[Joke-RFC] RFC1216 ギガビットネットワークの経済性とパラダイムシフト

# はじめに

* この文書は [RFC1216](https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc1216.txt) を勉強と好奇心のため適当に訳したものです。
* 翻訳の正確さは全く保証しません。
* 誤字誤訳等の指摘はいつでも大歓迎です。

# Gigabit Network Economics and Paradigm Shifts（ギガビットネットワークの経済性とパラダイムシフト）

* Network Working Group
* Request for Comments: 1216

- Poorer Richard
- Almanac Institute
- Prof. Kynikos
- Miskatonic University
- 1 April 1991

## Status of this Memo（このメモの位置づけ）

> This memo proposes a new standard paradigm for the Internet Activities Board (IAB) standardization track.
> Distribution of this memo is unlimited.

このメモは、Internet Activities Board (IAB) の標準化トラックにおける新しい標準のパラダイムを提案するものである。
このメモの配布は無制限である。

## 1. Introduction（序論）

> The history of computer communication contains many examples of efforts to align the capabilities of processors to that of communication media.
> Packet switching is the classic case of a careful tradeoff between the costs of memory, processing, and communications bandwidth.
>
> With all of the attention and publicity focused on gigabit networks, not much notice has been given to small and largely unfunded research efforts which are studying innovative approaches for dealing with technical issues within the constraints of economic science.
> This memo defines one such paradigm.

コンピュータ通信の歴史には、プロセッサの能力と通信メディアの能力を一致させようとした多くの事例がある。
パケット交換は、メモリ、処理、通信帯域のコストを慎重にトレードオフした典型的な例である。

ギガビットネットワークに注目が集まる中、経済科学の制約の中で技術的な問題に対処するための革新的なアプローチを研究している、小規模でほとんど資金提供を受けていない研究活動については、あまり注目されてこなかった。
このメモでは、そのようなパラダイムの一つを定義している。

## 2. Contemporary Network Economics（現代ネットワーク経済）

> Recent cost estimates predict a continuing decline in the cost for processing, memory, and communication.
> One recent projection put the decline for `$/bit` and `$/MIP` at 99% per decade and put the decline for `$/bps` at 90% per decade.
> Scalable parallel processor designs may accelerate the cost declines for CPU and memory, but no similar accelerated decline should be expected in the cost of communications.
> Such a decline would imply eventual declines in the cost of 56Kbps service used for voice, resulting in a negative rate of return for telecommunications carriers, an unlikely eventuality even if free-market forces are carried to their logical extreme.
>
> Increases in processing power create additional demand for communications bandwidth, but do nothing to pay for it.
> While we will sell no paradigm before its time, the 9% difference, particularly after compounding is taken into account, will bankrupt the internet community unless a paradigm shift takes place.

最近のコスト予測では、処理、メモリ、通信のコストは下がり続けることが予想されている。
最近のある予測では、bit 当たりのコストと MIP 当たりのコストの減少は 10 年間で 99%、bps あたりのコストの減少は 10 年間で 90%とされている。
スケーラブルな並列プロセッサの設計により、CPUとメモリのコスト低下は加速されるかもしれないが、通信のコストについては同様の加速的低下は期待できない。
その場合、音声通話に使われる 56Kbps サービスのコストが低下し、通信事業者の収益率がマイナスになる可能性があるが、これは自由市場原理を極限まで働かせてもあり得ないことである。

処理能力の向上は、通信帯域に対する新たな需要を生み出すが、その代償は何もない。
パラダイムシフトが起きない限り、9% の差、特に複利計算を考慮した後の差は、インターネットコミュニティを破綻させることになるだろう。

## 3. The ULS Paradigm Shift（ULS パラダイムシフト）

> The ULS paradigm shift breaks the downward spiral by concentrating on end-to-end datagrams and virtual circuit services operating in the .01 uGbps region, namely Ultra Low Speed networking.
>
> However,
>
> > "The worlds best technological paradigm shifts are useless unless they (a) are economically viable, (b) have clear applicability, (c) are technically feasible."
> >
> > --Milton John in "Paradigms Lost"

ULS のパラダイムシフトは、0.01 μGbps の領域で動作するエンドツーエンドのデータグラムと仮想回線サービス、すなわち超低速 (Ultra Low Speed) ネットワーキングに集中することで、下降線を断ち切るものである。

しかしながら

> 「世界最高の技術的パラダイムシフトは、(a) 経済的に実行可能で、(b) 明確な適用性があり、(c) 技術的に実現可能でなければ意味がない」
>
> —— ミルトン・ジョン「パラダイムシフト」

### 3.1 Economic Viability（経済的実行可能性）

> Cost projections indicate that individual ULS circuits can be provided at a cost of \<\$.03/month due to the unusually high multiplexing that will be possible on Gbit links.
> The 10 THz bandwidth of existing optical fibers will be able to support on the order of 1 TUser, handling population growth, and even internet growth, for some time.
> Moreover, if `$.03/month` is a significant barrier to entry, substantial discounts appear to be economically feasible.

コスト予測によると、Gbitリンクでは異常に高い多重化が可能なため、個々の ULS 回線は月々 0.03 ドル以下のコストで提供できる。
既存の光ファイバーの 10 THz 帯域は、1 テラユーザーのオーダーをサポートすることができ、人口増加、さらにはインターネットの成長にしばらく対応することができる。
さらに、月額 0.03 ドルが参入の大きな障壁になるとすれば、大幅なディスカウントも経済的に可能なように思われる。

### 3.2 Clear Applicability（明確な適用性）

> A fundamental principle of networking is that network speed must match the application.
> We have identified a number of critical applications that are matched to ULS technology.
> Below we itemize a few of these, but we provide a brief description for only the first; the match for the others should be equally obvious.
>
> - Low priority facsimile: A large percentage of documents and letters are sent via facsimile not because they need sub-minute delivery, but because they carry signatures or graphics.  In these cases, a three-hour delivery (comparable to the value reliably achieved on many of today's packet-based email systems) is sufficient.  With proper compression, this delivery time can be achieved over a ULSnet.
>
> - Real time data (e.g., tracking glaciers)
>
> - US postal service
>
> - Contracting for research
>
> To be truly viable, ULS networking must scale, and indeed it does.
>
> With some effort, we envision extending the technology to the extremely-low-speed regime.
> Applications that scale from the ULS applications above are:
>
> - Real time data (e.g., gravity wave detectors)
> - Italian postal service
> - Congressional budget process

ネットワークの基本原則は、ネットワーク速度がアプリケーションにマッチしていなければならないということである。
我々は、ULS 技術に適合する重要なアプリケーションを数多く特定した。
以下では、これらのうちのいくつかを箇条書きにするが、最初のものについてのみ簡単に説明し、他のものについては、その適合性が同様に明らかであるものとする。

- 優先度の低いファクシミリ。文書や手紙の多くがファクシミリで送られるのは、分単位の配達が必要だからではなく、署名や図版があるからである。 このような場合、3時間あれば十分である（今日の多くのパケットベースの電子メールシステムで確実に達成される値に匹敵する）。 適切な圧縮を行えば、この配信時間は ULS ネット上で達成することができる。
- リアルタイムデータ（例：氷河の追跡など）
- 米国郵便公社
- 研究のための契約

ULS ネットワーキングを真に実現するためには、スケーラビリティが必要であり、実際にそうなっている。

努力次第では、この技術を極低速領域まで拡張することも可能だと考えている。
上記の ULS アプリケーションからさらに削り取れるアプリケーションは以下の通り。

- リアルタイムデータ（例：重力波検出器）
- イタリアの郵便事業
- 議会予算プロセス

### 3.3 Technical Feasibility（技術的な実現可能性）

> The hardware issues are well in hand.
> The remaining issues are protocol related.
> To examine them, we must extrapolate backward from some well known networking principles.
>
> "Gigabit networks require new protocols."
>
> The clear inference here is that ULS will require old protocols, so as we recede into the future, we should expect the following:
>
> ULS will require minimal development.
> Although we may need research in storage technology to recover the software from old media such as decayed magnetic dump tapes, paper tape, and partially recycled card decks, this effort will be more than offset by the savings.
>
> ULS protocols will be well documented, amenable to verification, and suitable for MSI implementation in Silicon, or even Germanium or relays.
> In particular, the alternating bit protocol [1] is a leading contender.
>
> "Bad news travel fast."
>
> Therefore, ULS gives preferential treatment to good news.
> While this will delay the delivery of bills, notices from timeshare condominiums, and contest announcements, it will also produce immediate productivity gains on several mailing lists.

ハードウェアの問題は順調に解決している。
残りの問題はプロトコルに関するものである。
それらを検証するためには、よく知られたネットワークの原理から逆算する必要がある。

「ギガビットネットワークは新しいプロトコルを必要とする。」

ここでの明確な推論は、ULS は古いプロトコルを必要とするということであり、未来に向かって後退していく中で、以下のことを期待する必要がある。

ULS は最小限の開発で済むだろう。
劣化した磁気ダンプテープ、紙テープ、一部リサイクルされたカードデッキなどの古いメディアからソフトウェアを復元するためには、ストレージ技術の研究が必要になるかもしれないが、この努力は節約によって十分相殺されるであろう。

ULS プロトコルは、十分に文書化され、検証可能であり、シリコン、あるいはゲルマニウムやリレーでの MSI 実装に適しています。
特に、交互ビットプロトコル (Alternating Bit Protocol; ABP) [1] は有力な候補である。

「悪い知らせはすぐに伝わる」

そのため、ULS は良いニュースを優先的に扱う。
このため、請求書やタイムシェアマンションからの通知、コンテストの告知などの配信が遅れることになるが、いくつかのメーリングリストではすぐに生産性を向上させることができるようになる。

### 3.4 Problems Requiring Work（研究が必要な問題）

> ULS is not without problems.
>
> Some other well-known protocol suites are well ahead of ULS in exploring the desired performance operating point.
> We note our concern about the dearth of domestic (U.S.-based) research and development in this important area.
> This is particularly disturbing in light of the level of work now underway in other countries.
>
> Efficiency is a problem:
>
> - All ULS protocols incorporate slow-start.
>
> - Lower data rates mean fewer errors.
>
> - Whereas modern protocols use 32 bit sequence numbers, acknowledgment fields, etc., ULS headers can be quite small (1 bit sequence numbers for the alternating-bit protocol).  Thus the header/data ratio shrinks.
>
> The net result is "creeping efficiency" which tends to push us away from the proper ULS operating point.
> While we have no definitive solution, there are several promising palliatives:
>
> - Forward Error Insertion (FEI)
>
> - Negative window scaling factors
>
> - New protocol layers
>
> - Multiple presentation layers

ULS に問題がないわけではない。

他の有名なプロトコルスイートは、望ましい性能の動作点を探る上で ULS よりもずっと先に進んでいる。
この重要な分野において、国内（米国を拠点とする）研究開発がほとんど行われていないことに、我々は懸念を抱いている。
これは、他の国々で現在進められている研究のレベルに照らし合わせると、特に憂慮すべきことだ。

効率は問題である：

- すべての ULS プロトコルは、スロースタートを採用している。
- データレートが低ければ低いほど、エラーは少なくなる。
- 最近のプロトコルは、32 ビットのシーケンス番号やACKフィールドなどを使用しているが、ULS のヘッダは非常に小さくすることができる（交互ビットプロトコルでは、1 ビットのシーケンス番号）。そのため、ヘッダ/データ比は小さくなる。

その結果、いつのまにか効率性が向上してしまい、適切な ULS の動作ポイントから遠ざかってしまう傾向になる。
決定的な解決策はないが、いくつかの有望な緩和策がある。

- 前方エラー挿入(FEI)
- 負のウィンドウスケーリングファクタ
- 新しいプロトコル層
- 複数のプレゼンテーション層

## 4. Conclusions（結論）

> The road to Ultra Low Speed (ULS) technology is long, slow, and easy.

超低速 (ULS) 技術への道は、長く、遅く、そして簡単である。

## REFERENCES and BIBLIOGRAPHY

```
   [1] Lynch, W. "Reliable full-duplex file transmission over half-
       duplex telephone lines", CACM, pp. 407-410, June 1968.
```

## Security Considerations（セキュリティに関する考慮事項）

> Security issues are not discussed in this memo.

セキュリティの問題については、このメモでは触れない。

## Authors' Addresses

```
       Dr. Poorer Richard
       Almanac Institute
       Center against Misoneoism
       Campo Imperatore, Italy
       EMail:  none


       Prof. Kynikos
       Miskatonic University
       Arkham, MA.
       Email: Kynikos@Cthulu.Miskatonic.EDU
```