裝載 microSD 卡的信鴿可以比幾乎任何其他方法更快、更便宜地傳輸大量資料。
筆記譯：雖然這篇文章的原文於1月XNUMX日出現在IEEE Spectrum網站上，但其中列出的所有事實都是相當可靠的。
二月 關於發布世界上第一張容量為 1 TB 的 microSD 快閃記憶體卡。 與這種格式的其他卡片一樣，它很小，尺寸僅為 15 x 11 x 1 毫米，重 250 毫克。 它可以在非常小的物理空間中容納令人難以置信的大量數據，售價為 550 美元。 如您所知，第一張 512 GB microSD 卡於一年前（即 2018 年 XNUMX 月）問世。
我們已經習慣了計算的進步速度，以至於儲存密度的增加在很大程度上被忽視了，有時甚至贏得了新聞稿和一兩篇部落格文章。 更有趣（並可能產生更大後果）的是，與我們透過大多數人可存取的網路傳輸資料的能力相比，我們產生和儲存資料的能力增長得快得多。
這個問題並不新鮮，幾十年來，各種類型的「cunnet」都被用來將資料從一個地方物理傳輸到另一個地方——透過步行、郵件或更奇特的方法。 近千年來一直被廣泛使用的數據傳輸方法之一是信鴿，它們能夠飛行數百甚至數千公里，返回家園，並使用導航技術，但其性質尚未得到證實。精確地研究過。 事實證明，就吞吐量（在給定時間內在給定距離上傳輸的資料量）而言，基於鴿子的 Peronet 仍然比典型網路更有效率。
摘自《航空運營商IP資料報傳輸標準》
1 年 1990 月 XNUMX 日，大衛‧韋茨曼提出 題為“的評論請求 (RFC)””，現稱為 IPoAC。 RFC 1149 描述了“一種在航空運營商中封裝IP 數據報的實驗方法”，並且已經對服務品質和向IPv6 的遷移進行了多次更新（分別於1 年1999 月1 日和2011 年XNUMX 月XNUMX 日發布）。
在愚人節發送 RFC 是一項傳統，始於 1978 年的 RFC 748，其中提出向 telnet 伺服器發送 IAC DONT RANDOMLY-LOSE 命令將阻止伺服器隨機遺失資料。 非常好的主意，不是嗎？ 解釋說，這是愚人節 RFC 的屬性之一 1985 年至 1996 年領導 CERN 網路工作小組，2005 年至 2007 年擔任 IETF 主席，現居紐西蘭。 「它必須在技術上可行（即，它不會違反物理定律），而且你必須至少閱讀一頁才能意識到這是一個笑話，」他說。 “當然，這肯定是荒謬的。”
卡彭特和他的同事鮑勃·欣登 (Bob Hinden) 自己編寫了愚人節的 RFC，其中描述了 ， 在2011年。 即使在推出二十年後，IPoAC 仍然廣為人知。 「每個人都知道航空公司，」卡彭特告訴我們。 “有一天，Bob 和我在 IETF 會議上討論 IPv6 的普及，將其添加到 IPoAC 的想法就很自然地產生了。”
最初定義了 IPoAC，描述了新標準的許多優點：
透過啄食優先順序可以提供許多不同的服務。 此外，還具有內建的蠕蟲識別和破壞功能。 由於IP不能保證100%的資料包傳送，因此載體的遺失是可以容忍的。 隨著時間的推移，攜帶者會自行恢復。 廣播是未定義的，風暴可能會導致資料遺失。 可以持續嘗試遞送，直到載體掉落。 審計追蹤是自動產生的，通常可以在電纜橋架和日誌中找到[英語log 的意思是「日誌」和「用於書寫的日誌」/大約。 翻譯].
品質更新 (RFC 2549) 增加了幾個重要的細節：
多播雖然受支持，但需要實施克隆設備。 如果攜帶者將自己定位在正在被砍伐的樹上，他們可能會迷路。 載具沿著繼承樹分佈。 營運商的平均 TTL 為 15 年，因此它們在擴展環搜尋中的使用受到限制。
鴕鳥可以被視為替代載體，具有更大的能力來傳輸大量訊息，但傳遞速度較慢，並且需要在不同區域之間建立橋樑。
有關服務品質的更多討論可以在 .
Carpenter 在描述 IPoAC 的 IPv6 時提到了與封包路由相關的潛在複雜性：
承運商透過與其相似的承運商的領土，而沒有建立點對點資訊交換協議，可能會導致路線、包裹循環和無序交付的急劇變化。 運輸工具穿過掠食者的領地可能會導致包裹的大量損失。 建議在路由表設計演算法中考慮這些因素。 那些將實施這些路線的人，為了確保可靠的交付，應考慮基於避開本地和掠奪性運營商占主導地位的區域的策略進行路由。
有證據表明，一些載體傾向於吃掉其他載體，然後運送吃掉的有效載荷。 這可能提供一種將 IPv4 封包隧道傳輸到 IPv6 封包的新方法，反之亦然。
IPoAC 標準於 1990 年提出，但信鴿發送訊息的時間要長得多：照片顯示 1914 年至 1918 年間，一隻信鴿在瑞士被發送
從 1990 年發明的標準來看，透過 IPoAC 協定傳輸資料的原始格式與在紙上列印十六進位字元相關聯是合乎邏輯的。 從那時起，發生了許多變化，適合給定物理體積和重量的資料量急劇增加，而單一鴿子的有效負載大小卻保持不變。 鴿子能夠攜帶佔其體重很大一部分的有效載荷——信鴿平均重約 500 克，在 75 世紀初，它們可以攜帶 XNUMX 克的相機，用於偵察敵方領土。
我們交談過 一位來自馬裡蘭州的賽鴿愛好者證實，鴿子「全天任何距離」都可以輕鬆攜帶高達 75 克（也許更多）的重量。 同時，它們還可以飛很遠的距離——信鴿的世界紀錄由一隻無所畏懼的鳥保持著，它成功地從法國阿拉斯飛到了越南胡志明市的家，飛行了11米500天內公里數。 當然，大多數信鴿無法飛那麼遠。 根據 Lesofsky 介紹，長跑道的典型長度約為 24 公里，鳥類以約 1000 公里/小時的平均速度穿越賽道。 在較短距離內，短跑選手的速度最高可達 70 公里/小時。
綜上所述，我們可以算出，如果給一隻信鴿裝載最大承載能力為75克的1TB microSD卡，每張卡重250毫克，那麼信鴿可以攜帶300TB的資料。 以最高衝刺速度從舊金山前往紐約（4130 公里），資料傳輸速度可達 12 TB/小時，即 28 Gbit/s，比大多數網路連線高出幾個數量級。 例如，在美國，堪薩斯城的平均下載速度最快，Google Fiber 的資料傳輸速度為 127 Mbps。 按照這個速度，下載 300 TB 的資料需要 240 天 - 在此期間，我們的鴿子將能夠繞地球飛行 25 次。
假設這個例子看起來不太現實，因為它描述了某種超級鴿子，所以讓我們放慢速度。 讓我們採用 70 公里/小時的平均飛行速度，並為小鳥裝載 TB 記憶卡最大負載的一半 - 37,5 克。 儘管如此，即使我們將此方法與非常快速的千兆位元連接進行比較，鴿子還是勝出。 在我們完成文件傳輸的時間內，一隻鴿子將能夠環繞大半個地球，這意味著用鴿子將資料發送到世界上任何地方都會比使用網路傳輸資料更快。
當然，這是純吞吐量的比較。 我們沒有考慮將資料複製到 microSD 卡上、將其加載到鴿子上以及在鴿子到達目的地時讀取資料所需的時間和精力。 延遲顯然很高，因此除了單向傳輸之外的任何其他方式都是不切實際的。 最大的限制是信鴿只能朝一個方向和一個目的地飛行，因此無法選擇發送資料的目的地，而且還必須將信鴿運送到您想要發送的地方，這也限制了他們的實際用途。
然而，事實仍然是，即使對鴿子的有效負載和速度及其互聯網連接進行了實際估計，鴿子的純粹吞吐量也不容易被擊敗。
考慮到這一切，值得一提的是，鴿子的交流已經在現實世界中得到了測試，並且做得相當不錯。 2001 年來自挪威的 Bergen Linux 使用者小組 ，在 5 公里的距離內向每隻鴿子發送一次 ping：
ping 是在中午 12:15 左右發送的。 我們決定在資料包之間設定 7,5 分鐘的間隔，理想情況下，這應該會導致幾個資料包仍未得到答案。 然而，事情並沒有完全朝著這個方向發展。 我們的鄰居有一群鴿子在他的地產上空飛翔。 我們的鴿子不想直接飛回家，它們首先想和其他鴿子一起飛。 鑑於幾天陰天後太陽第一次出現，誰能怪他們呢？
然而，它們的本能佔了上風，我們看到，在嬉戲了大約一個小時後，幾隻鴿子如何脫離鴿群，朝著正確的方向飛去。 我們很高興。 確實是我們的鴿子，因為不久之後我們就收到了另一個地點的報告，說有一隻鴿子落在了屋頂上。
終於，第一隻鴿子來了。 資料包被小心地從他的爪子上取下，打開包裝並進行掃描。 在手動檢查 OCR 並修復幾個錯誤後，包裹被接受為有效，我們的喜悅仍在繼續。
對於真正大量的數據（使得所需數量的鴿子變得難以服務），仍然必須使用物理移動方法。 亞馬遜提供該服務 – 卡車上的 45 英尺貨櫃。 一輛 Snowmobile 最多可承載 100 PB (100 TB) 的資料。 它的移動速度不如數百隻鴿子的同等群體，但它會更容易使用。
大多數人似乎滿足於極其悠閒的下載，而對投資自己的信鴿興趣不大。 德魯·萊索夫斯基說，這確實需要做很多工作，而且鴿子本身的行為通常不像資料包：
GPS 技術越來越多地幫助賽鴿愛好者，我們越來越了解我們的鴿子如何飛行以及為什麼有些鴿子比其他鴿子飛得更快。 兩點之間最短的直線是直線，但鴿子很少沿著直線飛行。 它們經常曲折飛行，大致朝所需方向飛行，然後在接近目的地時調整航向。 其中一些鴿子身體更強壯，飛得更快，但是方向性更好、沒有健康問題並且經過身體訓練的鴿子可以比指南針較差的快速飛行的鴿子跑得更快。
萊索夫斯基對鴿子作為數據載體充滿信心：「我非常有信心用我的鴿子發送訊息，」他說，同時擔心糾錯。 “我會一次至少釋放三個，以確保即使其中一個的指南針不好，另外兩個也會有更好的指南針，最終三個人的速度都會更快。”
實施 IPoAC 的問題和相當快速（通常是無線）網路可靠性的提高意味著大多數依賴鴿子的服務（而且有很多）在過去幾十年中已經轉向更傳統的資料傳輸方法。
由於建立鴿子資料系統所需的所有初步準備工作，類似的替代方案（如固定翼無人機）可能會變得更加可行。 然而，鴿子仍然有一些優勢：它們的擴展性很好，可以為種子工作，更可靠，它們在軟體和硬體層面都內建了非常複雜的避障系統，而且它們可以自我充電。
這一切將如何影響 IPoAC 標準的未來？ 有一個標準，每個人都可以接受，即使它有點荒謬。 我們詢問布萊恩·卡彭特是否正在準備對該標準進行另一次更新，他說他正在考慮鴿子是否可以攜帶量子位元。 但即使 IPoAC 對於您的個人資料傳輸需求來說有點複雜（而且有點愚蠢），在可預見的未來，各種非標準通訊網路仍然是必要的，並且我們產生大量資料的能力將繼續更快地成長比我們傳播它的能力。
感謝用戶 AyrA_ch 向他提供信息 ，並且為了方便 ，這有助於計算鴿子真正領先其他數據傳輸方法的距離。
來源： www.habr.com