Dobrý den všem! Svou debutovou článek na Habr bych chtěl věnovat velmi zajímavému tématu – systému kontroly kvality internetové sítě RIPE Atlas. Částečně se pracovní oblast mých zájmů dotýká otázek zkoumání internetu nebo kyberprostoru (termín, který rychle roste na popularitě, zejména v akademických kruzích). Na internetu, včetně Habr, je dostatek materiálů o RIPE Atlas, ale zdály se mi nedostatečně ucelené. V článku byly převážně využity informace z oficiálních stránek a vlastní úvahy.
Místo předmluvy
Regionálním internetovým registrátorem (RIR), jehož pracovní sféra se rozprostírá na Evropu, Střední Asii a Blízký východ, je RIPE NCC (Réseaux IP Européens Network Coordination Centre – Koordinační centrum evropských IP sítí). RIPE NCC je nezisková organizace se sídlem v Nizozemsku. Podporuje fungování internetu. Poskytuje IP adresy a čísla autonomních systémů místním internetovým poskytovatelům a velkým organizacím.
Jedním z předních projektů RIPE NCC, který se zaměřuje na výzkum stavu internetu, je RIPE Atlas (zahájen na konci roku 2010), který byl pokračováním Služby testovacího měření provozu (Test Traffic Measurement Service), jež ukončila svou činnost v roce 2014.
RIPE Atlas je globální síť senzorů, které provádějí aktivní měření stavu internetu. V současnosti je v síti RIPE Atlas tisíce senzorů a jejich počet neustále roste. RIPE NCC shromažďuje sbíraná data a podmíněně zdarma je poskytuje uživatelům v pohodlné formě.
Rozvoj sítě probíhá na principu dobrovolného umístění senzorů uživateli v jejich infrastruktuře, za což jsou udělovány „kredity“, které lze využít k provádění zajímavých měření s použitím jiných senzorů.
Obvykle RIPE Atlas používají:
- k sledování dostupnosti své sítě z různých bodů na internetu;
- k výzkumu a odstraňování problémů v síti pomocí rychlé a flexibilní kontroly připojení;
- v systému monitorování vlastní sítě;
- k monitorování dostupnosti infrastruktury DNS;
- k ověřování připojení prostřednictvím protokolu IPv6.
RIPE Atlas
Jak už bylo řečeno, RIPE Atlas představuje systém senzorů umístěných v síti Internet, které jsou pod jednotním administrativním řízením. Kromě běžných senzorů (Probes) existují také pokročilejší – kotvy (Anchors).
K polovině roku 2020 má systém RIPE Atlas více než 11 tisíc aktivních senzorů a více než 650 aktivních kotev, které dohromady provádějí více než 25 tisíc měření a přijímají více než 10 tisíc výsledků za sekundu.
Na grafech níže je znázorněn nárůst počtu senzorů a kotev.
A na následujících obrázcích je uvedena mapa světa s označením umístění senzorů a kotev.
I přes regionální status RIPE NCC pokrývá síť RIPE Atlas prakticky celý svět, přičemž Rusko patří do první pětice zemí podle počtu nainstalovaných senzorů (568), spolu s Německem (1562), USA (1440), Francií (925) a Velkou Británií (610).
Řídící servery
Při zkoumání fungování senzoru se ukázalo, že pravidelně (každé 4 minuty) kontroluje spojení s několika objekty v síti, mezi které patří kořenové DNS servery a uzly s doménovými jmény jako „ctr-sin02.atlas.ripe.net“, které, jak předpokládám, jsou řídícími servery sítě RIPE Atlas.
Na oficiálních stránkách jsem informace o řídících serverech nenašel, ale lze předpokládat, že jejich úkolem je spravovat senzory a také agregovat a zpracovávat data. Pokud je má domněnka správná, existuje alespoň 6 řídících serverů, z nichž 2 jsou umístěny v USA, 2 v Nizozemsku, 1 v Německu a 1 ve Singapore. Na všech serverech je otevřený port 443.
Pokud má někdo více informací o řídících serverech sítě RIPE Atlas – prosím o objasnění této záležitosti.
Senzor
Senzor RIPE Atlas je malé zařízení (TP-Link 3020), které je napájeno z USB a připojuje se k portu Ethernet routeru pomocí síťového kabelu. V závislosti na modelu může mít senzor chipset Atheros AR9331, 400 MHz, 4 MB flash a 32 MB RAM nebo chipset MediaNek MT7628NN, 575 MHz, 8 MB flash a 64 MB RAM.
Kotva
Kotva je pokročilý senzor s daleko vyšším výkonem a měřicími schopnostmi. Je to zařízení ve standardním 19palcovém provedení na hardwarové platformě APU2C2 nebo APU2E2 se čtyřjádrovým procesorem o frekvenci 1 GHz, 2 GB RAM, 3 porty Gigabit Ethernet a 250 GB SSD diskem. .
Instalace a správa senzoru
Jak už bylo řečeno, senzory jsou distribuovány zdarma za účelem jejich instalace do vaší infrastruktury. Při žádosti o senzor se uvádí země, město a číslo autonomního systému, kde bude umístěn. Na mou žádost mi RIPE NCC zaslal takovou zprávu.
Bohužel vaše žádost v současné době neodpovídá našim kritériím pro získání hardwarového senzoru. I když naším cílem je co nejširší distribuce senzorů RIPE Atlas, zdá se, že již existuje dostatek zařízení připojených buď v rámci uvedeného ASN, nebo v síti, na kterou jste podali žádost, nebo v zemi, ve které jste podali žádost.
To nevadí. V takovém případě je možné nainstalovat softwarový senzor, například na virtuální stroj, domácí server nebo router – neexistují žádná omezení pro umístění a autonomní systém. Podporovány jsou CentOS, Debian, Raspbian a Turris OS. Pro nasazení je potřeba stáhnout a nainstalovat příslušný software, například z .
Instalace softwarového senzoru je dost jednoduchá. Například pro instalaci v CentOS 8 je potřeba provést tyto příkazy:
curl -O 'https://ftp.ripe.net/ripe/atlas/software-probe/centos8/noarch/ripe-atlas-repo-1-2.el8.noarch.rpm'yum install ripe-atlas-repo-1-2.el8.noarch.rpm a registrovat senzor, přičemž je nutné poskytnout SSH klíč, který se nachází v /var/atlas-probe/etc/probe_key.pub, a také uvést číslo autonomního systému a své město. V dopise bylo připomenuto nutnost správného uvedení umístění senzoru.
Správa senzoru se omezuje na možnost sdílení měřicího zdroje s jinými uživateli, nastavení upozornění na výpadky a také na standardní síťová nastavení (adresa, výchozí brána atd.).
Měření
Konečně jsme se dostali k provádění měření. Nastavení úloh pro provádění měření se provádí z osobního účtu. Zde si také můžete prohlédnout výsledky.
Vytvoření úkolu pro měření se skládá ze tří kroků: výběr typu měření, výběr senzoru, výběr časového období měření.
Měření mohou být následujících typů: ping, traceroute, DNS, SSL, HTTP, NTP. Podrobné nastavení konkrétního typu měření, kromě specifických podmínek vyplývajících z konkrétního protokolu nebo nástroje, zahrnuje: cílovou adresu, protokol síťové úrovně, počet paketů v měření a čas mezi měřeními, velikost paketu a čas mezi pakety, míru náhodného posunu času zahájení vysílání paketů.
Výběr senzorů je možný podle jejich identifikátoru nebo země umístění, regionu, autonomního systému, tagu atd.
Období provádění měření je stanoveno časem začátku a konce.
Výsledky měření jsou dostupné na webu v osobním kabinetu, které je také možné získat ve formátu JSON. Výsledky měření obecně představují kvantitativní ukazatele, charakterizující dostupnost určitého uzlu nebo služby.
Uživatel má k dispozici široký, ale poměrně omezený rozsah měření. Je však zřejmé, že možnosti systému předpokládají generaci paketů téměř jakékoli konfigurace, což otevírá mnohem širší možnosti pro měření stavu sítě Internet.
Níže je uveden příklad nezpracovaných výsledků jednorázových měření s nastavením ve výchozím stavu. V měřeních typu ping, traceroute a SSL byl jako cíl vybrán IP adresa habr.com, DNS – IP adresa DNS serveru Google, NTP – IP adresa NTP serveru ntp1.stratum2.ru. Ve všech měřeních byl použit jeden senzor umístěný ve Vladivostoku.
Ping
[{"fw":4790,"lts":18,"dst_name":"178.248.237.68","af":4,"dst_addr":"178.248.237.68","src_addr":"192.168.0.10","proto":"ICMP","ttl":55,"size":48,"result":[{"rtt":122.062873},{"rtt":121.775641},{"rtt":121.807897}],"dup":0,"rcvd":3,"sent":3,"min":121.775641,"max":122.062873,"avg":121.882137,"msm_id":26273241,"prb_id":4428,"timestamp":1594622562,"msm_name":"Ping","from":"5.100.99.178","type":"ping","group_id":26273241,"step":null,"stored_timestamp":1594622562}]Traceroute
[{"fw":4790,"lts":19,"endtime":1594622643,"dst_name":"178.248.237.68","dst_addr":"178.248.237.68","src_addr":"192.168.0.10","proto":"ICMP","af":4,"size":48,"paris_id":1,"result":[{"hop":1,"result":[{"from":"192.168.0.1","ttl":64,"size":76,"rtt":7.49},{"from":"192.168.0.1","ttl":64,"size":76,"rtt":1.216},{"from":"192.168.0.1","ttl":64,"size":76,"rtt":1.169}]},{"hop":2,"result":[{"from":"5.100.98.1","ttl":254,"size":28,"rtt":1.719},{"from":"5.100.98.1","ttl":254,"size":28,"rtt":1.507},{"from":"5.100.98.1","ttl":254,"size":28,"rtt":1.48}]},---DATA OMITED---,{"hop":10,"result":[{"from":"178.248.237.68","ttl":55,"size":48,"rtt":121.891},{"from":"178.248.237.68","ttl":55,"size":48,"rtt":121.873},{"from":"178.248.237.68","ttl":55,"size":48,"rtt":121.923}]}],"msm_id":26273246,"prb_id":4428,"timestamp":1594622637,"msm_name":"Traceroute","from":"5.100.99.178","type":"traceroute","group_id":26273246,"stored_timestamp":1594622649}]. Vytvořte A-záznam blog a určete pro něj nějakou fiktivní IP (to je oficiální
[{"fw":4790,"lts":146,"dst_addr":"8.8.8.8","af":4,"src_addr":"192.168.0.10","proto":"UDP","result":{"rt":174.552,"size":42,"abuf":"5BGAgAABAAEAAAAABGhhYnIDY29tAAABAAHADAABAAEAAAcmAASy+O1E","ID":58385,"ANCOUNT":1,"QDCOUNT":1,"NSCOUNT":0,"ARCOUNT":0},"msm_id":26289620,"prb_id":4428,"timestamp":1594747880,"msm_name":"Tdig","from":"5.100.99.178","type":"dns","group_id":26289620,"stored_timestamp":1594747883}]SSL
[{"fw":4790,"lts":63,"dst_name":"178.248.237.68","dst_port":"443","method":"TLS","ver":"1.2","dst_addr":"178.248.237.68","af":4,"src_addr":"192.168.0.10","ttc":106.920213,"rt":219.948332,"cert":["-----BEGIN CERTIFICATE-----nMIIGJzCCBQ+gAwIBAg ---DATA OMITED--- yd/teRCBaho1+Vn-----END CERTIFICATE-----"],"msm_id":26289611,"prb_id":4428,"timestamp":1594747349,"msm_name":"SSLCert","from":"5.100.99.178","type":"sslcert","group_id":26289611,"stored_timestamp":1594747352}]NTP
[{"fw":4790,"lts":72,"dst_name":"88.147.254.230","dst_addr":"88.147.254.230","src_addr":"192.168.0.10","proto":"UDP","af":4,"li":"no","version":4,"mode":"server","stratum":2,"poll":8,"precision":0.0000076294,"root-delay":0.000518799,"root-dispersion":0.0203094,"ref-id":"5893fee5","ref-ts":3803732581.5476198196,"result":[{"origin-ts":3803733082.3982748985,"receive-ts":3803733082.6698465347,"transmit-ts":3803733082.6698560715,"final-ts":3803733082.5099263191,"rtt":0.111643,"offset":-0.21575},{"origin-ts":3803733082.5133042336,"receive-ts":3803733082.7847337723,"transmit-ts":3803733082.7847442627,"final-ts":3803733082.6246700287,"rtt":0.111355,"offset":-0.215752},{"origin-ts":3803733082.6279149055,"receive-ts":3803733082.899283886,"transmit-ts":3803733082.8992962837,"final-ts":3803733082.7392635345,"rtt":0.111337,"offset":-0.2157}],"msm_id":26289266,"prb_id":4428,"timestamp":1594744282,"msm_name":"Ntp","from":"5.100.99.178","type":"ntp","group_id":26289266,"stored_timestamp":1594744289}]Závěr
Síť RIPE Atlas je užitečný nástroj pro sledování dostupnosti objektů a služeb na internetu v reálném čase.
Data získaná prostřednictvím sítě RIPE Atlas mohou být užitečná pro poskytovatele internetových služeb, výzkumníky, technickou komunitu a každého, kdo se zajímá o zdravé fungování internetu a chce se dozvědět více o základních síťových strukturách a tokových datech, které podporují globální provoz internetu.
P.S. RIPE Atlas není jediný svého druhu, existují i alternativy, například .
Zdroj: habr.com
