Pleiades-DTN

De Area31 Hackerspace
Responsáveis:
* Rafael Tudela
* Raphael Bastos
Uso do DTN para comunicação de rede interplanetária

Sobre o projeto

Estamos entrando na era do turismo espacial. A Virgin Galactic já fez seu primeiro teste com a nave espacial SpaceShipTwo, e foi bem sucedida. Visando desenvolver projetos com vida longa, o #Área31 está implementando o protocolo ION (Interplanetary Overlay Network) para DTNs (Delay-Tolerant Networking).

Em nosso projeto utilizamos em base Linux Funtoo (ARMv6, ARMv7 e x86_64) a distribuição de software "Interplanetary Overlay Network" (ION), que é uma implementação da arquitetura "Delay-Tolerant Networking" (DTN), como descrito na RFC-4838. Ele inclui implementações de dois protocolos de aplicação CCSDS que foram adaptados para rodar sobre a pilha BP/LTP DTN Bundle Protocol, o protocolo de transmissão de Licklider, e CCSDS: o arquivo de protocolo de entrega e serviço de mensagens assíncronas.

Pleiades (nome)

http://en.wikipedia.org/wiki/Pleiades

ION-DTN (implementação do protocolo DTN)

https://sourceforge.net/projects/ion-dtn


SpaceX System - Constelação de Satélites de Órbita não Geoestacionária ("NGSO")

http://telegra.ph/SpaceX-System---Constela%C3%A7%C3%A3o-de-Sat%C3%A9lites-de-%C3%93rbita-n%C3%A3o-Geoestacion%C3%A1ria-NGSO-11-24


Repositório

https://github.com/area31/pleiades-DTN

DTN (Rede Tolerante a Atrasos e/ou Rompimentos)

RFC

http://tools.ietf.org/html/rfc4838

Introdução

A arquitetura de uma rede interoperável que seja tolerante a atrasos e/ou rompimentos (DTN) engloba os conceitos de redes ocasionalmente conectadas que podem sofrer de partições frequentes e podem ser constituídas de mais de um conjunto divergente de protocolos ou de famílias de protocolos. A base desta arquitetura encontra-se com a da Internet Interplanetária, que tem como foco primário a questão da comunicação no espaço profundo em ambientes com grande atraso entre a transmissão/recebimento da informação.

A camada de sobreposicão ponto-a-ponto, orientada a mensagens é chamada de "camada de empacotamento" que existe uma camada acima a camada da de transporte ou de outras camadas na rede o qual está hospedada.

Os dispositivos que implementam a camada de empacotamento são chamados de nós DTN. A camada de empacotamento forma uma sobreposição que emprega o armazenamento persistente para ajudar a combater a interrupção de conexão. Que por sua vez também inclui uma transferência salto-a-salto de responsabilidade na entrega segura de dados e um reconhecimento ponto-a-ponto da entrega dos dados opcional e uma gama de recursos de diagnóstico e gerenciamento. Para a interoperabilidade, utiliza-se um esquema de nomenclatura flexível, baseada em identificadores de recursos padrão (URI, RFC-3986) capaz de encapsular esquemas de endereçamento e nomenclatura distintos em uma mesma sintaxe de nomenclatura, além de um modelo básico de segurança, habilitado de forma opcional, destinado a proteger a infra-estrutura de uso não autorizado.

A camada de empacotamento provê funcionalidade similar a camada de internet descrita nos desenhos originais da ARPANET/Internet, se diferindo dos gateways ARPANET pelo fato de ser inconsciente quanto ao conhecimento da camada e focado na propagação de mensagens virtuais em contrapartida ao roteamento de pacotes. Porém, ambas geralmente provêem interoperabilidade entre protocolos subjacentes específicos a um ambiente e aos protocolos específicos a outro ambiente e ambos provêem um serviço de armazenamento e propagação de dados (com a camada de empacotamento empregando o uso de armazenamento persistente para o seu serviço de armazenamento e propagação de dados).

A arquitetura DTN provê um método comum para interconectar gateways ou proxies que empregam o roteamento de mensagens através do armazenamento e propagação de dados para superar as interrupções na comunicação. Que por sua vez provê um serviço similar ao do correio eletrônico, mas com capacidades de nomenclatura, roteamento e segurança aprimoradas. Os nós incapazes de suportar todas as capacidades requeridas por esta arquitetura podem ser suportados por proxies na camada de aplicação agindo como aplicações DTN.

A localização do BP (Bundle Protocol) na pilha de protocolos padrão é exemplificado na Figura 1. O BP utiliza os protocolos da internet "nativos" para comunicações dentro de uma determinada internet. Note que o termo "internet" mencionado anteriormente, é usado em um sentido geral e não se refere necessariamente a TCP/IP. A interface entre o "bundle protocol" comum e um conjunto de protocolos inter-rede específicos é chamada de "convergence layer adapter". A Figura 1 mostra três tipos distintos de protocolos de transporte e internet (denotados T1/N1, T2/N2 e T3/N3).

Figura 1: O Bundle Protocol se acomoda na camada de aplicação do modelo da Internet

Mais infos (NASA)

http://spaceflightsystems.grc.nasa.gov/SOPO/SCO/SCAN_TECH/DTN/



Introdução a DTN


Tutorial rápido que contrasta técnicas utilizadas em DTN com UDP e TCP, enfatizando o armazenamento / envio e os aspectos da transferência de custódia de uma DTN que permite que os dados migrem em direção ao seu destino sem a necessidade de uma conectividade completa ponto-a-ponto através de todos os links intermediários. Os detalhes de TCP e DTN são simplificados de forma a enfatizar a idéia que TCP é um protocolo ponto-a-ponto orientado a conexões, enquanto DTN não requer um caminho ponto-a-ponto.





Talk given by Keith Scott of the MITRE Corporation at the 23rd Large Installation System Administration Conference (LISA '09).




LTP (Licklider Transmission Protocol)

RFC

http://tools.ietf.org/html/rfc5326


BP (Bundle Protocol)

RFC

http://tools.ietf.org/html/rfc5050


Documentações e teses

http://www.ravel.ufrj.br/trabalhos_publicacoes/teses
http://www.ravel.ufrj.br/implementacao-avaliacao-modelo-troca-mensagens-em-dtns-utilizando-trafego-aereo
http://www.gta.ufrj.br/grad/12_1/dtn/
http://mariel.inesc-id.pt/prbp/diversos/DissertacaoJorgeNunes.pdf
http://www.uece.br/macc/index.php/arquivos/doc_download/199-vdtn-td-protocolo-de-roteamento-vanetdtn-baseado-em-tendencia-de-entrega
http://www.uvv.br/edital_doc/Prot%C3%B3tipo%20De%20Rede%20Tolerante%20A%20Falhas%20E%20Desconex%C3%B5es%20Utilizando%20Comunica%C3%A7%C3%A3o%20Via%20Bluetooth%20Entre%20Dispositivos%20M%C3%B3veis%20Android_d3a04b18-0b55-4363-9c9d-82a426838a6a.pdf
http://mariel.inesc-id.pt/prbp/diversos/DissertacaoJorgeNunes.pdf



Links

http://www.netlab.tkk.fi/tutkimus/dtn/theone/
https://www.youtube.com/watch?v=q7LJcgHDTDU
http://delay-tolerant-networks.blogspot.com.br/p/one-tutorial.html
http://www.topcoder.com/dtn/
https://github.com/ibrdtn/ibrdtn/wiki