IP sítě a Cisco směrovač na orbitální dráze

Luboš Klaška Infrastruktura 2. ledna 2006

Kdybyste byly síťovou společností s ročním rozpočtem na výzkum a vývoj ve výši 3,2 mld. dolarů a více jak 80% podílem na trhu směrovačů, možná by vás také napadlo vyslat svůj směrovač na orbitální dráhu. Společnost Cisco to udělala a modifikovaná verze jejího směrovače Mobile Access Router obíhá na orbitální dráze kolem Země již 2 roky.

Kdybyste byly síťovou společností s ročním rozpočtem na výzkum a vývoj ve výši 3,2 mld. dolarů a více jak 80% podílem na trhu směrovačů, možná by vás také napadlo vyslat svůj směrovač na orbitální dráhu. Společnost Cisco to udělala a modifikovaná verze jejího směrovače Mobile Access Router obíhá na orbitální dráze kolem Země již 2 roky. Tento směrovač se v „pozemských podmínkách“ používá pro propojení počítačů v policejních autech, sanitkách, letadlech a dalších vozidlech k IP sítím. Cílem projektu Cisco Low Earth Orbit (CLEO) je předvést vesmírnému průmyslu, že komerční IP technologie je už zralá i pro vesmírné použití.

Satelity již běžně používají IP protokol při komunikaci s pozemními stanicemi, zde jsou IP sítě samozřejmě již běžnou záležitostí. Dalším logickým krokem vývoje je tedy použití IP protokolů i při vzájemné komunikaci mezi satelity. Roli průkopníka v tomto směru na sebe vzala společnost Cisco. Směrovač Mobile Access Router tak představuje první úspěšné použití komerčního síťového zařízení (v tomto případě směrovače) na vesmírném satelitu.

Hlavními rysy směrovače Cisco 3251 jsou:

  • MPC8250 processor s frekvencí 210 MHz v jádru CPU, 150 MHz v jádru CPM a 60 MHz na sběrnici Motorola 60x
  • 32 MB Flash memory
  • 128 MB synchronous DRAM
  • 10/100 Fast Ethernet, full-duplex, auto negotiation
  • RS-232 s 5 V zdrojem pro Global Positioning System (GPS) a další přídavná zařízení
  • 32-bit PCI bus, version 2.1 na frekvenci 25 MHz.

Cisco 3251 Mobile Access Router

Cisco 3251 Mobile Access Router

Vesmírná zařízení jsou založena vesměs na proprietárních technologiích. Hardware a software používající standardní IP protokol mohou mít pro komunikaci se satelity mnoho přínosů – rychlejší a flexibilnější vývoj, větší schopnosti jejich prosíťování a např. bezpečný vzdálený přístup z levných pozemních stanic. Podle údajů NASA by příští satelity s implementovanou IP technologií mohly stát až o 25 % méně.

Projekt CLEO (Cisco Low Earth Orbit)

Směrovač Cisco 3251 Mobile Access Router byl vynesen na oběžnou dráhu na palubě satelitu UK-DMC (Disaster Monitoring Consortium) v září 2003. Tento satelit byl postaven a je provozován společností Surrey Satellite Technology, Ltd. (SSTL) z Británie jako součást satelitní sítě pro fotografování hurikánů, lesních požárů a zemětřesení z vesmíru. Poté, co v červnu 2004 satelit ukončil své hlavní poslání, byl použit pro testování efektivity IP komunikace. Tento „vedlejší“ účel satelitu je součástí experimentu společně prováděného několika organizacemi - SSTL, NASA (U.S. National Aeronautics and Space Administration), General Dynamics a dalšími. V pozadí samozřejmě stojí americká armáda a letectvo. Software společnosti General Dynamics používá IP protokol k získání telemetrických údajů ze satelitu v reálném čase, snímky jsou získávány dynamicky na vyžádání. Software je založeno na mobilním směrování ke komunikaci po Internetu s pozemní stanicí NASA Glenn a jejím prostřednictvím s Cisco směrovačem na palubě satelitu.

Nejdůležitější test CLEO byl proveden minulý rok na základně Vandenberg v Kalifornii. V tomto testu bylo úspěšně navázáno spojení mezi notebookem vojáka v jeepu a satelitem CLEO pomocí speciálního software. Z tohoto tzv. Virtual Mission Operations Center byl operátor schopen stahovat snímky ze satelitu a posílat mu příkazy a řídící signály pomocí IP protokolu a Internetu.

Klasická a budoucí satelitní komunikace

Klasická satelitní komunikace má v podstatě fixní infrastrukturu, podobnou pozemským optickým sítím. Signál je vyslán z pozemního vysílače, přijat a zesílen satelitem a poté vyslán zpět na určený bod na Zemi. Vzhledem k tomu, že veškeré směrovací rozhodování probíhá na Zemi, satelitní spoje jsou v podstatě spojovou technologií 1. vrstvy.

Klasická versus dynamicky směrovaná satelitní komunikace

Klasická versus dynamicky směrovaná satelitní komunikace

Klasická versus dynamicky směrovaná satelitní komunikace

Ukázka topologie spojení mezi satelitem a Virtual Mission Operations Center

Ukázka topologie spojení mezi satelitem a Virtual Mission Operations Center

Za satelity chytřejší

Kdyby satelity uměly dynamicky směrovat pakety na různé uzly, mohly by směrovat komunikaci mezi sebou navzájem i na různá místa na Zemi. Navíc v případě dokonalejšího zpracování digitálního signálu přímo na satelitu by mohla být významně zvýšena jeho kvalita a odolnost proti rušení.

Vzhledem k vesmírným podmínkám je i konstrukce CLEO poněkud upravena od standardního pozemního provedení. Např. elektronické obvody nejsou pájeny standardním cínem, ale olovem, klasické „mokré“ kondenzátory jsou nahrazeny suchými typy a směrovač nemá žádnou interní baterii systémových hodin vzhledem k možnosti její exploze. Z ostatních hledisek je konstrukce směrovače standardní, např. nemá žádné stínění proti radiaci, které by zařízení zařadilo do kategorie podléhající U.S. zákonům, zabraňujícím vývozu speciálních technologií pro vesmírné a zbraňové systémy mimo území Spojených Států.

Zatím nelze odhadnout dobu funkčnosti CLEO. Běžná životnost satelitu tohoto typu je 20 let, poté bude pravděpodobně satelit naveden na sestupnou dráhu, kde shoří v atmosféře. Ke škodě historiků tak nebude možné zachránit unikátní exemplář tohoto prvního průmyslového směrovače ve Vesmíru.

Spoustu odkazů k problematice najdete na této stránce.


Vytisknout


    Komentáře k článku

  • 4.1.2006 v 00:00LRPro armádu
    Na celé věci je smutná jedna věc - je to vyvíjeno pro armádní použití. Takže tímhle si Cisco moc kladných bodů nepřipsalo...
  • 5.1.2006 v 00:00Honza.
    No,možná je to smutné,ale celý internet byl využit původně pro armádu,takže bych zase až tak pesimistický nebyl. Dneska totiž platí-co už nevyužije armáda jde ven na komerční použití
  • 11.1.2006 v 00:00bugjste oba debilobe
    nevite o cem mluvite ani jeden, hlavne ze mate odvahu to nekam napsat.
  • 11.1.2006 v 00:00bugchtel jsem rict debilove
    jsem to ale debil.

Vložte Váš komentář k tomuto článku

Máte dotaz? Neváhejte nám napsat.

Pole označená hvězdičkou (*) jsou povinná


Reklama v příspěvcích není dovolena, dodržujte etiketu. Redakce Světa sítí si vyhrazuje právo smazat příspěvěk, který v diskuzi použije vulgární slova a společensky neúnosné výrazy. Délka příspěvku je limitována 1500 znaky.