Tämä tutkimus selittää, kuinka yhden autonomisen järjestelmän (AS) epäonnistuminen vaikuttaa tietyn alueen globaaliin yhteyksiin, etenkin kun kyse on maan suurimmasta Internet-palveluntarjoajasta (ISP). Internet-yhteyksiä verkkotasolla ohjaa autonomisten järjestelmien välinen vuorovaikutus. Vaihtoehtoisten reittien määrän kasvaessa AS:iden välillä ilmenee vikasietokykyä ja Internetin vakaus tietyssä maassa kasvaa. Jotkut polut tulevat kuitenkin tärkeämmiksi kuin toiset, ja mahdollisimman monien vaihtoehtoisten polkujen käyttäminen on viime kädessä ainoa tapa varmistaa järjestelmän luotettavuus (AS-merkityksessä).
Minkä tahansa AS:n maailmanlaajuinen liitettävyys, olipa kyseessä pieni Internet-palveluntarjoaja tai kansainvälinen jättiläinen, jolla on miljoonia palvelunkuluttajia, riippuu sen reittien määrästä ja laadusta Tier-1-palveluntarjoajille. Tier-1 tarkoittaa pääsääntöisesti kansainvälistä yritystä, joka tarjoaa globaalia IP-siirtopalvelua ja yhteyttä muihin Tier-1-operaattoreihin. Tietyn eliittiklubin sisällä ei kuitenkaan ole velvollisuutta ylläpitää tällaista yhteyttä. Vain markkinat voivat motivoida tällaisia yrityksiä ottamaan yhteyttä toisiinsa ja tarjoamaan korkealaatuista palvelua. Onko tämä riittävä kannustin? Vastaamme tähän kysymykseen alla IPv6-yhteyksiä käsittelevässä osiossa.
Jos Internet-palveluntarjoaja menettää edes yhden omista Tier-1 -yhteyksistään, se ei todennäköisesti ole käytettävissä joissain osissa maailmaa.
Internetin luotettavuuden mittaaminen
Kuvittele, että AS kokee merkittävän verkon heikkenemisen. Etsimme vastausta seuraavaan kysymykseen: "Kuinka prosenttiosuus AS:sta tällä alueella voi menettää yhteyden Tier-1-operaattoreihin ja siten menettää maailmanlaajuisen saatavuuden"?
TutkimusmenetelmätMiksi simuloida tällaista tilannetta? Tarkkaan ottaen, kun BGP ja verkkotunnusten välisen reitityksen maailma olivat suunnitteluvaiheessa, luojat olettivat, että jokaisella ei-transit AS:lla olisi vähintään kaksi ylävirran palveluntarjoajaa varmistaakseen vikasietoisuuden, jos yksi niistä epäonnistuu. Todellisuudessa kaikki on kuitenkin täysin erilaista - yli 45 prosentilla Internet-palveluntarjoajista on vain yksi yhteys alkupään kauttakulkuun. Joukko epätavanomaisia suhteita kauttakulkupalvelun Internet-palveluntarjoajien välillä heikentää edelleen yleistä luotettavuutta. Joten, putoavatko liikenteen Internet-palveluntarjoajat? Vastaus on kyllä, ja se tapahtuu melko usein. Oikea kysymys tässä tapauksessa on: "Milloin tietyn Internet-palveluntarjoajan yhteys heikkenee?" Jos tällaiset ongelmat tuntuvat jollekin kaukaiselta, kannattaa muistaa Murphyn laki: "Kaikki mikä voi mennä pieleen, menee pieleen."
Samanlaisen skenaarion simuloimiseksi käytämme samaa mallia kolmatta vuotta peräkkäin. Samana vuonna emme vain toistaneet aikaisempia laskelmia, vaan laajensimme merkittävästi tutkimustamme. Seuraavia vaiheita noudatettiin AS:n luotettavuuden arvioimiseksi:
- Jokaiselle maailman AS:lle hankimme kaikki vaihtoehtoiset polut Tier-1-operaattoreille käyttämällä AS-suhdemallia, joka toimii Qrator.Radar-tuotteen ytimenä.
- IPIP-geotietokannan avulla kartoitimme kunkin AS:n IP-osoitteen sitä vastaavaan maahan;
- Laskimme jokaiselle AS:lle sen osoiteavaruuden osuuden, joka vastaa valittua aluetta. Tämä auttoi suodattamaan tilanteet, joissa Internet-palveluntarjoaja saattaa olla läsnä vaihtopisteessä tietyssä maassa, mutta sillä ei ole läsnäoloa koko alueella. Havainnollistava esimerkki on Hongkong, jossa sadat Aasian suurimman Internet-keskuksen HKIX jäsenet vaihtavat liikennettä ilman läsnäoloa Hongkongin Internet-segmentissä;
- Saatuamme selkeitä tuloksia alueen AS:sta, arvioimme tämän AS:n mahdollisen epäonnistumisen vaikutusta muihin AS:ihin ja maihin, joissa ne ovat;
- Lopulta löysimme kustakin maasta tietyn AS:n, joka vaikutti suurimman prosenttiosuuden muihin kyseisen alueen AS:ihin. Ulkomaisia AS:ita ei oteta huomioon.
IPv4 luotettavuus
Alla näet 20 parasta maata luotettavuudessa mitattuna vikasietoisuudessa yksittäisen AS-vian sattuessa. Käytännössä tämä tarkoittaa, että maassa on hyvät Internet-yhteydet, ja prosenttiosuus heijastaa niiden AS:iden osuutta, jotka menettävät maailmanlaajuisen yhteyden, jos suurin AS epäonnistuu.
Nopeita faktoja:
- USA putosi 11 asemaa sijalta 7 sijasta 18;
- Bangladesh jätti 20 parhaan joukkoon;
- Ukraina nousi 8 asemaa 4. sijalle;
- Itävalta putosi 20 parhaan joukosta;
- Kaksi maata palaa 20 parhaan joukkoon: Italia ja Luxemburg erottuaan vuonna 2017 ja 2018.
Mielenkiintoisia liikkeitä kestävän kehityksen rankingissa tapahtuu joka vuosi. Viime vuonna kirjoitimme, että 20 parhaan maan kokonaissuoritus ei ole muuttunut paljon vuoden 2017 jälkeen. On syytä huomata, että vuosi toisensa jälkeen näemme positiivisen maailmanlaajuisen suuntauksen luotettavuuden ja yleisen saatavuuden paranemiseen. Tämän asian havainnollistamiseksi vertaamme IPv4-kestävyysluokituksen keskimääräisiä ja mediaanimuutoksia neljän vuoden ajalta kaikissa 4 maassa.
Niiden maiden määrä, jotka ovat onnistuneet vähentämään riippuvuutensa yhdestä AS:sta alle 10 prosenttiin (merkki korkeasta joustavuudesta), on lisääntynyt viidellä viime vuoteen verrattuna ja saavuttanut 5 kansallista segmenttiä syyskuussa 2019.
Näin ollen tutkimusjaksomme merkittävimpänä trendinä havaitsemme verkkojen kestävyyden merkittävän kasvun ympäri maailmaa sekä IPv4:ssä että IPv6:ssa.
IPv6-kestävyys
Olemme toistaneet useiden vuosien ajan, että virheellinen oletus, että IPv6 toimii samalla tavalla kuin IPv4, on perustavanlaatuinen rakenteellinen ongelma IPv6:n kehitys- ja käyttöönottoprosessissa.
Viime vuonna kirjoitimme peering-sodista, jotka jatkuvat paitsi IPv6:ssa, myös IPv4:ssä, jossa Cogent ja Hurricane Electric eivät kommunikoi keskenään. Tänä vuonna olimme yllättyneitä huomatessamme, että toinen viime vuoden kilpailijapari, Deutsche Telekom ja Verizon US, loivat onnistuneesti IPv6-liikenteen toukokuussa 2019. Et todennäköisesti löydä siitä mitään mainintaa, mutta tämä on valtava askel - kaksi suurta Tier-1-palveluntarjoajaa ovat lopettaneet taistelun ja ovat vihdoin luoneet vertaisyhteyden protokollalla, jota me kaikki haluamme kehittää.
Täydellisen liitettävyyden ja korkeimman luotettavuuden varmistamiseksi polkuja Tier-1-operaattoreihin on oltava aina läsnä. Laskimme myös niiden AS:iden prosenttiosuuden maassa, joilla on vain osittainen IPv6-yhteys peering-sotien vuoksi. Tässä tulokset:
Vuotta myöhemmin IPv4 on edelleen huomattavasti luotettavampi kuin IPv6. IPv4:n keskimääräinen luotettavuus ja vakaus vuonna 2019 on 62,924 % ja IPv54,53:n 6 %. IPv6:lla on edelleen suuri osa maista, joiden maailmanlaajuinen saatavuus on heikko – eli suuri osuus osittaisista yhteyksistä.
Viime vuoteen verrattuna näimme kolmessa suuressa maassa merkittävää parannusta, erityisesti osittaisten yhteyksien ulottuvuudessa. Viime vuonna Venezuelassa 33 %, Kiinassa 65 % ja Arabiemiirikunnissa 25 %. Vaikka Venezuela ja Kiina ovat parantaneet merkittävästi omaa yhteyteensä vastaamalla osittain yhteenliitettyjen verkkojen aiheuttamiin vakaviin haasteisiin, Yhdistyneet arabiemiirikunnat ovat jääneet ilman myönteistä vauhtia tällä alueella.
Laajakaistayhteys ja PTR-tietueet
Toistaen kysymyksen, jonka olemme kysyneet itseltämme viime vuodesta lähtien: "Onko totta, että maan johtava toimittaja vaikuttaa aina enemmän alueelliseen luotettavuuteen kuin kaikki muut tai muut?", olemme kehittäneet lisämittarin jatkotutkimuksia varten. Kenties merkittävin (asiakaspohjalta) Internet-palveluntarjoaja tietyllä alueella ei välttämättä ole autonominen järjestelmä, josta tulee tärkein globaalien yhteyksien tarjoamisessa.
Viime vuonna totesimme, että palveluntarjoajan todellisen tärkeyden tarkin indikaattori voi perustua PTR-tietueiden analysointiin. Niitä käytetään tyypillisesti käänteisiin DNS-hakuihin: IP-osoitteen avulla voidaan tunnistaa siihen liittyvä isäntänimi tai verkkotunnus.
Tämä tarkoittaa, että PTR voi mahdollistaa tiettyjen laitteiden mittaamisen yksittäisen operaattorin osoiteavaruudessa. Koska tiedämme jo maailman kunkin maan suurimmat AS:t, voisimme laskea PTR-tietueet näiden tarjoajien verkoissa ja määrittää niiden osuuden alueen kaikista PTR-tietueista. Vastuuvapauslauseke kannattaa tehdä heti: laskimme VAIN PTR-tietueet, emmekä laskeneet ilman PTR-tietueita olevien IP-osoitteiden suhdetta PTR-tietueita sisältäviin IP-osoitteisiin.
Joten seuraavassa puhumme yksinomaan IP-osoitteista, joissa on PTR-tietueita. Niiden luominen ei ole yleinen sääntö, minkä vuoksi jotkut palveluntarjoajat sisällyttävät PTR:t ja toiset eivät.
Näitimme, kuinka moni näistä IP-osoitteista, joissa on määritetty PTR-tietue, katkaistaan, jos yhteys katkeaa määritetyn maan suurimmasta (PTR:n mukaan) autonomisesta järjestelmästä tai sen kanssa. Luku heijastaa prosenttiosuutta kaikista alueen PTR-tuettavista IP-osoitteista.
Verrataan 20 luotettavinta maata vuoden 4 IPv2019-sijoituksista PTR-sijoitukseen:
On selvää, että lähestymistapa, joka ottaa huomioon PTR-tietueet, antaa täysin erilaisia tuloksia. Useimmissa tapauksissa ei vain alueen keskus-AS muutu, vaan mainitun AS:n epävakausprosentti on täysin erilainen. Kaikilla globaalin käytettävyyden kannalta luotettavilla alueilla PTR-tuella varustettujen IP-osoitteiden määrä, jotka katkeavat AS:n putoamisen vuoksi, on kymmeniä kertoja suurempi.
Tämä voi tarkoittaa, että johtava kansallinen Internet-palveluntarjoaja omistaa aina loppukäyttäjät. Siksi meidän on oletettava, että tämä prosenttiosuus edustaa sitä osaa Internet-palveluntarjoajan käyttäjistä ja asiakaskunnasta, joka katkaistaan (jos vaihtaminen vaihtoehtoiseen palveluntarjoajaan ei ole mahdollista) vian sattuessa. Tästä näkökulmasta katsottuna maat eivät enää vaikuta niin luotettavilta kuin kauttakulkunäkökulmasta katsottuna. Jätämme lukijalle mahdolliset johtopäätökset vertaamalla 20 parasta IPv4:ää PTR-luokitusarvoihin.
Yksityiskohtaiset tiedot yksittäisten maiden muutoksista
Kuten tavallista tässä osiossa, aloitamme hyvin erityisellä AS174-merkinnällä - Cogent. Viime vuonna esitimme sen vaikutuksen Euroopassa, jossa AS174 on määritelty kriittiseksi viidessä IPv5-resilience-indeksin 20 suurimmasta maasta. Tänä vuonna Cogent pysyy 4 parhaan luotettavuuden joukossa, kuitenkin muutamilla muutoksilla - erityisesti Belgiassa ja Espanjassa AS20 on korvattu kriittisimpänä AS:na. Vuonna 174 Belgiassa siitä tuli AS2019 - Telenet ja Espanjassa - AS6848 - Vodafone.
Katsotaanpa nyt tarkemmin kahta maata, joilla on historiallisesti hyvät sietokykypisteet ja jotka ovat tehneet merkittävimmät muutokset viimeisen vuoden aikana: Ukrainaa ja Amerikan yhdysvaltoja.
Ensinnäkin Ukraina on parantanut jyrkästi omaa asemaansa IPv4-rankingissa. Lisätietojen saamiseksi käänsimme Max Tulyevin, Ukrainan Internet-yhdistyksen hallituksen jäsenen, saadaksemme lisätietoja siitä, mitä hänen maassaan on tapahtunut viimeisten 12 kuukauden aikana:
”Merkittävin muutos, jonka näemme Ukrainassa, on tiedonsiirtokustannusten lasku. Tämän ansiosta kannattavimmat Internet-yritykset voivat hankkia useita alkupään yhteyksiä rajojemme ulkopuolelle. Hurricane Electric on erityisen aktiivinen markkinoilla tarjoten "kansainvälistä kauttakulkua" ilman suoraa sopimusta, koska he eivät poista etuliitteitä pörsseistä - ne ilmoittavat vain asiakaskartion paikallisissa IXP:issä.
Ukrainan pääasiallinen AS on muuttunut AS1299 Teliasta AS3255 UARNETiksi. Tuljev selitti, että entisenä koulutusverkostona UARNETista on nyt tullut aktiivinen kauttakulkuverkosto erityisesti Länsi-Ukrainassa.
Siirrytään nyt toiseen osaan maapalloa - Yhdysvaltoihin.
Pääkysymyksemme on melko yksinkertainen - mitkä ovat yksityiskohdat Yhdysvaltain 11 pykälän laskusta?
Vuonna 2018 Yhdysvallat sijoittui 7. sijalle, ja 4,04 % maasta saattaa menettää maailmanlaajuisen saatavuuden, jos AS209 epäonnistuu. Vuoden 2018 raporttimme antaa jonkinlaisen käsityksen siitä, mikä Yhdysvalloissa muuttui vuosi sitten:
"Mutta suuri uutinen on se, mitä tapahtui Yhdysvalloissa. Olemme kaksi vuotta peräkkäin - 2016 ja 2017 - tunnistaneet Cogentin AS174:n pelin vaihtajaksi näillä markkinoilla. Näin ei enää ole – vuonna 2018 AS 209 CenturyLink korvasi sen ja nosti Yhdysvallat kolmella sijalla sijalle 7 IPv4-luokituksessa."
Vuoden 2019 tulokset osoittavat, että Yhdysvallat sijoittui 18. sijalle ja sen kestävyyspistemäärä putosi 6,83 prosenttiin, mikä on yli 2,5 prosentin muutos, mikä yleensä riittää putoamaan IPv20-kestävyysluokkien 4 parhaan joukosta.
Otimme Hurricane Electricin perustajan Mike Leberin kommentin tilanteesta:
”Tämä on luonnollinen muutos, kun globaali Internet jatkaa kasvuaan. IT-infrastruktuuri jokaisessa maassa kasvaa ja modernisoituu tukemaan jatkuvasti muuttuvaa ja kehittyvää tietotaloutta. Tuottavuus parantaa asiakaskokemusta ja tuottoa. Paikallinen IT-infrastruktuuri parantaa tuottavuutta. Nämä ovat makroteknisiä ja taloudellisia voimia."
On aina mielenkiintoista analysoida, mitä maailman suurimmassa taloudessa tapahtuu, varsinkin kun havaitsemme niin merkittävän luotettavuusluokituksen laskun. Muistutuksena, viime vuonna huomasimme Cogentin AS174:n korvaamisen CenturyLinkin AS209:llä Yhdysvalloissa. Tänä vuonna CenturyLink menetti asemansa maan kriittisenä AS:na toiselle erilliselle järjestelmälle, Level3356:n AS3:lle. Tämä ei ole yllättävää, sillä nämä kaksi yritystä ovat edustaneet tehokkaasti yhtä organisaatiota vuoden 2017 haltuunoton jälkeen. Tästä lähtien CenturyLink-yhteydet ovat täysin riippuvaisia Level3-yhteyksistä. Voidaan päätellä, että yleinen luotettavuuden heikkeneminen liittyy Level3/CenturyLink-verkossa vuoden 2018 lopussa sattuneeseen tapaukseen, jolloin 4 tunnistamatonta verkkopakettia katkaisi Internetin useiksi tunteiksi suurella alueella Yhdysvalloissa. . Tämä tapahtuma vaikutti varmasti CenturyLink/Level3:n kykyyn tarjota kauttakulkua maan suurimmille toimijoille, joista jotkut ovat saattaneet siirtyä muihin liikenteentarjoajiin tai yksinkertaisesti monipuolistaneet alku- ja loppupään yhteyksiään. Kaikesta edellä mainitusta huolimatta Level3 on kuitenkin edelleen Yhdysvaltojen tärkein yhteydentarjoaja, jonka sulkeminen voi johtaa maailmanlaajuisen käytettävyyden puutteeseen lähes 7 prosentissa paikallisista autonomisista järjestelmistä, jotka käyttävät tätä kauttakulkua.
Italia palasi 20 parhaan joukkoon 17. sijalla samalla AS12874 Fastwebillä, mikä on todennäköisesti seurausta tämän palveluntarjoajan reittien laadun ja määrän merkittävästä parantumisesta. Loppujen lopuksi Italia putosi hänen kanssaan vuonna 2017 21. sijalle jättäen 20 parhaan joukon.
Vuonna 2019 Singapore, joka pääsi 20 parhaan joukkoon vasta viime vuonna, mutta hyppäsi suoraan viidenneksi, sai jälleen uuden kriittisen ASN:n. Viime vuonna yritimme selittää muutoksia Kaakkois-Aasian alueilla. Tänä vuonna Singaporen kriittinen AS on vaihtunut viime vuoden AS5 SingNetistä AS3758 Starnetiin. Tämän muutoksen myötä alue menetti vain yhden sijan ja putosi kuudenneksi vuonna 4657.
Kiina teki huomattavan hypyn 113. sijasta vuonna 2018 sijalle 78 vuonna 2019, jolloin IPv5:n vahvuus muuttui noin 4 % menetelmämme mukaan. IPv6:ssa Kiinan osittainen liitettävyys on pudonnut viime vuoden 65,93 prosentista hieman yli 20 prosenttiin tänä vuonna. IPv6:n ensisijainen ASN vaihtui AS9808 China Mobilesta vuonna 2018 AS4134:ksi vuonna 2019. IPv4:ssä China Telecomin omistama AS4134 on ollut kriittinen useiden vuosien ajan.
IPv6:ssa samaan aikaan Kiinan Internet-segmentti putosi 20 sijalla vuoden 2019 kestävän kehityksen rankingissa – viime vuoden 10 prosentista 23,5 prosenttiin vuonna 2019.
Todennäköisesti kaikki tämä osoittaa vain yhden yksinkertaisen asian - China Telecom parantaa aktiivisesti infrastruktuuriaan ja pysyy Kiinan pääviestintäverkona ulkoisen Internetin kanssa.
Kyberturvallisuusriskien kasvaessa ja itse asiassa jatkuvan uutisvirran vuoksi Internet-infrastruktuuriin kohdistuvista hyökkäyksistä on kaikkien hallitusten, yksityisten ja julkisten yritysten, mutta ennen kaikkea tavallisten käyttäjien aika arvioida huolellisesti omaa asemaansa. Alueellisiin yhteyksiin liittyviä riskejä on tarkasteltava huolellisesti ja rehellisesti ja analysoitava todellisia luotettavuustasoja. Myös haurausluokituksen alhaiset arvot voivat aiheuttaa todellisia käytettävyysongelmia, jos suuri, valtakunnallinen kriittisen palvelun tarjoaja, esimerkiksi DNS, hyökkää massiivisesti. Älä myöskään unohda, että ulkomaailma katkaistaan alueella sijaitsevista palveluista ja tiedoista, jos yhteys katkeaa kokonaan.
Tutkimuksemme osoittaa selvästi, että kilpailukykyiset Internet-palveluntarjoajien ja operaattorien markkinat ovat viime kädessä kehittymässä paljon vakaammiksi ja kestävämmiksi riskeille tietyllä alueella ja jopa sen ulkopuolella. Ilman kilpailtuja markkinoita yhden AS:n epäonnistuminen voi ja johtaa siihen, että merkittävä osa käyttäjistä menettää verkkoyhteyden maassa tai laajemmalla alueella.
Lähde: will.com