Þessi rannsókn útskýrir hvernig bilun í einu sjálfstæðu kerfi (AS) hefur áhrif á alþjóðlega tengingu tiltekins svæðis, sérstaklega þegar kemur að stærstu netþjónustuveitunni (ISP) í því landi. Nettenging á netstigi er knúin áfram af samskiptum milli sjálfstæðra kerfa. Eftir því sem fjöldi annarra leiða milli ASs eykst, eykst bilanaþol og stöðugleiki internetsins í tilteknu landi eykst. Hins vegar verða sumar leiðir mikilvægari en aðrar og að hafa eins margar aðrar leiðir og mögulegt er er á endanum eina leiðin til að tryggja áreiðanleika kerfisins (í AS skilningi).
Alheimstenging hvers AS, hvort sem það er minniháttar netveita eða alþjóðlegur risi með milljónir þjónustuneytenda, fer eftir magni og gæðum leiða þess til Tier-1 veitenda. Að jafnaði þýðir Tier-1 alþjóðlegt fyrirtæki sem býður upp á alþjóðlega IP-flutningsþjónustu og tengingu við aðra Tier-1 rekstraraðila. Hins vegar er engin skylda innan ákveðins úrvalsklúbbs til að viðhalda slíku sambandi. Aðeins markaðurinn getur hvatt slík fyrirtæki til skilyrðislaust að tengjast hvert öðru og veita hágæða þjónustu. Er þetta nægur hvati? Við munum svara þessari spurningu hér að neðan í kaflanum um IPv6 tengingu.
Ef ISP missir jafnvel eina af sínum eigin Tier-1 tengingum mun hún líklega vera ófáanleg sums staðar í heiminum.
Mæling á áreiðanleika internetsins
Ímyndaðu þér að AS upplifi verulega hnignun netkerfisins. Við erum að leita að svari við eftirfarandi spurningu: „Hversu hlutfall AS á þessu svæði getur misst tengsl við Tier-1 rekstraraðila og þar með tapað alþjóðlegu framboði“?
Aðferðafræði rannsóknaTil hvers að líkja eftir slíkum aðstæðum? Strangt til tekið, þegar BGP og heimur leiðsagnar milli léna voru á hönnunarstigi, gerðu höfundarnir ráð fyrir því að hvert AS sem ekki er í flutningi hefði að minnsta kosti tvo uppstreymisveitendur til að tryggja bilanaþol ef annar þeirra bilaði. Hins vegar er í raun allt allt öðruvísi - meira en 45% netþjónustuaðila hafa aðeins eina tengingu við flutninginn andstreymis. Safn óhefðbundinna samskipta meðal flutningsþjónustuaðila dregur enn frekar úr heildaráreiðanleika. Svo, eru flutningsþjónustuaðilar að falla? Svarið er já, og það gerist nokkuð oft. Rétta spurningin í þessu tilfelli er: „Hvenær mun tiltekinn netþjónn verða fyrir skertri tengingu? Ef slík vandamál virðast fjarlæg fyrir einhvern, er vert að muna lög Murphys: „Allt sem getur farið úrskeiðis mun fara úrskeiðis.
Til að líkja eftir svipaðri atburðarás keyrum við sama líkanið þriðja árið í röð. Á sama ári endurtókum við ekki bara fyrri útreikninga - við víkkuðum verulega umfang rannsókna okkar. Eftirfarandi skref voru fylgt til að meta áreiðanleika AS:
- Fyrir hvert AS í heiminum fáum við allar aðrar leiðir til Tier-1 rekstraraðila með því að nota AS sambandslíkanið, sem þjónar sem kjarni Qrator.Radar vörunnar;
- Með því að nota IPIP geogagnagrunninn, kortlögðum við hvert IP-tölu hvers AS í samsvarandi land þess;
- Fyrir hvert AS reiknuðum við út hlutdeild heimilisfangarýmis þess sem samsvarar valnu svæði. Þetta hjálpaði til við að sía út aðstæður þar sem ISP gæti haft viðveru á skiptistöð í ákveðnu landi, en hefur ekki viðveru á svæðinu í heild. Lýsandi dæmi er Hong Kong, þar sem hundruðir meðlima stærstu internetskipta Asíu HKIX skiptast á umferð án viðveru í Hong Kong internethlutanum;
- Eftir að hafa fengið skýrar niðurstöður fyrir AS á svæðinu, metum við áhrif hugsanlegrar bilunar í þessu AS á önnur AS og löndin þar sem þau eru til staðar;
- Að lokum, fyrir hvert land, fundum við tiltekna AS sem hafði áhrif á stærsta hlutfall annarra ASes á því svæði. Erlend félög koma ekki til greina.
IPv4 áreiðanleiki
Hér að neðan má sjá 20 efstu löndin hvað varðar áreiðanleika með tilliti til bilanaþols ef um eina bilun í AS er að ræða. Í reynd þýðir þetta að landið hefur góða nettengingu og endurspeglar hlutfallið hlutfall AS sem munu missa alþjóðlega tengingu ef stærsta AS bilar.
Stuttar staðreyndir:
- Bandaríkin lækkuðu um 11 sæti úr 7. í 18. sæti;
- Bangladess fór á topp 20;
- Úkraína hækkaði um 8 sæti í 4. sæti;
- Austurríki féll úr hópi 20 efstu;
- Tvö lönd komast aftur á topp 20: Ítalía og Lúxemborg eftir að hafa farið út 2017 og 2018 í sömu röð.
Áhugaverðar hreyfingar eiga sér stað í sjálfbærnilistanum á hverju ári. Á síðasta ári skrifuðum við að heildarframmistaða 20 efstu landanna hefði ekki breyst mikið síðan 2017. Þess má geta að ár eftir ár sjáum við jákvæða alþjóðlega þróun í átt að bættum áreiðanleika og heildarframboði. Til að sýna þetta atriði, berum við saman meðaltal og miðgildi breytinga á 4 árum á heildar IPv4 sjálfbærni einkunn í öllum 233 löndum.
Fjöldi landa sem hefur tekist að minnka háð sína á einni AS í minna en 10% (merki um mikla seiglu) hefur fjölgað um 5 miðað við síðasta ár og náðu 2019 landshlutum frá og með september 35.
Þannig, sem mikilvægasta þróunin sem sést hefur á rannsóknartímabilinu okkar, greinum við verulega aukningu á seiglu netkerfa um allan heim, bæði í IPv4 og IPv6.
IPv6 seiglu
Við höfum verið að endurtaka í nokkur ár að ranghugmyndin um að IPv6 virki eins og IPv4 sé grundvallarskipulagsvandamál í IPv6 þróunar- og innleiðingarferlinu.
Á síðasta ári skrifuðum við um jafningjastríð sem eru viðvarandi ekki aðeins í IPv6, heldur einnig í IPv4, þar sem Cogent og Hurricane Electric eiga ekki samskipti sín á milli. Á þessu ári kom okkur á óvart að annað par af keppinautum síðasta árs, Deutsche Telekom og Verizon US, tókst að koma IPv6 jafningi á fót í maí 2019. Það er ólíklegt að þú finnir minnst á það, en þetta er risastórt skref - tveir stórir Tier-1 veitendur eru hættir að berjast og hafa loksins komið á jafningjatengingu með því að nota samskiptareglur sem við viljum öll hafa miklu meiri þróun.
Til að tryggja fulla tengingu og sem mestan áreiðanleika verða slóðir til Tier-1 rekstraraðila að vera alltaf til staðar. Við reiknuðum einnig út hlutfall ASes í landi sem hafa aðeins að hluta til tengingu í IPv6 vegna jafningjastríðs. Hér eru úrslitin:
Ári síðar er IPv4 enn umtalsvert áreiðanlegri en IPv6. Meðaláreiðanleiki og stöðugleiki IPv4 árið 2019 er 62,924% og 54,53% fyrir IPv6. IPv6 er enn með hátt hlutfall landa með lélegt framboð á heimsvísu - það er hátt hlutfall af tengingu að hluta.
Samanborið við síðasta ár sáum við verulegan framför í stóru löndunum þremur, sérstaklega hvað varðar tengingu að hluta. Á síðasta ári var Venesúela með 33%, Kína 65% og UAE 25%. Þó að Venesúela og Kína hafi verulega bætt eigin tengingu sína, til að takast á við alvarlegar áskoranir sem eru að hluta samtengdar netkerfi, hefur UAE verið skilið eftir án jákvæðrar skriðþunga á þessu sviði.
Breiðbandsaðgangur og PTR skrár
Við ítrekum spurninguna sem við höfum spurt okkur frá því í fyrra: "Er það satt að leiðandi veitandi í landi hafi alltaf meiri áhrif á svæðisbundna áreiðanleika en allir aðrir eða nokkur önnur?", höfum við þróað viðbótarmælikvarða til frekari rannsókna. Kannski mun mikilvægasta (eftir viðskiptavinahópi) netveitan á tilteknu svæði ekki endilega vera það sjálfstæða kerfi sem verður mikilvægast við að veita alþjóðlega tengingu.
Á síðasta ári komumst við að því að nákvæmasta vísbendingin um raunverulegt mikilvægi þjónustuveitanda er hægt að byggja á greiningu á PTR færslum. Þeir eru venjulega notaðir fyrir öfuga DNS leit: með því að nota IP tölu er hægt að bera kennsl á tengt hýsingarnafn eða lén.
Þetta þýðir að PTR getur gert kleift að mæla tiltekinn búnað í heimilisfangi einstaks rekstraraðila. Þar sem við þekkjum nú þegar stærstu ASes fyrir hvert land í heiminum gætum við talið PTR færslurnar í netkerfum þessara veitenda og ákvarðað hlutdeild þeirra meðal allra PTR færslur á svæðinu. Það er þess virði að gera fyrirvara strax: við töldum AÐEINS PTR færslur og reiknuðum ekki út hlutfall IP tölur án PTR færslur og IP tölur með PTR færslur.
Svo hér á eftir erum við eingöngu að tala um IP tölur með PTR færslum til staðar. Það er ekki almenn regla að búa þá til, þess vegna eru sumir veitendur með PTR og aðrir ekki.
Við sýndum hversu margar af þessum IP-tölum með tilgreindum PTR færslum yrðu aftengdar ef sambandsleysi yrði frá/ásamt stærsta (með PTR) sjálfstjórnarkerfi í tilgreindu landi. Myndin endurspeglar hlutfall allra IP tölur með PTR stuðning á svæðinu.
Við skulum bera saman 20 löndin sem treyst er best fyrir úr IPv4 röðun 2019 við PTR röðunina:
Augljóslega gefur nálgunin sem tekur til PTR færslur allt aðrar niðurstöður. Í flestum tilfellum breytist ekki aðeins miðlæga AS á svæðinu heldur er óstöðugleikaprósentan fyrir nefnd AS allt önnur. Á öllum svæðum sem eru áreiðanleg, frá sjónarhóli alþjóðlegs framboðs, er fjöldi IP-tölu með PTR stuðningi sem verður aftengdur vegna AS-falls tugfalt meiri.
Þetta gæti þýtt að leiðandi innlend ISP eigi alltaf endanotendurna. Þannig verðum við að gera ráð fyrir að þetta hlutfall tákni þann hluta af notenda- og viðskiptavinahópi ISP sem verður lokaður (ef ekki er mögulegt að skipta yfir í annan þjónustuaðila) ef bilun kemur upp. Frá þessu sjónarhorni virðast lönd ekki lengur eins áreiðanleg og þau líta út frá sjónarhóli flutnings. Við látum lesandann eftir mögulegar ályktanir af því að bera saman topp 20 IPv4 við PTR einkunnagildi.
Upplýsingar um breytingar í einstökum löndum
Eins og venjulega í þessum kafla, byrjum við á mjög sérstakri AS174 færslu - Cogent. Á síðasta ári lýstum við áhrifum þess í Evrópu, þar sem AS174 er skilgreint sem mikilvægt fyrir 5 af 20 efstu löndunum í IPv4 viðnámsvísitölunni. Á þessu ári heldur Cogent viðveru á topp 20 fyrir áreiðanleika, þó með nokkrum breytingum - einkum í Belgíu og Spáni hefur AS174 verið skipt út sem mikilvægasta AS2019. Árið 6848 varð það fyrir Belgíu AS12430 - Telenet og fyrir Spán - ASXNUMX - Vodafone.
Nú skulum við líta nánar á tvö lönd með sögulega góða seiglustig sem hafa gert mikilvægustu breytingarnar á síðasta ári: Úkraínu og Bandaríkin.
Í fyrsta lagi hefur Úkraína bætt sína eigin stöðu verulega í IPv4 röðinni. Fyrir frekari upplýsingar snerum við okkur til Max Tulyev, stjórnarmanns í úkraínska internetsambandinu, til að fá upplýsingar um hvað gerðist í landi hans undanfarna 12 mánuði:
„Mikilvægasta breytingin sem við sjáum í Úkraínu er lækkun gagnaflutningskostnaðar. Þetta gerir flestum arðbærum internetfyrirtækjum kleift að eignast margar andstreymistengingar utan landamæra okkar. Hurricane Electric er sérstaklega virkur á markaðnum og býður upp á "alþjóðlega flutning" án beins samnings vegna þess að þeir fjarlægja ekki forskeyti frá kauphöllum - þeir tilkynna bara viðskiptavinakeiluna á staðbundnum IXP.
Aðal AS fyrir Úkraínu hefur breyst úr AS1299 Telia í AS3255 UARNET. Herra Tulyev útskýrði að þar sem UARNET er fyrrum menntanet er nú orðið virkt flutningsnet, sérstaklega í Vestur-Úkraínu.
Nú skulum við flytja til annars hluta jarðar - til Bandaríkjanna.
Aðalspurningin okkar er frekar einföld - hver eru smáatriðin um 11 stigs lækkun á seiglu í Bandaríkjunum?
Árið 2018 voru Bandaríkin í 7. sæti þar sem 4,04% landsins gætu hugsanlega tapað framboði á heimsvísu ef AS209 mistekst. Skýrslan okkar 2018 gefur nokkra innsýn í hvað var að breytast í Bandaríkjunum fyrir ári síðan:
„En stóru fréttirnar eru hvað gerðist í Bandaríkjunum. Í tvö ár í röð - 2016 og 2017 - höfum við bent á Cogent's AS174 sem breytileika á þessum markaði. Það er ekki lengur raunin – árið 2018 kom AS 209 CenturyLink í staðinn og sendi Bandaríkin upp um þrjú sæti í 7. sæti IPv4 sætisins.“
Niðurstöðurnar fyrir árið 2019 sýna að Bandaríkin eru í 18. sæti með seiglustig þeirra fallið í 6,83% - breyting upp á meira en 2,5%, sem er venjulega nóg til að falla út af topp 20 í IPv4 seiglustöðunni.
Við náðum til Mike Leber, stofnanda Hurricane Electric, fyrir athugasemd hans um ástandið:
„Þetta er eðlileg breyting þar sem alþjóðlegt internet heldur áfram að stækka. Upplýsingatækniinnviðir í hverju landi eru að stækka og nútímavæðast til að styðja við upplýsingahagkerfi sem er stöðugt að breytast og þróast. Framleiðni bætir upplifun viðskiptavina og tekjur. Staðbundin upplýsingatækniinnviðir bæta framleiðni. Þetta eru þjóðhagsleg tæknileg öfl.“
Það er alltaf áhugavert að greina hvað er að gerast í stærsta hagkerfi heims, sérstaklega þegar við sjáum svo verulega lækkun á áreiðanleikaeinkunninni. Til að minna á, á síðasta ári tókum við eftir því að Cogent's AS174 var skipt út fyrir AS209 frá CenturyLink í Bandaríkjunum. Á þessu ári missti CenturyLink stöðu sína sem mikilvægasta AS í landinu til annars sjálfstæðs kerfis, Level3356 AS3. Þetta kemur ekki á óvart þar sem fyrirtækin tvö hafa í raun verið fulltrúi einnar stofnunar frá yfirtökunni árið 2017. Héðan í frá er CenturyLink tenging algjörlega háð Level3 tengingu. Það má álykta að heildarminnkun á áreiðanleika tengist atviki sem átti sér stað á Level3/CenturyLink netinu í lok árs 2018, þegar 4 óþekktir netpakkar trufluðu internetið í nokkrar klukkustundir á stóru svæði í Bandaríkjunum . Þessi atburður hafði vissulega áhrif á getu CenturyLink/Level3 til að veita stærstu aðilum þjóðarinnar flutning, sem sumir þeirra kunna að hafa skipt yfir í aðra flutningsaðila eða einfaldlega breytt uppstreymis- og niðurstreymistengingum sínum. Hins vegar, þrátt fyrir allt ofangreint, er Level3 áfram mikilvægasti tengiveitan fyrir Bandaríkin, en lokun þess gæti leitt til skorts á alþjóðlegu framboði fyrir næstum 7% af staðbundnum sjálfstjórnarkerfum sem treysta á þessa flutning.
Ítalía komst aftur á topp 20 í 17. sæti með sama AS12874 Fastweb, sem er líklega afleiðing af verulegum framförum á gæðum og magni leiða til þessa þjónustuaðila. Þegar öllu er á botninn hvolft, ásamt honum árið 2017, hafnaði Ítalía í 21. sæti og skildi eftir sig 20 efstu.
Árið 2019 fékk Singapúr, sem kom inn á topp 20 sætin aðeins á síðasta ári en stökk beint í 5. sæti, aftur nýtt mikilvæga ASN. Á síðasta ári reyndum við að útskýra breytingarnar á svæðum Suðaustur-Asíu. Á þessu ári hefur mikilvæga AS fyrir Singapore breyst úr AS3758 SingNet í fyrra í AS4657 Starnet. Við þessa breytingu tapaði svæðið aðeins einni stöðu og féll niður í 6. sæti stigalistans árið 2019.
Kína tók ótrúlegt stökk úr 113. sæti árið 2018 í það 78. árið 2019, með um 5% breytingu á styrk IPv4 samkvæmt aðferðafræði okkar. Í IPv6 hefur hlutatenging Kína lækkað úr 65,93% á síðasta ári í rúmlega 20% á þessu ári. Aðal-ASN í IPv6 breyttist úr AS9808 China Mobile árið 2018 í AS4134 árið 2019. Í IPv4 hefur AS4134, sem er í eigu China Telecom, verið mikilvægt í mörg ár.
Í IPv6, á sama tíma, lækkaði kínverski hluti internetsins um 20 sæti í sjálfbærnistöðunni 2019 - úr 10% í fyrra í 23,5% árið 2019.
Sennilega gefur þetta allt til kynna aðeins eitt einfalt - China Telecom er virkur að bæta innviði sína og er áfram aðalsamskiptanet Kína með ytra internetinu.
Með vaxandi netöryggisáhættu og í raun stöðugu fréttaflæði um árásir á innviði internetsins, er kominn tími til að öll stjórnvöld, einkafyrirtæki og opinber fyrirtæki, en umfram allt, venjulegir notendur, meti eigin afstöðu vandlega. Skoða verður áhættu í tengslum við svæðisbundna tengingu vandlega og heiðarlega og greina raunverulegt áreiðanleikastig. Jafnvel lág gildi í viðkvæmniseinkunninni geta valdið raunverulegum aðgengisvandamálum ef um stórfellda árás er að ræða á stóran, landsvísan veitanda mikilvægrar þjónustu, segjum DNS. Ekki gleyma því líka að umheimurinn verður aftengdur þjónustu og gögnum sem staðsett eru innan svæðisins ef tengingin tapast algjörlega.
Rannsóknir okkar sýna greinilega að samkeppnismarkaðir fyrir ISP og símafyrirtæki eru á endanum að þróast í að verða mun stöðugri og móttækilegri fyrir áhættu innan og jafnvel utan tiltekins svæðis. Án samkeppnismarkaðar getur og mun bilun eins AS hafa í för með sér tap á nettengingu fyrir umtalsverðan hluta notenda í landi eða víðara svæði.
Heimild: www.habr.com