RIPE Atlas

Buongiorno a tutti! Vorrei dedicare il mio primo articolo su habr a un argomento piuttosto interessante: il sistema di controllo qualità della rete Internet RIPE Atlas. Parte del mio interesse riguarda lo studio di Internet o del cyberspazio (un termine che sta guadagnando rapidamente popolarità, soprattutto in ambito accademico). Ci sono molte risorse su RIPE Atlas su Internet, incluso habr, ma mi sono sembrate non abbastanza complete. La maggior parte delle informazioni in questo articolo proviene dal sito ufficiale RIPE Atlas e dalle mie osservazioni.

RIPE Atlas

Introduzione

Il registratore regionale di Internet (RIR) la cui area di responsabilità si estende su Europa, Asia Centrale e Medio Oriente è il RIPE NCC (Réseaux IP Européens Network Coordination Centre – Centro di coordinamento delle reti IP europee). Il RIPE NCC è un'organizzazione no-profit con sede nei Paesi Bassi. Si occupa del funzionamento di Internet. Fornisce indirizzi IP e numeri di sistemi autonomi a fornitori di servizi Internet locali e grandi organizzazioni.

Uno dei principali progetti del RIPE NCC, volto a esplorare lo stato di Internet, è RIPE Atlas (iniziato alla fine del 2010), che è nato come evoluzione del Servizio di Misurazione del Traffico di Test (Test Traffic Measurement Service), cessato nel 2014.

RIPE Atlas è una rete globale di sensori che effettuano misurazioni attive dello stato di Internet. Attualmente, la rete RIPE Atlas dispone di migliaia di sensori, e il loro numero è in costante crescita. RIPE NCC aggrega i dati raccolti e li mette a disposizione degli utenti in modo conveniente e sostanzialmente gratuito.

Lo sviluppo della rete avviene secondo il principio dell'installazione volontaria dei sensori da parte degli utenti nella propria infrastruttura, per la quale vengono assegnati dei "crediti" da spendere per effettuare misurazioni di interesse utilizzando gli altri sensori.

In generale, RIPE Atlas viene utilizzato per:

  • monitorare la disponibilità della propria rete da diverse posizioni su Internet;
  • esplorare e risolvere problemi di rete attraverso test di connettività rapidi e flessibili;
  • nella propria sistema di monitoraggio della rete;
  • monitorare la disponibilità dell'infrastruttura DNS;
  • verificare la connettività tramite il protocollo IPv6.

RIPE Atlas

Come già accennato, RIPE Atlas è un sistema di sensori distribuiti su Internet e gestito da un'unica amministrazione. Oltre ai sensori standard (Probes), ci sono anche dispositivi più avanzati chiamati ancore (Anchors).

A metà del 2020, il sistema RIPE Atlas conta oltre 11.000 sensori attivi e oltre 650 ancore attive, che insieme producono oltre 25.000 misurazioni e ricevono oltre 10.000 risultati al secondo.

Nei grafici sottostanti è mostrato l'aumento del numero di sensori e ancore.

RIPE Atlas

RIPE Atlas

Nelle immagini successive è presentata una mappa del mondo che indica la posizione dei sensori e delle ancore, rispettivamente.

RIPE Atlas

RIPE Atlas

Nonostante il suo status regionale, RIPE NCC, la rete RIPE Atlas copre praticamente tutto il mondo, con la Russia che figura tra i primi cinque paesi per numero di sensori installati (568), insieme alla Germania (1562), agli Stati Uniti (1440), alla Francia (925) e al Regno Unito (610).

Server di gestione

Dallo studio del funzionamento del sensore è emerso che esso verifica periodicamente (ogni 4 minuti) la connessione con alcuni oggetti nella rete, tra cui i server DNS radice e i nodi con nomi di dominio del tipo «ctr-sin02.atlas.ripe.net», i quali, suppongo, sono server di gestione della rete RIPE Atlas.

Non ho trovato informazioni sui server di gestione sul sito ufficiale, ma si può ipotizzare che il loro compito sia la gestione dei sensori, nonché l'aggregazione e l'elaborazione dei dati. Se la mia supposizione è corretta, esistono almeno 6 server di gestione, di cui 2 negli Stati Uniti, 2 nei Paesi Bassi, 1 in Germania e 1 a Singapore. Su tutti i server è aperta la porta 443.

Se qualcuno possiede maggiori informazioni sui server di gestione della rete RIPE Atlas, chiedo di fare chiarezza su questa questione.

Sensore

RIPE Atlas

Il sensore RIPE Atlas è un piccolo dispositivo (TP-Link 3020), che si alimenta tramite USB e si collega alla porta Ethernet del router tramite un cavo di rete. A seconda del modello, il sensore può avere un chipset Atheros AR9331, 400 MHz, 4 MB di flash e 32 MB di RAM, oppure un chipset MediaNek MT7628NN, 575 MHz, 8 MB di flash e 64 MB di RAM.

Ancora

RIPE Atlas

L'ancora è un sensore avanzato con prestazioni e capacità di misurazione notevolmente superiori. È un dispositivo standard da 19 pollici basato sulla piattaforma hardware APU2C2 o APU2E2, equipaggiato con un processore quad-core da 1 GHz, 2 GB di RAM, 3 porte Gigabit Ethernet e un'unità SSD da 250 GB. Il costo dell'ancora è di circa 400 $.

Installazione e gestione del sensore

Come già menzionato, i sensori vengono distribuiti gratuitamente per essere integrati nella propria infrastruttura. Quando si richiede un sensore, è necessario specificare il paese, la città e il numero del sistema autonomo in cui sarà posizionato. In risposta alla mia richiesta, RIPE NCC ha inviato il seguente messaggio.

Sfortunatamente, la tua richiesta non soddisfa i nostri criteri per ricevere un sensore hardware in questo momento. Sebbene il nostro obiettivo sia quello di distribuire i sensori RIPE Atlas il più ampiamente possibile, sembra che ci siano già dispositivi sufficienti connessi, sia all'interno dell'ASN che hai indicato, sia nella rete a cui hai fatto richiesta, sia nel paese per cui hai fatto richiesta.

Non è un problema. In tal caso, è possibile installare un sensore software su una macchina virtuale, un server domestico o un router: non ci sono limitazioni sul luogo e sull'autonomous system. Sono supportati CentOS, Debian, Raspbian e Turris OS. Per il deployment, è necessario scaricare e installare il software appropriato, ad esempio da un repository su GitHub.

L'installazione del sensore software è piuttosto semplice. Ad esempio, per installarlo su CentOS 8, è necessario eseguire i seguenti comandi:

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

e registrare il sensore, fornendo la chiave SSH, che si trova in /var/atlas-probe/etc/probe_key.pub, e indicando il numero dell'autonomous system e la propria città. Nell'email viene ricordata l'importanza di specificare correttamente la posizione del sensore.

La gestione del sensore è limitata alla possibilità di condividere la risorsa di misurazione con altri utenti, impostare le notifiche per i downtime, oltre alle configurazioni di rete standard (indirizzo, gateway predefinito, ecc.).

Misurazioni

Finalmente siamo giunti alla fase delle misurazioni. La configurazione degli incarichi per effettuare le misurazioni avviene tramite il pannello personale. Qui è possibile anche consultare i risultati.

La creazione di un incarico per la misurazione si compone di tre fasi: scelta del tipo di misurazione, selezione del sensore, scelta del periodo di misurazione.

Le misurazioni possono essere dei seguenti tipi: ping, traceroute, DNS, SSL, HTTP, NTP. Le impostazioni dettagliate di un tipo specifico di misurazione, escluse quelle particolari legate a un protocollo o strumento specifico, comprendono: indirizzo target, protocollo di rete, numero di pacchetti nella misurazione e intervallo tra le misurazioni, dimensione del pacchetto e intervallo tra i pacchetti, grado di casualità nello spostamento del tempo di inizio dell'invio dei pacchetti.

La selezione dei sensori è possibile tramite il loro identificatore o in base al paese di collocazione, alla regione, al sistema autonomo, ai tag, ecc.

Il periodo delle misurazioni è definito dall'orario di inizio e di fine.

I risultati delle misurazioni sono disponibili sul sito nel pannello personale, ed è anche possibile ottenerli in formato json. In generale, i risultati delle misurazioni rappresentano indicatori quantitativi che caratterizzano la disponibilità di un nodo o di un servizio.

Per gli utenti, le possibilità di misurazione sono rappresentate da un ampio, ma piuttosto limitato, spettro. Tuttavia, è evidente che le capacità del sistema prevedono la generazione di pacchetti con praticamente qualsiasi configurazione, il che apre possibilità molto più ampie per misurare lo stato della rete Internet.

Di seguito è riportato un esempio di risultati grezzi di misurazioni singole con le impostazioni predefinite. Nelle misurazioni di ping, traceroute e SSL, come obiettivo è stato scelto l'indirizzo IP habr.com, DNS — l'indirizzo IP del server DNS di Google, NTP — l'indirizzo IP del server NTP ntp1.stratum2.ru. In tutte le misurazioni è stato utilizzato un sensore situato a Vladivostok.

Ping

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Traceroute

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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}]

Conclusione

La rete RIPE Atlas è uno strumento utile che consente di monitorare in tempo quasi reale la disponibilità di oggetti e servizi su Internet.

I dati raccolti tramite la rete RIPE Atlas possono essere utili per operatori di rete, ricercatori, comunità tecnica e chiunque sia interessato a garantire il buon funzionamento di Internet e desideri saperne di più sulle strutture di rete fondamentali e sui flussi di dati che mantengono il funzionamento di Internet su scala globale.

P.S. RIPE Atlas non è l'unico del suo genere; ci sono alternative, ad esempio questo.

Fonte: habr.com

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