See uuring selgitab, kuidas ühe autonoomse süsteemi (AS) rike mõjutab konkreetse piirkonna globaalset ühenduvust, eriti kui tegemist on selle riigi suurima Interneti-teenuse pakkujaga (ISP). Interneti-ühenduvust võrgu tasandil juhivad autonoomsete süsteemide vastasmõjud. Alternatiivsete marsruutide arvu suurenemisega AS-de vahel tekib tõrketaluvus ja Interneti stabiilsus antud riigis suureneb. Mõned teed muutuvad aga teistest olulisemaks ja võimalikult paljude alternatiivsete teede olemasolu on lõppkokkuvõttes ainus viis süsteemi töökindluse tagamiseks (AS mõistes).
Iga AS-i ülemaailmne ühenduvus, olenemata sellest, kas see on väike Interneti-pakkuja või rahvusvaheline hiiglane, kellel on miljoneid teenusetarbijaid, sõltub nende teede hulgast ja kvaliteedist Tier-1 pakkujateni. Tier-1 tähendab reeglina rahvusvahelist ettevõtet, mis pakub globaalset IP-transiiditeenust ja ühendust teiste Tier-1 operaatoritega. Samas ei ole antud eliitklubi sees kohustust sellist sidet säilitada. Ainult turg saab motiveerida selliseid ettevõtteid üksteisega tingimusteta ühendust võtma, pakkudes kvaliteetset teenust. Kas see on piisav stiimul? Sellele küsimusele vastame allpool jaotises IPv6 ühenduvus.
Kui Interneti-teenuse pakkuja kaotab kasvõi ühe oma 1. taseme ühendusest, pole see tõenäoliselt mõnes maailma osas saadaval.
Interneti töökindluse mõõtmine
Kujutage ette, et AS kogeb olulist võrgu halvenemist. Otsime vastust järgmisele küsimusele: "Kui suur protsent AS-i selles piirkonnas võib kaotada ühenduse Tier-1 operaatoritega, kaotades seeläbi globaalse kättesaadavuse"?
Uurimistöö metoodikaMilleks sellist olukorda simuleerida? Rangelt võttes eeldasid loojad, et kui BGP ja domeenidevahelise marsruutimise maailm olid kavandamisjärgus, eeldasid loojad, et igal mittetransiit-AS-il on vähemalt kaks ülesvoolu pakkujat, et tagada veataluvus juhul, kui üks neist ebaõnnestub. Tegelikkuses on aga kõik hoopis teisiti – enam kui 45%-l Interneti-teenuse pakkujatest on ainult üks ühendus transiidiga ülesvoolu. Ebatavaliste suhete kogum transiidi Interneti-teenuse pakkujate vahel vähendab üldist usaldusväärsust veelgi. Niisiis, kas transiidi Interneti-teenuse pakkujad langevad? Vastus on jah ja seda juhtub üsna sageli. Sel juhul on õige küsimus: "Millal konkreetne Interneti-teenuse pakkuja ühenduvus halveneb?" Kui sellised probleemid tunduvad kellelegi kauged, tasub meeles pidada Murphy seadust: "Kõik, mis võib valesti minna, läheb valesti."
Sarnase stsenaariumi simuleerimiseks kasutame sama mudelit kolmandat aastat järjest. Samal aastal ei kordanud me lihtsalt varasemaid arvutusi – laiendasime oluliselt oma uurimistöö ulatust. AS-i töökindluse hindamiseks järgiti järgmisi samme:
- Iga AS maailmas saame kõik alternatiivsed teed Tier-1 operaatoritele, kasutades AS-i seose mudelit, mis toimib Qrator.Radari toote tuumana;
- IPIP geoandmebaasi kasutades kaardistasime iga AS-i iga IP-aadressi vastava riigiga;
- Iga AS-i jaoks arvutasime välja valitud piirkonnale vastava aadressiruumi osa. See aitas välja filtreerida olukorrad, kus Interneti-teenuse pakkuja võib teatud riigi vahetuspunktis olla, kuid ei esinda piirkonda tervikuna. Illustreeriv näide on Hongkong, kus sajad Aasia suurima internetibörsi HKIX liikmed vahetavad liiklust Hongkongi internetisegmendis nulli;
- Saanud selged tulemused piirkonna AS-i kohta, hindame selle AS-i võimaliku rikke mõju teistele AS-idele ja nende asukohariikidele;
- Lõppkokkuvõttes leidsime iga riigi kohta konkreetse AS-i, mis mõjutas suurimat protsenti teistest AS-idest selles piirkonnas. Välismaised AS-id arvesse ei võeta.
IPv4 töökindlus
Allpool on näha 20 parimat riiki töökindluse osas, mis puudutab tõrketaluvust ühe AS-i rikke korral. Praktikas tähendab see, et riigis on hea Interneti-ühendus ja protsent kajastab AS-ide osakaalu, mis kaotavad ülemaailmse ühenduse, kui suurim AS ebaõnnestub.
Kiired faktid:
- USA langes 11 positsiooni 7. kohalt 18. kohale;
- Bangladesh lahkus 20 parema hulgast;
- Ukraina tõusis 8 positsiooni 4. kohale;
- Austria langes 20 parema hulgast välja;
- Kaks riiki naasevad 20 parema hulka: Itaalia ja Luksemburg pärast lahkumist vastavalt 2017. ja 2018. aastal.
Jätkusuutlikkuse edetabelis toimub igal aastal huvitavaid liikumisi. Eelmisel aastal kirjutasime, et 20 parima riigi üldtulemused pole alates 2017. aastast palju muutunud. Väärib märkimist, et aasta-aastalt näeme positiivset ülemaailmset suundumust töökindluse ja üldise kättesaadavuse paranemise suunas. Selle punkti illustreerimiseks võrdleme IPv4 üldise jätkusuutlikkuse reitingu keskmisi ja mediaanmuutusi nelja aasta jooksul kõigis 4 riigis.
Riikide arv, kes on suutnud vähendada oma sõltuvust ühest AS-ist alla 10% (suure vastupidavuse märk), on eelmise aastaga võrreldes kasvanud 5 võrra, jõudes 2019. aasta septembri seisuga 35 riigi segmenti.
Seega on meie uuringuperioodi kõige olulisema suundumusena tuvastatud võrkude vastupidavuse märkimisväärne suurenemine kogu maailmas nii IPv4 kui ka IPv6 puhul.
IPv6 vastupidavus
Oleme mitu aastat korranud, et ekslik oletus, et IPv6 töötab samamoodi nagu IPv4, on IPv6 arendus- ja juurutamisprotsessis põhiline struktuurne probleem.
Eelmisel aastal kirjutasime peering-sõdadest, mis kestavad mitte ainult IPv6, vaid ka IPv4 puhul, kus Cogent ja Hurricane Electric omavahel ei suhtle. Sel aastal avastasime üllatusega, et teine paar eelmise aasta rivaalidest Deutsche Telekom ja Verizon US lõid 6. aasta mais edukalt IPv2019 peeringu. Tõenäoliselt ei leia te selle kohta ühtegi mainimist, kuid see on tohutu samm – kaks suurt Tier-1 pakkujat on lõpetanud võitluse ja on lõpuks loonud peer-to-peer ühenduse, kasutades protokolli, mida me kõik soovime palju rohkem arendada.
Täieliku ühenduvuse ja kõrgeima töökindluse tagamiseks peavad 1. tasandi operaatorite juurde pääsema kogu aeg. Arvutasime välja ka selliste AS-de protsendi riigis, millel on IPv6-ga ühendussõdade tõttu ainult osaline ühenduvus. Siin on tulemused:
Aasta hiljem on IPv4 endiselt oluliselt töökindlam kui IPv6. IPv4 keskmine töökindlus ja stabiilsus 2019. aastal on 62,924% ja IPv54,53 puhul 6%. IPv6-l on endiselt suur osa riike, kus ülemaailmne kättesaadavus on halb – see tähendab, et osalise ühenduvuse protsent on suur.
Võrreldes eelmise aastaga nägime kolmes suures riigis olulist paranemist, eriti osalise ühenduvuse osas. Eelmisel aastal oli Venezuelal 33%, Hiinal 65% ja AÜE-l 25%. Kui Venezuela ja Hiina on märkimisväärselt parandanud oma ühenduvust, lahendades osaliselt omavahel ühendatud võrkude tõsised väljakutsed, on AÜE selles valdkonnas jäetud ilma positiivse hoo.
Lairibaühendus ja PTR-kirjed
Korrates küsimust, mida oleme endale juba eelmisest aastast esitanud: "Kas on tõsi, et riigi juhtiv pakkuja mõjutab piirkondlikku usaldusväärsust alati rohkem kui kõik teised või mis tahes muu?", oleme edasiseks uurimiseks välja töötanud täiendava mõõdiku. Võib-olla ei pruugi antud piirkonnas (kliendibaasi järgi) kõige olulisem Interneti-pakkuja olla autonoomne süsteem, mis muutub ülemaailmse ühenduvuse pakkumisel kõige olulisemaks.
Eelmisel aastal tegime kindlaks, et pakkuja tegeliku tähtsuse täpseim indikaator saab põhineda PTR-kirjete analüüsil. Neid kasutatakse tavaliselt DNS-i pöördotsinguteks: IP-aadressi abil saab tuvastada seotud hostinime või domeeninime.
See tähendab, et PTR võimaldab mõõta konkreetseid seadmeid üksiku operaatori aadressiruumis. Kuna me juba teame maailma iga riigi suurimaid AS-e, võiksime nende pakkujate võrkudes PTR-kirjeid kokku lugeda, määrates nende osakaalu kõigi piirkonna PTR-kirjete hulgas. Kohe tasub teha lahtiütlus: me lugesime AINULT PTR-kirjeid ja ei arvutanud PTR-kirjeteta IP-aadresside ja PTR-kirjetega IP-aadresside suhet.
Seega räägime edaspidi eranditult IP-aadressidest, millel on PTR-kirjed. Nende loomine ei ole üldreegel, mistõttu mõned pakkujad lisavad PTR-e ja teised mitte.
Näitasime, kui palju neist IP-aadressidest, millel on määratud PTR-kirjed, katkestatakse, kui ühendus katkeb määratud riigi suurimast (PTR-i järgi) autonoomsest süsteemist/koos sellega. Joonis kajastab kõigi piirkonna PTR-toega IP-aadresside protsenti.
Võrdleme 20. aasta IPv4 edetabeli 2019 kõige usaldusväärsemat riiki PTR-i edetabeliga:
Ilmselgelt annab lähenemine, mis arvestab PTR-kirjeid, täiesti teistsuguseid tulemusi. Enamikul juhtudel ei muutu mitte ainult piirkonna keskne AS, vaid selle AS-i ebastabiilsuse protsent on täiesti erinev. Kõigis globaalse kättesaadavuse seisukohalt töökindlates piirkondades on AS-i languse tõttu katkenud PTR-toega IP-aadresse kümneid kordi suurem.
See võib tähendada, et lõppkasutajad kuuluvad alati juhtivale riiklikule Interneti-teenuse pakkujale. Seega peame eeldama, et see protsent tähistab seda osa Interneti-teenuse pakkuja kasutajaskonnast ja kliendibaasist, mis tõrke korral katkestatakse (juhul, kui alternatiivsele pakkujale üleminek pole võimalik). Sellest vaatenurgast vaadatuna ei tundu riigid enam nii usaldusväärsed, kui transiidi seisukohalt paistavad. Jätame lugeja teha võimalikud järeldused, kui võrrelda 20 parimat IPv4 PTR-reitingu väärtustega.
Üksikasjad muudatuste kohta üksikutes riikides
Nagu selles jaotises tavaliselt, alustame väga erilise AS174 kirjega - Cogent. Eelmisel aastal kirjeldasime selle mõju Euroopas, kus AS174 on IPv5 vastupanuvõime indeksi 20 parimast riigist 4 riigi jaoks kriitilise tähtsusega. Sel aastal püsib Cogent töökindluse osas 20 parima hulgas, kuid mõningate muudatustega – eriti Belgias ja Hispaanias on AS174 asendatud kui kõige kriitilisem AS. 2019. aastal sai sellest Belgia jaoks AS6848 - Telenet ja Hispaania jaoks - AS12430 - Vodafone.
Vaatame nüüd lähemalt kahte riiki, millel on ajalooliselt head vastupidavusnäitajad ja mis on viimase aasta jooksul teinud kõige olulisemad muudatused: Ukraina ja Ameerika Ühendriigid.
Esiteks on Ukraina oma positsiooni IPv4 edetabelis järsult parandanud. Üksikasjade saamiseks pöördusime Ukraina Interneti-assotsiatsiooni juhatuse liikme Max Tuljevi poole, et saada üksikasjalikku teavet tema riigis viimase 12 kuu jooksul juhtunu kohta:
„Kõige olulisem muutus, mida Ukrainas näeme, on andmeedastuskulude langus. See võimaldab enamikul kasumlikel Interneti-ettevõtetel omandada mitu ülesvoolu ühendust väljaspool meie piire. Hurricane Electric on turul eriti aktiivne, pakkudes "rahvusvahelist transiiti" ilma otsese lepinguta, kuna nad ei eemalda börsidelt eesliiteid - nad lihtsalt teatavad kohalike IXP-de kliendikoonusest.
Ukraina peamine AS on muutunud AS1299 Telia asemel AS3255 UARNETiks. Hr Tuljev selgitas, et endise haridusvõrguna on UARNETist saanud aktiivne transiidivõrk, eriti Lääne-Ukrainas.
Liigume nüüd maakera teise ossa – USA-sse.
Meie põhiküsimus on üsna lihtne – millised on USA vastupidavuse 11-astmelise languse üksikasjad?
2018. aastal oli USA 7. kohal, kuna 4,04% riigist võib AS209 ebaõnnestumise korral ülemaailmse kättesaadavuse kaotada. Meie 2018. aasta aruanne annab ülevaate sellest, mis Ameerika Ühendriikides aasta tagasi muutus:
"Kuid suur uudis on see, mis juhtus USA-s. Oleme kaks aastat järjest – 2016. ja 2017. aastal – tuvastanud, et Cogent's AS174 on sellel turul mängumuutja. See pole enam nii – 2018. aastal asendas AS 209 CenturyLink selle, tõstes USA IPv7 edetabelis kolm kohta 4. kohale.
2019. aasta tulemused näitavad, et Ameerika Ühendriigid on pingereas 18. kohal, mille vastupidavuse skoor langes 6,83%-ni – muutus on enam kui 2,5%, mis on tavaliselt piisav, et IPv20 vastupidavuse edetabelis 4 parema hulgast välja langeda.
Pöördusime Hurricane Electricu asutaja Mike Leberi poole, et saada kommentaari olukorra kohta:
„See on loomulik muutus, kuna globaalne Internet kasvab jätkuvalt. Iga riigi IT-infrastruktuur kasvab ja moderniseerub, et toetada pidevalt muutuvat ja arenevat infomajandust. Tootlikkus parandab kliendikogemust ja suurendab tulu. Kohalik IT-infrastruktuur parandab tootlikkust. Need on makrotehnilis-majanduslikud jõud.
Alati on huvitav analüüsida maailma suurimas majanduses toimuvat, eriti kui täheldame usaldusväärsuse reitingu nii olulist langust. Meeldetuletuseks märkisime eelmisel aastal Cogenti AS174 asendamist CenturyLinki AS209-ga Ameerika Ühendriikides. Sel aastal kaotas CenturyLink riigi kriitilise AS-i positsiooni teisele eraldiseisvale süsteemile, Level3356 AS3-le. See pole üllatav, kuna kaks ettevõtet on alates 2017. aasta ülevõtmisest tõhusalt esindanud ühte organisatsiooni. Nüüdsest sõltub CenturyLinki ühenduvus täielikult Level3 ühenduvusest. Võib järeldada, et üldine usaldusväärsuse langus on seotud Level3/CenturyLinki võrgus 2018. aasta lõpus toimunud intsidendiga, mil 4 tundmatut võrgupaketti katkestasid Interneti mitmeks tunniks suurel alal Ameerika Ühendriikides. . See sündmus mõjutas kindlasti CenturyLink/Level3 võimet pakkuda transiiti riigi suurimatele mängijatele, kellest mõned võisid vahetada üle teiste transiiditeenuse pakkujate või lihtsalt mitmekesistada oma üles- ja allavoolu ühendusi. Kuid vaatamata kõigele ülaltoodule on Level3 endiselt USA kõige olulisem ühenduvuse pakkuja, mille sulgemine võib kaasa tuua globaalse kättesaadavuse puudumise peaaegu 7% kohalikest autonoomsetest süsteemidest, mis sellele transiidile tuginevad.
Itaalia naasis 20 parema hulka 17. kohal sama AS12874 Fastwebiga, mis on tõenäoliselt selle pakkujani jõudmise teede kvaliteedi ja kvantiteedi olulise paranemise tulemus. Langes ju Itaalia koos temaga 2017. aastal 21. kohale, lahkudes 20 parema hulgast.
2019. aastal sai Singapur, mis pääses 20 parema hulka alles eelmisel aastal, kuid hüppas otse 5. kohale, taas uue kriitilise ASN-i. Eelmisel aastal püüdsime selgitada muutusi Kagu-Aasia piirkondades. Sel aastal on Singapuri jaoks kriitiline AS muutunud eelmise aasta AS3758 SingNeti asemel AS4657 Starnetiks. Selle muudatusega kaotas piirkond vaid ühe positsiooni, langedes 6. aastal edetabelis 2019. kohale.
Hiina tegi märkimisväärse hüppe 113. aasta 2018. kohalt 78. aastal 2019. kohale, meie metoodika kohaselt muutus IPv5 tugevus umbes 4%. IPv6 puhul on Hiina osaline ühenduvus langenud eelmise aasta 65,93%-lt tänavu veidi üle 20%-ni. IPv6 esmane ASN muutus 9808. aastal AS2018 China Mobile'ilt AS4134-ks 2019. aastal. IPv4 puhul on China Telecomile kuuluv AS4134 olnud kriitilise tähtsusega juba aastaid.
IPv6 puhul langes Hiina Interneti-segment 20. aasta jätkusuutlikkuse edetabelis samal ajal 2019 koha võrra – eelmise aasta 10%-lt 23,5. aastal 2019%-le.
Tõenäoliselt viitab see kõik ainult ühele lihtsale asjale - China Telecom täiustab aktiivselt oma infrastruktuuri, jäädes Hiina peamiseks sidevõrguks välise Internetiga.
Kasvavate küberjulgeolekuriskide ja tegelikult pideva uudistevooga Interneti-taristu vastu suunatud rünnakute kohta on kõigil valitsustel, era- ja riigiettevõtetel, aga ennekõike tavakasutajatel aeg oma seisukohti hoolikalt hinnata. Piirkondliku ühenduvusega seotud riske tuleb hoolikalt ja ausalt uurida, analüüsides tõelist usaldusväärsuse taset. Isegi nõrkuse reitingu madalad väärtused võivad suure, üleriigilise kriitilise teenuse pakkuja, näiteks DNS-i vastu suunatud massilise rünnaku korral põhjustada tõelisi saadavusprobleeme. Ärge unustage ka seda, et ühenduse täieliku katkemise korral katkestatakse välismaailm piirkonnas asuvate teenuste ja andmete vahel.
Meie uuringud näitavad selgelt, et konkurentsivõimelised Interneti-teenuse pakkujate ja operaatorite turud muutuvad lõpuks palju stabiilsemaks ja vastupidavamaks riskidele antud piirkonnas ja isegi väljaspool seda. Konkurentsivõimelise turuta võib ühe AS-i rike kaasa tuua ja toob kaasa võrguühenduse kaotuse olulise osa kasutajate jaoks riigis või laiemas piirkonnas.
Allikas: www.habr.com