Šiame tyrime paaiškinama, kaip vienos autonominės sistemos (AS) gedimas paveikia pasaulinį konkretaus regiono ryšį, ypač kai kalbama apie didžiausią interneto paslaugų teikėją (IPT) toje šalyje. Interneto ryšį tinklo lygiu lemia autonominių sistemų sąveika. Didėjant alternatyvių maršrutų tarp AS skaičiui, atsiranda atsparumas gedimams ir didėja interneto stabilumas tam tikroje šalyje. Tačiau kai kurie keliai tampa svarbesni už kitus, o kuo daugiau alternatyvių kelių galiausiai yra vienintelis būdas užtikrinti sistemos patikimumą (AS prasme).
Bet kurios AS pasaulinis ryšys, nesvarbu, ar tai nedidelis interneto tiekėjas, ar tarptautinis milžinas, turintis milijonus paslaugų vartotojų, priklauso nuo jos kelių į 1 lygio teikėjus kiekio ir kokybės. Paprastai „Tier-1“ reiškia tarptautinę įmonę, siūlančią pasaulinę IP tranzito paslaugą ir ryšį su kitais „Tier-1“ operatoriais. Tačiau tam tikrame elitiniame klube nėra jokios pareigos palaikyti tokį ryšį. Tik rinka gali motyvuoti tokias įmones besąlygiškai jungtis tarpusavyje, teikiant aukštos kokybės paslaugas. Ar tai pakankamai paskata? Į šį klausimą atsakysime toliau skyriuje apie IPv6 ryšį.
Jei interneto paslaugų teikėjas praras nors vieną iš savo 1 lygio jungčių, kai kuriose pasaulio vietose jis greičiausiai bus neprieinamas.
Interneto patikimumo matavimas
Įsivaizduokite, kad AS patiria didelį tinklo pablogėjimą. Ieškome atsakymo į šį klausimą: „Kiek procentų AS šiame regione gali prarasti ryšį su 1 lygio operatoriais ir taip prarasti visuotinį pasiekiamumą“?
Mokslinių tyrimų metodologijaKam imituoti tokią situaciją? Griežtai kalbant, kai BGP ir tarpdomeninio maršruto parinkimo pasaulis buvo projektavimo stadijoje, kūrėjai manė, kad kiekviena ne tranzitinė AS turės bent du tiekėjus, kurie užtikrintų atsparumą gedimams, jei vienas iš jų sugestų. Tačiau iš tikrųjų viskas yra visiškai kitaip – daugiau nei 45% IPT turi tik vieną ryšį su tranzitu prieš srovę. Netradicinių ryšių tarp tranzito IPT rinkinys dar labiau sumažina bendrą patikimumą. Taigi, ar mažėja tranzito IPT? Atsakymas yra taip, ir tai nutinka gana dažnai. Šiuo atveju teisingas klausimas yra: „Kada konkretus IPT susidurs su ryšio pablogėjimu? Jei kam nors tokios problemos atrodo tolimos, verta prisiminti Merfio dėsnį: „Viskas, kas gali suklysti, ir suklys“.
Siekdami imituoti panašų scenarijų, trečius metus iš eilės vykdome tą patį modelį. Tais pačiais metais ne tik kartojome ankstesnius skaičiavimus – gerokai išplėtėme savo tyrimų apimtį. Siekiant įvertinti AS patikimumą, buvo atlikti šie veiksmai:
- Kiekvienai AS pasaulyje gauname visus alternatyvius kelius į 1 pakopos operatorius, naudojant AS santykių modelį, kuris yra Qrator.Radar produkto pagrindas;
- Naudodami IPIP geoduomenų bazę, kiekvieną AS IP adresą susiejome su atitinkama šalimi;
- Kiekvienai AS apskaičiavome jos adresų erdvės dalį, atitinkančią pasirinktą regioną. Tai padėjo išfiltruoti situacijas, kai IPT gali būti mainų taške tam tikroje šalyje, bet neveikia visame regione. Iliustratyvus pavyzdys yra Honkongas, kuriame šimtai didžiausios Azijos interneto biržos HKIX narių keičiasi srautu, Honkongo interneto segmente visai nedalyvauja;
- Gavę aiškius AS rezultatus regione, įvertiname galimo šios AS gedimo poveikį kitoms AS ir šalims, kuriose jos yra;
- Galiausiai kiekvienai šaliai nustatėme konkrečią AS, kuri paveikė didžiausią procentą kitų AS tame regione. Užsienio AS nebus svarstoma.
IPv4 patikimumas
Žemiau galite pamatyti 20 geriausių šalių pagal patikimumą ir atsparumą gedimams vieno AS gedimo atveju. Praktiškai tai reiškia, kad šalyje yra geras interneto ryšys, o procentas atspindi AS, kurios praras visuotinį ryšį, jei suges didžiausia AS, dalį.
Trumpi faktai:
- JAV nukrito 11 pozicijų iš 7 į 18 vietą;
- Bangladešas paliko 20 geriausių;
- Ukraina pakilo 8 pozicijomis į 4 vietą;
- Austrija iškrito iš 20 geriausių;
- Į geriausiųjų dvidešimtuką grįžta dvi šalys: Italija ir Liuksemburgas, pasitraukusios atitinkamai 20 ir 2017 m.
Kasmet tvarumo reitinguose vyksta įdomūs judėjimai. Pernai rašėme, kad bendras 20 geriausių šalių rodiklis beveik nepasikeitė nuo 2017 m. Verta paminėti, kad metai iš metų matome teigiamą pasaulinę tendenciją didinti patikimumą ir bendrą prieinamumą. Norėdami tai iliustruoti, palyginame vidutinius ir medianinius bendro IPv4 tvarumo įvertinimo pokyčius per 4 metus visose 233 šalyse.
Palyginti su praėjusiais metais, šalių, kurioms pavyko sumažinti savo priklausomybę nuo vienos AS iki mažiau nei 10 % (didelio atsparumo ženklas), skaičius padidėjo 5 ir 2019 m. rugsėjo mėn. pasiekė 35 nacionalinius segmentus.
Taigi, kaip reikšmingiausią mūsų tyrimo laikotarpiu pastebėtą tendenciją, nustatome reikšmingą tinklų atsparumo padidėjimą visame pasaulyje tiek IPv4, tiek IPv6.
IPv6 atsparumas
Jau keletą metų kartojame, kad klaidinga prielaida, kad IPv6 veikia taip pat, kaip ir IPv4, yra esminė struktūrinė IPv6 kūrimo ir diegimo proceso problema.
Praėjusiais metais rašėme apie tarpusavio karus, besitęsiančius ne tik IPv6, bet ir IPv4, kur Cogent ir Hurricane Electric nebendrauja tarpusavyje. Šiais metais nustebome sužinoję, kad kita praėjusių metų konkurentų pora „Deutsche Telekom“ ir „Verizon US“ 6 m. gegužės mėn. sėkmingai įdiegė IPv2019 tarpusavio ryšį. Vargu ar rasite apie tai paminėjimo, bet tai didžiulis žingsnis – du dideli 1 lygio tiekėjai nustojo kovoti ir pagaliau užmezgė lygiavertį ryšį naudodami protokolą, kurį visi norime kur kas labiau tobulinti.
Siekiant užtikrinti visišką ryšį ir didžiausią patikimumą, visada turi būti keliai į 1 pakopos operatorius. Taip pat apskaičiavome ASes procentą šalyje, kurios dėl tarpusavio karų turi tik dalinį IPv6 ryšį. Štai rezultatai:
Po metų IPv4 išlieka žymiai patikimesnis nei IPv6. Vidutinis IPv4 patikimumas ir stabilumas 2019 m. yra 62,924%, o IPv54,53 - 6%. IPv6 vis dar turi didelę dalį šalių, kurių pasaulinis pasiekiamumas prastas, ty didelis dalinio ryšio procentas.
Palyginti su praėjusiais metais, pastebėjome reikšmingą pagerėjimą trijose didelėse šalyse, ypač dalinio ryšio aspekto srityje. Pernai Venesuela turėjo 33%, Kinija 65%, o JAE 25%. Nors Venesuela ir Kinija gerokai pagerino savo ryšį, spręsdamos rimtus iš dalies sujungtų tinklų iššūkius, JAE šioje srityje liko be teigiamo postūmio.
Plačiajuosčio ryšio prieiga ir PTR įrašai
Pakartodami klausimą, kurį sau užduodame nuo praėjusių metų: „Ar tiesa, kad pirmaujantis tiekėjas šalyje visada daro didesnį poveikį regioniniam patikimumui nei visi kiti ar bet kuris kitas?“, sukūrėme papildomą metriką tolesniam tyrimui. Bene reikšmingiausias (pagal klientų bazę) interneto tiekėjas tam tikroje srityje nebūtinai bus autonominė sistema, kuri tampa svarbiausia teikiant pasaulinį ryšį.
Praėjusiais metais nustatėme, kad tiksliausias tiekėjo faktinės svarbos rodiklis gali būti pagrįstas PTR įrašų analize. Paprastai jie naudojami atvirkštinėms DNS paieškoms: naudojant IP adresą galima nustatyti susietą pagrindinio kompiuterio pavadinimą arba domeno pavadinimą.
Tai reiškia, kad PTR gali leisti matuoti konkrečią įrangą atskiro operatoriaus adresų erdvėje. Kadangi jau žinome didžiausias kiekvienos pasaulio šalies AS, galėtume suskaičiuoti PTR įrašus šių teikėjų tinkluose, nustatydami jų dalį tarp visų regiono PTR įrašų. Verta iš karto padaryti atsakomybės atsisakymą: skaičiavome TIK PTR įrašus ir neskaičiavome IP adresų be PTR įrašų ir IP adresų su PTR įrašais santykio.
Taigi, toliau kalbame tik apie IP adresus su PTR įrašais. Jų kūrimas nėra įprasta taisyklė, todėl kai kurie teikėjai įtraukia PTR, o kiti ne.
Parodėme, kiek iš šių IP adresų su nurodytais PTR įrašais būtų atjungta atsijungus nuo/kartu su didžiausia (pagal PTR) autonomine sistema nurodytoje šalyje. Skaičius atspindi visų IP adresų su PTR palaikymu regione procentinę dalį.
Palyginkime 20 patikimiausių šalių iš 4 m. IPv2019 reitingų su PTR reitingu:
Akivaizdu, kad požiūris, pagal kurį atsižvelgiama į PTR įrašus, duoda visiškai skirtingus rezultatus. Daugeliu atvejų keičiasi ne tik centrinė AS regione, bet ir minėtos AS nestabilumo procentas yra visiškai skirtingas. Visuose pasaulinio pasiekiamumo požiūriu patikimuose regionuose IP adresų su PTR palaikymu, kurie bus atjungti dėl AS kritimo, skaičius yra dešimtis kartų didesnis.
Tai gali reikšti, kad pirmaujantis nacionalinis IPT visada priklauso galutiniams vartotojams. Taigi turime daryti prielaidą, kad šis procentas atspindi IPT vartotojų ir klientų bazės dalį, kuri bus atjungta (jei neįmanoma pereiti prie alternatyvaus teikėjo) gedimo atveju. Šiuo požiūriu šalys nebeatrodo tokios patikimos, kaip atrodo tranzito požiūriu. Paliekame skaitytojui galimas išvadas palyginus 20 geriausių IPv4 su PTR įvertinimo reikšmėmis.
Išsami informacija apie pokyčius atskirose šalyse
Kaip įprasta šioje dalyje, pradedame nuo labai ypatingo AS174 įrašo – Cogent. Praėjusiais metais apibūdinome jo poveikį Europoje, kur AS174 yra nustatytas kaip svarbus 5 iš 20 geriausių IPv4 atsparumo indekso šalių. Šiais metais „Cogent“ išlieka patikimumo 20-uke, tačiau su tam tikrais pakeitimais – ypač Belgijoje ir Ispanijoje AS174 buvo pakeistas kaip svarbiausia AS. 2019 m. Belgijoje jis tapo AS6848 – Telenet, o Ispanijai – AS12430 – „Vodafone“.
Dabar atidžiau pažvelkime į dvi šalis, turinčias istoriškai gerus atsparumo balus, kurios per pastaruosius metus padarė reikšmingiausių pokyčių: Ukrainą ir Jungtines Amerikos Valstijas.
Pirma, Ukraina smarkiai pagerino savo poziciją IPv4 reitinge. Norėdami gauti daugiau informacijos, kreipėmės į Maxą Tuljevą, Ukrainos interneto asociacijos valdybos narį, norėdami sužinoti daugiau apie tai, kas įvyko jo šalyje per pastaruosius 12 mėnesių:
„Svarbiausias pokytis, kurį matome Ukrainoje, yra duomenų tranzito išlaidų sumažėjimas. Tai leidžia pelningiausioms interneto įmonėms įsigyti kelis ryšius už mūsų ribų. „Hurricane Electric“ ypač aktyviai veikia rinkoje, siūlydamas „tarptautinį tranzitą“ be tiesioginės sutarties, nes jie nepašalina prefiksų iš biržų – jie tiesiog praneša apie kliento kūgį vietiniuose IXP.
Pagrindinis AS Ukrainai pasikeitė iš AS1299 Telia į AS3255 UARNET. Ponas Tuljevas paaiškino, kad UARNET, būdamas anksčiau švietimo tinklu, dabar tapo aktyviu tranzito tinklu, ypač Vakarų Ukrainoje.
Dabar persikelkime į kitą Žemės dalį – į JAV.
Mūsų pagrindinis klausimas gana paprastas – kokios yra 11 laipsnių JAV atsparumo sumažėjimo detalės?
2018 m. JAV užėmė 7 vietą, o 4,04 % šalies gali prarasti pasaulinį pasiekiamumą, jei AS209 nepavyks. Mūsų 2018 m. ataskaitoje pateikiama šiek tiek įžvalgos apie tai, kas pasikeitė Jungtinėse Valstijose prieš metus:
„Tačiau didžioji naujiena yra tai, kas nutiko Jungtinėse Valstijose. Dvejus metus iš eilės – 2016 ir 2017 m. – nustatėme, kad Cogent's AS174 šioje rinkoje keičia žaidimą. Taip nebėra – 2018 m. AS 209 CenturyLink jį pakeitė ir JAV pakilo trimis vietomis į 7 vietą IPv4 reitinge.
2019 m. rezultatai rodo, kad Jungtinės Valstijos užėmė 18 vietą, o jos atsparumo balas sumažėjo iki 6,83 % – tai yra daugiau nei 2,5 % pokytis, kurio paprastai pakanka, kad IPv20 atsparumo reitinge iškristų iš 4 geriausių.
Susisiekėme su „Hurricane Electric“ įkūrėju Mike'u Leberiu dėl jo komentaro apie situaciją:
„Tai natūralus pokytis, nes pasaulinis internetas ir toliau auga. Kiekvienos šalies IT infrastruktūra auga ir modernėja, kad palaikytų nuolat besikeičiančią ir besikeičiančią informacinę ekonomiką. Produktyvumas pagerina klientų patirtį ir padidina pajamas. Vietinė IT infrastruktūra gerina produktyvumą. Tai makrotechnoekonominės jėgos“.
Visada įdomu paanalizuoti, kas vyksta didžiausioje pasaulio ekonomikoje, ypač kai stebime tokį reikšmingą patikimumo reitingo kritimą. Primename, kad praėjusiais metais pastebėjome, kad Jungtinėse Valstijose Cogent's AS174 buvo pakeistas CenturyLink AS209. Šiais metais „CenturyLink“ prarado svarbios šalies AS poziciją kitai autonominei sistemai – „Level3356“ AS3. Tai nenuostabu, nes nuo 2017 m. perėmimo šios dvi bendrovės veiksmingai atstovavo vienai organizacijai. Nuo šiol „CenturyLink“ ryšys visiškai priklauso nuo 3 lygio ryšio. Galima daryti išvadą, kad bendras patikimumo sumažėjimas yra susijęs su incidentu, įvykusiu Level3/CenturyLink tinkle 2018 m. pabaigoje, kai 4 neatpažinti tinklo paketai kelioms valandoms nutraukė internetą didelėje JAV teritorijoje. . Šis įvykis neabejotinai paveikė „CenturyLink“ / „Level3“ gebėjimą teikti tranzitą didžiausiems šalies žaidėjams, kai kurie iš jų galėjo pereiti prie kitų tranzito paslaugų teikėjų arba tiesiog diversifikuoti savo ryšius pirmyn ir pasroviui. Tačiau, nepaisant visų aukščiau išvardintų dalykų, „Level3“ išlieka svarbiausiu JAV ryšio tiekėju, kurį uždarius, beveik 7 % vietinių autonominių sistemų, kurios priklauso nuo šio tranzito, gali trūkti visuotinio pasiekiamumo.
Italija grįžo į 20 geriausių 17-oje vietoje su tuo pačiu AS12874 Fastweb, o tai tikriausiai yra reikšmingo šio teikėjo kelių kokybės ir kiekio pagerėjimo rezultatas. Juk kartu su juo 2017-aisiais Italija nukrito į 21 vietą, palikdama geriausių dvidešimtuką.
2019 m. Singapūras, kuris tik pernai pateko į 20 geriausių reitingų, bet šoktelėjo tiesiai į 5 vietą, vėl gavo naują kritinį ASN. Pernai bandėme paaiškinti pokyčius Pietryčių Azijos regionuose. Šiais metais svarbioji Singapūro AS pasikeitė iš praėjusių metų AS3758 SingNet į AS4657 Starnet. Su šiuo pokyčiu regionas prarado tik vieną poziciją ir 6 metais reitinge nukrito į 2019 vietą.
Kinija padarė puikų šuolį iš 113 vietos 2018 m. į 78 vietą 2019 m., o pagal mūsų metodiką IPv5 stiprumas pasikeitė maždaug 4 %. Naudojant IPv6, Kinijos dalinis ryšys sumažėjo nuo 65,93% praėjusiais metais iki šiek tiek daugiau nei 20% šiais metais. Pagrindinis IPv6 ASN pakeistas iš AS9808 China Mobile 2018 m. į AS4134 2019 m. IPv4 AS4134, kuris priklauso China Telecom, buvo labai svarbus daugelį metų.
Tuo pačiu metu Kinijos interneto segmentas IPv6 20 m. tvarumo reitinge nukrito 2019 vietų – nuo 10 % pernai iki 23,5 % 2019 m.
Ko gero, visa tai rodo tik vieną paprastą dalyką – „China Telecom“ aktyviai tobulina savo infrastruktūrą, išlikdama pagrindiniu Kinijos ryšių tinklu su išoriniu internetu.
Didėjant kibernetinio saugumo rizikai ir, tiesą sakant, nuolat sklindant naujienoms apie atakas prieš interneto infrastruktūrą, laikas visoms vyriausybėms, privačioms ir valstybinėms įmonėms, bet labiausiai – paprastiems vartotojams atidžiai įvertinti savo pozicijas. Rizika, susijusi su regioniniu ryšiu, turi būti išnagrinėta atidžiai ir sąžiningai, analizuojant tikrąjį patikimumo lygį. Netgi žemos pažeidžiamumo įvertinimo vertės gali sukelti realių pasiekiamumo problemų, jei įvyktų didžiulė ataka prieš didelį, visos šalies mastu svarbios paslaugos teikėją, tarkime, DNS. Taip pat nepamirškite, kad visiškai nutrūkus ryšiui išorinis pasaulis bus atjungtas nuo paslaugų ir duomenų, esančių regione.
Mūsų tyrimai aiškiai rodo, kad konkurencingos IPT ir operatorių rinkos galiausiai vystosi, kad taptų daug stabilesnės ir atsparesnės rizikai tam tikrame regione ir net už jo ribų. Be konkurencinės rinkos, vienos AS gedimas gali lemti ir lems, kad didelė dalis vartotojų šalyje ar platesniame regione gali prarasti tinklo ryšį.
Šaltinis: www.habr.com