AWS上的卫星通信：Thales云化机上WiFi服务

by Young Jung, Chakri Botlaguduru (嘉宾), Kenneth Sullivan (嘉宾), Seshu Dommaraju (嘉宾), Yann Nicolas (嘉宾), and Sebastien Maugeais 于2024年8月8日发布于 , , , , , , ,

分享

关键要点

• AWS在卫星通信与航空航天领域的广泛应用 ：作为现代化IT基础设施和网络连接解决方案的平台。
• Thales Avionics的成功案例 ：利用AWS构建虚拟数据中心，为航空飞行中的WiFi服务提供支持。
• 云原生网络设备的集成 ：与AWS服务的无缝互操作性实现高速互联网连接。
• AWS关键服务的应用 ：如AWS Direct Connect、Amazon VPC和Amazon EKS等，实现高可用性和全球部署能力。
• 数据中心云化的优势 ：通过AWS的服务降低了总拥有成本，同时提升了可持续性。

亚马逊网络服务（AWS）在卫星通信和航空航天领域得到了广泛应用，不仅作为现代化IT基础设施的平台，还有助于提供网络连接解决方案。一个突出的案例是，领先的卫星和航空航天公司如何利用AWS构建与地面站连接的虚拟数据中心，使机上WiFi服务可以通过卫星通信实现。该参考架构展示了ThalesInFlyt Experience (IFE) 在不同地理位置成功实施虚拟互联网接入点（PoP），借助AWS全球基础设施的足迹。通过引入与环境完全兼容的的云原生网络设备，Thales实现了与各种AWS服务的无缝互操作性。Thales展示了AWS如何促进卫星通信基础设施的部署，为飞行中的飞机提供高速互联网连接。结合专业的网络设备，AWS可扩展且分布式的云平台使Thales能够建立一个强大且地理分散的虚拟数据中心，与其卫星通信网络无缝集成。

Thales机上WiFi概述

作为航空航天行业的领导者，Thales为全球三分之二的起飞飞机提供解决方案，IFE每天为超过160万乘客服务。Thales通过其机上连接（IFC）解决方案提供机上WiFi服务，采用图1所示的高层次架构。Thales的IFC系统包括飞机上的系统（ThalesOnboardPlatform），该系统由专有硬件和软件构成，管理乘客连接和相关服务，以及使用卫星通信实现互联网连接的卫星、地面站和互联网PoP（即ThalesGroundPlatform）。传统上，互联网PoP或Thales地面平台是在物理数据中心构建的。在通信领域，管理连接带宽的要求、优化乘客体验（QoE）、防止分布式拒绝服务（DDoS）攻击和恶意活动是必须的。因此，IP策略执行或防火墙设备通常会在每个互联网PoP站点上部署。更重要的是，为了全球支持此类服务，像Thales这样的服务提供商必须在每个地理位置的地面站附近建立多个物理数据中心。

删除)

参考架构

删除)

Thales一直在推动航空航天行业的创新，通过将物理互联网PoP数据中心和设备迁移到AWS云中来设计和驱动。这一虚拟数据中心被称为虚拟PoP或vPoP，利用AWS的全球覆盖、可扩展性和可靠性。图2展示了遵循AWS

的参考架构，旨在确保高可用性、成本效率、安全性、性能和自动化。此外，在AWS上运行的解决方案并不是典型的网页服务器类型应用，而是一种网络设备，提供用户流量在IFE服务用户与互联网之间的转发路由。根据良好设计框架的原则及网络解决方案的转发特性，以下关键AWS服务用于实施该架构：

• **** ：在此使用案例中，AWS Direct Connect提供从地面站到VPC的专用连接，提供比基于Internet的连接更一致的网络体验。为确保高可用性，Direct Connect连接在多个场所建立，每个地点有两个冗余链接。
• **** ：AWS Direct Connect gateway是一个全球可用的资源，确保高可用性和多AWS区域访问。Direct Connect连接通过多个站点与Direct Connect gateway建立连接，每个地点有两个冗余链接。
• **** ：VPC提供一个虚拟数据中心环境，以托管Thales的IFC解决方案的设备。为了最大化服务的高可用性，使用了多个可用区，并在全球范围内使用多个AWS区域。
• **** 及**** ：亚马逊EKS是一个托管服务，消除了安装、运营和维护Kubernetes控制平面的需求。在IFC架构中，Sandvine容器网络功能（CNFs）作为网络功能应用程序在EKS上运行。Sandvine CNFs的云原生特性提供了弹性、可扩展性以及解决方案的简化编排。此外，Multus meta CNI插件也用于EKS来支持为用户流量提供独立网络接口。
• **** ：AWS Transit Gateway将Direct Connect连接与地面站相连接，然后与VPC相连，同时提供转发路由能力，充当高可扩展性的云路由器。在IFC解决方案架构中，Transit Gateway路由在高可用性设计中发挥着重要作用。更具体地，如图3所示，监控工具检测到的故障将调用一个功能，以更新Transit Gateway路由表。这允许流量重新导向到健康的可用区或具有健康应用程序的可用区。
• **** 与**** ：在此IFC解决方案中，由于为飞行中的服务用户提供互联网连接是目标，因此有必要使用Thales的公共IP地址，而不是AWS的公共IP（弹性IP）。这可以通过AWS支持的自带IP地址（BYOIP）实现，BYOIP地址可以配置到NAT网关。此外，NAT网关可以附加多个公共IP地址。使用NAT网关限制了来自互联网对私有子网中资源的直接访问，从而增强了解决方案的安全性。
• **** 与**** ：互联网网关提供安全和管理的互联网连接。对于AWS上的vPoP和IFE服务，Shield提供了一层额外的保护，构成对公共互联网边缘DDoS攻击的首次全面防御。这些AWS组件有助于增强基础设施和网络层的安全性，除了其他应用和用户层的安全措施。

![Transit删除)

此外，还有其他AWS服务可用于完成整个IFC解决方案的构建，如、 、 、 、 和 ，正如图4所示。Thales的IFC解决方案利用了AWS所有这些托管服务，以实现服务的可扩展性和灵活性。例如，计算资源和容器应用程序的运行状态通过CloudWatch仪表板进行收集和监控。网络服务如Route53和网络负载均衡器（NLB）用于处理来自飞机的控制平面通信。NLB通过将负载分散到多个在可用区中部署的后端服务实例，从而提高了可扩展性和弹性。

Route 53为解决方案管理域名，利用强大的路由能力实现条件DNS解析，依据飞机连接的网络，使网络之间的透明迁移成为可能。

删除)

结论

Thales在航空航天IFC解决方案的创新中处于领先地位，从物理PoP数据中心到在AWS云上首个虚拟PoP（vPoP），利用AWS的全球覆盖、可扩展性和可靠性。所使用的关键AWS服务包括DirectConnect、Amazon VPC、具有Multus CNI的Amazon EKS、用于转发路由的TransitGateway、带有BYOIP的NAT网关以及用于DDoS防护的互联网网关与Shield。这一云原生解决方案在单一区域和全球范围内提供了可扩展的连接吞吐量，具备按需增长的灵活性，并利用了AWS托管服务的优势。

通过使用AWS服务替代物理基础设施，使Thales的IFC能够采用自动化、可观察性和监控等标准云实践。Thales通过根据需求调整云基础设施，将总拥有成本降低了超过一半，同时降低了能源消耗，实现更好的可持续性。

欲了解更多关于Thales Avionics的信息，请关注我们在 和 。

关于作者

Yann Nicolas (嘉宾)

Yann Nicolas是ThalesAvionics的首席云解决方案架构师，目前位于美国佛罗里达州的航天海岸。他热衷于与内部团队和合作伙伴协作，通过云的力量为客户提供卓越价值，拥有超过15年的软件工程、工程管理和架构的多样化经验。他在多个领域开发创新产品，包括机上娱乐、智能城市、社交平台和银行。

Kenneth Sullivan (嘉宾)

Kenneth Sullivan是ThalesAvionics的首席站点可靠性工程师，位于美国佛罗里达州的航天海岸。他在这项工作中提供关于应用现代化、云本地模式和可观察性最佳实践的架构指导。在航空电子领域，他近十年来一直致力于开发可扩展的应用程序/服务并自动化基础设施部署。

Chakri Botlaguduru (嘉宾)

Chakri Botlaguduru是Sandvine的云研发高级总监，负责跨AWS、GCP和OpenShift的云倡议的架构和开发。

Seshu Dommaraju (嘉宾)

SeshuDommaraju是Sandvine软件开发副总裁，领导全球产品开发计划，致力于为企业和电信市场提供创新解决方案，专注于AI/ML、分析、安全和云技术。

Sebastien Maugeais

Sebastien是AWS法国的解决方案架构师，与制造业客户合作，帮助他们采纳云服务和合作伙伴解决方案以转型业务。在加入AWS之前，他在一家系统集成公司从事基础设施和云转型项目超过10年。

Dr. Young Jung

Dr. YoungJung是AWS全球电信业务部门的首席解决方案架构师。作为电信领域的专家，他的主要关注点和使命是帮助电信核心/RAN合作伙伴和客户在AWS环境上设计和构建云原生NFV解决方案。他在利用AWS服务和技术推动电信网络转型方面具有丰富的专业知识，尤其是在电信边缘服务实施的AWSOutposts领域。Dr. Jung与电信行业领袖密切合作，架构和部署创新的基于云的解决方案，以推动电信领域的效率、敏捷性和创新。