100-MBit-Ethernet-Switches für Weltraumstation

Die europäische Weltraumorganisation EADS Space Transportation (ST) wählte die Netzwerkgeräte für einen Einsatz im Forschungslabor Columbus, das im Jahr 2007 an die Internationale Weltraumstation ISS andocken soll.

EADS mit Sitz in Bremen, Deutschland, ist verantwortlich für die Planung, Entwicklung und Herstellung des Columbus-Forschungsmoduls, das im Jahr 2007 an die Internationale Weltraumstation andocken wird. Das Modul wird es wissenschaftlichen Organisationen und Unternehmen ermöglichen, auf der ISS Forschung zu betreiben und Versuche durchzuführen. An Bord der Columbus sorgen ein Datenmanagementsystem und ein lokales Netzwerk (LAN) für die interne Vernetzung des Forschungsmoduls und ermöglichen den unterbrechungsfreien Datenaustausch zwischen der Raumstation und ihren Kommunikationssystemen.

Drei Computer verwalten die IT-Aufgaben an Bord der Columbus und führen Tätigkeiten wie Datenakquisition, Datenübertragung an die Bodenstation sowie die Einleitung von planmäßigen IT-Aktivitäten aus. Die Computer sind derzeit über 10 Mbit/s-Ethernet-Switches im Halbduplex-Modus vernetzt. Mit den ProCurve Switches können die Nutzlastsysteme nun bei einer Übertragungsrate von 10 Mbit/s oder 100 Mbit/s (Vollduplex-Modus) vernetzt werden. Im Zentrum dieses Netzwerks befinden sich zwei von EADS entwickelte, redundant vernetzte Columbus-LAN-Switches (CLSW).

Ein harter Auswahlprozess

Um auf dem Weltraumforschungslabor Columbus bis 2007 optimale Forschungsbedingungen und maximale Rechenleistung für die Arbeit der Wissenschaftler in der Schwerelosigkeit zu ermöglichen, war EADS ST auf der Suche nach einem leistungsfähigen, zuverlässigen und äußerst robusten Managed-Ethernet-Netzwerk. Die Mindestanforderung war eine Lebensdauer von 10 Jahren Haltbarkeit.

An der Proton Irradiation Facility in Villigen, Schweiz, wurden deshalb umfangreiche Tests durchgeführt, bei denen Switches verschiedener Hersteller in einem Teilchenbeschleuniger unter weltraumähnlichen Bedingungen Strahlungen ausgesetzt wurden. Der ProCurve Switch 2524 war der einzige Switch, der die Anforderungen der Weltraumstation im Hinblick auf Leistung, Robustheit, Zuverlässigkeit sowie mechanische und Strahlungsbeständigkeit erfüllte - und das, obwohl es sich beim getesteten Modell um ein ganz normales Standardprodukt handelte.

Rolf Schmidhuber, Columbus-Teamleiter für Datenmanagement und Systemtechnologie bei EADS ST, erläutert, inwiefern sich die Komponenten des ProCurve Switch 2524 im Auswahlprozess als entscheidende Faktoren darstellten: "In diesem Gerät verwaltet ein zentraler Switch-Aufbau einen Großteil der Aufgaben, während diese bei Switches anderer Hersteller oftmals auf mehrere Chips verteilt sind. Die Verwendung von wesentlich weniger Chips auf der Platine hat sich als bedeutend vorteilhafter erwiesen, da die mechanische und die Strahlungsanfälligkeit sinkt, je weniger Komponenten vorhanden sind. Dies war ein entscheidender Grund, warum sich ProCurve gegen die Konkurrenz durchsetzen konnte."

Weiterhin ausschlaggebend für EADS waren die umfangreichen Verwaltungs- und Konfigurationsmöglichkeiten von ProCurve 2524. Nach der Entscheidung hat das EADS-Team den ProCurve Switch 2524 für die Implementierung weiterentwickelt und optimiert, um die Leistungsfähigkeit beim Einsatz im Weltraum sicherzustellen. Die Weiterentwicklung und Optimierung dieser Implementierung wurde vom EADS-Team übernommen, das für die Columbus Systemtechnologie für Datenverarbeitung an Bord verantwortlich ist.

Die Zielgerade

Nach fast drei Jahren Entwicklungszeit hat das EADS-Team mit Unterstützung von ProCurve Networking die Installation im April 2005 abgeschlossen. Die Switches wurden abschließend konfiguriert, so dass sie vor der Installation an Bord des Columbus-Moduls Eignungsprüfungen unterzogen werden konnten.

Im Dezember 2005 wurde letzte Hand an die Implementierung des ProCurve Netzwerks im Columbus-Modul angelegt. Das Columbus-Modul soll nach jetziger Planung 2007 an die ISS angedockt werden und voll funktionsfähig sein. Angesichts der Tatsache, dass die Columbus in ungefähr 400 Kilometer Höhe über der Erde im Einsatz sein wird, hat EADS freundlicherweise auf den üblichen "24-Stunden-Vor-Ort-Austauschservice" von ProCurve verzichtet.

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