Бұл зерттеу бір автономды жүйенің (АЖ) істен шығуы белгілі бір аймақтың жаһандық қосылымына қалай әсер ететінін түсіндіреді, әсіресе бұл елдегі ең ірі интернет-провайдер (ISP) туралы сөз болғанда. Желі деңгейіндегі Интернетке қосылу автономды жүйелер арасындағы өзара әрекеттесу арқылы жүзеге асырылады. АС арасындағы альтернативті жолдар саны артқан сайын, ақауларға төзімділік пайда болады және белгілі бір елде Интернеттің тұрақтылығы артады. Дегенмен, кейбір жолдар басқаларға қарағанда маңыздырақ болады және мүмкіндігінше көп баламалы жолдардың болуы, сайып келгенде, жүйе сенімділігін қамтамасыз етудің жалғыз жолы (AS мағынасында).
Кез келген АС-ның ғаламдық байланысы, мейлі ол кішігірім интернет-провайдер немесе миллиондаған қызмет тұтынушылары бар халықаралық алпауыт болсын, оның 1-деңгейдегі провайдерлерге баратын жолдарының саны мен сапасына байланысты. Әдетте, Tier-1 ғаламдық IP транзиттік қызметін және басқа Tier-1 операторларына қосылуды ұсынатын халықаралық компанияны білдіреді. Дегенмен, белгілі бір элиталық клубта мұндай байланысты сақтауға міндеттеме жоқ. Тек нарық мұндай компанияларды жоғары сапалы қызмет көрсете отырып, бір-бірімен сөзсіз байланысуға итермелей алады. Бұл ынталандыру жеткілікті ме? Бұл сұраққа төменде IPv6 қосылымы бөлімінде жауап береміз.
Егер Интернет провайдері өзінің 1-деңгейлі қосылымдарының біреуін де жоғалтса, ол әлемнің кейбір бөліктерінде қолжетімсіз болуы мүмкін.
Интернет сенімділігін өлшеу
AS айтарлықтай желінің деградациясына ұшырағанын елестетіп көріңіз. Біз келесі сұраққа жауап іздейміз: «Осы аймақтағы AS-тің қанша пайызы Tier-1 операторларымен байланысын жоғалтып, сол арқылы жаһандық қолжетімділікті жоғалтуы мүмкін»?
Зерттеу әдістемесіНеліктен мұндай жағдайды имитациялау керек? Дәлірек айтқанда, BGP және доменаралық маршруттау әлемі жобалау сатысында болғанда, жасаушылар әрбір транзиттік емес AS-те олардың біреуі сәтсіз болған жағдайда ақауларға төзімділікті қамтамасыз ету үшін кемінде екі жоғары ағындық провайдер болады деп есептеді. Дегенмен, іс жүзінде бәрі мүлдем басқаша - Интернет провайдерлерінің 45% -дан астамы жоғары ағынмен транзитке бір ғана қосылымға ие. Транзиттік провайдерлер арасындағы дәстүрлі емес қарым-қатынастар жиынтығы жалпы сенімділікті одан әрі төмендетеді. Сонымен, транзиттік провайдерлер құлдырап жатыр ма? Жауап иә және бұл жиі болады. Бұл жағдайда дұрыс сұрақ: «Белгілі бір Интернет провайдері қосылу мүмкіндігінің нашарлауына қашан ұшырайды?» Егер мұндай мәселелер біреуге алыс болып көрінсе, Мерфидің заңын есте ұстаған жөн: «Қате болуы мүмкін нәрсенің бәрі дұрыс емес».
Ұқсас сценарийді модельдеу үшін біз бір үлгіні үшінші жыл қатарынан іске қосамыз. Сол жылы біз бұрынғы есептерді қайталап қана қойған жоқпыз – зерттеуіміздің ауқымын едәуір кеңейттік. АС сенімділігін бағалау үшін келесі қадамдар орындалды:
- Әлемдегі әрбір АС үшін Qrator.Radar өнімінің өзегі ретінде қызмет ететін AS қарым-қатынас үлгісін пайдалана отырып, деңгей-1 операторларына барлық балама жолдарды аламыз;
- IPIP геодеректер базасын пайдалана отырып, біз әрбір АС-ның әрбір IP мекенжайын сәйкес елмен салыстырдық;
- Әрбір АС үшін таңдалған аймаққа сәйкес оның мекенжай кеңістігінің үлесін есептедік. Бұл ISP белгілі бір елдегі айырбастау нүктесінде болуы мүмкін, бірақ жалпы аймақта қатысуы жоқ жағдайларды сүзуге көмектесті. Көрнекі мысал ретінде Гонконгты келтіруге болады, мұнда Азиядағы ең ірі HKIX интернет алмасуының жүздеген мүшелері Гонконг интернет сегментінде нөлдік қатысумен трафикпен алмасады;
- Аймақтағы АС үшін нақты нәтижелерге қол жеткізіп, біз осы АС ықтимал істен шығуының басқа АС және олар бар елдерге әсерін бағалаймыз;
- Сайып келгенде, әрбір ел үшін біз сол аймақтағы басқа АС-тердің ең үлкен пайызына әсер еткен нақты АС-ты таптық. Шетелдік АС қарастырылмайды.
IPv4 сенімділігі
Төменде сіз бір рет AS істен шыққан жағдайда ақауларға төзімділік тұрғысынан сенімділік бойынша 20 үздік елді көре аласыз. Іс жүзінде бұл елде жақсы интернет байланысы бар дегенді білдіреді, ал пайыздық көрсеткіш ең үлкен АС істен шыққан жағдайда жаһандық қосылымды жоғалтатын АС үлесін көрсетеді.
Қысқаша мәліметтер:
- АҚШ 11 орыннан 7 орынға 18 позицияға төмендеді;
- Бангладеш үздік 20-дан қалды;
- Украина 8 позицияға көтеріліп, 4-орынға көтерілді;
- Австрия үздік 20-дан шығып қалды;
- Екі ел алғашқы жиырмалыққа қайта оралды: Италия мен Люксембург сәйкесінше 20 және 2017 жылдары шыққаннан кейін.
Жыл сайын тұрақтылық рейтингінде қызықты қозғалыстар орын алады. Өткен жылы біз 20 үздік елдің жалпы көрсеткіштері 2017 жылдан бері көп өзгермегенін жазған болатынбыз. Айта кетейік, біз жылдан жылға сенімділік пен жалпы қолжетімділікті арттыруға бағытталған оң жаһандық үрдісті байқаймыз. Осы тармақты көрсету үшін біз барлық 4 елдегі жалпы IPv4 тұрақтылық рейтингіндегі 233 жылдағы орташа және медиандық өзгерістерді салыстырамыз.
Бір АС-қа тәуелділігін 10%-дан азға дейін төмендете алған елдердің саны (жоғары тұрақтылықтың белгісі) өткен жылмен салыстырғанда 5-ке артып, 2019 жылдың қыркүйегіндегі жағдай бойынша 35 ұлттық сегментке жетті.
Осылайша, зерттеу кезеңімізде байқалған ең маңызды тенденция ретінде біз бүкіл әлем бойынша IPv4 және IPv6 сияқты желілердің тұрақтылығының айтарлықтай өсуін анықтаймыз.
IPv6 икемділігі
Біз бірнеше жыл бойы IPv6 жүйесі IPv4 сияқты жұмыс істейді деген қате болжам IPv6 әзірлеу және енгізу процесіндегі негізгі құрылымдық мәселе екенін қайталап келеміз.
Өткен жылы біз тек IPv6-да ғана емес, сонымен қатар Cogent және Hurricane Electric бір-бірімен байланыспайтын IPv4-те де жалғасатын теңдесті соғыстар туралы жазғанбыз. Биылғы жылы біз өткен жылғы бәсекелестердің тағы бір жұбы, Deutsche Telekom және Verizon US 6 жылдың мамыр айында IPv2019 теңдестіру жүйесін сәтті орнатқанына таң қалдық. Сіз бұл туралы бірде-бір сөз таба алмайсыз, бірақ бұл үлкен қадам - екі үлкен деңгейлі-1 провайдерлері күресуді тоқтатты және ақырында бәріміз көбірек дамытқымыз келетін протоколды пайдалана отырып, тең дәрежелі байланыс орнатты.
Толық қосылымды және ең жоғары сенімділікті қамтамасыз ету үшін 1-деңгейдегі операторларға жолдар әрқашан болуы керек. Біз сондай-ақ теңдесті соғыстардың салдарынан IPv6 жүйесінде ішінара қосылымы бар елдегі AS пайызын есептедік. Міне нәтижелер:
Бір жылдан кейін IPv4 IPv6-ға қарағанда әлдеқайда сенімді болып қала береді. 4 жылы IPv2019 орташа сенімділігі мен тұрақтылығы 62,924%, ал IPv54,53 үшін 6% құрайды. IPv6 әлі де жаһандық қолжетімділігі нашар елдердің жоғары үлесіне ие, яғни ішінара қосылудың жоғары пайызы.
Өткен жылмен салыстырғанда біз үш ірі елде, әсіресе, ішінара қосылу өлшемінде айтарлықтай жақсарғанын байқадық. Өткен жылы Венесуэлада 33%, Қытайда 65% және БАӘ 25% болды. Венесуэла мен Қытай ішінара қосылған желілердің күрделі мәселелерін шеше отырып, өз байланыстарын айтарлықтай жақсартқанымен, БАӘ бұл салада оң серпінсіз қалды.
Кең жолақты қатынас және PTR жазбалары
Өткен жылдан бері өзімізге қоятын сұрақты қайталай отырып: «Елдегі жетекші провайдер әрқашан аймақтық сенімділікке басқаларға немесе басқаларға қарағанда көбірек әсер ететіні рас па?», біз әрі қарай зерттеу үшін қосымша метрика әзірледік. Бәлкім, белгілі бір аймақтағы ең маңызды (тұтынушы базасы бойынша) Интернет-провайдер жаһандық қосылымды қамтамасыз етуде ең маңызды болып табылатын автономды жүйе болуы міндетті емес.
Өткен жылы біз провайдердің нақты маңыздылығының ең дәл көрсеткіші PTR жазбаларын талдауға негізделуі мүмкін екенін анықтадық. Олар әдетте кері DNS іздеулері үшін пайдаланылады: IP мекенжайын пайдалану арқылы байланысты хост атын немесе домен атауын анықтауға болады.
Бұл PTR жеке оператордың мекенжай кеңістігінде нақты жабдықты өлшеуге мүмкіндік беретінін білдіреді. Біз әлемдегі әрбір ел үшін ең үлкен АС-ті білетіндіктен, біз осы провайдерлердің желілеріндегі PTR жазбаларын санай аламыз, олардың аймақтағы барлық PTR жазбалары арасындағы үлесін анықтай аламыз. Бірден бас тарту туралы мәлімдеме жасаған жөн: біз ТЕК PTR жазбаларын санадық және PTR жазбалары жоқ IP мекенжайларының PTR жазбалары бар IP мекенжайларына қатынасын есептемедік.
Сонымен, төменде біз тек PTR жазбалары бар IP мекенжайлары туралы айтамыз. Оларды жасау жалпы ереже емес, сондықтан кейбір провайдерлерде PTR бар, ал басқалары жоқ.
Біз көрсетілген елдегі ең үлкен (PTR бойынша) автономды жүйеден/бірге ажыратылған жағдайда көрсетілген PTR жазбалары бар осы IP мекенжайларының қаншасы ажыратылатынын көрсеттік. Көрсеткіш аймақтағы PTR қолдауы бар барлық IP мекенжайларының пайызын көрсетеді.
20 жылғы IPv4 рейтингіндегі ең сенімді 2019 елді PTR рейтингімен салыстырайық:
PTR жазбаларын қарастыратын тәсіл мүлдем басқа нәтижелер беретіні анық. Көп жағдайда аймақтағы орталық АС өзгеріп қана қоймайды, бірақ аталған АС үшін тұрақсыздық пайызы мүлдем басқаша. Жаһандық қолжетімділік тұрғысынан сенімді барлық аймақтарда AS төмендеуіне байланысты ажыратылатын PTR қолдауы бар IP мекенжайларының саны ондаған есе көп.
Бұл жетекші ұлттық провайдер әрқашан соңғы пайдаланушыларға иелік ететінін білдіруі мүмкін. Осылайша, бұл пайыз ақаулық орын алған жағдайда (балама провайдерге ауысу мүмкін болмаған жағдайда) үзілетін ISP пайдаланушысы мен тұтынушы базасының бөлігін білдіреді деп болжауға тиіспіз. Осы тұрғыдан алғанда елдер транзиттік тұрғыдан қарағандай сенімді болып көрінбейді. Оқырманға ең жақсы 20 IPv4-ті PTR рейтингтік мәндерімен салыстыру арқылы мүмкін болатын қорытындыларды қалдырамыз.
Жеке елдердегі өзгерістер туралы мәліметтер
Бұл бөлімде әдеттегідей, біз өте ерекше AS174 жазбасынан бастаймыз - Cogent. Өткен жылы біз оның Еуропадағы әсерін сипаттадық, мұнда AS174 IPv5 төзімділік индексіндегі ең жақсы 20 елдің 4-і үшін маңызды болып табылады. Осы жылы Кожент сенімділік бойынша алғашқы 20-ға кіреді, дегенмен кейбір өзгерістермен - атап айтқанда Бельгия мен Испанияда AS174 ең маңызды AS ретінде ауыстырылды. 2019 жылы Бельгия үшін ол AS6848 - Telenet, ал Испания үшін - AS12430 - Vodafone болды.
Енді өткен жыл ішінде ең маңызды өзгерістерге қол жеткізген тарихи жақсы тұрақтылық ұпайлары бар екі елді толығырақ қарастырайық: Украина мен Америка Құрама Штаттары.
Біріншіден, Украина IPv4 рейтингінде өз позициясын күрт жақсартты. Толық ақпарат алу үшін біз Украина интернет қауымдастығының басқарма мүшесі Макс Тулиевке хабарласып, оның елінде соңғы 12 айда не болғанын білдік:
«Украинада біз көріп отырған ең маңызды өзгеріс – деректерді тасымалдау құнының төмендеуі. Бұл көптеген табысты интернет-компанияларға біздің шекарамыздан тыс көптеген жоғары ағындық қосылымдарды алуға мүмкіндік береді. Hurricane Electric нарықта әсіресе белсенді, тікелей келісімшартсыз «халықаралық транзит» ұсынады, өйткені олар биржалардан префикстерді алып тастамайды - олар тек жергілікті IXP-де тұтынушы конусын жариялайды.
Украина үшін негізгі AS AS1299 Telia-дан AS3255 UARNET-ке өзгерді. Тулиев мырза UARNET бұрынғы білім беру желісі болғандықтан, қазір әсіресе Батыс Украинада белсенді транзиттік желіге айналғанын түсіндірді.
Енді Жердің басқа бөлігіне – АҚШ-қа көшейік.
Біздің негізгі сұрағымыз өте қарапайым - АҚШ-тың тұрақтылығының 11 сатыға төмендеуінің егжей-тегжейлері қандай?
2018 жылы АҚШ 7-ші орынды иеленді, елдің 4,04%-ы AS209 сәтсіз болған жағдайда жаһандық қолжетімділігін жоғалтуы мүмкін. Біздің 2018 жылғы есеп Америка Құрама Штаттарында бір жыл бұрын не өзгергені туралы біраз түсінік береді:
«Бірақ үлкен жаңалық - Құрама Штаттарда болған оқиға. Екі жыл қатарынан - 2016 және 2017 - біз Cogent's AS174-ті осы нарықтағы ойын өзгертуші ретінде анықтадық. Бұл енді олай емес — 2018 жылы AS 209 CenturyLink оны ауыстырып, Америка Құрама Штаттарын IPv7 рейтингінде үш сатыға жоғарылап, 4-орынға шығарды».
2019 жылдың нәтижелері Америка Құрама Штаттарының тұрақтылық көрсеткіші 18%-ға дейін төмендеп, 6,83-ші орынға ие болғанын көрсетеді – бұл 2,5%-дан астам өзгеріс, әдетте IPv20 тұрақтылық рейтингіндегі алғашқы 4-дан түсіп қалу үшін жеткілікті.
Біз Hurricane Electric негізін қалаушы Майк Леберге жағдай туралы түсініктеме алу үшін хабарластық:
«Бұл ғаламдық интернеттің өсуіне байланысты табиғи өзгеріс. Әр елде IT инфрақұрылымы үнемі өзгеріп, дамып отыратын ақпараттық экономиканы қолдау үшін өсіп, жаңаруда. Өнімділік тұтынушы тәжірибесі мен кірісін жақсартады. Жергілікті IT инфрақұрылымы өнімділікті арттырады. Бұл макротехно-экономикалық күштер».
Әлемдегі ең ірі экономикада не болып жатқанын талдау әрқашан қызықты, әсіресе сенімділік рейтингінің айтарлықтай төмендеуін байқаған кезде. Естеріңізге сала кетейік, өткен жылы біз Cogent AS174-тің Америка Құрама Штаттарында CenturyLink-тің AS209 ауыстырылғанын атап өткен болатынбыз. Осы жылы CenturyLink елдегі маңызды AS ретіндегі орнын басқа дербес жүйе, Level3356-тің AS3 жүйесіне жоғалтты. Бұл таңқаларлық емес, өйткені екі компания 2017 жылдан бері бір ұйымды тиімді таныстырды. Бұдан былай CenturyLink қосылымы толығымен Level3 қосылымына тәуелді. Сенімділіктің жалпы төмендеуі 3 жылдың соңында Level2018/CenturyLink желісінде орын алған оқиғамен байланысты деп қорытынды жасауға болады, ол кезде 4 белгісіз желі пакеттері Америка Құрама Штаттарының үлкен аумағында Интернетті бірнеше сағатқа үзді. . Бұл оқиға, әрине, CenturyLink/Level3-тің елдің ең ірі ойыншыларына транзитпен қамтамасыз ету қабілетіне әсер етті, олардың кейбіреулері басқа транзиттік провайдерлерге ауысқан немесе жай ғана жоғары және төмен ағынды қосылымдарын әртараптандырған болуы мүмкін. Дегенмен, жоғарыда айтылғандардың бәріне қарамастан, Level3 АҚШ үшін ең маңызды қосылым провайдері болып қала береді, оның жабылуы осы транзитке сүйенетін жергілікті автономды жүйелердің 7% дерлік жаһандық қолжетімділіктің болмауына әкелуі мүмкін.
Италия бірдей AS20 Fastweb көмегімен 17-ші орындағы алғашқы 12874-ға қайта оралды, бұл осы провайдерге баратын жолдардың сапасы мен санының айтарлықтай жақсаруының нәтижесі болуы мүмкін. Өйткені, онымен бірге 2017 жылы Италия 21-орынға түсіп, үздік 20-дан қалды.
2019 жылы өткен жылы ғана үздік 20 рейтингке енген, бірақ бірден 5-орынға көтерілген Сингапур қайтадан жаңа сыни ASN алды. Өткен жылы біз Оңтүстік-Шығыс Азия аймақтарындағы өзгерістерді түсіндіруге тырыстық. Биылғы жылы Сингапур үшін маңызды AS өткен жылғы AS3758 SingNet-тен AS4657 Starnet-ке өзгерді. Бұл өзгеріс арқылы облыс 6 жылғы рейтингте 2019-орынға түсіп, бір ғана позицияны жоғалтты.
Қытай 113 жылғы 2018-ші орыннан 78 жылы 2019-ші орынға керемет секірді, біздің әдістеме бойынша IPv5 күші шамамен 4% өзгерді. IPv6 жүйесінде Қытайдың ішінара қосылу мүмкіндігі өткен жылғы 65,93%-дан биыл 20%-дан сәл ғана асты. IPv6 жүйесіндегі негізгі ASN 9808 жылы AS2018 China Mobile-дан 4134 жылы AS2019-ке өзгерді. IPv4 жүйесінде China Telecom компаниясына тиесілі AS4134 көп жылдар бойы маңызды болды.
IPv6-да, сонымен бірге, интернеттің қытайлық сегменті 20 жылғы тұрақтылық рейтингінде 2019 сатыға төмендеді - өткен жылғы 10%-дан 23,5 жылы 2019%-ға дейін.
Бәлкім, мұның бәрі бір ғана қарапайым нәрсені көрсетеді - China Telecom Қытай үшін сыртқы интернетпен негізгі байланыс желісі болып қала отырып, өзінің инфрақұрылымын белсенді түрде жетілдіруде.
Өсіп келе жатқан киберқауіпсіздік тәуекелдері және шын мәнінде, Интернет инфрақұрылымына шабуылдар туралы жаңалықтардың үздіксіз ағыны кезінде барлық үкіметтерге, жеке және мемлекеттік компанияларға, бірақ ең бастысы, қарапайым пайдаланушыларға өз ұстанымдарын мұқият бағалау уақыты келді. Аймақтық байланысқа байланысты тәуекелдер сенімділіктің шынайы деңгейлерін талдай отырып, мұқият және шынайы түрде қарастырылуы керек. Тіпті сынғыштық рейтингіндегі төмен мәндер маңызды қызметтің ірі, ұлттық провайдеріне жаппай шабуыл жасалған жағдайда нақты қолжетімділік мәселелерін тудыруы мүмкін, дейді DNS. Байланыс толығымен жоғалған жағдайда сыртқы әлем аймақ ішінде орналасқан қызметтер мен деректерден ажыратылатынын да ұмытпаңыз.
Біздің зерттеуіміз бәсекеге қабілетті ISP және тасымалдаушы нарықтар, сайып келгенде, белгілі бір аймақ ішінде және одан тыс жерлерде әлдеқайда тұрақты және тәуекелдерге төзімді болу үшін дамып келе жатқанын анық көрсетеді. Бәсекеге қабілетті нарықсыз бір АС істен шығуы елдегі немесе кеңірек аймақтағы пайдаланушылардың маңызды бөлігі үшін желілік қосылымды жоғалтуы мүмкін және соқтырады.
Ақпарат көзі: www.habr.com