Применение технологии коммутации пакетов в трубопроводных сетях
Краткое описание
Построение современных сетей передачи данных трудно представить без использования технологии коммутации пакетов. Каждый пакет имеет в заголовке адрес получателя и сетевая инфраструктура в лице коммутаторов и маршрутизаторов доставит его точно по адресу.
Мы думаем, что настало время, когда технологию коммутации пакетов можно использовать в трубопроводных сетях транспортировки нефти, воды и др. продуктов. Где "тело" пакета представляет собой порцию транспортируемого продукта (вещества), а "заголовок" пакета формируется из определенного набора Micro RFID tags которым помечается (путем смешивания или инжектирования) небольшая часть транспортируемого вещества. Такие пакеты передаются по трубопроводной сети, состоящей из хостов - отправители и получатели, труб - линков, насосов - репитеров и Pipeline routers.
Pipeline routers имеют сканеры RFID tags. Все поступающие пакеты сканируются, определяется адрес получателя, и в соответствии с таблицей маршрутизации пакет перенаправляется в тот или иной трубопровод для дальнейшей транспортировке к получателю.
Рассмотрим способ применения данной идеи на примере работы коммунальных сетей:
В традиционном дизайне от сервис-дистрибьютера к жилым домам проложено 5 трубопроводов, обеспечивающих отопление, горячую воду, холодную воду. В новом дизайне будет достаточно всего лишь 2 трубопровода (прямой и обратный).
Технологии коммутации пакетов в трубопроводных сетях
Pipeline Router A получает сервис-потоки от дистрибьютера, разбивает их на пакеты, помечает каждый пакет (push tags) и последовательно отправляет в сторону маршрутизатора В. Pipeline router B снимает метки с полученных пакетов (pop tags) и в соответствии с таблицей маршрутизации отправляет их определенный трубопровод.
Данная технология позволит значимо сократить число трубопроводов во всех отраслях промышленности (особенно в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей), также позволит использовать существующие трубопроводы более эффективно.
Технология имеет ограничения (и их необходимо учитывать) связанные с взаимным влиянием смежных пакетов друг на друга. Это продольное перемешивание и перенос тепла между пакетами имеющих разную температуру (горячая вода, холодная вода). "Холодые" пакеты будут нагреваться, а "горячие" остывать.
С этими ограничениями можно бороться 
и снизить их влияние до приемлемого уровня путем:
- Принятия мер к тому, чтобы на всем протяжении трубопровода поток внутри него оставался ламинарным. Это приведет к снижению значения продольного перешивания.
- Увеличение скорости потока приведет к уменьшению времени контакта пакетов друг с другом. И как следствие уменьшится взаимное влияние.
- Можно увеличить, на сколько это возможно, MTU пакетов. Один "длинный" пакет лучшее чем два "коротких", потому что у одного пакета всего лишь 2 точки соприкосновения со смежными пакетами.
- Другим вариантом является вставка между пакетами специального "разделяющего" пакета" представляющего собой химически инертное вещество с малой теплопроводностью.
Нам кажется это направление очень перспективным. Оно может охватывать не только транспортировку но и распределение (нефти, бензина, воды, и др. продуктов). Cisco смогла бы использовать весь свой богатый опыт обработки и передачи информации при реализации данной идеи.
OSI модель не заканчивается 7 уровнем, возможен еще один – 8-й Layer Материальный .
