Ky studim shpjegon se si dështimi i një sistemi autonom (AS) ndikon në lidhjen globale të një rajoni të caktuar, veçanërisht kur bëhet fjalë për ofruesin më të madh të shërbimit të internetit (ISP) në atë vend. Lidhja me internetin në nivel rrjeti drejtohet nga ndërveprimet ndërmjet sistemeve autonome. Ndërsa numri i rrugëve alternative midis AS-ve rritet, lind toleranca ndaj gabimeve dhe rritet stabiliteti i internetit në një vend të caktuar. Megjithatë, disa shtigje bëhen më të rëndësishme se të tjerat, dhe të kesh sa më shumë shtigje alternative është përfundimisht e vetmja mënyrë për të siguruar besueshmërinë e sistemit (në kuptimin AS).
Lidhja globale e çdo AS, pavarësisht nëse është një ofrues i vogël interneti ose një gjigant ndërkombëtar me miliona konsumatorë shërbimi, varet nga sasia dhe cilësia e rrugëve të tij drejt ofruesve të nivelit 1. Si rregull, Tier-1 nënkupton një kompani ndërkombëtare që ofron shërbim global të transitit IP dhe lidhje me operatorë të tjerë të nivelit 1. Megjithatë, nuk ka asnjë detyrim brenda një klubi të caktuar elitar për të mbajtur një lidhje të tillë. Vetëm tregu mund të motivojë kompani të tilla që të lidhen pa kushte me njëra-tjetrën, duke ofruar shërbime me cilësi të lartë. A është ky një nxitje e mjaftueshme? Ne do t'i përgjigjemi kësaj pyetjeje më poshtë në seksionin mbi lidhjen IPv6.
Nëse një ISP humb qoftë edhe një nga lidhjet e tij të nivelit 1, ai ka të ngjarë të mos jetë i disponueshëm në disa pjesë të botës.
Matja e besueshmërisë së internetit
Imagjinoni që AS të përjetojë degradim të konsiderueshëm të rrjetit. Ne po kërkojmë një përgjigje për pyetjen e mëposhtme: "Çfarë përqindje e AS në këtë rajon mund të humbasë lidhjen me operatorët Tier-1, duke humbur kështu disponueshmërinë globale"?
Metodologji KërkimiPse të simuloni një situatë të tillë? Në mënyrë të rreptë, kur BGP dhe bota e rrugëtimit të interdomaineve ishin në fazën e projektimit, krijuesit supozuan se çdo AS jo-transit do të kishte të paktën dy ofrues në rrjedhën e sipërme për të siguruar tolerancën e gabimeve në rast se njëri prej tyre dështon. Sidoqoftë, në realitet gjithçka është krejtësisht ndryshe - më shumë se 45% e ISP-ve kanë vetëm një lidhje me transitin në rrjedhën e sipërme. Një grup marrëdhëniesh jokonvencionale midis ISP-ve të tranzitit redukton më tej besueshmërinë e përgjithshme. Pra, a po bien ISP-të e tranzitit? Përgjigja është po, dhe kjo ndodh mjaft shpesh. Pyetja e duhur në këtë rast është: "Kur një ISP i caktuar do të përjetojë degradim të lidhjes?" Nëse probleme të tilla duken të largëta për dikë, ia vlen të kujtojmë ligjin e Murphy: "Çdo gjë që mund të shkojë keq, do të shkojë keq".
Për të simuluar një skenar të ngjashëm, ne përdorim të njëjtin model për të tretin vit radhazi. Në të njëjtin vit, ne jo vetëm që përsëritëm llogaritjet e mëparshme - ne zgjeruam ndjeshëm fushën e kërkimit tonë. Hapat e mëposhtëm janë ndjekur për të vlerësuar besueshmërinë e AS:
- Për çdo AS në botë, ne marrim të gjitha shtigjet alternative për operatorët e nivelit 1 duke përdorur modelin e marrëdhënieve AS, i cili shërben si thelbi i produktit Qrator.Radar;
- Duke përdorur bazën gjeodatabase IPIP, ne vendosëm çdo adresë IP të çdo AS në vendin përkatës;
- Për çdo AS, ne kemi llogaritur pjesën e hapësirës së adresës së saj që korrespondon me rajonin e zgjedhur. Kjo ndihmoi në filtrimin e situatave ku një ISP mund të ketë një prani në një pikë shkëmbimi në një vend të caktuar, por nuk ka një prani në rajon në tërësi. Një shembull ilustrues është Hong Kongu, ku qindra anëtarë të shkëmbimit më të madh të internetit në Azi HKIX shkëmbejnë trafik me prani zero në segmentin e internetit të Hong Kongut;
- Pasi kemi marrë rezultate të qarta për AS në rajon, ne vlerësojmë ndikimin e një dështimi të mundshëm të kësaj AS në AS të tjera dhe vendet në të cilat ato janë të pranishme;
- Përfundimisht, për secilin vend, ne gjetëm AS-në specifike që preku përqindjen më të madhe të AS-ve të tjera në atë rajon. AS-të e huaja nuk do të merren parasysh.
Besueshmëria IPv4
Më poshtë mund të shihni 20 vendet më të mira për sa i përket besueshmërisë për sa i përket tolerancës së gabimeve në rast të një dështimi të vetëm AS. Në praktikë, kjo do të thotë se vendi ka lidhje të mirë në internet dhe përqindja pasqyron përqindjen e AS-ve që do të humbasin lidhjen globale nëse AS-ja më e madhe dështon.
Fakte të shkurtra:
- SHBA zbritën me 11 pozicione nga vendi i 7-të në vendin e 18-të;
- Bangladeshi u largua nga 20 vendet e para;
- Ukraina u ngjit me 8 pozicione në vendin e 4-të;
- Austria doli nga 20 vendet e para;
- Dy vende kthehen në top 20: Italia dhe Luksemburgu pas daljes përkatësisht në 2017 dhe 2018.
Lëvizje interesante ndodhin në renditjen e qëndrueshmërisë çdo vit. Vitin e kaluar kemi shkruar se performanca e përgjithshme e 20 vendeve më të mira nuk kishte ndryshuar shumë që nga viti 2017. Vlen të përmendet se vit pas viti ne shohim një prirje pozitive globale drejt përmirësimit të besueshmërisë dhe disponueshmërisë së përgjithshme. Për të ilustruar këtë pikë, ne krahasojmë ndryshimet mesatare dhe mesatare gjatë 4 viteve në vlerësimin e përgjithshëm të qëndrueshmërisë IPv4 në të 233 vendet.
Numri i vendeve që kanë arritur të reduktojnë varësinë e tyre nga një AS të vetme në më pak se 10% (një shenjë e rezistencës së lartë) është rritur me 5 krahasuar me vitin e kaluar, duke arritur në 2019 segmente kombëtare që nga shtatori 35.
Kështu, si tendenca më domethënëse e vërejtur gjatë periudhës sonë të studimit, ne identifikojmë një rritje të ndjeshme në elasticitetin e rrjeteve në mbarë botën, si në IPv4 ashtu edhe në IPv6.
Rezistenca IPv6
Ne kemi përsëritur për disa vite që supozimi i gabuar se IPv6 funksionon njësoj si IPv4 është një problem themelor strukturor në procesin e zhvillimit dhe zbatimit të IPv6.
Vitin e kaluar ne kemi shkruar për luftërat e ngjashme që vazhdojnë jo vetëm në IPv6, por edhe në IPv4, ku Cogent dhe Hurricane Electric nuk komunikojnë me njëri-tjetrin. Këtë vit u befasuam kur zbuluam se një palë tjetër rivalësh të vitit të kaluar, Deutsche Telekom dhe Verizon US, vendosën me sukses peering IPv6 në maj 2019. Nuk ka gjasa të gjeni ndonjë përmendje të tij, por ky është një hap i madh - dy ofrues të mëdhenj të nivelit 1 kanë ndaluar së luftuari dhe më në fund kanë krijuar një lidhje peer-to-peer duke përdorur një protokoll që ne të gjithë duam shumë më tepër zhvillim.
Për të siguruar lidhje të plotë dhe besueshmëri më të lartë, shtigjet drejt operatorëve të nivelit 1 duhet të jenë të pranishme gjatë gjithë kohës. Ne llogaritëm gjithashtu përqindjen e AS-ve në një vend që kanë vetëm lidhje të pjesshme në IPv6 për shkak të luftërave të kolegëve. Këtu janë rezultatet:
Një vit më vonë, IPv4 mbetet dukshëm më i besueshëm se IPv6. Besueshmëria dhe qëndrueshmëria mesatare e IPv4 në 2019 është 62,924%, dhe 54,53% për IPv6. IPv6 ka ende një përqindje të lartë të vendeve me disponueshmëri të dobët globale - domethënë një përqindje të lartë të lidhjes së pjesshme.
Krahasuar me vitin e kaluar, ne pamë një përmirësim të dukshëm në tre vendet e mëdha, veçanërisht në dimensionin e pjesshëm të lidhjes. Vitin e kaluar, Venezuela kishte 33%, Kina 65% dhe Emiratet e Bashkuara Arabe 25%. Ndërsa Venezuela dhe Kina kanë përmirësuar ndjeshëm lidhjen e tyre, duke adresuar sfidat serioze të rrjeteve pjesërisht të ndërlidhura, Emiratet e Bashkuara Arabe kanë mbetur pa vrull pozitiv në këtë fushë.
Akses me brez të gjerë dhe regjistrime PTR
Duke përsëritur pyetjen që i kemi bërë vetes që nga viti i kaluar: "A është e vërtetë që ofruesi kryesor në një vend ndikon gjithmonë në besueshmërinë rajonale më shumë se të gjithë të tjerët apo çdo tjetër?", ne kemi zhvilluar një metrikë shtesë për studim të mëtejshëm. Ndoshta ofruesi më i rëndësishëm (sipas bazës së klientëve) i internetit në një zonë të caktuar nuk do të jetë domosdoshmërisht sistemi autonom që bëhet më i rëndësishmi në ofrimin e lidhjes globale.
Vitin e kaluar, ne përcaktuam se treguesi më i saktë i rëndësisë aktuale të një ofruesi mund të bazohet në analizën e të dhënave të PTR. Ato përdoren zakonisht për kërkime të kundërta DNS: duke përdorur një adresë IP, mund të identifikohet një emër hosti ose emri i domain-it të lidhur.
Kjo do të thotë që PTR mund të mundësojë matjen e pajisjeve specifike në hapësirën e adresave të një operatori individual. Meqenëse ne tashmë i njohim AS-të më të mëdha për çdo vend në botë, ne mund të numërojmë të dhënat PTR në rrjetet e këtyre ofruesve, duke përcaktuar pjesën e tyre midis të gjitha regjistrave PTR në rajon. Vlen të bëni menjëherë një mohim: ne numëruam VETËM regjistrimet PTR dhe nuk llogaritëm raportin e adresave IP pa regjistrime PTR me adresat IP me regjistrime PTR.
Pra, në vijim po flasim ekskluzivisht për adresat IP me të pranishme të dhënat PTR. Nuk është një rregull i përgjithshëm krijimi i tyre, kjo është arsyeja pse disa ofrues përfshijnë PTR dhe të tjerët jo.
Ne treguam se sa nga këto adresa IP me të dhënat e specifikuara PTR do të shkëputeshin në rast të një shkëputjeje nga/së bashku me sistemin autonom më të madh (nga PTR) në vendin e specifikuar. Shifra pasqyron përqindjen e të gjitha adresave IP me mbështetje PTR në rajon.
Le të krahasojmë 20 vendet më të besuara nga renditja e IPv4 2019 me renditjen PTR:
Natyrisht, qasja që merr parasysh të dhënat PTR jep rezultate krejtësisht të ndryshme. Në shumicën e rasteve, jo vetëm që AS qendrore në rajon ndryshon, por përqindja e paqëndrueshmërisë për AS në fjalë është krejtësisht e ndryshme. Në të gjitha rajonet që janë të besueshme, nga pikëpamja e disponueshmërisë globale, numri i adresave IP me mbështetje PTR që do të shkëputen për shkak të rënies së AS është dhjetëra herë më i lartë.
Kjo mund të nënkuptojë që ISP-ja kryesore kombëtare zotëron gjithmonë përdoruesit përfundimtarë. Kështu, duhet të supozojmë se kjo përqindje përfaqëson pjesën e përdoruesit dhe bazës së klientit të ISP-së që do të ndërpritet (në rast se kalimi në një ofrues alternativ nuk është i mundur) në rast të një dështimi. Nga ky këndvështrim, vendet nuk duken më aq të besueshme sa duken nga pikëpamja transitore. I lëmë lexuesit përfundimet e mundshme nga krahasimi i 20 top IPv4 me vlerat e vlerësimit PTR.
Detaje të ndryshimeve në vende të veçanta
Si zakonisht në këtë seksion, ne fillojmë me një hyrje shumë të veçantë AS174 - Cogent. Vitin e kaluar ne përshkruam ndikimin e tij në Evropë, ku AS174 është identifikuar si kritik për 5 nga 20 vendet kryesore në Indeksin e Rezistencës IPv4. Këtë vit Cogent ruan një prani në top 20 për besueshmërinë, megjithatë, me disa ndryshime - veçanërisht në Belgjikë dhe Spanjë, AS174 është zëvendësuar si AS më kritik. Në vitin 2019, për Belgjikën u bë AS6848 - Telenet, dhe për Spanjën - AS12430 - Vodafone.
Tani, le t'i hedhim një vështrim më të afërt dy vendeve me rezultate historikisht të mira elasticiteti që kanë bërë ndryshimet më domethënëse gjatë vitit të kaluar: Ukraina dhe Shtetet e Bashkuara të Amerikës.
Së pari, Ukraina ka përmirësuar ndjeshëm pozicionin e saj në renditjen e IPv4. Për detaje, ne iu drejtuam Max Tulyev, një anëtar bordi i Shoqatës së Internetit të Ukrainës, për detaje rreth asaj që ndodhi në vendin e tij gjatë 12 muajve të fundit:
“Ndryshimi më i rëndësishëm që shohim në Ukrainë është rënia e kostove të transitit të të dhënave. Kjo u lejon kompanive më fitimprurëse të internetit të marrin lidhje të shumta në rrjedhën e sipërme jashtë kufijve tanë. Hurricane Electric është veçanërisht aktiv në treg, duke ofruar "tranzit ndërkombëtar" pa një kontratë të drejtpërdrejtë sepse nuk heqin prefikset nga shkëmbimet - ata thjesht shpallin konin e klientit në IXP-të lokale."
AS kryesore për Ukrainën ka ndryshuar nga AS1299 Telia në AS3255 UARNET. Z. Tulyev shpjegoi se, duke qenë një ish-rrjet arsimor, UARNET tani është bërë një rrjet aktiv tranziti, veçanërisht në Ukrainën Perëndimore.
Tani le të kalojmë në një pjesë tjetër të Tokës - në SHBA.
Pyetja jonë kryesore është mjaft e thjeshtë - cilat janë detajet e rënies me 11 shkallë të qëndrueshmërisë së SHBA-së?
Në vitin 2018, SHBA u rendit e 7-ta me 4,04% të vendit duke humbur potencialisht disponueshmërinë globale nëse AS209 dështon. Raporti ynë i vitit 2018 jep një pasqyrë të asaj që po ndryshonte në Shtetet e Bashkuara një vit më parë:
“Por lajmi i madh është ajo që ndodhi në Shtetet e Bashkuara. Për dy vjet rresht - 2016 dhe 2017 - ne kemi identifikuar AS174 të Cogent si një ndryshim të lojës në këtë treg. Ky nuk është më rasti - në vitin 2018, AS 209 CenturyLink e zëvendësoi atë, duke i çuar Shtetet e Bashkuara tre vende në vendin e 7-të në renditjen IPv4."
Rezultatet e 2019-ës tregojnë se Shtetet e Bashkuara renditen në vendin e 18-të me rezultatin e saj të qëndrueshmërisë që bie në 6,83%—një ndryshim prej më shumë se 2,5%, që zakonisht mjafton për të rënë nga 20 vendet e para në renditjen e rezistencës IPv4.
Ne kontaktuam themeluesin e Hurricane Electric, Mike Leber për komentin e tij mbi situatën:
“Ky është një ndryshim i natyrshëm pasi interneti global vazhdon të rritet. Infrastruktura e TI-së në çdo vend po rritet dhe po modernizohet për të mbështetur një ekonomi informacioni që ndryshon dhe evoluon vazhdimisht. Produktiviteti përmirëson përvojën dhe të ardhurat e klientit. Infrastruktura lokale e TI-së përmirëson produktivitetin. Këto janë forca makro-tekno-ekonomike.”
Është gjithmonë interesante të analizohet se çfarë po ndodh në ekonominë më të madhe në botë, veçanërisht kur vërejmë një rënie kaq të konsiderueshme në vlerësimin e besueshmërisë. Si kujtesë, vitin e kaluar ne vumë re zëvendësimin e AS174 të Cogent me AS209 të CenturyLink në Shtetet e Bashkuara. Këtë vit, CenturyLink humbi pozicionin e tij si AS kritik i vendit ndaj një sistemi tjetër të pavarur, AS3356 të Level3. Kjo nuk është për t'u habitur pasi të dy kompanitë kanë përfaqësuar në mënyrë efektive një organizatë që nga marrja e 2017. Tani e tutje, lidhja e CenturyLink varet plotësisht nga lidhja e Level3. Mund të konkludohet se rënia e përgjithshme e besueshmërisë lidhet me një incident që ndodhi në rrjetin Level3/CenturyLink në fund të vitit 2018, kur 4 pako rrjeti të paidentifikuara ndërprenë internetin për disa orë në një zonë të madhe të Shteteve të Bashkuara. . Kjo ngjarje sigurisht që ndikoi në aftësinë e CenturyLink/Level3 për të ofruar tranzit për lojtarët më të mëdhenj të vendit, disa prej të cilëve mund të kenë kaluar te ofruesit e tjerë të tranzitit ose thjesht të kenë diversifikuar lidhjet e tyre në rrjedhën e sipërme dhe të poshtme. Megjithatë, pavarësisht nga të gjitha sa më sipër, Niveli 3 mbetet ofruesi më i rëndësishëm i lidhjes për SHBA-në, mbyllja e të cilit mund të rezultojë në mungesë të disponueshmërisë globale për pothuajse 7% të sistemeve autonome lokale që mbështeten në këtë tranzit.
Italia u rikthye në top 20 në vendin e 17-të me të njëjtin AS12874 Fastweb, që ka të ngjarë të jetë rezultat i një përmirësimi të ndjeshëm në cilësinë dhe sasinë e shtigjeve drejt këtij ofruesi. Në fund të fundit, së bashku me të në 2017-ën, Italia zbriti në vendin e 21-të, duke lënë 20-shen e parë.
Në vitin 2019, Singapori, i cili hyri në 20 renditjet e para vetëm vitin e kaluar, por u hodh drejt e në vendin e 5-të, mori përsëri një ASN të ri kritik. Vitin e kaluar u përpoqëm të shpjegonim ndryshimet në rajonet e Azisë Juglindore. Këtë vit, AS kritike për Singaporin ka ndryshuar nga AS3758 SingNet e vitit të kaluar në AS4657 Starnet. Me këtë ndryshim, rajoni humbi vetëm një pozicion, duke zbritur në vendin e 6-të të renditjes në vitin 2019.
Kina bëri një kërcim të dukshëm nga vendi i 113-të në 2018-ën në vendin e 78-të në 2019-ën, me një ndryshim prej rreth 5% në fuqinë IPv4 sipas metodologjisë sonë. Në IPv6, lidhja e pjesshme e Kinës ka rënë nga 65,93% vitin e kaluar në pak më shumë se 20% këtë vit. ASN primar në IPv6 ndryshoi nga AS9808 China Mobile në 2018 në AS4134 në 2019. Në IPv4, AS4134, i cili është në pronësi të China Telecom, ka qenë kritik për shumë vite.
Në IPv6, në të njëjtën kohë, segmenti kinez i internetit ra me 20 vende në renditjen e qëndrueshmërisë 2019 - nga 10% vitin e kaluar në 23,5% në 2019.
Ndoshta, e gjithë kjo tregon vetëm një gjë të thjeshtë - China Telecom po përmirëson në mënyrë aktive infrastrukturën e saj, duke mbetur rrjeti kryesor i komunikimit për Kinën me internetin e jashtëm.
Me rreziqet në rritje të sigurisë kibernetike dhe, në fakt, një fluks të vazhdueshëm lajmesh për sulmet ndaj infrastrukturës së internetit, është koha që të gjitha qeveritë, kompanitë private dhe publike, por mbi të gjitha, përdoruesit e zakonshëm të vlerësojnë me kujdes pozicionet e tyre. Rreziqet që lidhen me lidhjen rajonale duhet të shqyrtohen me kujdes dhe ndershmëri, duke analizuar nivelet e vërteta të besueshmërisë. Edhe vlerat e ulëta në vlerësimin e brishtësisë mund të shkaktojnë probleme reale të disponueshmërisë në rast të një sulmi masiv ndaj një ofruesi të madh, mbarëkombëtar të një shërbimi kritik, të themi DNS. Mos harroni gjithashtu se bota e jashtme do të shkëputet nga shërbimet dhe të dhënat e vendosura brenda rajonit në rast të një humbjeje të plotë të lidhjes.
Hulumtimi ynë tregon qartë se tregjet konkurruese të ISP-ve dhe operatorëve po zhvillohen përfundimisht për t'u bërë shumë më të qëndrueshme dhe më elastike ndaj rreziqeve brenda dhe madje edhe përtej një rajoni të caktuar. Pa një treg konkurrues, dështimi i një AS mund dhe do të rezultojë në humbjen e lidhjes së rrjetit për një pjesë të konsiderueshme të përdoruesve në një vend ose rajon më të gjerë.
Burimi: www.habr.com