¿Cómo suena esta tecnología: Internet interplanetaria o Internet interestelar?

He seguido este tema durante más de una década. Combina dos de mis cosas favoritas … Internet y el Sistema Solar.

Como muchos problemas interesantes de Internet, Vint Cerf está involucrado en las soluciones. Esta es mi comprensión de las soluciones en las que él y otros han trabajado.

Consulte su respuesta para obtener enlaces al material de origen para los datos a continuación.

La solución de Internet del sistema intrasolar es así:

En primer lugar, olvide todas las funciones de Internet en tiempo real. Los planes actuales para los sistemas involucran tecnología de línea de visión. Esto significa estar limitado por la velocidad de la luz y estar en el lado derecho de su cuerpo celeste (planetas, lunas, asteroides, planetas enanos, varios lugares interesantes en el espacio como puntos de La Grange, etc.)

Coloque satélites alrededor de su cuerpo celeste de elección. Llamemos al cuerpo más sus satélites un nodo. Un nodo proporciona las siguientes funciones.

  • Comunicación bidireccional en tiempo real entre estaciones de superficie y el anillo de satélite. (Suponiendo que tiene una estación de superficie).
  • Almacenamiento en caché y almacenamiento de datos en el anillo. Datos entrantes. Datos salientes Datos de tránsito. (Los datos de tránsito son datos que se almacenan en caché, destinados a un nodo diferente pero almacenados para acortar las solicitudes de retransmisión en caso de que surjan).
  • Transmitir capacidades a otros nodos.
  • Reciba capacidades de otros nodos.
  • Capacidades de “firewall” para controlar qué datos / protocolos salen y entran al sistema local.

El anillo de satélites en cada nodo es importante para tener siempre una línea de visión con otros nodos de la red. No servirá tener su estación de superficie en el lado equivocado del cuerpo celeste cuando pasa un mensaje (grupo de paquetes). Recibir los datos será bastante difícil sin tener que preocuparse por perderlos. Por supuesto, hay capacidades de retransmisión integradas en el sistema, pero con los límites de velocidad de comunicación presentados por la velocidad de la luz, una solicitud de retransmisión cumplida tomará de cuatro a seis veces la cantidad de tiempo que tomaría recibir los datos / mensajes originales correctamente.

La inteligencia del firewall en estos anillos satelitales debería terminar filtrando el ruido de la red local como escaneos de puertos no autorizados y ataques DOS. Incluso el exceso de ancho de banda normal del tráfico de Internet no maltratado debe ser filtrado. La pequeña cantidad de ancho de banda entre nodos es demasiado valiosa para desperdiciarla en tráfico no autorizado.

El tráfico legítimo y autorizado entre nodos se transmitirá y retransmitirá constantemente.

Los esquemas para acortar el retraso de retransmisión entre nodos (como el almacenamiento en caché de datos en Marte que se transmite desde la Tierra y se destina a Saturno) consumirán cualquier intervalo de tiempo abierto en el sistema.

Los sistemas de almacenamiento en caché estarán al tanto de las posiciones relativas de todos los nodos en el sistema para que los datos no se transmitan ni se almacenen en caché para los nodos en el otro extremo del Sistema Solar.

La comunicación de nodo a nodo incluirá tecnología de radio y / o láser. Dado que podría llevar décadas reemplazar o actualizar el equipo de radio y láser de un nodo, los nuevos nodos deberían ser compatibles con versiones anteriores con equipos de comunicaciones ubicados en nodos más antiguos.

Finalmente, no estoy al tanto de cómo podrían funcionar los sistemas de Internet interestelar. Como se señaló en otras respuestas, estamos buscando lo ansible como una solución a ese problema. Por supuesto, un ansible también puede cambiar la comunicación del sistema intrasolar.

Ansible

Ya hemos creado la topología para manejarla, ahora solo es cuestión de construir las utilidades. Piense en ello como una WAN, y la tierra es su LAN.

Por ejemplo, supongamos que la Tierra y Marte se han colonizado por completo en alguna fecha futura. Cada planeta tiene centros de datos y un láser de alta velocidad que transmite entre planetas. Al igual que en la Tierra, donde tenemos una colección de LAN que componen Internet, tendríamos colecciones en Marte, incluido el enrutamiento de DNS y centros de datos regionales planetarios. Sincronizamos datos a través de los planetas de forma muy similar a la entrega de medios a través de los centros de datos hoy en la tierra para una transmisión rápida de video y entrega de contenido.

Tal vez al principio, la mensajería instantánea será muy lenta, y tendrá que esperar una hora o días para que algunas partes de Internet se actualicen (sincronización), pero sobre todo podríamos hacer que suceda, ya que tenemos la mayoría de lo que necesitamos.

Muy bien podría ser nuestro futuro proceso de transporte para la construcción de nuevos materiales. Envía una plataforma de impresión 3D basada en Internet a Marte, recibe planos de construcción de la Tierra a través de una transmisión de alta velocidad y construye lentamente nuestra nueva colonia en Marte utilizando nada más que material de partida y recursos planetarios.

consulte el Grupo de Interés Especial de Redes InterPlanetarias (IPNSIG) y el borrador-dtnwg-bp-00. También tenga en cuenta que el Comité Consultivo para Sistemas de Datos Espaciales (CCSDS) incluye protocolos tolerantes a la demora y la interrupción adecuados para uso interplanetario. También se está trabajando en sistemas de exploración interestelar (una fundación sin fines de lucro dedicada a lograr el vuelo interestelar para 2100). La comunicación interestelar es realmente difícil debido a la larga latencia de la velocidad de la luz. Los láseres de femtosegundos pueden producir una señal detectable.

¡Suena grandioso! Sin embargo, nuestra tecnología actual nos limita a usar ondas de radio o pulsos de luz láser para transportar datos. Ambas tecnologías están limitadas a la velocidad de la luz. Esto provocaría retrasos en la señal que harían que las comunicaciones a través de Internet no fueran prácticas para la mayoría de las aplicaciones. El retraso mínimo de ida y vuelta a la Luna sería de 3 segundos, Marte sería de unos 40 minutos, Júpiter es de aproximadamente 2 horas. Ahora imagine que desea descargar la última canción exitosa de Jupiter Jumpers Band. Accedería a Internet y abriría un sitio de música, luego haría clic en el botón Jupiter Hits y se iría. Dos horas más tarde, la lista se llenaría y usted podría regresar y hacer clic en los Jupiter Jumpers, y luego alejarse. Dos horas después, aparecería una lista de sus últimas canciones. Entonces harías tu selección y te irías. Dos horas después comenzaría a transmitirse. Esto sería insoportable.

Por lo tanto, sería necesario un sistema de almacenamiento intermedio que almacenara en caché los datos de Internet de cada planeta localmente. Esto se actualizaría algunas veces al día. Entonces, la descarga que mencioné se guardaría en caché localmente y se reproduciría. Sería satisfactorio para la mayoría de las búsquedas y descargas, pero la mensajería instantánea aún sería imposible.

Se podrían usar sistemas similares con distancias interestelares, pero el tiempo de ida y vuelta sería de años o décadas. Por lo tanto, lo mejor que podría hacer sería instantáneas de Internet para una ubicación interestelar que tiene varios años, almacenada en caché localmente.

Una posible solución sería si pudiéramos construir una tecnología de comunicaciones en partículas cuánticas acopladas. Entonces las comunicaciones instantáneas serían posibles entre planetas e incluso estrellas. Sin embargo, este tipo de tecnología está a décadas de distancia.

Los términos interplanetario e interestelar tienen diferentes significados, por lo que depende de lo que esté hablando. En cuanto a lo que existe, tampoco existe, sin embargo, hay algunos proveedores de servicios de Internet (ISP) que proporcionan acceso a Internet a través de satélite, y algunas partes de los viajes de Internet a través de un enlace satelital (no ISP).

Ciertamente, la comunicación uno a uno no es práctica con nuestro nivel actual de tecnología de comunicación.
Un retraso de más de unos segundos hace que la conversación sea muy incómoda.

Pero dado que Internet no está realmente limitado por el tiempo, entonces sí.
No importa que haya preguntado esto ayer en la Tierra, y hoy estoy escribiendo una respuesta en la Luna.

Para distancias más largas surge un problema cuando consideramos la calidad de la señal.

Hablando desde Alpha Centauri

El mayor problema es que, aunque algún día podamos llegar a ser extra planetarios, nunca nos volveremos extra solares.

No. Una señal de internet solo puede viajar a la velocidad de la luz. La NASA dice que tomaría entre 3 y 22 minutos procesar la señal. ¿Imaginas esperar tanto tiempo por una solicitud http?

A menos que pueda encontrar una manera de enviar una señal de Internet más rápido que la luz, esto no sería práctico en absoluto.

Ya se está trabajando. Ver http://www.nasa.gov/home/hqnews/… .

Las redes de paquetes conmutados son útiles para todo tipo de cosas. Sin embargo, no sugiero contener la respiración por una interestelar.

Enviar un correo electrónico a alpha centauri y obtener una respuesta, en nuestro nivel actual de tecnología, llevaría 12 años.

Incluso solo a Marte y de regreso tomaría de 3 a 22 minutos en cada sentido, dependiendo de nuestras posiciones relativas en nuestra órbita. 44 minutos podrían no ser tan malos. ¿Una luna joviana? Alrededor de 90 minutos de ida y vuelta, así que aún no es terrible.

¿Pero interestelar? (Y el alfa centauri no tiene planetas habitables, por lo que podríamos estar hablando un par de cientos de años para obtener una respuesta).

Cuando desarrollamos un ansible, tal vez.

Totalmente poco práctico. Las distancias son demasiado grandes y la luz viaja muy lentamente. Internet debe ser una instalación local debido a las leyes físicas. En términos interestelares y galácticos, volvemos a los mensajes entregados por los corredores.

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