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
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:

  1. Принятия мер к тому, чтобы на всем протяжении трубопровода поток внутри него оставался ламинарным. Это приведет к снижению значения продольного перешивания.
  2. Увеличение скорости потока приведет к уменьшению времени контакта пакетов друг с другом. И как следствие уменьшится взаимное влияние.
  3. 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.
  4. 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 .

0 комментарий

Добавить комментарий

Поля, отмеченные * обязательны для заполнения
Изображение CAPTCHA для предотвращения спама
введите слово:
Создать новое слово
Это всего лишь идеи, которые не претендуют на реальные изобретения или будут радикально новыми. Но кто знает, может быть некоторые из них будут в будущем реализованы. Они открыты для обсуждения. Вы можете просматривать и комментировать идеи в этих категориях. Если вы хотите предложить новую категорию или размещать свои идеи, пожалуйста, не стесняйтесь обращайтесь к нам.
 
"The greatest obstacle to discovery is not ignorance - it is the illusion of knowledge."

Daniel J. Boorstin

 
Cisco Selects Winner of Global I-Prize Innovation Contest
Узнайте больше о Cisco I−Prize, конкурс, который был основной причиной для создания АКС-команды и началом развития новых идей.
 
Прослушать подкаст о победе идеи и конкурса на немецком языке.
Podcast about the winning idea and the contest
Или смотреть видео на YouTube, на котором Анна рассказывает историю успеха нашей идеи.