Das Internet hebt ab

Vint Cerfs Kommunikationsnetzwerk im Weltraum

Vint Cerf, einer der Väter des Internets, stellte auf der INET 2001 Anfang Juni in Stockholm das Konzept für das Interplanetary Internet (IPN) vor. Getreu dem Motto der diesjährigen INET-Konferenz der Internet Society: "A Net Odyssey - Mobility and the Internet" arbeitet die Arbeitsgruppe um Cerf an einem Standard für funkgestützte Backbones im All und die Anbindung anderer Planeten im Sonnensystem an das - noch - irdische Netz der Netze. Erstes Ziel ist der Mars, die Venus könnte folgen. Der erste Entwurf für einen späteren Internet-Standard für das interplanetare Internet wurde bereits auf den Weg gebracht.

Aufgrund der starken Sicherheitsvorkehrungen in diesem Entwurf regten Teilnehmer der Konferenz allerdings an, eher von einem außerirdischen "Intranet" zu reden, da das System im Gegensatz zum heutigen Netz nicht allgemein zugänglich sein wird. Schließlich soll das System im Gegensatz zum irdischen Netz, das in Sachen Sicherheit die Verantwortung dem User überlässt, inhärent sicher sein. "Wir wollen ja nicht, dass der fünfzehnjährige Nachbarsjunge das MarsNet übernimmt", so Cerf.

Die Arbeit am IPN ist weniger exzentrisch, als es auf den ersten Blick den Anschein hat. Adrian Hooke vom Jet Propulsion Laboratory der NASA sagte: "Wir haben bereits 180 Missionen in den Weltraum unter Verwendung von CCSDS-Protokollen durchgeführt, weitere stehen bevor". CCSDS steht für Consultative Committee on Space Data System. Das Konsortium arbeitet seit 20 Jahren an Protokollen für die standardisierte Verbindung von erdgestützten Funksystemen zu Onboard-Systemen von Raumfahrzeugen.

Allerdings ist das Protokoll derzeit nur wenig dafür geeignet, missionsübergreifend zu arbeiten. Hooke wies darauf hin, Ziel der Arbeit sei die Mehrfachnutzung einmal ins All gebrachter Ressourcen zur Kostenreduzierung. Beispielsweise könne ein Mars-Roboter Kommunikationsinfrastruktur tragen, die nicht nur für seine erste, eigentliche Mission verwendbar sei, sondern auch zukünftigen Missionen zur Verfügung stehe. Auch Cerf betonte, das Ziel der IPN-Bemühungen sei die Standardisierung. Nur so könne "one bit at a time" in organischer Weise ein wachsendes Kommunikationsnetzwerk im All aufgebaut werden. "Zuerst müssen die verwendeten Systeme interoperabel gemacht werden", sagte Cerf.

Die Probleme und Komplexität eines interplanetaren Netzes nannte Cerf "astronomisch". Besondere Schwierigkeiten machen lange Signallaufzeiten zwischen den Knotenpunkten. So war Voyager I Ende April schon 12.004.000.000 Kilometer von der Erde entfernt. Es ergibt sich eine Round-Trip-Time (RTT, Signallaufzeit von Voyager zur Erde und wieder zurück bei Lichtgeschwindigkeit) von ca. 44 Stunden. Dazu kommen begrenzte Übertragungsbandbreiten und die zeitliche Begrenzung der Erreichbarkeit: wenn die Sonne sich zwischen Mars und Erde schiebt, ist es aus mit dem Chatten zwischen MarsNet und Mutter Erde. Das IPN muss sicherstellen, dass in dieser Zeit keine Daten abhanden kommen.

Billig ist das Ganze auch nicht. Zwar arbeitet das Interplanetary Internet derzeit dem Vernehmen nach auf Flat-Fee-Basis; diese Flat Fee ist aber ebenfalls astronomisch hoch. Der Transport eines IPN-Knotens auf den Mond, den Mars oder auch nur in eine Erdumlaufbahn verschlingt erhebliche Summen. "Einrichtung, Nutzung und Wartung" der Gerätschaften "verursachen extreme Kosten," sagte Robert Durst von der MITRE Corporation. Obwohl zunächst nur sehr wenige Geräte per IPN kommunizieren werden, müsse die Fehlertoleranz und Flexibilität dieser Geräte hoch sein.

Auf technische Herausforderungen verwies auch Scott Burleigh, ein Kollege von Hooke am Jet Propulsion Laboratory. "Das gesamte System unterliegt deutlich anderen technischen Parametern als auf der Erde", so Burleigh. Es komme zu erheblichen Verzögerungen bei der Signalübermittlung, Laufzeiten seien je nach relativer Position der Gegenstellen unterschiedlich und das Medium Funk leide unter extremen Störungen durch irdische und kosmische Störstrahlung. Ein besonderes Problem werfe die Energieversorgung auf, da nicht beliebig hohe Massen in den Weltraum transportiert werden können.

IPN wird - auch nach Einführung der Milliarden von IP-Adressen durch IPv6 - keine Erweiterung des irdischen Internets sein. Vielmehr stellen die Experten sich ein Über-Netz vor, das verschiedene Internets verbindet. So werden also beispielsweise das irdische, das Mondnetz und das MarsNet prinzipiell dieselben IP-Adressen verwenden. Das IPN stellt den Datenaustausch zwischen diesen parallelen Netzen durch die Verwendung neuartiger Namen zur Adressierung sicher, die sich aus einem Teil mit Routing-Angaben und einem Domain-Name-ähnlichen Teil zusammensetzen. Der "earth.sol"-Teil in einem Domain Name könnte also schon bald darauf hinweisen, daß diese Webseite sich tatsächlich auf einem Server im Teil "Erde" unseres Sonnensystems befindet und nicht auf dem Mars.

http://www.heise.de/tp/artikel/3/3608/1.html