<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.0 Transitional//EN">
<HTML><HEAD><TITLE></TITLE>
<META http-equiv=Content-Type content="text/html; charset=us-ascii">
<META content="MSHTML 6.00.2900.2722" name=GENERATOR></HEAD>
<BODY text=#000000 bgColor=#ffffff>
<DIV dir=ltr align=left><FONT face=Arial color=#0000ff><SPAN 
class=234512814-02092005>Replies inline.&nbsp; Yes, it took me until I got out 
of the network section to figure out exactly what your scope was there.&nbsp; I 
did go back and redo my responses based on that.</SPAN></FONT></DIV>
<DIV>&nbsp;</DIV>
<DIV><SPAN class=234512814-02092005></SPAN><FONT face=Arial><FONT 
color=#0000ff>I<SPAN class=234512814-02092005> think there are two (related) 
main points here:</SPAN></FONT></FONT></DIV>
<DIV><FONT face=Arial><FONT color=#0000ff><SPAN 
class=234512814-02092005></SPAN></FONT></FONT>&nbsp;</DIV>
<DIV><FONT face=Arial><FONT color=#0000ff><SPAN class=234512814-02092005>1) I 
think QoS is a requirement.&nbsp;&nbsp;You mention that we want to ensure 
that&nbsp;users who want low-latency get it.&nbsp; Without QoS, IP makes no 
claim as to packet latency.&nbsp; Even diffserv doesn't necessarily address 
latency cleanly; there can still be queueing within a given traffic class.&nbsp; 
Integrated services lets you reserve bandwidth per flow, which might work for 
NASA (relatively small number of flows, even in the 'core'), but is more 
complicated.</SPAN></FONT></FONT></DIV>
<DIV><FONT face=Arial><FONT color=#0000ff><SPAN 
class=234512814-02092005></SPAN></FONT></FONT>&nbsp;</DIV>
<DIV><FONT face=Arial><FONT color=#0000ff><SPAN class=234512814-02092005>2) My 
model has always been a single network for voice, video, and data (including 
C2).&nbsp; Having a single infrastructure lets us make efficient use of the 
bandwidth by statistically multiplexing lots of users onto it.&nbsp; You talk 
about an 'astronaut' RF link and a 'mission' RF link: are you thinking of 
separate networks?</SPAN></FONT></FONT></DIV>
<DIV><FONT face=Arial><FONT color=#0000ff><SPAN 
class=234512814-02092005></SPAN></FONT></FONT>&nbsp;</DIV>
<DIV><FONT face=Arial><FONT color=#0000ff><SPAN 
class=234512814-02092005>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
--keith</SPAN></FONT></FONT></DIV>
<DIV><FONT face=Arial color=#0000ff></FONT><BR></DIV>
<BLOCKQUOTE dir=ltr 
style="PADDING-LEFT: 5px; MARGIN-LEFT: 5px; BORDER-LEFT: #0000ff 2px solid; MARGIN-RIGHT: 0px">
  <DIV class=OutlookMessageHeader lang=en-us dir=ltr align=left>
  <HR tabIndex=-1>
  <FONT face=Tahoma size=2><B>From:</B> sis-csi-bounces@mailman.ccsds.org 
  [mailto:sis-csi-bounces@mailman.ccsds.org] <B>On Behalf Of </B>Keith 
  Hogie<BR><B>Sent:</B> Thursday, September 01, 2005 1:03 AM<BR><B>Cc:</B> 
  sis-csi@mailman.ccsds.org<BR><B>Subject:</B> Re: [Sis-csi] Cislunar section 
  4<BR></FONT><BR></DIV>
  <DIV></DIV>Keith,<BR><BR>&nbsp; See comments below.&nbsp; I think some of 
  these comments resulted from the way I led into the section and didn't clearly 
  separate the overall network from a discussion focused on just the network 
  layer.&nbsp; I'll be working more on the section in the next few 
  days.<BR><BR>Keith Hogie<BR><BR><BR>Scott,Keith L. wrote: 
  <BLOCKQUOTE cite=midEAD5C58F27640B429D87C4663AFE3535343221@IMCSRV1.MITRE.ORG 
  type="cite"><PRE wrap="">Keith:
I like a lot of your section 4 but some issues with your network layer
requirements for cislunar comms.  The requirements seem entirely
centered around the need to handle simplex paths.  </PRE></BLOCKQUOTE>
  <DIV>The network part was meant to be about just the network layer.&nbsp; That 
  could use some clarification.&nbsp; The thought was that at the network layer 
  you just want packet forwarding.&nbsp; There is not reliable ACK/NACK 
  operation at the network layer.&nbsp; It just receives packets, looks at the 
  destination address, and forwards the packet.&nbsp; Any "reliable" delivery 
  options come in at the transport layer.&nbsp;&nbsp;<BR><SPAN 
  class=234512814-02092005><FONT face=Arial 
  color=#0000ff>&nbsp;</FONT></SPAN></DIV>
  <DIV><SPAN class=234512814-02092005><FONT face=Arial color=#0000ff>Yes, but 
  why is this a requirement for cislunar comms?&nbsp; I agree that in the OSI 
  model, the responsibility for reliable delivery is in the transport layer, but 
  I don't think it explicitly states that the network layer can't do it.&nbsp; 
  I'm not really arguing against you here, just that this might not be a 
  requirement, and if we say that it is, somebody else is going to ask why and 
  we'll need a good answer.</FONT></SPAN></DIV>
  <DIV><SPAN class=234512814-02092005>&nbsp;</SPAN><BR>I started with the 
  network layer to try to move away from circuit concepts and get into network 
  packet forwarding concepts.<BR></DIV>
  <BLOCKQUOTE cite=midEAD5C58F27640B429D87C4663AFE3535343221@IMCSRV1.MITRE.ORG 
  type="cite"><PRE wrap="">While I think we
have to be able to handle simplex paths, I don't think we want to count
on them as the norm.  </PRE></BLOCKQUOTE>
  <DIV>Yes, missions will not necessarily use simplex as the norm but at the 
  network layer I was thinking more about basic packet forwarding and then 
  building on that with the upper layers.<SPAN class=234512814-02092005><FONT 
  face=Arial color=#0000ff>&nbsp;</FONT></SPAN></DIV>
  <DIV><SPAN class=234512814-02092005></SPAN>&nbsp;</DIV>
  <DIV><SPAN class=234512814-02092005><FONT face=Arial color=#0000ff>Sure, we 
  need to accommodate&nbsp;cases where there are simplex paths, but not let it 
  drive the architecture.</FONT>&nbsp;</SPAN><BR></DIV>
  <BLOCKQUOTE cite=midEAD5C58F27640B429D87C4663AFE3535343221@IMCSRV1.MITRE.ORG 
  type="cite"><PRE wrap="">There are lots of things in IP that won't work
right over pure simplex paths (you'd have to pre-load your ARP table,
you're not going to get ICMP messages, ...)  </PRE></BLOCKQUOTE>
  <DIV>When using IP over a point-to-point serial link you don't need ARP.&nbsp; 
  ARP is needed in shared media LANs where you need to associate a MAC address 
  with an IP address.&nbsp; When running IP over serial links you just have a 
  routing table that tells you what serial interface to use to forward the 
  packet.&nbsp; The route needs to be set up somehow and on a simplex link that 
  might require manual route setup.&nbsp; But during a spacecraft emergency, you 
  need to do whatever needed to try to send a packet over a simplex 
  link.<BR><BR>I was trying to emphasize that IP (network layer) doesn't require 
  two-way links to function.&nbsp; It is really just about packet 
  forwarding.&nbsp; Another point is that IP is not sensitive to propagation 
  delay.&nbsp; Routing entries need to be in place, but once they are, IP 
  packets simply forward and don't care how long it takes to get to their 
  destination because IP does not have any sort of handshake 
  required.&nbsp;&nbsp;<SPAN class=234512814-02092005><FONT face=Arial 
  color=#0000ff>&nbsp;</FONT></SPAN></DIV>
  <DIV><SPAN class=234512814-02092005></SPAN>&nbsp;</DIV>
  <DIV><SPAN class=234512814-02092005><FONT face=Arial 
  color=#0000ff>Right.&nbsp; But this argument&nbsp;starts with IP as the answer 
  and states that IP's characteristics are requirements.&nbsp; I agree that IP 
  is a good answer for a network layer, but I'm not sure that all of its 
  characteristics are then requirements.</FONT></SPAN><BR></DIV>
  <BLOCKQUOTE cite=midEAD5C58F27640B429D87C4663AFE3535343221@IMCSRV1.MITRE.ORG 
  type="cite"><PRE wrap="">Things like network layer
QoS are, I believe, essential to getting missions to buy into the rest
of the cislunar stack.  We need to convince missions that during a
critical maneuver, their important data isn't going to get lost because
some astronaut is surfing the web.  </PRE></BLOCKQUOTE>
  <DIV>Missions have been running without any QoS for years.&nbsp; IONET has 
  been running all NASA operational traffic over UDP/IP for years and control 
  centers and LZP facilities routinely receive passes with hundreds of thousands 
  of blocks without any loss.&nbsp; There are also TCP transfers running on the 
  same ground network.&nbsp; There are simple approaches like prioritizing UDP 
  traffic over TCP to take care of mixed traffic problems.&nbsp; These are much 
  easier to implement than requiring all network nodes to participate in more 
  complex QoS mechanisms.<BR><SPAN class=234512814-02092005><FONT face=Arial 
  color=#0000ff>&nbsp;</FONT></SPAN></DIV>
  <DIV><SPAN class=234512814-02092005><FONT face=Arial color=#0000ff>I suspect 
  that IONET has way more bandwidth than the space-to-ground links.&nbsp; If we 
  are successful&nbsp;in moving&nbsp;to a networked space architecture, there 
  will be times when multiple independent data sources converge on a single link 
  (downlink or crosslink) that can't accommodate the sum of the sources.&nbsp; 
  If this condition is transient, buffering in the router will suffice.&nbsp; If 
  it persists, QoS is concerned with answering the question: which data to I 
  send, and which do I drop?</FONT></SPAN></DIV>
  <DIV><SPAN class=234512814-02092005>&nbsp;</SPAN><BR>&nbsp; As far as an 
  astronaut surfing the web and congesting a link,&nbsp; wouldn't the 
  astronaut's RF link and the mission RF link be two separate links so there 
  would not be any common low-rate RF link shared by them.&nbsp; If their 
  traffic merged somewhere, it would be on a larger link and the UDP traffic can 
  be prioritized to avoid problems.&nbsp; <BR><BR>&nbsp; I guess I'm not sure 
  the network layer has to provide QoS for everyone and we need to make sure 
  that it doesn't add any additional delay for users who want low latency packet 
  delivery.<BR><BR><SPAN class=234512814-02092005><FONT face=Arial 
  color=#0000ff>Without QoS,&nbsp;IP makes&nbsp;no&nbsp;claim whatsoever as 
  to&nbsp;packet latency.&nbsp; This is one of the reasons to implement 
  QoS.</FONT></SPAN></DIV>
  <BLOCKQUOTE cite=midEAD5C58F27640B429D87C4663AFE3535343221@IMCSRV1.MITRE.ORG 
  type="cite"><PRE wrap="">Also, is it really a requirement to
NOT provide guaranteed delivery, or just that guaranteed delivery can
be met universally given the need to function over simplex paths?
  </PRE></BLOCKQUOTE>
  <DIV>The requirement is that the option must be available for one-way blind 
  commanding which is<BR>a requirement for all spacecraft.&nbsp; Normal 
  commanding may use a two-way, reliable <BR>protocol but the "network" must 
  support a simplex mode for spacecraft emergencies.&nbsp;&nbsp; We need to make 
  sure there is always an option to run in simplex mode at the network 
  layer.&nbsp;&nbsp;<SPAN class=234512814-02092005><FONT face=Arial 
  color=#0000ff>&nbsp;</FONT></SPAN></DIV>
  <DIV><SPAN class=234512814-02092005></SPAN>&nbsp;</DIV>
  <DIV><SPAN class=234512814-02092005><FONT face=Arial 
  color=#0000ff>Agreed.</FONT>&nbsp;</SPAN><BR><BR>Also some missions are 
  planning on using things like TDRSS demand access with only a one-way data 
  flow.&nbsp; They would run lots of data over one-way links and then might have 
  a few two-way contacts every day for any retransmissions needed.<BR><SPAN 
  class=234512814-02092005><FONT face=Arial 
  color=#0000ff>&nbsp;</FONT></SPAN></DIV>
  <DIV><SPAN class=234512814-02092005><FONT face=Arial color=#0000ff>Yes, CFDP, 
  NORM, and DTN&nbsp;would all work in such 
  environments.</FONT>&nbsp;</SPAN></DIV>
  <BLOCKQUOTE cite=midEAD5C58F27640B429D87C4663AFE3535343221@IMCSRV1.MITRE.ORG 
  type="cite"><PRE wrap="">I'd propose the following list of networking requirements (heavily
borrowing from yours):

End-to-end networking layer that can function over a set of
heterogeneous environment-specific link layers.
Support for gateways to connect legacy and future networks
Quality of Service mechanisms to protect important data from congestion
loss
  </PRE></BLOCKQUOTE>
  <DIV>I have mixed feeling about messing around with too much QoS complexity at 
  the network layer.&nbsp; See comments below on diffserv.<FONT face=Arial><FONT 
  color=#0000ff><SPAN class=234512814-02092005>&nbsp;</SPAN></FONT></FONT></DIV>
  <DIV><FONT face=Arial><FONT color=#0000ff><SPAN 
  class=234512814-02092005></SPAN></FONT></FONT>&nbsp;</DIV>
  <DIV><FONT face=Arial><FONT color=#0000ff><SPAN class=234512814-02092005>As 
  above, if you don't have QoS at the network layer, you don't have QoS period 
  unless you&nbsp;segregate a chunk of bandwidth for 'high-prioirity' 
  traffic.&nbsp; The whole point of packet-switching is to get away from apriori 
  dicing of the links and to allow statistical multiplexing to allow more 
  traffic.&nbsp;&nbsp;Another benefit of QoS is that it allows you to specify a 
  'bulk' class of traffic that gets dropped&nbsp;first.&nbsp; This lets you send 
  a lot of the bulk class (maybe CFDP dumps of low-priority data)&nbsp;and keep 
  links full.&nbsp; There is a rather nasty problem that if data is 
  lost&nbsp;non-proximate to the source, retransmissions will come from the 
  source and&nbsp;consume bandwidth again between the source and the drop 
  point.&nbsp;</SPAN><SPAN class=234512814-02092005>&nbsp;DTN can help there if 
  there's a storage point closer to the drop (or at 
  it).</SPAN></FONT></FONT></DIV>
  <BLOCKQUOTE cite=midEAD5C58F27640B429D87C4663AFE3535343221@IMCSRV1.MITRE.ORG 
  type="cite"><PRE wrap=""><SPAN class=234512814-02092005>&nbsp;</SPAN>Security (note: may be 'TLS-like where only application data is
  </PRE></BLOCKQUOTE>
  <BLOCKQUOTE cite=midEAD5C58F27640B429D87C4663AFE3535343221@IMCSRV1.MITRE.ORG 
  type="cite"><PRE wrap="">authenticated / encrypted) -- not really a requirement for us; could be
pushed to the application but may be good to provide as an
infrastructure mechanism)
  </PRE></BLOCKQUOTE>I left all the security stuff in the next section that is 
  still getting filled in.&nbsp; I wanted to focus on basic network concepts 
  first and then we can confuse people with all the security stuff in the next 
  section.&nbsp; That will mention things like IPSec at the network 
  layer.<BR><BR>
  <BLOCKQUOTE cite=midEAD5C58F27640B429D87C4663AFE3535343221@IMCSRV1.MITRE.ORG 
  type="cite"><PRE wrap="">Ability to transmit over simplex paths for emergencies
Ability to support short command sequences for emergency commanding.
Ability to function over a range of end-to-end delays, starting with
~2.5s (lunar) and growing to minutes or tens of minutes over the next
20 years.
Capable of efficiently supporting voice, video, and data traffic

I think I agree with the data link requirements, but don't understand
'Resume/continue operation after link errors'?  </PRE></BLOCKQUOTE>
  <DIV>I'm not quite sure what that one means.&nbsp; It was just a thought that 
  any link protocol has to be prepared for intermittent links.&nbsp; Also that 
  data should not stop flowing in one direction on the link just because there 
  was and interruption on the link on one direction or the other.&nbsp; Not sure 
  how we want to state that.<SPAN class=234512814-02092005><FONT face=Arial 
  color=#0000ff>&nbsp;</FONT></SPAN></DIV>
  <DIV><SPAN class=234512814-02092005></SPAN>&nbsp;</DIV>
  <DIV><SPAN class=234512814-02092005><FONT face=Arial color=#0000ff>I guess it 
  is a requirement, since to NOT resume would mean that the link stopped after 
  the first error...&nbsp; Still, it reads sort of odd.</FONT></SPAN></DIV>
  <BLOCKQUOTE cite=midEAD5C58F27640B429D87C4663AFE3535343221@IMCSRV1.MITRE.ORG 
  type="cite"><PRE wrap="">The requirement to
support variable length frames at the data link layer (as a universal
requirement) is also problematic, I think.  If one uses Reed-Solomon
error correction, it's possible to support variable length data link
PDUs, it's just that the physical (underneath coding) frames have
discrete step sizes, right?
  </PRE></BLOCKQUOTE>
  <DIV>Yes, exactly.&nbsp; R/S, or Turbo, or LPDC, often require fixed size 
  codeblocks.&nbsp; We need to make sure those sizes don't restrict the network 
  packet size.<SPAN class=234512814-02092005><FONT face=Arial 
  color=#0000ff>&nbsp;</FONT></SPAN></DIV>
  <DIV><SPAN class=234512814-02092005></SPAN>&nbsp;</DIV>
  <DIV><SPAN class=234512814-02092005><FONT face=Arial color=#0000ff>I don't 
  think&nbsp;any&nbsp;of the above mechanisms places any restriction on data 
  link PDU sizes, do they?&nbsp; The problem is that the block code imposes a 
  minimum length on what goes out over they physical link.&nbsp; For those 
  emergency commanding situations, it's going to be important for us to know 
  just what the smallest thing we can send is.&nbsp; So, for example, if we say 
  that astronaut suits use 802.11, we're requiring bi-directional RF and the 
  smallest thing we can send (over the link) is probably a SNAP packet with a 
  few bytes of data (need to figure out the length here).&nbsp; The smallest 
  thing we can send over the network is probably UDP unless we tried to get a 
  new IPPROTO for emergency commanding to save 8 bytes.</FONT></SPAN></DIV>
  <BLOCKQUOTE cite=midEAD5C58F27640B429D87C4663AFE3535343221@IMCSRV1.MITRE.ORG 
  type="cite"><PRE wrap="">In your requirements for transport layers, you include QoS, which I
agree with (though I'd put at least a piece of it in network (e.g.
diffserv)).

  </PRE></BLOCKQUOTE>
  <DIV>I'm not sure what to say about diffserv.&nbsp; I did a bit of web 
  searching to see what's up with diffserv and didn't find much current 
  work.&nbsp; Most of it was from 1998-2002.&nbsp; I'm not sure how popular it 
  is yet and how feasible it is to implement in our environment.&nbsp; Does 
  anyone have any updates on how and where diffserv is being 
  used/deployed?<BR><SPAN class=234512814-02092005><FONT face=Arial 
  color=#0000ff>&nbsp;</FONT></SPAN></DIV>
  <DIV><FONT face=Arial><FONT color=#0000ff><SPAN class=234512814-02092005>Most 
  IP stacks can treat traffic&nbsp;differently based on the&nbsp;diffserv 
  codepoint&nbsp;(DSCP), it's just a matter of&nbsp;setting it 
  up.&nbsp;&nbsp;Expedited forwarding for emergency commands would seem like a 
  good idea.&nbsp;</SPAN><SPAN 
  class=234512814-02092005>&nbsp;</SPAN></FONT></FONT><BR></DIV>
  <BLOCKQUOTE cite=midEAD5C58F27640B429D87C4663AFE3535343221@IMCSRV1.MITRE.ORG 
  type="cite"><PRE wrap="">                --keith

  </PRE>
    <BLOCKQUOTE type="cite"><PRE wrap="">-----Original Message-----
From: <A class=moz-txt-link-abbreviated href="mailto:sis-csi-bounces@mailman.ccsds.org">sis-csi-bounces@mailman.ccsds.org</A>
[<A class=moz-txt-link-freetext href="mailto:sis-csi-bounces@mailman.ccsds.org">mailto:sis-csi-bounces@mailman.ccsds.org</A>] On Behalf Of Keith Hogie
Sent: Thursday, August 18, 2005 3:25 AM
To: <A class=moz-txt-link-abbreviated href="mailto:sis-csi@mailman.ccsds.org">sis-csi@mailman.ccsds.org</A>
Subject: [Sis-csi] Cislunar section 4

All,

   Here is the current version of section 4 of the Cislunar Green
Book.  I chopped out all of the other sections to keep the file
smaller.  It is not complete but is has some thoughts in each
    </PRE></BLOCKQUOTE><PRE wrap=""><!---->section.
  </PRE>
    <BLOCKQUOTE type="cite"><PRE wrap="">See what you think of the general structure and contents and we can
discuss it at this week's telecon.
    </PRE></BLOCKQUOTE></BLOCKQUOTE><PRE class=moz-signature cols="72">----------------------------------------------------------------------
  Keith Hogie                   e-mail: <A class=moz-txt-link-abbreviated href="mailto:Keith.Hogie@gsfc.nasa.gov">Keith.Hogie@gsfc.nasa.gov</A>
  Computer Sciences Corp.       office: 301-794-2999  fax: 301-794-9480
  7700 Hubble Dr.
  Lanham-Seabrook, MD 20706  USA        301-286-3203 @ NASA/Goddard
---------------------------------------------------------------------- </PRE></BLOCKQUOTE></BODY></HTML>