Межпланетный интернет

[Salo]

NASA осуществило испытания космической сети передачи данных - аналога интернета

19 ноября 2008
/ИТАР-ТАСС Урал/
Первые успешные испытания космической сети передачи данных - "межпланетного интернета" - осуществило Национальное управление по аэронавтике и освоению космического пространства /NASA/ США. Как сообщили корр. ИТАР-ТАСС во вторник в Лаборатории реактивного движения /ЛРД/ в Пасадине /штат Калифорния/, группа инженеров использовала специальный устойчивый к разрывам связи протокол передачи данных Ди-ти-эн /DTN - Disruption-Tolerant Networking/ для того, чтобы передать десятки фотографий на спутник, расположенный в 35 млн км от Земли.

"Это - первый шаг к созданию абсолютно нового вида коммуникаций - "межпланетного интернета", - указал ведущий эксперт NASA по космической инфраструктуре связи Эдриен Хоук.

Десять лет назад NASA совместно с вице-президентом корпорации "Гугл" и одним из создателей всемирной компьютерной сети Винтом Серфом начало создавать протокол Ди-ти-эн. Этот протокол позволяет передавать данные иначе, нежели известный большинству пользователей интернета протокол Ти-си- пи/Ай-пи, в разработке которого также участвовал Серф. Межпланетный интернет должен быть более устойчив в отношении разрывов связи, продолжительных отсрочек передачи данных или потери пакетов. Перебои могут возникать в момент, когда космический корабль заслоняет планета или другое небесное тело, или в моменты всплесков солнечных бурь. К примеру, отсрочки при передаче данных на Марс и обратно составляют от 3,5 до 20 минут.

В отличие от Ти-си-пи/Ай/пи, протокол Ди-ти-эн не предполагает работу в условиях длительного и беспрерывного соединения. Именно поэтому, когда связь теряется, пакеты данных не стираются, а остаются на передающем узле до возобновления соединения. "Сегодня специальная команда должна вручную планировать каждый сеанс космической связи и прописывать все команды, определяя, какие данные, когда и куда направлять, - сказал управляющий проекта Ди-ти-эн в ЛРД Лей Торгерсон. "Ди-ти-эн позволяет делать это автоматически", - подчеркнул он.

Инженеры NASA начали эксперименты по передаче данных в космос в октябре. В Сети глубокого космоса NASA на настоящий момент существуют 10 передающих узлов, 9 из которых пока виртуальные. Следующим летом планируется провести испытания протокола Ди-ти-эн на борту Международной космической станции.

[Имxотеп]

Чего-то ИТАР-ТАСС постеснялось написать, что "спутник, расположенный в 35 млн км" на самом деле аппарат EPOXI, который через месяц совершит пролет Земли.
Да и основная изюминка DTN не просто в устойчивости к разрывам связи, а в качественно иной схеме маршрутизации. Другая расшифровка DTN - Delay Tolerant Networking - и создавалась она изначально для гетерогенных сетей с плохой связностью. Чем-то напоминает P2P, при каждой возможности данные мигрируют от узла к узлу и рано или поздно доходят до адресата. Такую схему планировалось исплоьзовать для сети малых марсианских зондов, а эксперимент с EPOXI стал первой практической проверкой данной концепции. АМС изображала из себя марсианский ретранслятор, а 9 наземных станций играли роль зондов.

ЗЫ может перенести в "Межлланетный"?

[Salo]

http://cybersecurity.ru/space/86108.html?page=all

Космический интернет с космической скоростью

(15:51) 24.01.2010

Космические межпланетные аппараты уже самого ближайшего будущего должны получить возможность отправлять и принимать данные на скорости, достаточной для того, чтобы в реальном времени просматривать видео. Сегодняшние корабли и спускаемые аппараты передают на Землю данные со скоростью, сравнимой со скоростью интернет-соединения по телефонной линии, поэтому прием видеозаписей, полученных, к примеру марсианскими аппаратами занимает зачастую несколько десятков часов.

В НАСА говорят, что ведут соответствующие разработки при поддержке нескольких телекоммуникационных компаний. Ожидается, что космические системы связи нового поколения заработают уже через 5-6 лет. Первыми аппаратами, которые будут оснащены поддержкой систем космической широкополосной связи, станут марсианские и лунные аппараты, которым предстоит отправиться уже после 2014 года.

Инженеры НАСА утверждают, что новые аппараты смогут передавать данные почти в 50 раз быстрее, чем существующие. Последнее поколение аппаратов оснащено системами космической связи, способной работать на скорости в 5-6 мегабит в секунду. Однако новые системы передачи данных позволят открывать каналы связи с полосой пропускания в 500-600 мегабит в секунду. Одновременно с установкой таких космических систем связи можно будет устанавливать на спутники и спускаемые аппараты значительно больше полезной научной нагрузки и систем связи, требующих значительных объемов данных.

"Новые телекоммуникационные технологии позволят в реальном времени получать с других планет видео в качестве HD. Говоря понятным языкам, нынешние аппараты даже не всегда могут за короткий промежуток времени передать mp3-файл", - говорит Бадри Юнс, помощник  директора отдела систем связи и коммуникаций НАСА. По его словам, необходимость обновления систем связи в космической отрасли назрела уже давно, так как практически все системы спутников за последние пару лет получили массу нового, на фоне этого развитие связи застряло где-то в середине 90-х годов.

Специалист рассказывает, что в космическом агентстве сейчас ведутся разработки трех взаимодополняющих космических систем связи - Space Network, Near-earth Network и Deep Space Network. Юнс говорит, что использование высокоскоростных технологий, это не только требование времени, но и реальная экономия на себестоимости некоторых космических операций. Представитель НАСА говорит, что если бы все работающие в данный момент космические аппараты ведомства оснастить широкополосной связью, то ежегодный бюджет НАСА можно было бы сократить почти на 400 млн долларов.

"В прошлом НАСА использовало новые системы связи для каждого из аппаратов. Со временем стало очевидно, что такой подход больше не актуален. Каждая космическая миссия играет по своим правилам, это неправильно и очень затратно", - говорит Юнс.

В НАСА говорят, что все три создаваемых космических технологии связи должны на практике заработать не позже 2018 года, тогда же они будут интегрированы друг с другом, чтобы посредством одной технологии, можно было передать информацию с другой.

В 2008 году инженеры НАСА провели первое практическое тестирование новой космической системы коммуникаций, базирующейся на интернет-модели. Неофициально новая система уже получила название "межпланетного интернета". Как сообщили в пресс-службе космического ведомства, специалисты Лаборатории реактивного движения в Калифорнии при помощи специального программного обеспечения провели сеанс связи и передали более десятка фотографий с космического аппарата НАСА, находящегося на расстоянии около 37 млн километров.

В основе "межпланетного интернета" лежит новая технология DTN -  Disruption-Tolerant Networking, а от привычного в условиях земного интернета протокола TCP/IP было решено отказаться по техническим соображениям. "Это первый шаг в создании полностью новой системы космической связи, своего рода межпланетного интернета", - говорит Эдриан Хук, специалист по техническим сетевым стандартам в штаб-квартире НАСА в Вашингтоне.

В космическом ведомстве говорят, что в сотрудничестве с вице-президентом Google Винтом Серфом разрабатывали космический протокол передачи данных почти 10 лет. Напомним, что именно Винт Серф в свое время стоял у истоков обычного протокола TCP/IP. По словам Серфа, космический протокол связи устроен иначе, нежели его земной аналог.

Основная проблема, с которой пришлось столкнуться разработчикам заключается в задержках с передачей данных, а также с потерей и затуханием сигнала, передаваемого на десятки или даже сотни миллионов километров. При этом, межпланетный интернет должен действовать даже более надежно, чем земной, так как от его надежности зачастую может зависеть жизнь космонавтов или существование космического корабля.

Серф говорит, что даже когда сигнал передается между Землей и Марсом, задержка при получении данных в зависимости от положения планет по отношению друг к другу может составлять от 20 минут до 3,5 часов.

Для того, чтобы хоть как-то претворить в жизнь идею межпланетного интернета, в протоколе DTN решено отказаться от основополагающего принципа TCP/IP - подтверждения получения сигнала. Если в земных условиях передающий узел отвечает на запрос принимающего только после того, как сам установит с ним связь, то в космосе такая технология означает чрезвычайно длинные сеансы связи и "пинги", которые будут измеряться часами.

Вместе этого в DTN реализован принцип "сохрани и передай", то есть узлы хранят информацию о точках, с которыми сами недавно связывались и в случае поступления информации узел вначале ищет сведения об источнике назначения в своих данных, а затем передает сведения по назначению. Отдаленно это технологию можно сравнить с игрой в футбол, когда один футболист передает мяч другому, тот следующему и так до тех пор, пока мяч не попадет в ворота (то есть в точку назначения). При этом начального футболиста вовсе не волнует по какой именно траектории будет двигаться мяч и ему самому не нужно бить по воротам, чтобы забить гол.

"В космосе оборудованию и администраторам самим придется создавать связи с близлежащими узлами и генерировать команды для ретрансляции", - говорит Лейт Тогерсон, менеджер проекта DTN Experiment Operations Center. Он отметил, что в будущем планируется стандартизировать DTN, чтобы оборудование само брало на себя большую часть работ, но от некоторых особенностей "космического интернета" не получится избавиться в любом случае.

[Инженер проекта]

Чего-то ИТАР-ТАСС постеснялось написать, что "спутник, расположенный в 35 млн км" на самом деле аппарат EPOXI, который через месяц совершит пролет Земли.
Да и основная изюминка DTN не просто в устойчивости к разрывам связи, а в качественно иной схеме маршрутизации. Другая расшифровка DTN - Delay Tolerant Networking - и создавалась она изначально для гетерогенных сетей с плохой связностью. Чем-то напоминает P2P, при каждой возможности данные мигрируют от узла к узлу и рано или поздно доходят до адресата. Такую схему планировалось исплоьзовать для сети малых марсианских зондов, а эксперимент с EPOXI стал первой практической проверкой данной концепции. АМС изображала из себя марсианский ретранслятор, а 9 наземных станций играли роль зондов.

ЗЫ может перенести в "Межлланетный"?

Всё так. Даже не важно в каком разделе.

Есть альтернативы?

[zyxman]

Конечно альтернативы есть - объявить это испытанием космического оружия и обвинить американцев в милитаризации космоса.

[Nixer]

Космический гипертекстовый фидонет?

[zyxman]

Космический гипертекстовый православный фидонет

[sychbird]

Microsoft и Национальный научный фонд США объявили об облачно-вычислительной инициативе


Национальный научный фонд США (National Science Foundation, NSF) предоставит бесплатный доступ к «облачной» платформе Microsoft Windows Azure тем исследователям, чьи заявки будут одобрены.
Проекты, эксплуатирующие «облачные» вычисления, на три года получат неограниченный бесплатный доступ к Windows Azure, заработавшей 1 февраля. Заявки принимаются до 15 апреля.
Утверждается, что инициатива позволит воспользоваться всей мощью «облаков», доселе полностью не раскрытой, особенно в отношении высокопроизводительных аналитических исследований и приложений для обработки гигантских объемов данных для академической среды. Действительно, если «облачные» вычисления хорошо известны буквально каждому на примерах электронной почты, онлайновых магазинов, фото- и видеохостингов, то их возможности для научных исследований до сих пор не изучены.

В Microsoft соглашаются: имеет смысл использовать общую «облачную» экосистему вместо затратного запуска подобных «облаков» каждым научным учреждением, в том числе ради упрощения инфраструктурного управления ими. Подчеркивается, что программа действительно благотворительная: ни корпорация, ни Фонд не получат с этого ни цента. «Майкрософт» готова инвестировать миллионы долларов на поддержку науки.
Помимо доступа к Windows Azure, исследователям будут помогать разработчики компании: они снабдят ученых инструментами, приложениями и коллекциями данных, усилят их экспертизу в понимании принципов «облачной» обработки.
Национальный научный фонд США основан в 1950 году для содействия развитию фундаментальных и прикладных научных и научно-технических исследований в государственных интересах. Поддерживает и финансирует перспективные разработки в университетах и НИИ.

Подготовлено по материалам PC World.

[Nixer]

Какое отношение эта реклама Микрософта имеет к топику?

[Parf]

Помнится, пару лет назад НАСА планировало в районе 2010-х запустить к Марсу спутник-ретранслятор, основанный на новом протоколе. Тогда Земля и Марс окажутся соединены межпланетным Интернетом. Интересно, эти планы ещё в силе?

[Дмитрий Виницкий]

Видимо, вы имеете в виду проект Mars Laser Communications Demonstration (MLCD)в рамках отменённой миссии Mars Telecom Orbiter (MTO), где кроме указанного протокола планировалось испытание оптического канала связи.

[Salo]

ZOOR пишет:
DTN - новая космическая сеть, которая раздвинет границы Интернета на всю Солнечную систему

Специалисты НАСА добились значительных успехов в деле разработки и реализации новой высоконадежной системы космической связи, при помощи которой можно будет охватить практически все пространство Солнечной системы. В настоящее время некоторые из узлов аппаратуры сети Delay/Disruption Tolerant Networking (DTN) проходят испытания на борту Международной космической станции (МКС), а организация этой сети отличается от организации традиционных сетей тем, что узлы этой сети способны накапливать и хранить достаточно большие объемы данных до тех пор, пока не возникнет возможность их быстрой и безошибочной передачи.

Элементы, реализующие технологию DTN, сейчас объединены с экспериментальной коммуникационной аппаратурой Telescience Resource Kit, находящейся на борту космической станции. Система DTN является результатом более чем 10-летней работы специалистов НАСА и партнерских организаций, которая проводилась в рамках программы Advanced Exploration Systems (AES). Целью программы AES является разработка ряда ключевых технологий, которые будут способствовать исследованиям и освоению даже самых отдаленных уголков Солнечной системы.

Традиционная коммуникационная система, основанная на IP-протоколе, которая использовалась на космической станции до этого времени, требовала того, чтобы каждый узел сети был доступен в каждый момент времени, когда требуется осуществить передачу данных. Для космической станции в роли ближайших узлов сети выступают коммуникационные спутники, которые могут быть недоступны в некоторые моменты времени по целому ряду причин, что становится причиной временной неработоспособности сети в целом.

Способность сети DTN сохранить информацию и передать ее в момент, когда следующий узел сети станет доступным, позволяет значительно сократить время ожидания передачи информации. Кроме этого, такая промежуточная буферизация позволит использовать всю доступную полосу коммуникационных каналов с максимальной эффективностью. Конечный же информационный пакет, будь это фотоснимок, видео, пакет научной информации или что-нибудь другое, собирается в единое целое только на конечном узле-получателе, в роли которого может выступать наземная станция или промежуточный космический аппарат, находящийся в дальнем космосе.

Реализация автоматической промежуточной буферизации в недалеком будущем станет технологией, которая обеспечит надежными коммуникациями с Землей миссии в дальний космос, в том числе и первые миссии на Марс. Помимо использования в космосе, у DTN-технологии имеется масса областей применения и на Земле. Такая технология может обеспечить покрытие мобильной связью или интернет-покрытие регионов, где производится ликвидация последствий стихийных бедствий, регионов, где полностью разрушена коммуникационная инфраструктура. Ведь недостаточная координация действий спасательных организаций очень часто приводит к дополнительным потерям человеческих жизней.

[Дмитрий Инфан]

Реализация автоматической промежуточной буферизации в недалеком будущем станет технологией, которая обеспечит надежными коммуникациями с Землей миссии в дальний космос, в том числе и первые миссии на Марс.

Я понял так, что имеются в виду пилотируемые миссии.

[nsn]

Дмитрий Инфан пишет:
Я понял так, что имеются в виду пилотируемые миссии.

Необязательно. Может, ботов собираются на Марс запускать.  

[Дмитрий Инфан]

nsn пишет:

Дмитрий Инфан пишет:
Я понял так, что имеются в виду пилотируемые миссии.

Необязательно. Может, ботов собираются на Марс запускать.  

Тогда непонятно, почему "первые".

[Алексей Кириенко]

Интересно все-же, что будет происходить при потери пакета ?
Принцип "что упало то пропало " не кажется разумным !
Скорое  всего будет как действительно было во временна  ФИДО ...
"Марс 2039!  У нас недорулез ! Реапните болк №1243465476 !"
Но разумеется, уже в автоматическом режиме ...

[raputor]

Алексей Кириенко пишет:
"Марс 2039! У нас недо...

Disconnect...
Dial up line is busy.
Reconnect (Bits per second - 9600; Parity - None; Stop bits - 1)
Please wait...

[Lunatik-k]

Спутников ретрансляторов понадобится много, чтобы обеспечить модифицированный Интернет Oффлайн.
В L3 и L4 Марса.
В L3 и L4 Земли.
В L3 и L4 Венеры
Вокруг всех планет по три спутника.