL 为 15 年，因此它们在扩展环搜索中的使用受到限制。
鸵鸟可以被视为替代载体，具有更大的能力来传输大量信息，但传递速度较慢，并且需要在不同区域之间建立桥梁。
有关服务质量的更多讨论可以在 .
Carpenter 在描述 IPoAC 的 IPv6 时提到了与数据包路由相关的潜在复杂性：
承运商通过与其相似的承运商的领土，而没有建立点对点信息交换协议，可能会导致路线、包裹循环和无序交付的急剧变化。 运输工具穿过掠食者的领地可能会导致包裹的大量损失。 建议在路由表设计算法中考虑这些因素。 那些将实施这些路线的人，为了确保可靠的交付，应考虑基于避开本地和掠夺性运营商占主导地位的区域的策略进行路由。
有证据表明，一些载体倾向于吃掉其他载体，然后运输吃掉的有效载荷。 这可能提供一种将 IPv4 数据包隧道传输到 IPv6 数据包的新方法，反之亦然。
IPoAC 标准于 1990 年提出，但信鸽发送信息的时间要长得多：照片显示 1914 年至 1918 年间，一只信鸽在瑞士被发送
从一个标准（其概念早在 1990 年就发明了）来看，通过 IPoAC 协议传输数据的原始格式与在纸上打印十六进制字符相关联是合乎逻辑的。 从那时起，发生了很多变化，适合给定物理体积和重量的数据量急剧增加，而单个鸽子的有效负载大小却保持不变。 鸽子能够携带占其体重很大一部分的有效载荷——信鸽平均重约 500 克，在 75 世纪初，它们可以携带 XNUMX 克的相机，用于侦察敌方领土。
我们交谈过 一位来自马里兰州的赛鸽爱好者证实，鸽子“全天任何距离”都可以轻松携带高达 75 克（也许更多）的重量。 同时，它们还可以飞很远的距离——信鸽的世界纪录由一只无所畏惧的鸟保持着，它成功地从法国阿拉斯飞到了越南胡志明市的家，飞行了11米500天内公里数。 当然，大多数信鸽无法飞那么远。 据 Lesofsky 介绍，长跑道的典型长度约为 24 公里，鸟类以约 1000 公里/小时的平均速度穿越赛道。 在较短距离内，短跑运动员的速度最高可达 70 公里/小时。
综上所述，我们可以算出，如果给一只信鸽装载最大承载能力为75克的1TB microSD卡，每张卡重250毫克，那么信鸽可以携带300TB的数据。 以最高冲刺速度从旧金山前往纽约（4130 公里），数据传输速度可达 12 TB/小时，即 28 Gbit/s，比大多数互联网连接高出几个数量级。 例如，在美国，堪萨斯城的平均下载速度最快，Google Fiber 的数据传输速度为 127 Mbps。 按照这个速度，下载 300 TB 的数据需要 240 天 - 在此期间，我们的鸽子将能够绕地球飞行 25 次。
假设这个例子看起来不太现实，因为它描述了某种超级鸽子，所以让我们放慢速度。 让我们采用 70 公里/小时的平均飞行速度，并为小鸟装载 TB 存储卡最大负载的一半 - 37,5 克。 尽管如此，即使我们将此方法与非常快的千兆位连接进行比较，鸽子还是胜出。 在我们完成文件传输的时间内，一只鸽子将能够环绕大半个地球，这意味着用鸽子将数据发送到世界上任何地方都会比使用互联网传输数据更快。
当然，这是纯吞吐量的比较。 我们没有考虑将数据复制到 microSD 卡上、将其加载到鸽子上以及在鸽子到达目的地时读取数据所需的时间和精力。 延迟显然很高，因此除了单向传输之外的任何其他方式都是不切实际的。 最大的限制是信鸽只能朝一个方向和一个目的地飞行，因此无法选择发送数据的目的地，而且还必须将信鸽运输到您想要发送的地方，这也限制了他们的实际用途。
然而，事实仍然是，即使对鸽子的有效负载和速度及其互联网连接进行了实际估计，鸽子的纯粹吞吐量也不容易被击败。
考虑到这一切，值得一提的是，鸽子的交流已经在现实世界中得到了测试，并且做得相当不错。 2001 年来自挪威的 Bergen Linux 用户组 ，在 5 公里的距离内向每只鸽子发送一次 ping：
ping 是在中午 12:15 左右发送的。 我们决定在数据包之间设置 7,5 分钟的间隔，理想情况下，这应该会导致几个数据包仍未得到答复。 然而，事情并没有完全朝着这个方向发展。 我们的邻居有一群鸽子在他的地产上空飞翔。 我们的鸽子不想直接飞回家，它们首先想和其他鸽子一起飞。 鉴于几天阴天后太阳第一次出现，谁能责怪他们呢？
然而，它们的本能占了上风，我们看到，在嬉戏了大约一个小时后，几只鸽子如何脱离鸽群，朝正确的方向飞去。 我们很高兴。 确实是我们的鸽子，因为不久之后我们就收到了另一个地点的报告，说有一只鸽子落在了屋顶上。
终于，第一只鸽子来了。 数据包被小心地从他的爪子上取下，打开包装并进行扫描。 在手动检查 OCR 并修复几个错误后，包裹被接受为有效，我们的喜悦仍在继续。
对于真正大量的数据（使得所需数量的鸽子变得难以服务），仍然必须使用物理移动方法。 亚马逊提供该服务 – 卡车上的 45 英尺集装箱。 一辆 Snowmobile 最多可承载 100 PB (100 TB) 的数据。 它的移动速度不如数百只鸽子的同等群体，但它会更容易使用。
大多数人似乎满足于极其悠闲的下载，而对投资自己的信鸽兴趣不大。 德鲁·莱索夫斯基说，这确实需要做很多工作，而且鸽子本身的行为通常不像数据包：
GPS 技术越来越多地帮助赛鸽爱好者，我们越来越了解我们的鸽子如何飞行以及为什么有些鸽子比其他鸽子飞得更快。 两点之间最短的直线是直线，但鸽子很少沿直线飞行。 它们经常曲折飞行，大致朝所需方向飞行，然后在接近目的地时调整航向。 其中一些鸽子身体更强壮，飞得更快，但是方向性更好、没有健康问题并且经过身体训练的鸽子可以比指南针较差的快速飞行的鸽子跑得更快。
莱索夫斯基对鸽子作为数据载体充满信心：“我非常有信心用我的鸽子发送信息，”他说，同时担心纠错。 “我会一次至少释放三个，以确保即使其中一个的指南针不好，另外两个也会有更好的指南针，最终三个人的速度都会更快。”
实施 IPoAC 的问题和相当快速（通常是无线）网络可靠性的提高意味着大多数依赖鸽子的服务（而且有很多）在过去几十年里已经转向更传统的数据传输方法。
由于建立鸽子数据系统所需的所有初步准备工作，类似的替代方案（如固定翼无人机）可能会变得更加可行。 然而，鸽子仍然有一些优势：它们的扩展性很好，可以为种子工作，更可靠，它们在软件和硬件层面都内置了非常复杂的避障系统，而且它们可以自我充电。
这一切将如何影响 IPoAC 标准的未来？ 有一个标准，每个人都可以接受，即使它有点荒谬。 我们询问布莱恩·卡彭特是否正在准备对该标准进行另一次更新，他说他正在考虑鸽子是否可以携带量子比特。 但即使 IPoAC 对于您的个人数据传输需求来说有点复杂（而且有点愚蠢），在可预见的未来，各种非标准通信网络仍然是必要的，并且我们生成大量数据的能力将继续更快地增长比我们传播它的能力。
感谢用户 AyrA_ch 向他指出信息 ，并且为了方便 ，这有助于计算鸽子真正领先于其他数据传输方法的距离。
来源： habr.com