Studi ini menjelaskan bagaimana kegagalan satu sistem otonom (AS) mempengaruhi konektivitas global suatu wilayah tertentu, terutama jika menyangkut penyedia layanan Internet (ISP) terbesar di negara tersebut. Konektivitas internet di tingkat jaringan didorong oleh interaksi antar sistem otonom. Ketika jumlah rute alternatif antar AS meningkat, toleransi kesalahan muncul dan stabilitas Internet di suatu negara meningkat. Namun, beberapa jalur menjadi lebih penting dibandingkan yang lain, dan memiliki sebanyak mungkin jalur alternatif pada akhirnya merupakan satu-satunya cara untuk memastikan keandalan sistem (dalam pengertian AS).
Konektivitas global dari setiap AS, baik itu penyedia Internet kecil atau raksasa internasional dengan jutaan konsumen layanan, bergantung pada kuantitas dan kualitas jalurnya menuju penyedia Tier-1. Sebagai aturan, Tier-1 berarti perusahaan internasional yang menawarkan layanan transit IP global dan koneksi ke operator Tier-1 lainnya. Namun, tidak ada kewajiban dalam klub elit tertentu untuk menjaga hubungan tersebut. Hanya pasar yang dapat memotivasi perusahaan-perusahaan tersebut untuk terhubung satu sama lain tanpa syarat, memberikan layanan berkualitas tinggi. Apakah insentif ini cukup? Kami akan menjawab pertanyaan ini di bawah pada bagian konektivitas IPv6.
Jika ISP kehilangan satu pun koneksi Tier-1 miliknya, kemungkinan besar koneksi tersebut tidak akan tersedia di beberapa bagian dunia.
Mengukur Keandalan Internet
Bayangkan AS mengalami degradasi jaringan yang signifikan. Kami mencari jawaban atas pertanyaan berikut: “Berapa persentase AS di wilayah ini yang dapat kehilangan koneksi dengan operator Tier-1, sehingga kehilangan ketersediaan global”?
Metodologi PenelitianMengapa mensimulasikan situasi seperti itu? Sebenarnya, ketika BGP dan dunia perutean antardomain berada dalam tahap desain, pembuatnya berasumsi bahwa setiap AS non-transit akan memiliki setidaknya dua penyedia upstream untuk memastikan toleransi kesalahan jika salah satu dari mereka gagal. Namun, kenyataannya semuanya sangat berbeda - lebih dari 45% ISP hanya memiliki satu koneksi ke transit upstream. Serangkaian hubungan yang tidak lazim di antara ISP transit semakin mengurangi keandalan secara keseluruhan. Jadi, apakah ISP transit akan jatuh? Jawabannya adalah ya, dan hal ini cukup sering terjadi. Pertanyaan yang tepat dalam hal ini adalah: “Kapan ISP tertentu akan mengalami penurunan konektivitas?” Jika masalah seperti itu tampak sepele bagi seseorang, ada baiknya mengingat hukum Murphy: “Segala sesuatu yang bisa salah, akan salah.”
Untuk mensimulasikan skenario serupa, kami menjalankan model yang sama selama tiga tahun berturut-turut. Pada tahun yang sama, kami tidak hanya mengulangi perhitungan sebelumnya - kami memperluas cakupan penelitian kami secara signifikan. Langkah-langkah berikut diikuti untuk mengevaluasi keandalan AS:
- Untuk setiap AS di dunia, kami memperoleh semua jalur alternatif ke operator Tier-1 menggunakan model hubungan AS, yang berfungsi sebagai inti dari produk Qrator.Radar;
- Dengan menggunakan geodatabase IPIP, kami memetakan setiap alamat IP setiap AS ke negara terkait;
- Untuk setiap AS, kami menghitung pangsa ruang alamatnya sesuai dengan wilayah yang dipilih. Hal ini membantu menyaring situasi di mana ISP mungkin hadir di titik pertukaran di negara tertentu, namun tidak hadir di wilayah tersebut secara keseluruhan. Contoh ilustratifnya adalah Hong Kong, di mana ratusan anggota pertukaran internet terbesar di Asia, HKIX, bertukar lalu lintas tanpa kehadiran sama sekali di segmen internet Hong Kong;
- Setelah memperoleh hasil yang jelas untuk AS di wilayah tersebut, kami mengevaluasi dampak dari kemungkinan kegagalan AS ini terhadap AS lainnya dan negara-negara di mana AS berada;
- Pada akhirnya, untuk setiap negara, kami menemukan AS spesifik yang mempengaruhi persentase terbesar AS lainnya di wilayah tersebut. AS asing tidak akan dipertimbangkan.
Keandalan IPv4
Di bawah ini Anda dapat melihat 20 negara teratas dalam hal keandalan dalam hal toleransi kesalahan jika terjadi kegagalan AS tunggal. Dalam praktiknya, hal ini berarti negara tersebut memiliki konektivitas Internet yang baik, dan persentase tersebut mencerminkan proporsi AS yang akan kehilangan konektivitas global jika AS terbesar gagal.
Fakta Singkat:
- Amerika Serikat turun 11 posisi dari peringkat 7 menjadi peringkat 18;
- Bangladesh meninggalkan 20 besar;
- Ukraina naik 8 posisi ke peringkat 4;
- Austria keluar dari 20 besar;
- Dua negara kembali ke 20 besar: Italia dan Luksemburg setelah keluar masing-masing pada tahun 2017 dan 2018.
Pergerakan menarik terjadi pada pemeringkatan keberlanjutan setiap tahunnya. Tahun lalu kami menulis bahwa kinerja keseluruhan 20 negara teratas tidak banyak berubah sejak tahun 2017. Perlu dicatat bahwa tahun demi tahun kita melihat tren global yang positif menuju peningkatan keandalan dan ketersediaan secara keseluruhan. Untuk menggambarkan hal ini, kami membandingkan perubahan rata-rata dan median selama 4 tahun pada keseluruhan peringkat keberlanjutan IPv4 di 233 negara.
Jumlah negara yang berhasil mengurangi ketergantungan mereka pada satu AS hingga kurang dari 10% (yang merupakan tanda ketahanan yang tinggi) telah meningkat sebanyak 5 dibandingkan tahun lalu, dan mencapai 2019 segmen nasional pada September 35.
Oleh karena itu, sebagai tren paling signifikan yang diamati selama periode penelitian kami, kami mengidentifikasi peningkatan signifikan dalam ketahanan jaringan di seluruh dunia, baik di IPv4 dan IPv6.
Ketahanan IPv6
Kami telah mengulangi selama beberapa tahun bahwa asumsi yang salah bahwa IPv6 bekerja sama dengan IPv4 adalah masalah struktural mendasar dalam proses pengembangan dan implementasi IPv6.
Tahun lalu kami menulis tentang perang peering yang terjadi tidak hanya di IPv6, tetapi juga di IPv4, di mana Cogent dan Hurricane Electric tidak berkomunikasi satu sama lain. Tahun ini kami terkejut saat mengetahui bahwa pesaing tahun lalu lainnya, Deutsche Telekom dan Verizon US, berhasil membuat peering IPv6 pada Mei 2019. Anda mungkin tidak akan menemukan penyebutannya, tapi ini adalah langkah besar - dua penyedia Tier-1 besar telah berhenti bertengkar dan akhirnya membuat koneksi peer-to-peer menggunakan protokol yang kita semua ingin lebih kembangkan.
Untuk memastikan konektivitas penuh dan keandalan tertinggi, jalur ke operator Tier-1 harus selalu ada. Kami juga menghitung persentase AS di negara yang hanya memiliki sebagian konektivitas di IPv6 karena perang peering. Berikut hasilnya:
Setahun kemudian, IPv4 tetap jauh lebih dapat diandalkan dibandingkan IPv6. Rata-rata reliabilitas dan stabilitas IPv4 pada tahun 2019 sebesar 62,924%, dan IPv54,53 sebesar 6%. IPv6 masih memiliki proporsi yang tinggi di negara-negara dengan ketersediaan global yang buruk—yaitu, persentase konektivitas parsial yang tinggi.
Dibandingkan tahun lalu, kami melihat peningkatan yang signifikan di tiga negara besar tersebut, terutama dalam dimensi konektivitas parsial. Tahun lalu, Venezuela memiliki 33%, Tiongkok 65%, dan UEA 25%. Meskipun Venezuela dan Tiongkok telah meningkatkan konektivitas mereka secara signifikan, mengatasi tantangan serius dari jaringan yang sebagian saling terhubung, UEA tidak mempunyai momentum positif dalam bidang ini.
Akses broadband dan catatan PTR
Mengulangi pertanyaan yang telah kami ajukan sejak tahun lalu: "Benarkah penyedia layanan terkemuka di suatu negara selalu memberikan dampak lebih besar terhadap keandalan regional dibandingkan penyedia layanan lainnya?", kami telah mengembangkan metrik tambahan untuk studi lebih lanjut. Mungkin penyedia Internet yang paling signifikan (menurut basis pelanggan) di suatu wilayah belum tentu merupakan sistem otonom yang menjadi hal terpenting dalam menyediakan konektivitas global.
Tahun lalu, kami menetapkan bahwa indikator paling akurat mengenai kepentingan sebenarnya suatu penyedia layanan dapat didasarkan pada analisis catatan PTR. Mereka biasanya digunakan untuk pencarian DNS terbalik: menggunakan alamat IP, nama host atau nama domain terkait dapat diidentifikasi.
Ini berarti PTR dapat memungkinkan pengukuran peralatan tertentu di ruang alamat masing-masing operator. Karena kita sudah mengetahui AS terbesar untuk setiap negara di dunia, kita dapat menghitung catatan PTR di jaringan penyedia ini, menentukan bagiannya di antara semua catatan PTR di wilayah tersebut. Sebaiknya segera buat penafian: kami HANYA menghitung data PTR dan tidak menghitung rasio alamat IP tanpa data PTR terhadap alamat IP dengan data PTR.
Jadi, berikut ini kita akan membahas secara eksklusif tentang alamat IP dengan catatan PTR yang ada. Pembuatannya bukanlah aturan umum, itulah sebabnya beberapa penyedia menyertakan PTR dan yang lainnya tidak.
Kami menunjukkan berapa banyak alamat IP dengan catatan PTR tertentu yang akan terputus jika terjadi pemutusan sambungan dari/bersama dengan sistem otonom terbesar (oleh PTR) di negara tertentu. Angka tersebut mencerminkan persentase seluruh alamat IP dengan dukungan PTR di wilayah tersebut.
Mari kita bandingkan 20 negara paling tepercaya dari peringkat IPv4 2019 dengan peringkat PTR:
Jelas sekali, pendekatan yang mempertimbangkan catatan PTR memberikan hasil yang sangat berbeda. Dalam kebanyakan kasus, tidak hanya AS pusat di wilayah tersebut yang berubah, namun persentase ketidakstabilan AS tersebut juga sangat berbeda. Di semua wilayah yang dapat diandalkan, dari sudut pandang ketersediaan global, jumlah alamat IP dengan dukungan PTR yang akan terputus karena jatuhnya AS adalah sepuluh kali lebih tinggi.
Artinya, ISP nasional terkemuka selalu menjadi pemilik pengguna akhir. Oleh karena itu, kita harus berasumsi bahwa persentase ini mewakili porsi pengguna dan basis pelanggan ISP yang akan terputus (jika peralihan ke penyedia alternatif tidak memungkinkan) jika terjadi kegagalan. Dari sudut pandang ini, suatu negara tidak lagi dapat diandalkan jika dilihat dari sudut pandang transit. Kami menyerahkan kepada pembaca kemungkinan kesimpulan dari membandingkan 20 IPv4 teratas dengan nilai peringkat PTR.
Detail perubahan di masing-masing negara
Seperti biasa di bagian ini, kita mulai dengan entri AS174 yang sangat spesial - Cogent. Tahun lalu kami menguraikan dampaknya di Eropa, di mana AS174 diidentifikasi sebagai negara yang kritis bagi 5 dari 20 negara teratas dalam Indeks Ketahanan IPv4. Tahun ini Cogent mempertahankan kehadirannya di 20 besar dalam hal keandalan, namun dengan beberapa perubahan - khususnya di Belgia dan Spanyol, AS174 telah digantikan sebagai AS paling kritis. Pada tahun 2019, untuk Belgia menjadi AS6848 - Telenet, dan untuk Spanyol - AS12430 - Vodafone.
Sekarang, mari kita lihat lebih dekat dua negara dengan skor ketahanan yang baik secara historis dan telah melakukan perubahan paling signifikan selama setahun terakhir: Ukraina dan Amerika Serikat.
Pertama, Ukraina telah meningkatkan posisinya secara tajam dalam peringkat IPv4. Untuk detailnya, kami menghubungi Max Tulyev, anggota dewan Asosiasi Internet Ukraina, untuk mengetahui detail tentang apa yang terjadi di negaranya selama 12 bulan terakhir:
“Perubahan paling signifikan yang kami lihat di Ukraina adalah penurunan biaya transit data. Hal ini memungkinkan sebagian besar perusahaan Internet yang menguntungkan memperoleh banyak koneksi hulu di luar perbatasan kita. Hurricane Electric sangat aktif di pasar, menawarkan "transit internasional" tanpa kontrak langsung karena mereka tidak menghapus awalan dari bursa - mereka hanya mengumumkan pelanggan di IXP lokal."
AS utama untuk Ukraina telah berubah dari AS1299 Telia menjadi AS3255 UARNET. Pak Tulyev menjelaskan bahwa, sebagai bekas jaringan pendidikan, UARNET kini telah menjadi jaringan transit aktif, khususnya di Ukraina Barat.
Sekarang mari kita pindah ke bagian lain bumi - ke Amerika Serikat.
Pertanyaan utama kami cukup sederhana - apa saja rincian penurunan ketahanan AS sebesar 11 notch?
Pada tahun 2018, AS berada di peringkat ke-7 dengan 4,04% negara berpotensi kehilangan ketersediaan global jika AS209 gagal. Laporan tahun 2018 kami memberikan beberapa wawasan tentang apa yang berubah di Amerika Serikat setahun yang lalu:
“Tetapi berita besarnya adalah apa yang terjadi di Amerika Serikat. Selama dua tahun berturut-turut - 2016 dan 2017 - kami telah mengidentifikasi AS174 Cogent sebagai game changer di pasar ini. Hal tersebut tidak lagi terjadi—pada tahun 2018, AS 209 CenturyLink menggantikannya, sehingga membuat Amerika Serikat naik tiga tingkat ke posisi No. 7 dalam peringkat IPv4."
Hasil tahun 2019 menunjukkan Amerika Serikat berada di peringkat ke-18 dengan skor ketahanannya turun menjadi 6,83%—perubahan lebih dari 2,5%, yang biasanya cukup untuk keluar dari peringkat 20 besar ketahanan IPv4.
Kami menghubungi pendiri Hurricane Electric, Mike Leber, untuk memberikan komentarnya mengenai situasi ini:
“Ini adalah perubahan alami seiring dengan terus berkembangnya Internet global. Infrastruktur TI di setiap negara tumbuh dan mengalami modernisasi untuk mendukung ekonomi informasi yang terus berubah dan berkembang. Produktivitas meningkatkan pengalaman dan pendapatan pelanggan. Infrastruktur TI lokal meningkatkan produktivitas. Ini adalah kekuatan makro-tekno-ekonomi.”
Selalu menarik untuk menganalisis apa yang terjadi di negara dengan perekonomian terbesar di dunia, terutama ketika kita mengamati penurunan peringkat keandalan yang begitu signifikan. Sebagai pengingat, tahun lalu kami mencatat penggantian AS174 Cogent dengan AS209 CenturyLink di Amerika Serikat. Tahun ini, CenturyLink kehilangan posisinya sebagai AS yang penting bagi negara tersebut karena sistem mandiri lainnya, AS3356 milik Level3. Hal ini tidak mengherankan karena kedua perusahaan tersebut secara efektif mewakili satu organisasi sejak pengambilalihan pada tahun 2017. Mulai saat ini, konektivitas CenturyLink sepenuhnya bergantung pada konektivitas Level3. Dapat disimpulkan bahwa penurunan keandalan secara keseluruhan dikaitkan dengan insiden yang terjadi pada jaringan Level3/CenturyLink pada akhir tahun 2018, ketika 4 paket jaringan tak dikenal mengganggu Internet selama beberapa jam di wilayah yang luas di Amerika Serikat. . Peristiwa ini tentunya berdampak pada kemampuan CenturyLink/Level3 dalam menyediakan layanan transit bagi para pemain terbesar di negara ini, yang beberapa di antaranya mungkin telah beralih ke penyedia transportasi lain atau sekadar mendiversifikasi koneksi hulu dan hilir mereka. Namun, terlepas dari semua hal di atas, Level3 tetap menjadi penyedia konektivitas terpenting bagi AS, jika penutupan layanan ini dapat mengakibatkan kurangnya ketersediaan global untuk hampir 7% sistem otonom lokal yang bergantung pada transit ini.
Italia kembali ke 20 besar di posisi ke-17 dengan Fastweb AS12874 yang sama, yang kemungkinan besar merupakan hasil dari peningkatan signifikan dalam kualitas dan kuantitas jalur ke penyedia ini. Toh, bersamanya pada 2017, Italia turun ke peringkat 21, meninggalkan 20 besar.
Pada tahun 2019, Singapura yang tahun lalu hanya masuk peringkat 20 besar namun langsung melonjak ke peringkat 5 kembali mendapat ASN kritis baru. Tahun lalu kami mencoba menjelaskan perubahan di kawasan Asia Tenggara. Tahun ini, AS penting untuk Singapura telah berubah dari AS3758 SingNet tahun lalu menjadi AS4657 Starnet. Dengan perubahan ini, wilayah ini hanya kehilangan satu posisi, turun ke peringkat ke-6 pada tahun 2019.
Tiongkok mengalami lompatan luar biasa dari peringkat 113 pada tahun 2018 menjadi peringkat 78 pada tahun 2019, dengan perubahan kekuatan IPv5 sekitar 4% menurut metodologi kami. Dalam IPv6, konektivitas parsial Tiongkok telah menurun dari 65,93% tahun lalu menjadi lebih dari 20% tahun ini. ASN utama di IPv6 berubah dari AS9808 China Mobile pada tahun 2018 menjadi AS4134 pada tahun 2019. Di IPv4, AS4134, yang dimiliki oleh China Telecom, telah menjadi sangat penting selama bertahun-tahun.
Pada IPv6, pada saat yang sama, segmen Internet Tiongkok turun 20 peringkat pada peringkat keberlanjutan tahun 2019 - dari 10% tahun lalu menjadi 23,5% pada tahun 2019.
Mungkin, semua ini hanya menunjukkan satu hal sederhana - China Telecom secara aktif meningkatkan infrastrukturnya, tetap menjadi jaringan komunikasi utama Tiongkok dengan Internet eksternal.
Dengan meningkatnya risiko keamanan siber dan, faktanya, terus mengalirnya berita tentang serangan terhadap infrastruktur Internet, sudah waktunya bagi semua pemerintah, perusahaan swasta dan publik, namun yang terpenting, pengguna biasa untuk mengevaluasi posisi mereka dengan cermat. Risiko yang terkait dengan konektivitas regional harus diperiksa secara cermat dan jujur, serta menganalisis tingkat keandalan yang sebenarnya. Bahkan nilai peringkat kerapuhan yang rendah dapat menyebabkan masalah ketersediaan nyata jika terjadi serangan besar-besaran terhadap penyedia layanan penting berskala nasional, kata DNS. Jangan lupa juga bahwa dunia luar akan terputus dari layanan dan data yang berada di wilayah tersebut jika terjadi hilangnya konektivitas sepenuhnya.
Penelitian kami dengan jelas menunjukkan bahwa pasar ISP dan operator yang kompetitif pada akhirnya berkembang menjadi lebih stabil dan tahan terhadap risiko di dalam dan bahkan di luar wilayah tertentu. Tanpa pasar yang kompetitif, kegagalan satu AS dapat dan akan mengakibatkan hilangnya konektivitas jaringan untuk sebagian besar pengguna di suatu negara atau wilayah yang lebih luas.
Sumber: www.habr.com