Технологии DTN могли бы найти применение в войсках при передаче тактической информации, позволяющей получить точное представление о ситуации на передовой

Тестирование – третий этап проекта Министерства обороны США, предусматривающего построение так называемых "неразрушаемых сетей" (Disruption Tolerant Network, DTN). В рамках этого проекта (см. также "Адаптивная радиосвязь в зоне военных действий", Computerworld Россия, № 43, 2007) создан прототип, содержащий 20 узлов, который демонстрировался в ноябре прошлого года на военной базе в Виржинии. Масштабные испытания, которые начнутся в конце 2009 года, должны показать, что создание крупных сетей DTN не только возможно, но и коммерчески оправдано, и в них можно задействовать стандартные широко распространенные компоненты.

На финансирование третьего этапа DARPA, агентство перспективных оборонных исследований Министерства обороны США выделило почти 9 млн долл. Основными приоритетами проекта являются обеспечение масштабируемости и работоспособности сетей DTN, содержащих тысячи узлов, а также разработка и реализация новых алгоритмов, необходимых для решения подобных задач. Также группа исследователей BBN вместе с Корпусом морской пехотой займется изучением применимости технологий DTN в рамках реализации программы создания мобильной сети CONDOR, которая должна связать подвижные соединения с командными центрами за пределами зоны прямой видимости, составляющей около 30-50 км.

Несмотря на то, что сети DTN создаются для военных, они могут найти гораздо более широкое применение. Такие сети обладают коммуникационными возможностями, стабильностью и предсказуемостью, превышающими показатели современных IP-сетей, включая Internet. Если в современных сетях нарушаются соединения или возникают задержки, то значительно ухудшается доставка пакетов, поскольку существующие протоколы маршрутизации рассчитаны на быструю стабилизацию всего маршрута их прохождения. Однако этого не происходит в случае повторяющихся прерываний соединений и появления длительных задержек, которые могут быть вызваны сбоями в работе оборудования, погодными условиями, рельефом местности или помехами.

Один из гражданских прототипов неразрушаемой сети создан в рамках проекта DieselNet Массачусетского университета в Амхерсте. В DieselNet применяются покупные одноплатные компьютеры, приемники и радиомодули GPS, размещенные в 40 блоках с шиной UMass. Если два таких блока находятся рядом друг с другом, они посылают друг другу запросы для того, чтобы выяснить, какие другие узлы "видит" каждый из них чаще всего. Если один из других узлов связан с конечным пунктом назначения сообщения, то оно передается туда за несколько секунд через промежуточной узел. В какой-то точке сообщение передается узлу, который посредством проводного соединения подключен к Internet.

Стабильность технологии - залог эффективности DTN

"Одной из концепций функционирования IP-сети является принцип отказа при возникновении проблемы - пользователь еще раз пошлет то, что ему нужно. В DTN такого не происходит. Такие сети пытаются выполнить передачу во что бы то ни стало, - подчеркнул Кристофер Смол, ведущий научный сотрудник подразделения BBN Networking Research Group. – DTN обходит места разрывов и осуществляет передачу данным любым возможным способом".

Такой устойчивостью сеть во многом обязана новому, созданному в BBN протоколу маршрутизации, получившему название Bundle, в котором используются очереди, а также другие технологии. В частности, благодаря так называемому "позднему связыванию" узел-источник в DTN может передавать сообщение даже в том случае, если IP-адрес пункта назначения не известен из-за проблем в серверах имен или в маршрутизаторах. Это все равно, что посылать по почте конверт, на котором не написан адрес.

По мере прохождения пакетов в DTN поступает дополнительная информация. В конце концов, происходит определение IP-адреса назначения, и передача завершается, когда пакет передается туда по любому из доступных соединений.

Во время состоявшихся осенью прошлого года полевых испытаний на военной базе в Вирджинии использовалось 20 узлов, главным образом, с применением похожих на ноутбуки встроенных компьютеров, которые поддерживали протокол DTN и технологии GPS и Wi-Fi. Большинство этих узлов не перемещались, имитируя расположение солдат при проведении операций в войсках передового базирования, которые пытаются связаться со штабом, расположенным примерно в двух километрах. В этом сценарии отрабатывалась передача тактической информации (например, сведений об оружии и боеприпасах и расположении врага), позволяющей получить точное представление о ситуации на передовой.

Несколько узлов были смонтированы во внедорожниках, которые периодически перемещались между местами расположения двух воинских частей. Эти машины имитировали беспилотные самолеты-разведчики, которые могли бы летать над расположениями и поддерживать беспроводную связь с наземными узлами.

Наряду с DTN использовалась стандартная IP-сеть, и каждый пакет передавался по двум сетям для того, чтобы можно было сравнить их производительность.

Результаты, по словам Смола, были поразительными. Сеть DTN смогла успешно передать в пять раз больше сведений о состоянии дел, чем обычная IP-сеть.

Узлы, представляющие "солдат", могли формировать очереди сообщений, а затем транслировать их в узлы, установленные на движущихся машинах. Когда последние попадали в радиус действия штабного узла, передача считалась успешно завершенной.

"Результаты оказались весьма интересными, - отметил Смол. – Мы не собираемся на данном этапе развертывать такие системы в крупных соединениях, но намерены продемонстрировать, что они способны работать с сотнями узлов, и могут непрерывно действовать в течение нескольких недель".

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями