Comprendre la supervision satellite (annexe TP Zabbix)

Ressource transverse Annexe TP Zabbix SATCOM · Vocabulaire · Vision métier

📡 Pour qui ? Cette page est destinée aux étudiants qui abordent le TP Zabbix Satellites (AegisSat + Starlink) sans aucune connaissance préalable du domaine spatial. Si tu ne sais pas ce qu’est un handover, un pass, une élévation ou pourquoi superviser un satellite n’est pas comme superviser un switch — c’est ici qu’il faut commencer.

1. Anatomie d’un système satellite

Un système de communication satellite, c’est 3 acteurs :

graph LR
  G[🏠 Station ground
au sol — fixe] <--RF--> S[🛰️ Satellite
en orbite]
  S <--RF--> P[📡 PoP terrestre
opérateur · ex Sydney]
  P <-->|fibre optique| I[(🌍 Internet)]

Station ground : ton modem + dish (parabole) au sol. C’est lui que tu supervises en SNMP — pas le sat lui-même (qui n’a pas d’IP joignable depuis la Terre).
Satellite : il est en orbite (LEO, MEO, GEO selon altitude). Il fait juste relayer le signal radio.
PoP (Point of Presence) : passerelle terrestre côté opérateur (SpaceX/Iridium/Inmarsat). C’est là que le trafic re-rentre sur Internet.

Conséquence opérationnelle : quand ton supervision dit “AegisSat est down”, ça veut toujours dire “ton modem ground ne reçoit plus le signal du satellite”. Ça peut être :

Sat hors visibilité (orbite, normal pour LEO)
Mauvaise météo (atmosphère, neige sur dish)
Panne du modem ou du sat
Panne du PoP terrestre

Ton boulot SOC : distinguer ces causes avec les bonnes métriques.

2. Orbites — GEO, MEO, LEO

L’altitude du satellite détermine tout : latence, débit, durée de visibilité, prix.

Type	Altitude	Latence vers PoP	Visibilité depuis sol	Exemple opérateur
GEO (géostationnaire)	36 000 km	~600 ms	24/7 fixe	Inmarsat BGAN · Eutelsat · ViaSat
MEO (moyenne)	~10 000 km	~150 ms	qq heures par pass	O3b mPOWER
LEO (basse)	500-2000 km	~30 ms	10-15 min par pass	Starlink · Iridium · Globalstar

GEO — confort de la stabilité

Un GEO tourne à la même vitesse que la Terre → vu du sol il est immobile. Tu pointes ta dish une fois, c’est bon pour 10 ans.

✅ Toujours en vue (pas de pass+gap)
❌ Latence horrible (1300 ms aller-retour) : impossible pour le gaming, le VoIP, le SSH interactif
❌ Débit limité (largeur de spectre partagée)

LEO — performance mais complexité

Un LEO file à 27 000 km/h. Vu du sol il traverse le ciel en ~15 min. Pour avoir une couverture continue, il faut une constellation (plusieurs sats qui se relaient).

✅ Latence super-basse (~30 ms, comparable à du DSL)
✅ Débit élevé possible (100+ Mbps par dish)
❌ Nécessite handovers permanents (changer de sat toutes les 15s)
❌ Constellation = coût énorme (Starlink = 6000+ sats)

Et AegisSat ?

Dans ce TP, AegisSat est fictif mais représente le pattern “satellite LEO unique” (cas typique des sats militaires, météo, observation). Il survole la station PAF 4 fois par jour, et pendant les 45 min entre 2 pass, il n’y a aucune communication possible avec lui. C’est volontairement le cas le plus contraint pédagogiquement.

Starlink au contraire est une constellation LEO : ta dish voit toujours au moins 3-5 sats, elle n’est jamais “hors visibilité”.

3. Métriques techniques — décoder ce que Zabbix te montre

3.1 Signal level (RSSI) — en `dBm`

Decibel-milliwatts, échelle logarithmique. Plus c’est négatif, plus c’est faible.

Valeur	Qualité	Analogie
`-70 dBm`	Excellent (proche)	Wi-Fi à 2 m du routeur
`-85 dBm`	Bon	Wi-Fi à 10 m, 1 mur
`-100 dBm`	Acceptable	Wi-Fi à 20 m, 2 murs
`-120 dBm`	Limite	4G en zone très blanche
`-150 dBm`	Pas de signal	Aucune connexion

Pourquoi ça bouge : la météo (pluie sur la dish atténue), la position du sat (s’il est bas sur l’horizon, le signal traverse plus d’atmosphère), la pollution radio (autre émetteur à proximité).

3.2 Élévation — en degrés (0° → 90°)

C’est l’angle entre l’horizon et le satellite vu depuis la station.

            ⭐ sat à 90° (zénith)
             \
              \  angle élévation
               \
🏠 station ----└────── horizon (0°)

Élévation	Signification
`60-90°`	Sat à la verticale — signal direct, atmosphère minimale → meilleure qualité
`30-60°`	Bonne géométrie
`10-30°`	Signal traverse + d’atmosphère → atténuation, perturbations
`<10°`	”Low elevation” : signal proche horizon → obstacles physiques (montagnes), bruit max
`0°`	Sat sous horizon = invisible

Pour un sat LEO unique comme AegisSat, l’élévation suit une courbe en cloche pendant le pass :

 90° ┤
 60° ┤      .─.        ← pic du pass
 30° ┤   .─´   `─.
  0° ┤_/_________\_   ← sat se lève / se couche
     ├─── 15 min ───┤

→ Hors du pass, élévation = 0 et lien = down. C’est normal et attendu.

3.3 Drop rate — en `‰` (pour mille)

Pourcentage de paquets que ton modem n’a pas pu transmettre (perdu en chemin, ou pas d’ACK reçu). Mesuré en ‰ (donc 100‰ = 10 %, 1000‰ = 100 %).

Valeur	Diagnostic
`0-5 ‰`	Quasi parfait
`30-100 ‰`	Dégradé léger (handovers ratés occasionnels)
`>500 ‰`	Critique — plus de sat valide à voir
`1000 ‰`	100% perdus = outage total

Analogie : comme la 4G dans un train qui passe sous des tunnels — quand tu changes d’antenne, un paquet ou deux peuvent se perdre. Sur Starlink, c’est pareil mais toutes les 15 secondes (handover constant).

3.4 Obstruction du ciel — en `‰`

Le dishy Starlink a une caméra/algo qui scanne le ciel et détecte les obstacles dans son champ de vue (arbres, bâtiments, neige accumulée sur la parabole). Cette métrique = % du ciel visible bloqué.

Valeur	Cause typique
`0-10 ‰`	Ciel dégagé
`50-200 ‰`	Neige/glace sur la dish, oiseau, branche
`>500 ‰`	Dish bouchée, montagne devant
`999 ‰`	Tempête, dish renversée

⚠️ Différence clé avec drop rate : l’obstruction est la cause possible, le drop rate est la conséquence mesurée. Tu peux avoir 0‰ obstruction et 100‰ drop (handover raté côté sat) ; ou 200‰ obstruction et 0‰ drop (sat alternatif disponible).

3.5 PoP latency — en `ms`

Temps qu’un paquet met pour atteindre le PoP terrestre de l’opérateur. Pour Concordia, le PoP Starlink le plus proche est probablement à Sydney.

Lien	Latence typique	Comparaison
Inmarsat BGAN (GEO)	1300 ms	Lent comme un ping Mars
Iridium NEXT (LEO polaire)	100 ms	Comme une bonne 4G
Starlink (LEO méga)	30 ms	Comme un câble DSL

3.6 Satellites linkés (Starlink uniquement)

Combien de sats ton dishy a simultanément en visu et utilisables. Plus = redondance + bandwidth.

Valeur	État
`3-5`	Nominal (Starlink optimal)
`1-2`	Dégradé (peu de marge si un sat sort de visibilité)
`0`	Outage (la dish cherche, lien down)

4. Pourquoi superviser un sat ≠ superviser un switch

Les étudiants qui viennent du monitoring réseau classique ont tendance à appliquer leurs réflexes habituels. Erreur.

Critère	Switch / Server classique	Lien satellite
Disponibilité attendue	99.99% (UP H24)	LEO unique : on/off cyclique (normal !). Constellation : 99% mais avec micro-coupures
Latence stable	Oui (~ms locale)	Non, bouge avec l’élévation, le sat actif, la météo
Down = problème ?	Toujours	Pour LEO unique : dépend de l’heure du pass. Pour constellation : oui mais sub-seconde toléré
Trigger pertinent	`state = down`	Bien plus complexe : seuil + durée + corrélation météo
Cause panne typique	Cable / hardware / config	Météo · obstruction · handover · sat congestion · LOS attendue

Exemples concrets de réflexes à corriger

Mauvais trigger : link state = 0 pendant 1 minute → ALERT critique

Sur AegisSat : se déclenche 4× par jour (45 min de gap entre chaque pass). Spam !
Bon trigger : link state = 0 pendant >75 min → ALERT (gap normal = 45 min, donc >75 min = vraie panne)

Mauvais trigger : latency > 200 ms → ALERT

Sur Starlink : ça arrive lors d’obstructions brèves, normal. Faux positifs constants.
Bon trigger : avg(latency, 5m) > 100 ms → WARNING (moyenne lissée)

Mauvais réflexe : penser que drop rate = 0 signifie “tout va bien”

Vrai en théorie. Mais si drop = 0 et que la dish n’a pas reçu de data depuis 10 min, c’est qu’elle est en outage silencieux (no traffic = no drop computable).
Bon trigger : combiner drop + bytes_in rate (si bytes_in = 0 ET expected > 0, c’est un outage masqué)

5. L’écosystème SATCOM en 2026

Pour donner du contexte métier aux étudiants : qui sont les opérateurs, comment ça se positionne ?

Opérateur	Type	Cas d’usage TAAF	Forces	Faiblesses
Inmarsat BGAN	GEO	Historique TAAF (Concordia 2005-2024)	Couverture mondiale fiable	Lent (492 kbps), latence 1.3s, cher
Iridium NEXT	LEO polaire	DDU (constellation pôles)	Couverture polaire 100%	Débit limité (1.4 Mbps), prix
Starlink	LEO méga	Concordia + DDU depuis 2024	Débit 100-200 Mbps, latence 30ms	Dépendance privée SpaceX, souveraineté
VSAT/Eutelsat	GEO	Stations sub-tropicales	Stable	Latence GEO, coût
AegisSat (fictif)	LEO unique	Surveillance maritime ZEE	Souverain français	Pass+gap, débit moyen

Enjeu souveraineté

Pour les TAAF (territoire français), la dépendance à un opérateur privé US (SpaceX/Starlink) pose une question politique : qui peut couper le lien et quand ? Le scénario fictif AegisSat (satellite souverain français) répond à cette question en imaginant un asset stratégique national.

6. Architecture monitoring satellite type

Voilà ce qu’on supervise vraiment dans la vraie vie — pas le sat lui-même, mais le modem ground station au sol.

graph TB
  subgraph "Station ground (au sol)"
    Dish[Dish/antenne] --> Modem[Modem
+ contrôleur SNMP]
    Modem --> Switch[Switch réseau]
  end
  Switch --> Proxy[Zabbix Proxy
local]
  Proxy -.lien intermittent.-> Server[Zabbix Server
au PC central]
  Server --> Dashboard[Dashboard SOC]

Points clés :

Le modem expose les métriques en SNMP (ou parfois gRPC pour Starlink — voir TP bonus “Wrapper HTTP”)
Le Zabbix Proxy local bufferise quand le lien Server-Proxy est intermittent (cas LEO unique)
Le Server centralise la vue de tous les sites

C’est exactement le pattern qu’on met en place dans le TP.

7. Glossaire express (rappel TP)

Terme	Définition courte
LEO / MEO / GEO	Low / Medium / Geostationary Earth Orbit — l’altitude détermine tout
Pass	Période visible d’un sat LEO depuis le sol (typique 10-15 min)
Gap	Période entre 2 pass — sat invisible (LEO unique uniquement)
Élévation	Angle horizon→sat (0° à 90°)
RSSI	Puissance signal reçue en dBm (plus négatif = plus faible)
LOS	Loss Of Signal — sat hors visibilité, lien down
AOS	Acquisition Of Signal — début d’un pass, le sat apparaît au-dessus de l’horizon
Handover	Bascule d’un sat à un autre dans une constellation
Drop rate	Taux paquets perdus en ‰
Obstruction	Fraction du ciel visible bloquée en ‰
PoP	Point of Presence — passerelle terrestre opérateur
Dishy	Surnom officiel du modem Starlink (parabole plate)
TLE	Two-Line Elements — format NORAD pour décrire l’orbite d’un sat

8. Pour aller plus loin

N2YO.com : tracker temps réel de tous les satellites (utilise les TLE NORAD). Cherche STARLINK-1234 pour voir une dishy starlink en action.
Doc Starlink officielle : api.starlink.com — l’API gRPC du dishy
Inmarsat BGAN spec : https://www.inmarsat.com/en/solutions-services/enterprise/services/bgan.html
SGP4 (propagation orbitale) : algo qui calcule la position d’un sat depuis ses TLE → utilisé par la plateforme SOC TAAF pour montrer les sats en temps réel sur la carte
Le pattern wrapper HTTP pour équipements non-SNMP : voir le TP “Wrapper Starlink + Grafana” (bonus avancé)