Uvod
Satelitske veze nisu nova tehnologija, no svakako su interesantne sa stajališta iskorištenja istih u svrhu pristupa internetu. To je CARNet prepoznao i odlučio ispitati što je od te tehnologije danas dostupno i koje su karakteristike takvih sustava. Nastojalo se usporediti s ostalim tehnikama pristupa i vidjeti kolika je složenost uspostave, problemi u radu te koliko je ta tehnologija primjenjljiva za spajanje članica u CARNetovu mrežu s obzirom na dobivene ponude. U ovom dokumentu opisana su CARNet-ova iskustva prilikom testiranja i uporabe satelitskih sustava.

Satelitske veze
Satelitske veze dijele se na jednosmjerne i dvosmjerne. Jednosmjerne veze služe za vezu prema korisniku (downstream) dok se korisnik mora pobrinuti za vezu prema pružatelju usluge koristeći najčešće postojeću zemaljsku mrežnu infrastrukturu poput modema, ISDN-a i sl. Komunikacija se odvija preko proxy poslužitelja koji prima korisničke zahtjeve i preusmjerava odgovore preko satelitske veze. Kod dvosmjernih satelitskih veza satelitski modem (VSAT terminal) služi i kao prijamnik i kao predajnik tj. promet ide i prema i od korisnika preko satelitskog sustava u cijelosti te takvi sustavi nisu ovisni o zemaljskoj infrastrukturi.

Komponente satelitskog sustava
Satelitski sustav za pristup internetu sastoji se od opreme na strani korisnika, satelita te satelitskog HUB-a koji se nalazi na strani pružatelja usluge. Na strani korisnika oprema se sastoji od neke vrste satelitskoga modema te satelitske antene. Kod dvosmjernih satelitskih veza koriste se antene nešto većeg promjera (npr. 1,2 m) s predajnicima male snage (oko 1W). Računalna oprema ili cijela lokalna mreža korisnika spaja se na satelitski modem preko kojega dalje ide komunikacija.

Satelitski sustavi
Kod trenutno dostupnih satelitskih sustava za pristup internetu moguće je razlikovati sustave temeljene na DVB-S (one way) tj. DVB-RCS (two way VSAT) standardima te ostala proprietary rješenja kao što su npr. iDirect ili neke Gilat platforme. DVB-RCS nastao je kao prilagodba DVB-S standardu (Digital Video Broadcast – Satelitte) za slanje IP prometa preko satelitskog sustava u početku namijenjenog za prijenos TV signala tj. programa. iDirect sustav je pak osmišljen od samoga početka za prijenos IP prometa te nudi razne mehanizme za uspostavljanje kvalitete usluge preko satelitskih sustava koji imaju veliku latenciju. Prednosti iDirect sustava u odnosu na DVB-RCS uključuju veće realno ostvarive brzine, veću sigurnost te bolju podršku za stvarnovremenske aplikacije. Između zahtjeva korisnika do odgovora, radi velikih udaljenosti satelita od Zemlje, prođe otprilike pola sekunde. Radi te velike latencije razvijene su razne tehnike ubrzavanja TCP/HTTP prometa kako bi se smanjilo kašnjenje. Neke platforme nude HTTP ubrzavanje ugrađeno u sam satelitski modem dok je kod nekih potreban dodatan uređaj koji presreće promet i radi ubrzavanje. To ipak ne rješava problem VPN-a s kraja na kraj takvih sustava prilikom čega dolazi do pada performansi što se tiče propusnosti tj. realne ostvarene brzine satelitskoga linka. Kod DVB-S jednosmjernih sustava postoji i pitanje enkripcije prenesenih podataka tj. mogućnosti da ih primi i podatke otkodira netko kome oni nisu namijenjeni.

Satelitski sustavi:

• DVB-S, DVB-RCS - temeljeni na standardima, koriste inkapsulaciju IP prometa u MPEG-2 pakete (EMS, Gilat modemi)
• iDirect - dizajniran od početka da podrži IP preko satelita, omogućuje upravljanje prometom, optimizaciju TCP prometa, AES/3DES enkripciju, prioritiziranje prometa za osiguranje kvalitete usluge, veće brzine, VoIP i VC.
• Gilat - kombinirani TDMA, FDMA na dolaznoj vezi i DVB-S odlaznoj vezi

Platforme na tržištu:

• Satlynx 360E (Gilat),
• Satlynx 3020 (EMS),
• Satlynx 9000X (Gilat),
• iDirect 3000

CARNetova iskustva
Prvotni cilj bio je istražiti koliko su satelitski sustavi pogodni za spajanje udaljenih škola npr. na otocima s CARNet mrežom. Osim toga, postavljeno je i pitanje performansi prilikom upotrebe VPN-a, testirana je propusnost PPTP VPN-a s kraja na kraj, zatim enkripcije, kvote i contention ratio-a za naše korisnike. Pošto su satelitske veze ostvarene preko dijeljenoga medija, "contention ratio" je zapravo broj VSAT terminala koji se u isto vrijeme natječu za isti prijenosni pojas. Kvota je iznos u bitima koji govori koliko podataka korisnik može prenijeti preko sustava i to za svaki smjer odvojeno prije negoli mu se nametne "Fair-Usage" politika smanjenja kapaciteta ukoliko pređe dogovorenu tj. zakupljenu granicu. Nadalje, pokušalo se ispitati kvaliteta videokonferencije preko satelitske veze. Pri tom su promatrane brzine sumjerljive brzinama ADSL-a jer je to tehnologija kojom se spajaju škole, iako kod nekih škola nije postojala mogućnost uspostavljanja veze brže od ISDN-a.

Stoga su postavljeni zahtjevi:

• Jednosmjerni ili dvosmjerni pristup internetu brzinama sumjerljivim ADSL-u koji se uvodi u škole, npr. 1024 kb/s prema korisniku, 256 kb/s od korisnika - s mogućnošću naknadnog povećanja brzine
• VPN ili drugi način spajanja korisnika satelitske veze na CARNet mrežu
• VLAN ili VPN od Hub-a do CARNet mreže, ali ne EtE VPN jer jako utječe na performanse
• QoS za podršku videokonferencijama preko satelitske veze
•  mogućnost oblikovanja prometa
• mogućnost postavljanja kvota, iako se CARNetovim korisnicima ne žele uvoditi kvote
• podrška za VoIP
• što bolja raspoloživost medija za pojedinačnog korisnika
• enkripcija prometa

Rezultati su sljedeći:

• Performanse prilikom korištenja PPTP VPN-a s kraja na kraj su vrlo niske - izmjerno je samo 10% ukupnog kapaciteta kroz DVB-RCS sustav.
• Contention ratio je dosta velik (kod nekih ponuđaća čak poslovna tajna!) - to neke aplikacije čini teško izvedivima, kao na primjer  videokonferenciju između više VSAT stanica.
• Pružatelji usluge mahom nude pristup komercijalnom internetu dok je realizacija spoja pojedinih VSAT stanica direktno u CARNet mrežu teška ili skupa.
• Cjenovno prihvatljive ponuđene mjesečne kvote iznose između 2 i 8 Gb prometa prema korisniku te 1 i 2 Gb prometa od korisnika za dvosmjerne veze što je vrlo malo.
• Pošto se radi o dijeljenom mediju tj. više VSAT stanica natječe se za isti prijenosni pojas, to čini neke aplikacije teško izvedivima. Npr. videokonferencije između više VSAT stanica.
• Neke platforme imaju slabiju podršku za kvalitetu usluge kod uspostave videokonferencije.

Ovi zaključci doneseni su uz uzimanje u obzir ponuđenih paketa usluga te njihove cijene. Sama tehnologija može ponuditi mnogo više no uz cijenu koja je mnogo veća u odnosu na cijenu drugih oblika povezivanja.
U ovom trenutku traje testiranje još jednog satelitskog sustava, uz dva već testirana. Prvi od testiranih je jednosmjerni satelitski link koji je postavljen na jednu osnovnu školu u okolici Zagreba za koju nije postojala mogućnost spajnja na CARNetovu mrežu na drugi način. Koristi se Gilat 360E platforma ukupnog kapaciteta 1024 kbit/s prema korisniku dok je veza prema pružatelju usluge ostvarena ISDN-om. U radu nisu primjećeni nikakve probleme. Izmjerene brzine su: prema korisniku 1003 kbit/s (sat), brzina od korisnika: 56,6 kbit/s (ISDN), približni max RTT: 48.9 ms.
Drugi testirani sustav je instaliran na zgradi SRCE-a. Radi se o dvosmjernom satelitskom sustavu koji je CARNet dobio na korištenje u sklopu međunarodnog projekta Space4Science u kojem sudjeluje od 2005. godine. Sustav je zasnovan na EMS 3020 DVB-RCS platformi. Nazivni kapacitet linka je 4Mbit/s downlink, 512 kbit/s uplink. Izmjereni prosječni bandwidth iznosi 2Mbit/s downlink, 200 kbit/s uplink.
Oba sustava su se pokazala dobrim za jednostavan pristup internetu međutim nisu ispunili sva očekivanja radi slabih performansi prilikom videokonferenciranja ili uspostavljanja VPN-a s kraja na kraj. Također nije bilo moguće ostvariti direktan spoj tih sustava na CARNet mrežu zbog toga što ponuđači usluge nisu imali satelitske HUB-ove u Hrvatskoj, a razna rješenja s unajmljenim vodovima su bila preskupa.

Zaključak
Satelitske veze su iskoristive u slučajevima kada je potrebno realizirati vezu tamo gdje ne postoji zemaljska infrastruktura. Međutim,  zbog male brzine veze te visine cijene u usporedbi s ostalim žičnim tehnologijama nisu primjenjive za povezivanje članica na CARNet mrežu gdje god postoji alternativno rješenje. Za lokacije gdje je satelitska veza jedino rješenje, korisnici na raspolaganju mogu imati jedino ograničen skup usluga malih zahtjeva za propusnošću i koje se ne odvijaju u stvarnom vremenu, dok aplikacije poput videokonferencija ostaju neprimjenjive.