RIPE Atlas

Tere, head päeva! Oma debüütartikli habr'ile tahan pühendada väga huvitavale teemale – interneti kvaliteedikontrolli süsteemile RIPE Atlas. Osaliselt hõlmab minu huvide ring interneti või küberruumi uurimise küsimusi (see termin kogu aeg kasvab populaarsust, eriti teadusringkondades). RIPE Atlase kohta on internetis, sealhulgas habr'is, piisavalt materjale, kuid need tunduvad mulle ebapiisavalt terviklikud. Suurem osa artiklist kasutab teavet ametlikult kodulehelt. RIPE Atlas ja minu isiklikke mõtteid.

Sissejuhatusena

Regionaalne Interneti registrator (RIR), mille vastutusala katab Euroopa, Kesk-Aasia ja Lähis-Ida, on RIPE NCC (Réseaux IP Européens Network Coordination Centre – Euroopa IP-võrkude koordineerimise keskus). RIPE NCC on mittetulundusühing, mis asub Hollandis. See toetab Interneti toimimist. Pakub kohalikutele internetiteenuse pakkujatele ja suurtele organisatsioonidele IP-aadresse ja autonoomsete süsteemide numbreid.

Üks peamistest RIPE NCC projektidest, mis uurib interneti olukorda, on RIPE Atlas (alustatud 2010. aasta lõpus), mis kujutab endast Testimise Liiklusmõõturite Teenuse (Test Traffic Measurement Service) edasiarendust, mille tegevus lõpetati 2014. aastal.

RIPE Atlas on globaalne sensorite võrk, mis viib läbi aktiivseid interneti oleku mõõtmisi. Praegu on RIPE Atlase võrgus tuhandeid sensoreid ja nende arv kasvab pidevalt. RIPE NCC kogub andmeid ja jagab neid kasutajatele mugavas vormis tingimuslikult tasuta.

Võrgu areng toimub vabatahtlikult seadistatud sensorite põhimõttel, mille paigaldavad kasutajad oma infrastruktuuri; selle eest antakse 'krediiti', mida saab kasutada teiste sensorite abil huvipakkuvate mõõtmiste teostamiseks.

Tavaliselt kasutatakse RIPE Atlast:

• oma võrgu kättesaadavuse jälgimiseks erinevatest kohtadest internetis;
• võrgu tõrgete uurimiseks ja kõrvaldamiseks kiire ja paindliku ühenduse kontrollimise abil;
• oma võrgu jälgimissüsteemis;
• DNS-infrastruktuuri kättesaadavuse jälgimiseks;
• ühenduse kontrollimiseks IPv6 protokolli kaudu.

RIPE Atlas

Nagu juba mainitud, on RIPE Atlas süsteem, mis koosneb sensoritest, mis on paigutatud internetti ja hallatud ühest haldusest. Lisaks tavalistele sensoritele (Probed) on olemas ka edasijõudnud – ankud (Anchors).

2020. aasta keskpaiku sisaldab RIPE Atlase süsteem rohkem kui 11 000 aktiivset sensorit ja üle 650 aktiivse ankrute, mis kokku toodavad üle 25 000 mõõtmise ning saadavad rohkem kui 10 000 tulemust sekundis.

Allolevates graafikutes on kujutatud sensorite ja ankude arvu kasvu.

Järgmistes joonistes on esitatud maailmakaart, kus on näidatud sensorite ja ankude asukohad vastavalt.

Vaatamata RIPE NCC piirkondlikule staatusele katab RIPE Atlase võrk praktiliselt kogu maailma, kusjuures Venemaa kuulub top-5 hulka installitud sensorite arvu osas (568), koos Saksamaa (1562), USA (1440), Prantsusmaa (925) ja Suurbritanniaga (610).

Haldusserverid

Andmete analüüsimisel avastati, et sensor kontrollib perioodiliselt (iga 4 minuti tagant) ühendust mõne võrgus oleva objektiga, sealhulgas juurdns-serveritega ja sõlmedega, mille domeeninimed on kujul "ctr-sin02.atlas.ripe.net", mis ilmselt on RIPE Atlase juhtserverid.

Ametlikul kodulehel ei leidnud ma teavet juhtserverite kohta, kuid võib oletada, et nende ülesanne on sensorite haldamine ning andmete kogumine ja töötlemine. Kui mu oletus on õige, siis on vähemalt 6 juhtserverit, neist 2 asuvad USA-s, 2 Hollandis, 1 Saksamaal ja 1 Singapuris. Kõigil serveritel on avatud port 443.

Kui keegi omab rohkem teavet RIPE Atlase juhtserverite kohta – palun selgitage seda küsimust.

Sensor

RIPE Atlase sensor on väike seade (TP-Link 3020), mis toitub USB-st ja on ühendatud ruuteri Etherneti porti võrgu kaabli abil. Sõltuvalt mudelist võib sensoril olla Atheros AR9331 kiibi komplekt, 400 MHz, 4 MB flashi ja 32 MB RAM-i või MediaNek MT7628NN kiibi komplekt, 575 MHz, 8 MB flashi ja 64 MB RAM-i.

Ankur

Ankur on täiustatud sensor, millel on märkimisväärselt parem jõudlus ja mõõtmisvõimekus. See on 19-tollises standardvormis seade APU2C2 või APU2E2 riistvara platvormil, millel on 4- tuumaline 1 GHz protsessor, 2 GB RAM, 3 Gigabit Etherneti porti ja 250 GB SSD-mäluseade. Ankru hind on umbes 400 $.

Anduri paigaldamine ja haldamine

Nagu juba mainitud, jaotatakse sensoreid tasuta, et need saaksid paigaldada oma infrastruktuuri. Anduri taotlemisel tuleb märkida riik, linn ja autonoomse süsteemi number, kuhu see paigutatakse. Vastuseks minu päringule saatis RIPE NCC sellise sõnumi.

Kahjuks ei vasta teie taotlus praegu meie nõuetele riistvara anduri saamiseks. Kuigi meie eesmärk on laialdaselt levitada RIPE Atlase andureid, tundub, et teie esitletud ASN-is või teie taotletud võrgus või riigis on juba piisavalt seadmeid ühendatud.

Ei midagi hullu. Sel juhul saab tarkvaralise anduri installida näiteks virtuaalmasinale, koduserverile või ruuteri peale – asukohal ja autonoomsusel ei ole piiranguid. Toetatakse CentOS, Debian, Raspbian ja Turris OS. Paigaldamiseks tuleb alla laadida ja installida vastav tarkvara, näiteks GitHubi hoidlast.

Tarkvaralise anduri paigaldamine on piisavalt lihtne. Näiteks CentOS 8-s paigaldamiseks tuleb käivitada järgmised käsklused:

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

ja registreerida andur, samal ajal tuleb esitada SSH-võti, mis asub /var/atlas-probe/etc/probe_key.pub, samuti märkida autonoomse süsteemi number ja oma linn. Kirjas meenutati anduri asukoha õige märkimise vajadusest.

Anduri haldamine piirdub mõõtmise resursi jagamise võimalusega teiste kasutajatega, seismise teavituste seadistamisega ning tavaliste võrguseadetega (aadress, vaikimisi värav jne).

Mõõtmised

Lõpuks oleme jõudnud mõõtmiste teostamise juurde. Mõõtmiste ülesannete seadistamine toimub iseteenindusportaalist. Seal on võimalik vaadata ka tulemusi.

Mõõtmiste ülesande koostamine koosneb kolmest sammust: mõõtmisliigi valimine, sensori valimine, mõõtmise ajavahemiku valimine.

Mõõtmised võivad olla järgmiste liikidega: ping, traceroute, DNS, SSL, HTTP, NTP. Konkreetse mõõtmise tüübi detailse seadistuse hulka kuuluvad: sihtaadress, võrgu protokoll, mõõtmise ajal saadetavate pakettide arv ja aeg mõõtmiste vahel, paketi suurus ja aeg pakettide vahel, ajavahemiku juhuslik nihkeaste.

Sensorite valik on võimalik nende identifikaatori või paigutusriigi, piirkonna, autonoomse süsteemi, sildi jms põhjal.

Mõõtmise periood määratakse algus- ja lõppaega.

Mõõtmiste tulemused on iseteenindusportaalis kergesti kättesaadavad ning need on saadaval ka json-formaadis. Üldiselt esindavad mõõtmiste tulemused kvantitatiivseid näitajaid, mis iseloomustavad teatud sõlme või teenuse kättesaadavust.

Kasutajale on mõõtmise võimalused esitatud lai, kuid väga piiratud valikuna. Sellegipoolest on ilmne, et süsteemi võimalused eeldavad praktiliselt igasuguse konfiguratsiooniga paketide genereerimist, mis avab palju laiemad võimalused Interneti oleku mõõtmiseks.

Allpool on esitatud näide tooretest ühekordsetest mõõtmisresultaatidest, kasutades vaikeparameetreid. Ping, traceroute ja SSL mõõtmistes valiti sihtmärgiks IP-aadress habr.com, DNS-i puhul Google'i DNS-serveri IP-aadress ja NTP puhul ntp1.stratum2.ru IP-aadress. Kõikides mõõtmistes kasutati ühte andurit, mis asus Vladivostokis.

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}]

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}]

Kokkuvõte

RIPE Atlase võrk on mugav tööriist, mis võimaldab reaalajas jälgida objektide ja teenuste kättesaadavust Internetis.

RIPE Atlase võrgust kogutavad andmed võivad olla kasulikud sideettevõtetele, teadlastele, tehnilisele kogukonnale ja kõigile, kes on huvitatud Interneti tõhusast toimimisest ning soovivad rohkem teada põhilistest võrgu struktuuridest ja andmevoogudest, mis toetavad Interneti globaalset funktsioneerimist.

P.S. RIPE Atlas ei ole ainus oma liigis, on ka analooge, näiteks seda.

Allikas: habr.com