Un pigeon voyageur chargé de cartes microSD est capable de transférer de grandes quantités de données plus rapidement et moins cher que presque toute autre méthode.
Remarque perev.: même si l'original de cet article est apparu sur le site Internet IEEE Spectrum le 1er avril, tous les faits qui y sont énumérés sont assez fiables.En février,
SanDisk a annoncé la sortie de la première carte flash microSD téraoctet au monde. Elle, comme les autres cartes de ce format, est minuscule, ne mesure que 15 x 11 x 1 mm et pèse 250 mg. Il peut contenir une quantité incroyable de données dans un très petit espace physique, et vous pouvez l'acheter pour 550 $. Pour que vous compreniez, les premières cartes microSD de 512 Go sont apparues un an auparavant, en février 2018.
Nous sommes tellement habitués à la rapidité des progrès dans le domaine de la technologie informatique que ces augmentations de densité de lecteur restent pratiquement sans surveillance, et reçoivent parfois un communiqué de presse et quelques articles de blog. Plus intéressant (et susceptible d'entraîner des conséquences plus graves) est la rapidité avec laquelle notre capacité à générer et stocker des données augmente par rapport à notre capacité à les transférer sur des réseaux accessibles à la plupart des gens.
Ce problème n'est pas nouveau et depuis plusieurs décennies, différents types de hitronets ont été utilisés pour transporter physiquement des données d'un endroit à un autre - à pied, par courrier ou par des méthodes plus exotiques. L'une des méthodes de transfert de données, activement utilisée depuis mille ans, est le pigeon voyageur, capable de parcourir des centaines voire des milliers de kilomètres de long, de rentrer chez lui et d'utiliser des techniques de navigation dont la nature n'a pas encore été étudiée avec précision. Il s'avère qu'en termes de bande passante (la quantité de données transmises sur une distance donnée pendant un certain temps), le «peronet» basé sur les pigeons reste plus efficace que les réseaux classiques.
De la «norme pour la transmission des datagrammes IP par les transporteurs aériens»Le 1er avril 1990, David Weizmann a proposé
au RFI (
Internet Engineering Council) une demande de commentaires, intitulée «
Norme de transmission des datagrammes IP des transporteurs aériens », maintenant appelée IPoAC. La RFC 1149 décrit la «méthode expérimentale d'encapsulation des datagrammes IP dans les transporteurs aériens» et contient plusieurs mises à jour concernant à la fois la qualité de service et la transition vers IPv6 (publiées respectivement le 1er avril 1999 et le 1er avril 2011).
L'envoi de RFC le jour du poisson d'avril est une tradition qui a commencé en 1978 avec la RFC 748, qui suggérait qu'après l'envoi de la commande IAC DONT RANDOMLY-LOSE au serveur telnet, le serveur cesserait de perdre des données de manière aléatoire. Assez bonne idée, non? Et c'est l'une des caractéristiques du RFC du poisson d'avril, explique
Brian Carpenter , qui a dirigé le groupe de travail Réseaux au CERN de 1985 à 1996, qui a présidé l'IETF de 2005 à 2007 et vit maintenant en Nouvelle-Zélande. "Cela doit être techniquement réalisable (c'est-à-dire ne pas violer les lois de la physique), et vous devez lire au moins une page avant de réaliser que c'est une blague", dit-il. "Et, bien sûr, il doit être absurde."
Carpenter, avec son collègue Bob Hinden, a lui-même rédigé les RFC du poisson d'avril, qui décrivaient la
mise à niveau IPoAC pour IPv6 en 2011. Et même deux décennies après son introduction, IPoAC est toujours bien connu. «Tout le monde connaît les transporteurs aériens», nous a expliqué Carpenter. «Un jour, Bob et moi avons parlé lors d'une réunion de l'IETF de la propagation de l'IPv6, et l'idée de l'ajouter à IPoAC est venue très naturellement.»
La RFC 1149 , qui définissait initialement IPoAC, décrit les nombreux avantages de la nouvelle norme:
De nombreux services différents peuvent être fournis en priorisant le picage. De plus, il existe une reconnaissance et une destruction intégrées des vers. L'IP ne garantissant pas une livraison de paquets à 100%, la perte de transporteur peut être conciliée. Au fil du temps, les transporteurs se rétablissent. La diffusion n'est pas définie et une tempête peut entraîner une perte de données. Il est possible d'effectuer des tentatives de livraison persistantes avant la chute du transporteur. Les traces d'audit sont générées automatiquement; elles se trouvent souvent dans les chemins de câbles et sur les journaux . log signifie à la fois «log» et «log for records» / env. perev. ].
La mise à jour d'amélioration de la qualité (RFC 2549) ajoute plusieurs détails importants:
La multidiffusion, bien que prise en charge, nécessite la mise en œuvre d'un périphérique de clonage. Les transporteurs peuvent se perdre s'ils se trouvent sur un arbre abattu. Les supports sont répartis sur l'arbre d'héritage. Les transporteurs TTL ont en moyenne 15 ans en moyenne, de sorte que leur utilisation dans l'expansion des recherches sur les anneaux est limitée.
Les autruches peuvent être considérées comme des supports alternatifs, possédant des capacités beaucoup plus grandes pour le transfert de grandes quantités d'informations, mais fournissant une livraison plus lente et nécessitant des ponts entre les différentes zones.
Une discussion complémentaire sur la qualité de service est disponible dans le Guide Michelin .
Une mise à
jour de Carpenter décrivant IPv6 pour IPoAC, entre autres, mentionne des difficultés potentielles avec le routage des paquets:
Le passage de transporteurs sur le territoire de transporteurs similaires à ceux-ci, sans conclure d’échanges équitables d’informations, peut entraîner un changement brutal d’itinéraire, un bouclage des paquets et une remise en panne. Le passage de transporteurs à travers le territoire des prédateurs peut entraîner une perte importante de colis. Il est recommandé que ces facteurs soient pris en compte dans l'algorithme de compilation de la table de routage. Ceux qui mettront en œuvre ces itinéraires afin de garantir une livraison fiable devraient envisager un routage basé sur des politiques qui contournent les zones à prédominance de transporteurs locaux et prédateurs.
Il est prouvé que certains transporteurs ont tendance à manger d'autres transporteurs et à transporter davantage la charge utile consommée. Peut-être que cela servira de nouvelle méthode pour tunneliser les paquets IPv4 en paquets IPv6, ou vice versa.
La norme IPoAC a été proposée en 1990, mais les messages avec les pigeons voyageurs ont été envoyés beaucoup plus longtemps: la photo montre l'envoi d'un pigeon voyageur en Suisse, entre 1914 et 1918Il est logique d'attendre d'une norme, dont le concept a été inventé en 1990, que le format original de transmission des données via IPoAC soit associé à l'impression de caractères hexadécimaux sur papier. Depuis lors, beaucoup de choses ont changé, et la quantité de données qui correspond au volume physique et au poids donnés a incroyablement augmenté, malgré le fait que la charge utile d'un pigeon individuel reste la même. Les pigeons sont capables de transporter une charge utile d'un pourcentage important de leur poids corporel - le pigeon voyageur moyen pèse environ 500 grammes, et au début du 20e siècle, ils pouvaient transporter des caméras de 75 grammes pour la reconnaissance en territoire ennemi.
Nous avons parlé avec
Drew Lesofsky , un amoureux des courses de pigeons du Maryland, et il a confirmé que les pigeons peuvent facilement transporter jusqu'à 75 grammes (et peut-être un peu plus) "pendant la journée à n'importe quelle distance". Dans le même temps, ils peuvent parcourir une distance considérable - un oiseau intrépide détient le record du monde pour le pigeon voyageur, qui a réussi à voler d'Arras en France à son domicile à Ho Chi Minh-Ville au Vietnam, après avoir parcouru 11500 km en 24 jours. La plupart des pigeons voyageurs, bien sûr, ne peuvent pas voler aussi loin. Une longueur typique d'une longue piste de course, selon Lesofsky, est d'environ 1000 km, et les oiseaux la surmontent à une vitesse moyenne d'environ 70 km / h. À des distances plus courtes, les sprinters peuvent atteindre des vitesses allant jusqu'à 177 km / h.
En combinant tout cela, on peut calculer que si nous chargeons le pigeon voyageur à sa capacité de charge maximale de 75 grammes avec des cartes microSD de 1 To, chacune pesant 250 mg, le pigeon pourra transporter 300 To de données. Après avoir croisé le chemin de San Francisco à New York (4130 km) à la vitesse de sprint maximale, il aurait atteint un taux de transfert de données de 12 Tb / h, soit 28 Gb / s, soit plusieurs ordres de grandeur plus élevé que la plupart des connexions Internet. Aux États-Unis, par exemple, la vitesse de téléchargement moyenne la plus rapide est observée à Kansas City, où les données sont transmises via Google Fiber à une vitesse de 127 Mbps. À une telle vitesse, il faudrait 240 jours pour télécharger 300 To - et pendant ce temps, notre pigeon pourrait voler 25 fois autour du globe.
Supposons que cet exemple ne semble pas très réaliste, car il décrit une sorte de super-bleu, alors ralentissons. Prenons une vitesse de vol moyenne de 70 km / h et chargez l'oiseau à la moitié de la charge maximale dans les cartes mémoire téraoctets - à 37,5 grammes. Et encore, même si nous comparons cette méthode avec une connexion gigabit très rapide, le pigeon gagne. Un pigeon sera en mesure de faire le tour de plus de la moitié du globe pendant la durée jusqu'à la fin de notre transfert de fichiers, ce qui signifie qu'il sera plus rapide d'envoyer des données à un pigeon littéralement n'importe où dans le monde que d'utiliser Internet pour les transférer.
Naturellement, il s'agit d'une comparaison de la bande passante pure. Nous ne prenons pas en compte le temps et les efforts nécessaires pour copier les données sur des cartes microSD, les charger sur un pigeon et lire les données sur l'arrivée d'un oiseau à destination. Les retards sont évidemment élevés, donc tout autre chose que la transmission unidirectionnelle sera impossible. La plus grande limitation est que le pigeon voyageur vole dans une seule direction et une seule destination, vous ne pouvez donc pas choisir le but de l'envoi des données, et vous devez également transporter les pigeons à l'endroit où vous allez les envoyer, ce qui limite également leur utilisation pratique .
Cependant, le fait demeure - même avec des estimations réalistes de la charge utile et de la vitesse du pigeon, ainsi que de la connexion Internet, le débit net du pigeon n'est pas facile à dépasser.
Compte tenu de tout cela, il convient de mentionner que la transmission des données par les pigeons a été vérifiée dans le monde réel, et ils y ont bien fait face. Un groupe d'utilisateurs de Bergen Linux en Norvège en 2001 a
réussi à mettre en œuvre IPoAC , en envoyant un ping avec chaque pigeon à une distance de 5 km:
Ping a été envoyé vers 12 h 15. Nous avons décidé de faire un intervalle de 7,5 minutes entre les paquets, ce qui devrait idéalement conduire à ce que deux paquets restent sans réponse. Cependant, tout s'est mal passé. Chez notre voisin, un troupeau de pigeons a survolé le site. Et nos pigeons ne voulaient pas rentrer directement chez eux, ils voulaient d'abord voler avec d'autres pigeons. Et qui peut leur en vouloir, étant donné que le soleil est sorti pour la première fois après quelques jours nuageux?
Cependant, leurs instincts ont gagné, et nous avons vu comment, après s'être égarés pendant environ une heure, deux pigeons se sont détachés du peloton et se sont dirigés dans la bonne direction. Nous nous sommes réjouis. Et c'était vraiment nos pigeons, car peu de temps après, nous avons reçu un rapport d'un autre point que le pigeon a atterri sur le toit.
Enfin, le premier pigeon est arrivé. Le paquet de données a été soigneusement retiré de sa patte, déballé et numérisé. Après avoir vérifié manuellement l'OCR et corrigé quelques erreurs, le paquet a été accepté comme valide et notre joie a continué.
Pour de très grandes quantités de données (telles que le nombre requis de pigeons deviendra difficile à maintenir), des méthodes physiques de déplacement doivent encore être utilisées. Amazon propose
Snowmobile , un conteneur de transport par camion de 45 pieds. Une seule motoneige peut transporter jusqu'à 100 PB (100 000 To) de données. Il ne se déplacera pas aussi vite que le troupeau équivalent de plusieurs centaines de pigeons, mais il sera plus facile de travailler avec.
La plupart des gens, apparemment, sont satisfaits d'un téléchargement extrêmement tranquille, et ils ne sont pas très intéressés à investir dans leurs propres pigeons voyageurs. Cela nécessite vraiment beaucoup de travail, explique Drew Lesofsky, et les pigeons eux-mêmes se comportent généralement, pas comme les paquets de données:
La technologie GPS aide de plus en plus les amateurs de courses de pigeons, et nous avons une meilleure idée de la façon dont nos pigeons volent et pourquoi certains volent plus vite que d'autres. La ligne la plus courte entre deux points sera une ligne droite, mais les pigeons volent rarement en ligne droite. Ils dessinent souvent des zigzags, volent approximativement dans la bonne direction, puis ajustent leur route en s'approchant de la destination. Certains d'entre eux sont physiquement plus forts et volent plus vite, mais un pigeon qui est mieux orienté, n'a pas de problèmes de santé et est entraîné physiquement, peut dépasser un pigeon volant rapide avec une mauvaise boussole.
Lesofsky fait suffisamment confiance aux pigeons comme supports de données: «J'enverrais en toute confiance des informations avec mes pigeons», dit-il, tout en veillant à la correction des erreurs. "J'en émettrais au moins trois à la fois pour m'assurer que même si l'un d'eux a une mauvaise boussole, les deux autres auront une meilleure boussole, et à la fin la vitesse des trois sera plus élevée."
Les problèmes liés à la mise en œuvre de IPoAC et à l'augmentation de la fiabilité des réseaux assez rapides (et souvent sans fil) signifient que la plupart des services qui comptaient sur les pigeons (et ils étaient nombreux) sont passés aux méthodes plus traditionnelles de transfert de données au cours des dernières décennies.
Et en raison de toutes les préparations préliminaires nécessaires pour équiper le système de transmission de données de pigeons, des alternatives comparables (comme les drones à voilure fixe) peuvent devenir plus viables. Cependant, les pigeons ont encore certains avantages: ils évoluent bien, travaillent pour les semences, sont plus fiables, ils ont un système très sophistiqué pour éviter les obstacles au niveau logiciel et au niveau du fer, et ils sont capables de se recharger.
Comment tout cela affectera-t-il l'avenir de l'IPoAC? Il existe une norme, elle est accessible à tous, quoique un peu absurde. Nous avons demandé à Brian Carpenter s'il préparait les prochaines mises à jour de la norme, et il a répondu qu'il réfléchissait à la possibilité pour les pigeons de transférer des qubits. Mais même si IPoAC est un peu compliqué (et un peu idiot) pour vos besoins de transfert de données, toutes sortes de réseaux de communication non standard resteront nécessaires dans un avenir prévisible, et notre capacité à générer d'énormes quantités de données continue de croître plus rapidement que notre capacité à les transférer.
Merci à l'utilisateur AyrA_ch pour avoir signalé les informations avec son
message sur Reddit et pour le
calculateur IPoAC pratique, qui aide à calculer à quel point les pigeons sont vraiment en avance sur les autres méthodes de transfert de données.