基于鸽子的Perenet仍然是传输大量信息的最快方法。

装有microSD卡的鸽子可以比几乎任何其他方法更快,更便宜地传输大量数据。




注意事项 perev .:即使本文的原始版于4月1日出现在IEEE Spectrum网站上,其上列出的所有事实还是相当可靠的。

今年2月, SanDisk宣布发布了世界上第一个TB的microSD闪存卡。 与其他格式的卡片一样,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大量数据,而您只需550美元就可以买到它。 如您所知,第一批512 GB microSD卡是一年前的2018年2月出现的。

我们对计算机技术领域的发展速度已经习以为常,以至于驱动器密度的这些增加几乎没有引起人们的注意,有时还会发布新闻稿和几篇博客文章。 有趣的是(与可能导致更严重的后果相比),与我们通过大多数人可以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的速度要快得多。

这个问题并不是什么新问题,几十年来,各种类型的命中记录仪已被用来将数据从一个地方物理传输到另一个地方-步行,通过邮件或其他更奇特的方法。 信鸽是近十年来一直在积极使用的一种数据传输方法,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,但其性质尚未得到精确的研究。 事实证明,就带宽(在一定时间内在给定距离上传输的数据量)而言,基于鸽子的“人”仍然比典型网络更高效。


摘自“航空承运人传输IP数据报的标准”

1990年4月1日,大卫·魏兹曼(David Weizmann) 向互联网工程委员会提出名为“ 航空IP数据报传输标准 ”(现称为IPoAC)的征求意见书(RFC)。 RFC 1149描述了“在航空承运人中封装IP数据报的实验方法”,它具有关于服务质量和向IPv6过渡的若干更新(分别于1999年4月1日和2011年4月1日发布)。

愚人节发送RFC是从1978年开始的RFC 748,这表明在将IAC DONT RANDOMLY-LOSE命令发送到telnet服务器之后,该服务器将停止随机丢失数据。 不错的主意,对不对? 这是愚人节RFC的功能之一, 布莱恩·卡彭特Brian Carpenter)解释说,他在1985年至1996年期间领导欧洲核子研究组织的网络工作组,并在2005年至2007年担任IETF的主席,现在居住在新西兰。 他说:“从技术上讲,这必须是可行的(即不违反物理定律),并且必须至少阅读一页,然后才能意识到这是一个玩笑。” “而且,当然,他一定很荒谬。”

Carpenter和他的同事Bob Hinden一起撰写了愚人节RFC,其中描述了2011年针对IPv6IPoAC升级 。 甚至在引入IPoAC的二十年后,IPoAC仍然是众所周知的。 “每个人都知道航空承运人,”卡彭特告诉我们。 “有一天,鲍勃和我在IETF会议上讨论了IPv6的传播,将其添加到IPoAC的想法非常自然地出现。”

最初定义IPoAC的RFC 1149描述了新标准的许多优点:
通过优先选择啄,可以提供许多不同的服务。 此外,还内置了对蠕虫的识别和破坏功能。 由于IP不能保证100%的数据包传递,因此可以解决载波丢失的问题。 随着时间的推移,运营商将恢复自我。 广播没有定义,风暴可能导致数据丢失。 可以在承运人跌落之前进行持续的交付尝试。 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它们 log表示“日志”和“记录日志” /大约。 佩雷夫 ]。


质量改进更新(RFC 2549)添加了几个重要的细节:
尽管支持多播,但需要实现用于克隆的设备。 如果承运人位于被砍倒的树上,它们可能会迷路。 承运人分布在整个继承树上。 TTL载波平均平均使用15年,因此在扩展环网搜索中的使用受到限制。

鸵鸟可以被视为替代载体,拥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。

米其林指南》中提供了有关服务质量的其他讨论。
Carpenter 的更新描述了IPoAC的IPv6,其中提到了数据包路由的潜在困难:
在没有建立公平的信息交换协议的情况下,承运人通过与其类似的承运人领土可能会导致路线的急剧变化,数据包循环和乱序交付。 携带者通过捕食者的领土可能导致包裹的大量损失。 建议在路由表编译算法中考虑这些因素。 那些将执行这些路线以确保可靠传递的人应考虑基于绕过以本地和掠夺性运输工具为主的区域的策略进行路由。

有证据表明某些承运人倾向于吃掉其他承运人,并进一步运输被吃掉的有效载荷。 也许这将成为将IPv4数据包隧道传输到IPv6数据包的一种新方法,反之亦然。


IPoAC标准是在1990年提出的,但是带有信鸽的信息的发送时间更长:照片显示了1914至1918年间瑞士信鸽的发送

从标准(该概念最早于1990年发明)中得出的标准中,可以合理地期望通过IPoAC传输数据的原始格式与在纸上打印十六进制字符有关。 从那以后,尽管个别鸽子的有效载荷保持不变,但适合给定物理体积和重量的数据量却发生了令人难以置信的增长。 鸽子能够携带相当一部分体重的有效载荷-平均每只携带者的鸽子重约500克,到20世纪初,他们可以携带75克相机进行侦察。

我们与来自马里兰州的赛鸽爱好者Drew Lesofsky进行了交谈,他证实,“白天,任何距离,鸽子都可以轻松携带75克(甚至更多)”。 同时,它们可以飞翔很远的距离-一只无畏的鸟保持着赛鸽的世界纪录,她成功地从法国的阿拉斯飞到了她在越南胡志明市的家中,在24天的时间里覆盖了11,500公里。 当然,大多数信鸽都不能飞那么远。 根据莱索夫斯基的说法,一条长距离赛道的典型长度约为1000公里,鸟类可以以约70公里/小时的平均速度克服它。 在更短的距离,短跑运动员可以达到177公里/小时的速度。

将所有这些放在一起,可以计算出,如果我们使用1 TB microSD卡(每张重250毫克)将信鸽装载到其最大负载容量75克,那么该鸽子将能够携带300 TB的数据。 从旧金山以最大冲刺速度到达纽约(4,130公里)后,他的数据传输速率将达到12 Tb / h或28 Gb / s,这比大多数Internet连接要高几个数量级。 例如,在美国,堪萨斯城的平均下载速度最快,那里的数据通过Google Fiber以127 Mbps的速度传输。 以这样的速度,下载300 TB的数据将需要240天-在这段时间内,我们的鸽子将能够在全球飞行25次。



假设此示例看起来不太现实,因为它描述了某种超级蓝色,因此让我们放慢速度。 让我们以70 km / h的平均飞行速度,以37.5克TB的存储容量为鸟装载的最大负载的一半。 而且,即使我们将这种方法与非常快速的千兆连接相比较,鸽子还是会获胜。 在我们的文件传输结束之前,鸽子将能够在全球范围内飞行超过一半,这意味着将数据发送到世界上任何地方的鸽子都比使用Internet进行传输更快。

自然,这是纯带宽的比较。 我们没有考虑将数据复制到microSD卡,将其加载到鸽子上以及在鸟类到达目的地时读取数据的时间和精力。 延迟显然很高,因此单向传输之外的任何其他操作都是不切实际的。 最大的局限性是,信鸽只能在一个方向和一个目的地飞行,因此您无法选择发送数据的目的,而且还必须将鸽子运输到要发送它们的地方,这也限制了它们的实际用途。 。

但是,事实仍然存在-即使对鸽子的有效载荷和速度以及互联网连接进行了实际的估计,鸽子的净吞吐量也不容易超过。

考虑到所有这些,值得一提的是,在现实世界中检查了鸽子的数据传输,他们对此进行了很好的处理。 一组来自挪威的卑尔根Linux用户在2001年成功实施了IPoAC ,每只鸽子向一个5公里的距离发出一个ping:
Ping大约在12:15被发送。 我们决定将数据包之间的间隔设为7.5分钟,理想情况下,这将导致几个数据包保持未应答状态。 但是,一切都出错了。 在我们的邻居那里,一群鸽子飞过该地点。 我们的鸽子不想飞回家,起初他们想和其他鸽子一起飞。 考虑到几天阴天之后太阳第一次出来,谁能为此责怪他们呢?

然而,他们的直觉获胜了,我们看到了嬉戏大约一个小时,几只鸽子如何从群中挣脱,朝着正确的方向前进。 我们很高兴。 那确实是我们的鸽子,因为在那之后不久,我们又收到另一份报告,说鸽子降落在屋顶上。

最终,第一羽鸽子到达了。 小心地将数据包从其爪中取出,进行包装和扫描。 在手动检查了OCR并修复了一些错误之后,该包装被视为有效,我们继续前进。
对于真正大量的数据(以致难以维持所需数量的鸽子),仍然必须使用物理移动方法。 亚马逊提供45英尺长的卡车运输集装箱Snowmobile 。 单个Snowmobile最多可以承载100 PB(100,000 TB)的数据。 它的移动速度不及几百只鸽子,但是使用起来会更容易。

显然,大多数人都对下载非常轻松感到满意,他们对投资自己的赛鸽并不十分感兴趣。 德鲁·莱索夫斯基(Drew Lesofsky)说,这确实需要很多工作,而鸽子本身通常会表现得与数据包不同:
GPS技术正越来越多地为赛鸽爱好者提供帮助,而且我们对自己的鸽子如何飞行以及为什么某些鸽子比其他鸽子更快飞行有了更好的了解。 两点之间的最短直线将是一条直线,但是鸽子很少会直线飞行。 他们经常画出锯齿形,以大约正确的方向飞行,然后调整航向,逼近目的地。 他们中的一些人身体上更强壮,飞行速度更快,但是定向更好,没有健康问题并且经过身体训练的鸽子可能会因指南针不好而超过快速飞行的鸽子。
莱索夫斯基非常信任鸽子作为数据载体:“我会很自信地与鸽子一起发送信息,”他说,同时负责纠错。 “我会至少一次发布三个,以确保即使其中一个指南针不正确,其他两个指南针也会更好,最终这三个指南的速度都会更高。”

IPoAC实施的问题以及足够快的(通常是无线)网络的可靠性提高,意味着在过去的几十年中,大多数依靠鸽子(且有很多)的服务已转换为更传统的数据传输方法。

并且由于为数据传输系统配备鸽子需要进行所有必要的准备工作,因此类似的替代品(如固定翼无人机)将变得更加可行。 但是,鸽子仍然具有一些优势:它们可以很好地缩放,为种子工作,更可靠;它们具有非常先进的系统,可以在软件和铁杆上避免障碍,并且可以自我补充。

这一切将如何影响IPoAC的未来? 有一个标准,它对每个人都可用,尽管有点荒谬。 我们问布莱恩·卡彭特(Brian Carpenter),他是否正在准备标准的下一个更新,他说,他在考虑鸽子是否能够转移量子位。 但是即使IPoAC满足您的数据传输需求有点复杂(并且有点愚蠢),在可预见的将来,各种非标准通信网络仍然是必需的,并且我们生成大量数据的能力继续比我们传输这些数据的能力更快。

感谢用户AyrA_ch 在Reddit上的帖子中指出信息,以及方便的IPoAC计算器 ,该计算器有助于计算鸽子在其他数据传输方法之前的领先优势。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN450762/


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