Starlink - глобальный спутниковый интернет от SpaceX

[Alex-DX]

Принципиальное отличие OneWeb только в отсутствие ISL. Отличие в ёмкости сети более чем на два порядка можно считать не принципиальным 
Почему отсутствие ISL для OneWeb не столь критично, как для Starlink я писал выше. Хотя они им тоже не помешали бы. Но в OneWeb многое проще сделано, чем в Starlink. Тот же алгоритм избежать помех GEO спутникам.

принципиальное отличие что абонентам одной соты для соединения между собой не нужен ни какой шлюз. 

[mik73]

Корректно ли то, что делает спутник называть маршрутизацией и насколько умной её считать? В очень широком смысле слова, наверное можно назвать. То, чем занимались барышни на телефонных коммутаторах, тоже так можно назвать.

Не-а. Барышни занимались коммутацией каналов.

На самом деле существует коммутация каналов (то чем занимаются барышни, АТС, сотовые сети и проч) - установить (на какой-то промежуток времени или постоянно) соединение между двумя точками (всё, что из одной вышло - в другую вошло и только так), а что там в это совединие пойдёт (и поёйдёт ли вообще) - совершенно неважно. Это "первый уровень".

И существует коммутация пакетов (на каждый отдельный кусочек принятый информации пнринимать рещение, в какой пункт назначения его отправить, исходя из адреса назначения, как у того же соврменного езернет-коммутатора, или отправить всем сразу, кто надо - выцепит своё, как у старых добрых езернет-хабов и вообще оригинального езернета типа "шина").

А маршрутизация ("третий уровень") - это когда у нас заводится много сетей и надо уметь не только принять решение "куда кинуть" или "кому принять" в рамках одной сети (грубо говоря - одного куска провода куда подключено несколько обменивающихся между друг другом абогентов), но еще и уметь посылать пакеты (кусочки информации) из однйо сети в другие. Строя уже логику "по какому маршруту" (через какие сети) надо отправить, чтобы долшло до той сети, где живёт получатель.

Дальше можно на это еще наворачивать сложностей. Типа "коммутациии на третьем уровне", когда мы не для каждого пакета во внешние сети строим маршрут, а считаем, что куда пошёл один - пойдёт и много, поэтому троим и запоминаем маршрут один раз, а потом все на тот же адрес тупо в него кидаем. Но это уже тонкости.

так вот в простейшем случае спутнкиовый сегмент  сети - это кусок провода (полоса частот), куда один гаркнул - все могут подключенные к проводу могут услашать,  кому надо принимает, остальные не слушают (в этой полосе частот), или слушают, но то, что не им кричат - игнорируют или могут подслушивать, но это совсем другая история.

Может быть какая-то коммутация каналов (полос частот) на спутнике - сегодня приятое в одном канале кидаем в другой, а завтра вовсе в третий. (другой и третий, например, опускаются в разные зоны покрытия спутника).  Но обычно это делается "в режиме телефонистки" теми, кто спутником управляет.  Изредка. По запросу клиента (достаточно толстого, чтобы на его запросы реагировать) или по решению оператора спутника.

можно навести на это какую-нибудь дисциплину разделения ресурса, как обычно и делается - выделяя временные интервалы и/или частотные диапазоны каждому, кто желает что-нибудь гаркнуть... но должен ждать, в какой момент времени и в каком канале (полосе частот) ему это  разрешат. Но это уже не функция спутника, а функция оконечного (наземного) оборудования - управлять этой дисциплиной с одй стороны и гаркать строго в соотвествии с другой (а то бардак случится и все друг другу мешать будут).  а спутник все равно остается только тупым каналом связи (или совокупностью таких каналов - каждый канал в своей полосе частот).

А вот какая-нибудь автоматизация и адресация на спутнике - это бывает, но полная экзотика ( и на уровне автоматической коммутации каналов - "по запросу отправителя сейчас кидаем всё принятое от него в один канал, а в следуюший момнет в другой", не говоря уже про коммутацию пакетов - "каждый кусочек информации, переданный отправителем анализируем и решаем в какой канал кинуть").  Такие веяния регулярно возникают и столь же регулярно умирают, реализовавшись максимум на одно аппарате в несколько лет.  Потому что это всё требует реализации достаточно сложной логики, и производительности "на борту",  которая ограничивает скорости передачи информации. А время быстро бежит вперёд, и скорости, доступные пять лет назад, сейчас уже никому не нужны, нужно на порядок больше. А спутник живёт 10-15 лет (в случае ГСО), а то больше и обновить его нет никакой возможности. И получается устаревшая и никому не нужна железка а кучу денег  на орбите.  Проще сделаьт его тупым рестранслятором, а все заботы о росте пропускной способности и производительности возложить на легко модернизируемую наземку (от спутнкиа - физических хаарктеристик организуемых на нём каналов, таках как энергетика, диапазоны, полосы частот, зоны покрытия) тут тоже зависит -  но всё же не настолько .

Вот и интересно, что там реализовано у Старлинка. И на каком уровне. Но именно "что реализовано", а не "почему вы думаете, что не реализовано", поскольку  это вопрос совершенно бессмысленный.

В приципе идея, что если спутник видит шлюз - то передает все на шлюз, а если нет - то в межспутниковый линк, где оно путешествует, пока не попадет кому-нибудь, видящему какой-нибудь шлюз - она здравая. Но такая логика может легко вызвать коллизии. Типа описанных выше (а если спутник видит два шлюза? а сколько у спутников межстпуниковых линков и как он решает куда передавать?). В принципе эти коллизии можно решаьт исходя из географии (знать, где спутник сейчас летит и где его соседи - ему несложно). Но это опять домыслы...

А вот идея, что там коммутируются пакеты (в канал/линк, определямый по заголовку пакета  - даже если на втором уровне) - она весьма маловероятной кажется, потмоу что производительность на это тех скоростях, что старлинковский спутник работает (десятки гигабит) нужна уже в меру бешенная. НЕ говоря о том, что для коммутации пакетов надо знаьтт где (на каком физичком канале - в данном случае на "радиолинии вниз" или "межспутниковом линке куда-то")  находится получатель пакета. А откуда каждому спутику в каждый момент времени это знать? Это езернет-коммутатору хорошо - ему все регулярно сообщают "у меня МАС-адрес такой-то", а он  запоминает с какого провода ему какой адрес пришёл (а пока не не знает - будет просто трафик в этот адрес тихо хоронить).  Чтобы побудить оконечные устройства этот адрес сообщать - целый arp-протокол (или его аналоги в не-IP сетях) выдуман. Который протокол на самом деле изрядно грузит сеть, и если что-то пошло не так вызывает изрядные коллизии.  Хорошо в езернете места много и его не жалко. А на спутниках все это громоздить, да в мировом масштабе и с непрерывным информированием тысячами спутников друг друга  - сильно жирно будет.

[simple]

Не-а. Барышни занимались коммутацией каналов.

в общем случае можно

[mik73]

в общем случае можно

в общем случае можно и сапог тапочком назвать, но вообще-то разница существенная. и физически и функционально.
так и тут.

[Demir_Binici]

Корректно ли то, что делает спутник называть маршрутизацией и насколько умной её считать? В очень широком смысле слова, наверное можно назвать. То, чем занимались барышни на телефонных коммутаторах, тоже так можно назвать.

Не-а. Барышни занимались коммутацией каналов.

На самом деле существует коммутация каналов...

И существует коммутация пакетов...

А маршрутизация ("третий уровень") ...

В принципе вы верно всё изложили. И это скорее терминологический спор.

Я ведь с чего начал:

Starlink FSS в UK придёт именно что в местный бэкбон через Starlink Gateway и Starlink POP. Маршрутизации трафика там нет.

Маршрутизация трафика через спутники - дело будущего. По крайней мере для FSS.

Повторю ещё раз. Нет на спутниках маршрутизации.

Термин маршрутизация я использовал как раз подразумевая "третий уровень". Что дескать спутник разберёт стек IP, увидит кому адресован пакет и в зависимости от этого отправит его либо на gateway либо другому спутнику. Другой спутник сделает тоже самое, а в результате через межспутниковые линки пакет дойдёт до ближайшего к месту назначения gateway, и возможно быстрее, чем дошёл бы через наземные сети.
Вот какой маршрутизации нет. Не поможет Starlink брокерам.

В этом смысле я и написал:

Наверное многих вводит в заблуждение название данной темы: "Starlink - глобальный спутниковый интернет от SpaceX". Особенно тире сбивает с толку. Это можно понять, что Starlink это дескать некий интернет. Между тем "интернетом" принято называть сеть, использующую IP Protocol. А Starlink ей не является. Через него можно только подключиться к "этим вашим интернетам".

Сеть спутников Starlink - это не IP сеть. Спутники не занимаются доставкой пакетов по назначению используя оптимальный для каждого маршрут через свои OISL.

Однако многим хотелось применить к спутникам слово маршрутизация. Вот ведь и вы написали:

Между шлюзом и терминалом в любом случае происходит маршрутизация передаваемых пакетов (или коммутация в какие-нибудь виртуальные каналы, типа PVC).

И не только вы

Т.е. то, что маршрутизация в каком-то виде на спутниках есть - по-моему обсуждения не стоит, это очевидная вещь. 
Вопрос может быть разве что в деталях этой маршрутизации, её гибкости.

Я согласился, что в широком смысле можно назвать спутник маршрутизатором. Отсюда и пример с "барышнями" написал. Чтобы соединить абонентов, они выстраивали маршрут.

Starlink можно назвать сетью. Каждый абонентский терминал и каждую наземную антенну узлом этой сети, а каждый спутник маршрутизатором. По общей ёмкости эта сеть уже сравнима со всем Интернетом. Но сеть эта весьма простенькая, в сравнении с опорной сетью Интернета. У каждого спутника есть лишь три OISL по 200 Mbps и насколько я понял, для связи между спутниками используются два. Этого достаточно, чтобы передавать данные при отсутствии gateway в зоне видимости, но для замены наземных магистральных линий явно не достаточно.
Но Starlink вовсе не заменяет и даже не дополняет Интернет, имея ввиду магистральную передачу трафика. Starlink только позволяет пользователю подключиться к Интернету. OISL сделаны не для брокеров, а для обеспечения связи там, где по какой-либо причине (невозможно разместить, нецелесообразно размещать, руки не дошли) нет gateway.

Эта сеть Starlink скорее всего передаёт пакеты. Но это её собственные пакеты, в которые упаковывается пользовательский трафик. Называть спутники маршрутизаторами, коммутаторами, хабами или ретрансляторами? Да как угодно.

Но и с этим я тоже согласен.

Сеть Starlink как раз является сетью, использующей IP-протокол. Поскольку сеть - это не спутники, а вся система - спутники, шлюзы, терминалы. И вся эта система передает именно что IP трафик между своими оконечными устройствами.

Стоящей у пользователя роутер Starlink и Starlink POP вполне себе используют IP-протокол и безусловно являются частью Starlink. Между терминалом и gateway IP трафик инкапсулирован во что-то ещё. Но на входе и выходе имеем IP. В результате IP трафик таки передаёт, да.

[cross-track]

А вот какая-нибудь автоматизация и адресация на спутнике - это бывает, но полная экзотика ( и на уровне автоматической коммутации каналов - "по запросу отправителя сейчас кидаем всё принятое от него в один канал, а в следуюший момнет в другой", не говоря уже про коммутацию пакетов - "каждый кусочек информации, переданный отправителем анализируем и решаем в какой канал кинуть").  Такие веяния регулярно возникают и столь же регулярно умирают, реализовавшись максимум на одно аппарате в несколько лет.  Потому что это всё требует реализации достаточно сложной логики, и производительности "на борту",  которая ограничивает скорости передачи информации. А время быстро бежит вперёд, и скорости, доступные пять лет назад, сейчас уже никому не нужны, нужно на порядок больше. А спутник живёт 10-15 лет (в случае ГСО), а то больше и обновить его нет никакой возможности. И получается устаревшая и никому не нужна железка а кучу денег  на орбите.  Проще сделаьт его тупым рестранслятором, а все заботы о росте пропускной способности и производительности возложить на легко модернизируемую наземку (от спутнкиа - физических хаарктеристик организуемых на нём каналов, таках как энергетика, диапазоны, полосы частот, зоны покрытия) тут тоже зависит -  но всё же не настолько .

Вот и интересно, что там реализовано у Старлинка. И на каком уровне. Но именно "что реализовано", а не "почему вы думаете, что не реализовано", поскольку  это вопрос совершенно бессмысленный.

Спасибо за ясное и подробное объяснение! Всегда познавательно и интересно читать профессионалов, что экономит время и нервы.

[Demir_Binici]

Не уверен, что эта новость (точнее слух) имеет прямое отношение к Starlink. Поэтому просто оставлю здесь ссылку на профильную тему.

Там я высказал предположение, зачем SpaceX столько денег и почему это может иметь отношение к данной теме, но это лишь предположение.

Также возможно, что создание SpaceX MSS (так это называется в заявке, поданной в FCC) или Starlink Mobile (недавно SpaceX зарегистрировали такую торговую марку) требует существенно больших средств, чем те, которыми располагает компания в виде прибыли от пусковой деятельности и Starlink. Создание и вывод 15 тысяч спутников по 2.5 тонны каждый, это несколько другой масштаб в сравнении с выведенными за 6 лет 10.5 тысяч спутников массой от 260 до 900 кг. Кроме того, частоты в S-band на многих рынках вероятно потребуется покупать. И покупать примерно по тем ценам, по которым их покупают сотовые операторы.

[mik73]

Однако многим хотелось применить к спутникам слово маршрутизация. Вот ведь и вы написали:

Между шлюзом и терминалом в любом случае происходит маршрутизация передаваемых пакетов (или коммутация в какие-нибудь виртуальные каналы, типа PVC).

Между шлюзом и терминалом. Но не на спутнике между ними. Шлюзу надо знать, что этот пакет надо отправить на какой-то терминал, терминалу надо знать, что этот пакет надо отправить на шлюз. Вот уже и маршрутизация. Т.е. каждый шлюз и каждый терминал - это в любом случае уже какая-то  IP-маршрутизация. А вот что между ними (то, куда онир отправляют пакет) - вопрос отдельный.  Условно - если в маршрутизатор воткнута выделеная или коммутируемая линия связи (кусок провода произвольнйо длины и какой угодно физической природы по дороге), то маршрутищзатор - он маршрутизатор. А линия  связи - она линия связи и никакой маршрутизации, естественно, не осуществляет. Хотя внутри неё может быть какая-нибудь хитра коммутация, посредством которой она доводится от одной точки до другой, и эта коммутация может иногда даже меняться, но с точки зрения маршрутизаторов - это просто кусок провода. Вот и спутник - это линия связи между маршрутизаторами (шлюзами и терминалами спутникой сети). В простейшем случае "кусок провода" (точнее радиоканал). Если у спутника начинаются варианты - "сбросить вниз на шлюз, передать по межспутниковой связи дальше, а там кто-нибудь сбросит", еще как-нибудь  - то уже коммутируемый канал, логика коммутации внутри которого может быть самой разной (и очень интересно какой). Но вряд ли связанной с адресацией (маршрутизацией) пакетов, которые через этот канал передаются.

Starlink можно назвать сетью. Каждый абонентский терминал и каждую наземную антенну узлом этой сети, а каждый спутник маршрутизатором.

Не-а. Каждый терминал - это ма-а-аленький тупенький маршрутизтор, функционально типа тех, что на домашних подключениях к интернету ставят. И каждый шлюз - набор больших маршрутизаторов, взаимодействующим с внешним миром т.е. Интернетом. А антенны, спутники - это каналы связи (выделеные провода) между ними. Как-то устроенные. Спутники, конечно, теоретически могут иметь на броту маршрутизаторы/коммутаторы трафика (пакетов), но практически их с вероятностью 99.9999% не имеют, а максимум имеют какие-то средства коммутации каналов.

В целом получаем сеть Starlink. А сами спутники - это еще не сеть Starlink, это один из её элементов.

По моему так.

Я когда рассказываю, как спутниковая сеть устроена с точки зрения конечного потребителя (не старлинк, классическая ГСО), то обычно говорю - "не берите в голову что там внутри, рассматривайте всю сеть как один большой маршрутизатор на центральнйо станции, из которого вынесены оконечные интерфейсы на терминалы, а её спутниковый сегмент - это такая очень длинная "последняя миля", которой терминалы к центральному маршрутизатору (центральной станции сети)  подключены. 
В случае старлинка всё то же самое, только центральная станция (шлюз) не одна, их много и разные абоненты той "последней милей" через космос подключаются к разным.

[Vlad_hm]

В целом получаем сеть Starlink. А сами спутники - это еще не сеть Starlink, это один из её элементов.

Ну да. И то, что сами спутники являются коммутаторами, работая на уровне L2 OSI, а маршрутизация (L3 OSI) вынесена на уровень абонентских терминалов или роутеров на узле, где приземляется трафик - мало что меняет.
Абоненту так вообще плевать на эти тонкости.
Проблемой это может стать, когда конечная миля или центральные узлы будут сильно перегружены прямой коммутацией. Ну, вот тогда и придёт время L3 выносить на спутники.

[mik73]

И то, что сами спутники являются коммутаторами, работая на уровне L2 OSI

что тоже совершенно не факт. проще всего спутники занимаются коммутаций каналов (вниз на шлюз или в сторону в межспутниковый линк) и только. на первом уровне. а все, что выше вообще не анализируют. А коммутация может проиходить просто по приципу "лечу тут вижу шлюз - опускаю на ннего, лечу там вижу шлюз -  - опускаю на него, не вижу шлюзов - отправляю в сторону тому, кто видит".
безотносительно к адресации данных.

[A.E]

Неожиданный разворот ролей участников, но и я вставлю 5 копеек мсм за "умный Старлинк.
Главное, было бы странно, если бы они не заложили возможность связи без использования наземных магистральных кабелей, хотя бы для спец абонентов типа правительства США, или других денежных мешков.
Второе, это соблюдение требований национальных регуляторов на удаленных территориях. Например, не факт, что трафик с Фолклендских островов приземляется в Аргентине или где-то ещё, кроме Британии. Или с Реюньона на Мадагаскаре, а не во Франции. Как-то ломается схема "с ближайшим хабом" .
Ну или вот Иридиум же построил зачем-то станцию сопряжения в России, например. Если нет цветовой дифференциации штанов маршрутизации трафика с территории, включая более близкую к США Чукотку, то зачем такая суета...

[Vlad_hm]

коммутация может проиходить просто по приципу "лечу тут вижу шлюз - опускаю на ннего, лечу там вижу шлюз -  - опускаю на него, не вижу шлюзов - отправляю в сторону тому, кто видит"

Каждый спутник видит сразу несколько соседних, плотность их растёт, и, стартуя канал сеанса, скажем, посреди Тихого океана, возникнет вопрос "куды бежать". У Старлинка по спутникам де-факто реализована mesh-сеть. Так что без предварительной маршрутизации (пусть и не умной, динамической) там вряд ли.

[Demir_Binici]

В целом получаем сеть Starlink. А сами спутники - это еще не сеть Starlink, это один из её элементов.

Ну да. И то, что сами спутники являются коммутаторами, работая на уровне L2 OSI, а маршрутизация (L3 OSI) вынесена на уровень абонентских терминалов или роутеров на узле, где приземляется трафик - мало что меняет.
Абоненту так вообще плевать на эти тонкости.
Проблемой это может стать, когда конечная миля или центральные узлы будут сильно перегружены прямой коммутацией. Ну, вот тогда и придёт время L3 выносить на спутники.

Строго говоря, они и коммутаторами не являются в обычном смысле этого слова.

Я тоже выше не правильно написал.

Starlink можно назвать сетью. Каждый абонентский терминал и каждую наземную антенну узлом этой сети, а каждый спутник маршрутизатором.

Спутники прилетают и улетают. Какой же это коммутатор, от которого постоянно отваливаются ноды, а вместо них подключаются другие? Если называть Starlink сетью, то коммутацией/маршрутизацией в ней занимаются не спутники, а вся сеть. Это если брать только условное "ядро" сети и забыть про роутеры у пользователей, POP и прочее. Задачей проложить маршрут в этой сети занимаются все. И терминал, который выбирает (не важно сам или ему говорят) спутник, и спутник, который этот сигнал принимает и решает (не важно сам или ему говорят), куда его отправить и гейтвей (кто-то ведь тоже решает какой к каким именно антеннам какого именно гейтвея/гейтвеев спутник будет подключаться).

Проблемой это может стать, когда конечная миля или центральные узлы будут сильно перегружены прямой коммутацией. Ну, вот тогда и придёт время L3 выносить на спутники.

А зачем на спутниках L3? Это наверное не спутнику решать, как балансировать загрузку узлов.

[simple]

в общем случае можно

в общем случае можно и сапог тапочком назвать, но вообще-то разница существенная. и физически и функционально.
так и тут.

одно включает другое