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13年のドローン技術で大容量ファイル転送を再定義する

  |   著者：M. Thompson

コンシューマー向けのシナリオにおいて、「大容量ファイル転送」は通常、休暇の写真フォルダ一式やHD映画一本を送ることを意味します。 しかしエンジニアリングの分野では、その定義――そして重要性――は全く異なります。

私たちが直面しているのは、数TBのLiDAR点群データ、デプロイ用のDockerコンテナイメージ、 機械学習のトレーニングデータセット、あるいは非圧縮の8K RAW動画素材かもしれません。

FileBoltにおいて、私たちはまさにこれらのミッションクリティカルなシナリオのために、基盤アーキテクチャを構築しました。 以下に、現代のファイル転送インフラストラクチャがどのように実際のエンジニアリング問題を解決するかを紹介します。

シナリオ1：現場作業と弱ネットワーク環境

課題

北海で洋上風力発電所の点検を行っているドローン測量チームや、 アンデス山脈で活動している地質調査チームを想像してください。 彼らは毎日数GBのセンサーデータを生成し、処理のために本部のデータセンターに即座に回送する必要があります。

しかし利用可能なネットワーク接続は、往々にして不安定な4G LTE信号や、 高遅延でパケットロスが頻発する衛星リンク（Starlink / Inmarsatなど）に限られています。

エンジニアリングソリューション

このような環境下では、標準的なHTTPアップロード方式（例えばメールの添付ファイル送信）は、 ほぼ99%の確率で失敗します。 たった一度のパケットロスが、転送セッション全体の中断を引き起こす可能性があるからです。

FileBoltのアプローチ： 私たちはBVLOS（目視外飛行）ドローン通信プロトコル由来の 高強度シャーディングとリトライメカニズムを採用しました。

  • マイクロシャーディング：ファイルを極小のブロック（例：1つ5MB）に分割します。
  • 並列転送： 複数のシャードを同時に送信することで、利用可能な帯域幅を可能な限り使い切ります。
  • きめ細かなリカバリ： ネットワークが10秒間中断しても、ファイル全体を再送信する必要はなく、 一時停止して失敗したそのシャードだけを回復すれば済みます。

シナリオ2：国境を越えたDevOpsとCI/CDパイプライン

課題

あるソフトウェアチームの開発者はベルリンに、テストチームはベトナムに、 そして本番サーバーはカリフォルニアに配置されています。 彼らは毎日複数回、ビルド成果物（バイナリファイル、大型依存ライブラリなど）を同期する必要があります。

従来のFTPやVPNトンネルを使って2GBのビルドファイルをハノイからサンフランシスコへ送信しようとすると、 光速による物理的な遅延制限（RTT、往復遅延時間）により、異常なほど遅くなります。

エンジニアリングソリューション

遅延はスループットの最大の敵です。 サーバーの距離が遠いほど、TCPハンドシェイクと確認応答のコストが高くなります。

FileBoltのアプローチ：グローバルエッジネットワーク（Global Edge Network）を活用します。

ベトナムのテストエンジニアがビルド成果物をアップロードする際、 データは直接カリフォルニアに送られるのではなく、 ホーチミン市のローカルノードにアップロードされ、 即座に高速バックボーンネットワークに入ります。 カリフォルニアにいる受信者はシリコンバレーのキャッシュノードからデータをダウンロードするため、 大陸を跨ぐ「ミドルマイル」のパフォーマンスボトルネックを効果的に排除できます。

シナリオ3：製造業における安全なデータ交換

課題

ある自動車設計エンジニアが、核心的な知的財産を含むCADモデルを サプライヤーの工場に送信する必要があります。 ファイルサイズは巨大ですが、それ以上に重要なのは、極めて高い機密性を持っていることです。

データマイニングや「シャドーIT」のリスクへの懸念から、 多くの企業のITポリシーは パブリッククラウドストレージ（Google Drive、Dropboxなど）の使用を直接禁止しています。

エンジニアリングソリューション

セキュリティは事後的なパッチであってはならず、転送層から設計されなければなりません。

FileBoltのアプローチ： 一時ストレージ（Ephemeral Storage）とゼロナレッジ転送。

  • オンデマンドの存在： エンジニアリングデータは通常、恒久的な保存を必要とせず、 転送が完了すれば十分です。 FileBoltは、受信者のダウンロード完了後にデータを即座に自動削除するように設定できます。
  • コンプライアンス保障： データは転送過程でTLS 1.3暗号化を使用し、 保存段階でも暗号化状態を維持するため、 厳格な知的財産保護とコンプライアンス要件を満たします。

技術仕様：システム内部の動作原理

実装の詳細に関心のあるエンジニアのために、10GBのファイルアップロードリクエストの処理フローを簡単に示します：

  1. クライアント選択とハッシュ： ユーザーがファイルを選択すると、ローカルで即座にファイルのSHA-256ハッシュ値を計算します。
  2. メモリシャーディング： ファイルはブラウザのメモリ内で1000個以上の微小なスライス（Chunks）に分割されます。
  3. 並列アップロード： Web Workersを有効にしてマルチスレッド並列アップロード（同時実行数：4-6）を行い、帯域幅を最大限に利用します。
  4. エッジ検証： サーバー側は各スライスを受信すると、即座にその完全性を検証します。
  5. 動的再構築： ファイルは最終的に目的地で再構築されるか、ダウンロード中にストリーミング形式でリアルタイム再構築されます。