RIPE Atlas

¡Saludos a todos! Quiero dedicar mi artículo debut en habr a un tema muy interesante: el sistema de control de calidad de Internet RIPE Atlas. Parte de mis intereses abarca cuestiones de investigación sobre Internet o ciberespacio (un término que está ganando popularidad rápidamente, especialmente en círculos académicos). Hay mucho material sobre RIPE Atlas en Internet, incluyendo en habr, pero me parecen insuficientes. En gran medida, he utilizado información del sitio web oficial. RIPE Atlas y mis propias reflexiones.

RIPE Atlas

En lugar de un prefacio

El registrador de Internet regional (RIR) que tiene la responsabilidad en Europa, Asia Central y el Medio Oriente es RIPE NCC (Réseaux IP Européens Network Coordination Centre – Centro de Coordinación de Redes IP Europeas). RIPE NCC es una organización sin ánimo de lucro con sede en los Países Bajos. Soporta el funcionamiento de Internet. Proporciona direcciones IP y números de sistemas autónomos a proveedores de Internet locales y grandes organizaciones.

Uno de los principales proyectos de RIPE NCC, destinado a investigar el estado de Internet, es RIPE Atlas (iniciado a finales de 2010), que surgió como una evolución del Servicio de Medición de Tráfico de Prueba (Test Traffic Measurement Service), que cesó operaciones en 2014.

RIPE Atlas es una red global de sensores que realizan mediciones activas del estado de Internet. Actualmente, la red de RIPE Atlas cuenta con miles de sensores y su número sigue creciendo. RIPE NCC agrega los datos recopilados y los proporciona a los usuarios de forma condicionalmente gratuita y en un formato accesible.

El desarrollo de la red se basa en el principio de la instalación voluntaria de sensores por parte de los usuarios en su infraestructura, a cambio de lo cual se otorgan 'créditos' que se pueden usar para llevar a cabo mediciones de interés utilizando otros sensores.

Por lo general, RIPE Atlas se utiliza para:

  • monitorear la disponibilidad de su red desde diferentes puntos en Internet;
  • investigar y solucionar problemas en la red mediante verificaciones rápidas y flexibles de conectividad;
  • dentro de un sistema de monitoreo de su propia red;
  • para monitorear la disponibilidad de la infraestructura DNS;
  • verificar la conectividad a través del protocolo IPv6.

RIPE Atlas

Como ya se mencionó, RIPE Atlas es un sistema de sensores ubicados en la red de Internet y gestionados bajo una sola administración. Además de los sensores comunes (Probes), existen opciones más avanzadas: los anclajes (Anchors).

A mediados de 2020, el sistema RIPE Atlas contaba con más de 11,000 sensores activos y más de 650 anclajes activos, que en conjunto realizan más de 25,000 mediciones y obtienen más de 10,000 resultados por segundo.

Los gráficos a continuación muestran el crecimiento en el número de sensores y anclajes.

RIPE Atlas

RIPE Atlas

En las siguientes imágenes se presenta un mapa del mundo que indica la ubicación de los sensores y anclajes, respectivamente.

RIPE Atlas

RIPE Atlas

A pesar del estatus regional de RIPE NCC, la red RIPE Atlas cubre prácticamente todo el mundo, y Rusia está entre los cinco principales países en cuanto al número de sensores instalados (568), junto con Alemania (1562), Estados Unidos (1440), Francia (925) y Reino Unido (610).

Servidores de gestión

Al estudiar el funcionamiento del sensor, se descubrió que verifica periódicamente (cada 4 minutos) la conectividad con ciertos objetos en la red, incluyendo servidores DNS raíz y nodos con nombres de dominio como «ctr-sin02.atlas.ripe.net», que creo son los servidores de gestión de la red RIPE Atlas.

No encontré información sobre los servidores de gestión en el sitio oficial, pero se puede suponer que sus funciones incluyen la gestión de sensores, así como la agregación y el procesamiento de datos. Si mi conjetura es correcta, existe al menos 6 servidores de gestión, de los cuales 2 están ubicados en los EE. UU., 2 en los Países Bajos, 1 en Alemania y 1 en Singapur. Todos los servidores tienen el puerto 443 abierto.

Si alguien tiene más información sobre los servidores de gestión de la red RIPE Atlas, por favor aclare este tema.

Sensor

RIPE Atlas

El sensor RIPE Atlas es un pequeño dispositivo (TP-Link 3020) que se alimenta a través de USB y se conecta al puerto Ethernet del enrutador mediante un cable de red. Dependiendo del modelo, el sensor puede tener un chipset Atheros AR9331 a 400 MHz, 4 MB de flash y 32 MB de RAM, o un chipset MediaNek MT7628NN a 575 MHz, 8 MB de flash y 64 MB de RAM.

Anclaje

RIPE Atlas

El ancla es un sensor avanzado que ofrece un rendimiento y capacidad de medición significativamente mayores. Se presenta como un dispositivo en formato estándar de 19 pulgadas en la plataforma de hardware APU2C2 o APU2E2, con un procesador de 4 núcleos a 1 GHz, 2 GB de RAM, 3 puertos Gigabit Ethernet y un disco SSD de 250 GB. El costo del ancla es de aproximadamente 400 $.

Instalación y gestión del sensor

Como ya se mencionó, los sensores se distribuyen de forma gratuita con el objetivo de ser instalados en su infraestructura. Al solicitar un sensor, se especifica el país, la ciudad y el número de sistema autónomo donde se ubicará. En respuesta a mi solicitud, RIPE NCC envió el siguiente mensaje.

Lamentablemente, su solicitud no cumple con nuestros criterios para recibir un sensor de hardware en este momento. Aunque nuestro objetivo es expandir el alcance de los sensores RIPE Atlas, parece que ya hay suficientes dispositivos conectados, ya sea dentro de la ASN que usted indicó, en la red para la que solicitó, o en el país en el que solicitó.

No hay problema. En tal caso, se puede instalar un sensor de software, por ejemplo, en una máquina virtual, un servidor doméstico o un router; no hay restricciones sobre la ubicación y el sistema autónomo. Se admiten CentOS, Debian, Raspbian y Turris OS. Para el despliegue, es necesario descargar e instalar el software correspondiente, por ejemplo, desde repositorio en GitHub.

La instalación del sensor de software es bastante sencilla. Por ejemplo, para instalar en CentOS 8 se deben ejecutar los siguientes comandos:

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

y registrar el sensor, siendo necesario proporcionar la clave SSH, que se encuentra en /var/atlas-probe/etc/probe_key.pub, así como indicar el número de sistema autónomo y su ciudad. El correo recordó la necesidad de indicar correctamente la ubicación del sensor.

La gestión del sensor se limita a la posibilidad de compartir el recurso de medición con otros usuarios, configurar notificaciones sobre caídas y realizar las configuraciones de red estándar (dirección, puerta de enlace predeterminada, etc.).

Mediciones

Finalmente, hemos llegado a la fase de realización de mediciones. La configuración de las tareas de medición se lleva a cabo desde el panel personal. Allí mismo se pueden consultar los resultados.

La formación de la tarea de medición consta de tres pasos: selección del tipo de medición, selección del sensor, selección del período de medición.

Los tipos de medición pueden ser: ping, traceroute, DNS, SSL, HTTP, NTP. Las configuraciones detalladas para cada tipo de medición, excluyendo aquellas específicas determinadas por el protocolo o la utilidad, incluyen: dirección de destino, protocolo de nivel de red, número de paquetes en la medición y tiempo entre mediciones, tamaño del paquete y tiempo entre paquetes, grado de desplazamiento aleatorio del tiempo de inicio en el envío de paquetes.

La selección de sensores es posible por su identificador o por país de ubicación, región, sistema autónomo, etiqueta, etc.

El período de las mediciones se establece con la hora de inicio y de finalización.

Los resultados de las mediciones están disponibles en el sitio web en el área personal, que también se pueden obtener en formato json. En general, los resultados de las mediciones representan indicadores cuantitativos que caracterizan la disponibilidad de un nodo o servicio determinado.

Para el usuario, las posibilidades de las mediciones se presentan con un amplio, pero bastante limitado, espectro. Sin embargo, es obvio que las capacidades del sistema suponen la generación de paquetes de prácticamente cualquier configuración, lo que abre posibilidades mucho más amplias para medir el estado de la red Internet.

A continuación se presenta un ejemplo de resultados no procesados de mediciones únicas con configuraciones por defecto. En las mediciones tipo ping, traceroute y SSL se eligió como objetivo la dirección IP habr.com, en DNS — la dirección IP del servidor DNS de Google, en NTP — la dirección IP del servidor NTP ntp1.stratum2.ru. En todas las mediciones se utilizó un sensor ubicado en Vladivostok.

Ping

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Traceroute

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DNS

[{"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}]

Conclusión

La red RIPE Atlas es una herramienta cómoda que permite monitorizar en prácticamente tiempo real la disponibilidad de objetos y servicios en Internet.

Los datos obtenidos a través de la red RIPE Atlas pueden ser útiles para operadores de telecomunicaciones, investigadores, la comunidad técnica y cualquier persona interesada en el buen funcionamiento de Internet y que quiera aprender más sobre las estructuras de red básicas y los flujos de datos que sustentan el funcionamiento de Internet a nivel global.

P.D. RIPE Atlas no está solo en su tipo, existen alternativas, por ejemplo este.

Fuente: habr.com

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