SNAP, il nuovo protocollo più veloce dell’ADSL
Ecco il mio primo podcast, semiserio, ovviamente. Lo potete scaricare da qui, oppure ascoltare direttamente online con il riproduttore flash su questa pagina.
[audio:https://www.zarrelli.org/blog/wp-content/uploads/2006/05/2006-05-01-podcast.mp3]Attenzione: sono 20 minuti per 11 Megabyte.
Di seguito, trovate la traccia utilizzata durante il podcast.
All’inizio fu l’esperimento di Bergen (1999), nel quale venne definito il protocollo “IP over Avian Carriers”, del quale trovate i dettagli nella relativa RFC 2549. A seguito di questa nuova specifica venne introdotta anche una rete B2P (Back to Pidgeons), grazie alla quale, nel 2004, è stato possibile spedire tre piccioni viaggiatori su una distanza di 100 Km., con un payload di 1,3 Gigabit, contenuti in 3 flash card. Esperimento interessante, che ha delineato delle prestazioni indiscutibilmente superiori alla classica ADSL.
Il nuovo protocollo Wi-Fly TCP per le connessioni wireless via piccioni, ha però alcuni limiti:
- I piccioni non possono volare attraverso le finestre;
- I piccioni non volano nell’oscurità, da cui si deduce che, a seconda della latitudine e del periodo dell’anno, la larghezza di banda si riduce del 50% e oltre su base giornaliera;
- Infine, il mezzo di trasporto rilascia deiezioni, il che ne costituisce un correlato strutturale sfavorevole.
Come aggirare i problemi di latenza, larghezza di banda e ingombro strutturale di questo nuovo protocollo? Nel 2005, durante il KinnerNet 2005, internet camp tenuto in Israele, un gruppo di studiosi, fra i quali vanno ricordati Yossi Vardi (ex chairman di ICQ), Shimon Schocken (computer scientist) and Ami Ben Bassat (divulgatore scientifico), hanno definito un nuovo protocollo chiamato SNAP (SNAil-based data transfer Protocol) un protocollo sempre basato su infrastrutture biologiche, che però fa affidamento su un nuovo tipo di vettore, la lumaca (in inglese snail) e un antico sistema di trasporto, la ruota.
Il protocollo SNAP
La definizione del protocollo SNAP si basa su alcuni presupposti architetturali:
- Il sistema si basa su un backend costituito da un cocchio, in stile Ben-Hur, con un giogo in legno di balsa, molto leggero, completato da due dischi DVD utilizzati come ruote, ognuno della capacità di 4,7 Gigabyte;
- Il frontend, cui il backend è connesso tramite dei finimenti, è costituito da una lumaca gigante africana (Achatina fulica), rinomata per essere la lumaca più veloce in tutto il pianeta;
- Pacchetti di trasporto dati: I dati vengono trasportati in 2 pacchetti paralleli da 4,7 Gigabyte ognuno.
NOTA: La lumaca gigante utilizzata per il frontend appartiene alla famiglia dei GastroPodi. L’acronimo G-pod è da tenere in considerazione per future applicazioni dedicate al traferimento di musica, mentre G-mail può essere indicato per il trasferimento di email tramite il protocollo SMTP (Snail Mobile Transfer Protocol).
Risultati
I calcoli dedotti dagli esperimenti compiuti sull’architettura indicata hanno evidenziato che, nonostante la relativa lentezza del mezzo biologico, il sistema SNAP è riuscito a trasferire i dati più velocemente rispetto a ogni altra tecnologia convenzionale a oggi esistente. La seguente tabella renderà evidente il confronto:
| Tecnologia | Kbps |
|---|---|
| V.34 modem | 28.8 |
| ISDN | 128 |
| ADSL | 1.500 |
| Piccioni | 2.270 |
| SNAP | 37.000 |
Problematiche inerenti il mezzo di trasporto
Motivazionale
A sfavore di questo nuovo protocollo è da porre in risalto la componente motivazionale del mezzo biologico, il quale non è coinvolto scientificamente o professionalmente nell’avanzamento delle tecniche di comunicazione dei dati.
Allo scopo, è stato necessario individuare un metodo di costrizione che consentisse di mettere in movimento il mezzo biologico. Tale strumento è stato individuato, a seguito di un’accurata consultazione delle letteratura scientifica, nell’incentivazione motivazionale dello strumento tramite l’utilizzo di una fresca frasca di Sativa Lactuca, nota anche come lattuga iceberg, d’ora in avanti indicato come LGS (Lettuce base Guidance Sub-system).
Routing
Visto che i dati debbono essere veicolati fra due precisi punti, una sorgente e una destinazione, si è dovuto individuare un mezzo per regolamentare il movimento del mezzo biologico all’inerno di una traiettoria predefinita. Questo risultato è stato raggiunto posizionando LGS al centro del campo sensorio del mezzo biologico, giusto di fronte ai suoi peduncoli, traendola gentilmente lungo il percorso più breve fra la sorgente e la destinazione. Questo particolare compito è stato svolto da Yossi Hod, un membro del gruppo di ricerca, il quale è anche un pilota commerciale dotato di una significativa esperienza di navigazione.
NOTA: Per ora è stato implementato un sistema di routing di tipo PULL ma vi è la possibilità di adottare un router PUSH based, ponendo dietro al mezzo biologico una mistura di aglio e burro fuso: ciò assicurerebbe alla lumaca la giusta spinta motivazionale in avanti. Aglio e burro fuso possono, in alternativa, essere montati sul cocchio stesso.
Denial of service
In alcune zone nel mondo, soprattutto in Francia, le abitudini gastronomiche locale possono dare luogo al rischio di inibire le comunicazioni tramite una tecnica di denial of service (DOS). In particolare, i francesi dovranno scegliere se vogliono avere dei dati ex-cargo, oppure delle escargot.
D’altra parte, una caratteristica peculiare del protocollo SNAP consiste nell’essere assolutamente immune a rischi di denial of server in quelle zone del mondo dalle tradizioni alimentari kosher.
Vantaggi correlati al nuovo protocollo SNAP
Il nuovo protocollo SNAP consente di risolvere elegantemente alcuni problemi inerenti il protocollo Wi-Fly TCP.
Massimizzazione del mezzo
SNAP consente di ottimizzare il rapporto fra la quantità dei dati trasferiti e la massa del mezzo di trasferimento, in maniera maggiore di quanto raggiunto con il protocollo Wi-Fly TCP. Gli sviluppatori hanno seguito il principio di Efemeralizzazione di Buckminster Fuller, facendo di più con meno, tenendo conto che per trasferire tutti i dati sono stati necessari 1 lumaca vapore di potenza.
Latenza
Come riscontrato per l’utilizzo dei piccioni, anche in questo caso la latenza del mezzo è maggiore rispetto quella raggiunta dalle tecnologie più convenzionali. Ciò nonostante, sebbene ci voglia più tempo affinché il primo pacchetto raggiunga la destinazione, su distanze di poche centinaia di chilometri la latenza di un piccione è minore rispetto a quella assicurata da una spedizione di Netflix, Fedex o dalle Poste.
Funzionamento in ore notturne
A differenza di quanto accade per i piccioni, che non volano di notte, le lumache sono attive anche al buio, ottimizzando quindi il transfer rate rispetto al Wi-Fly TCP.
Rilascio di deiezioni
A differenza dei piccioni, le lumache non rilasciano deiezioni sulla testa di chi si trovi sul suo percorso.
Appendice A: Il modello matematico
Dati
b = dimensione dei dati, in bit
s = durata del trasferimento dei dati, in secondi
Tenendo presente questa notazione, il livello di prestazione raggiunto dal sistema può essere espresso con la seguente uguaglianza:
bps = b/s bit per secondo
Dato che ogni DVD contiene 4,7 Gigabyte di dati, è possibile indicare:
b = 4.700.000.000 * 8 bit * 2 dischi = 75.200.000.000
Il sistema basato su protocollo SNAP ha impiegato 34 minuti e 10 secondi per completare il trasferimento dei dati e quindi:
s = 34 * 60 + 10 = 2.030 secondi
Dati alla mano, quindi, è possibile formalizzare la prestazione del sistema utilizzando l’uguaglianza definita in precedenza:
bps = 75.200.000.000 / 2.050 = 36.682.926
NOTA: E’ importante osservare che tutte le misurazioni sono state effettuate da un osservatore a terra. Se venissero prese direttamente su una lumaca in movimento, i tempi risulterebbero ridotti, in accordo con la teoria della relatività di Einstein.
NOTA: La distanza percorsa dal mezzo biologico durante le misurazioni prese nel corso dell’esperimento è di 52 centimetri, il che porta a un interessante transfer rate di 37 Megabit/secondo.
Appendice B: SNAP II
E’ già allo studio una seconda versione del protocollo SNAP, che consenta di ridefinire il punto debole dell’architettura, rappresentato da LGS. In particolare, il sistema LGS richiede ancora l’intervento di un operatore umano, il che risulta ingombrante e dispendioso.
Nella nuova versione del protocollo, LGS verrà ridefinito in modo da funzionare autonomamente, ponendo un’elegante soluzione ai problemi motivazionali riscontrati in SNAP.
Da notare che SNAP II non ha ancora evidenziato una soluzione agli scarsi livello di servizio riscontrati in Francia, paese ad alto rischio di denial of service.
Appendice C: Le leggi della lumaca
IBM: Il mondo avrà bisogno di sole cinque lumache;
DEC: Nessuno vorrà una lumaca a casa propria;
Microsoft: La nuova lumaca Longhorned (dal lungo peduncolo) è in arrivo;
BillG: Una lumaca a 649 Kbps. sarà più che sufficiente per chiunque;
SUN: La lumaca è la rete.
Appendice D: Musiche utilizzate nel podcast
Le musiche utilizzate nel podcast non sono sottoposti a vincoli SIAE:
Remember the Name (Mystro 1965 Mix).
The Free Software Song.
