Ipinapaliwanag ng pag-aaral na ito kung paano naaapektuhan ng pagkabigo ng isang autonomous system (AS) ang global connectivity ng isang partikular na rehiyon, lalo na pagdating sa pinakamalaking Internet service provider (ISP) sa bansang iyon. Ang koneksyon sa Internet sa antas ng network ay hinihimok ng mga pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga autonomous system. Habang tumataas ang bilang ng mga alternatibong ruta sa pagitan ng mga AS, tumataas ang fault tolerance at tumataas ang stability ng Internet sa isang partikular na bansa. Gayunpaman, ang ilang mga landas ay nagiging mas mahalaga kaysa sa iba, at ang pagkakaroon ng maraming alternatibong landas hangga't maaari ay ang tanging paraan upang matiyak ang pagiging maaasahan ng system (sa kahulugan ng AS).
Ang pandaigdigang pagkakakonekta ng anumang AS, ito man ay isang menor de edad na provider ng Internet o isang internasyonal na higante na may milyun-milyong mga consumer ng serbisyo, ay nakasalalay sa dami at kalidad ng mga landas nito sa mga Tier-1 na provider. Bilang panuntunan, ang Tier-1 ay nangangahulugang isang internasyonal na kumpanya na nag-aalok ng pandaigdigang serbisyo ng IP transit at koneksyon sa ibang mga operator ng Tier-1. Gayunpaman, walang obligasyon sa loob ng isang partikular na elite club na mapanatili ang gayong koneksyon. Ang merkado lamang ang maaaring mag-udyok sa mga naturang kumpanya na walang kondisyon na kumonekta sa isa't isa, na nagbibigay ng mataas na kalidad na serbisyo. Ito ba ay sapat na insentibo? Sasagutin namin ang tanong na ito sa ibaba sa seksyon sa koneksyon sa IPv6.
Kung ang isang ISP ay mawalan ng kahit isa sa sarili nitong mga koneksyon sa Tier-1, malamang na hindi ito magagamit sa ilang bahagi ng mundo.
Pagsukat sa Internet Reliability
Isipin na ang AS ay nakakaranas ng makabuluhang pagkasira ng network. Naghahanap kami ng sagot sa sumusunod na tanong: "Anong porsyento ng AS sa rehiyong ito ang maaaring mawalan ng koneksyon sa mga Tier-1 na operator, at sa gayon ay nawawalan ng kakayahang magamit sa buong mundo"?
Pamamaraan sa pagsasaliksikBakit gayahin ang ganitong sitwasyon? Sa mahigpit na pagsasalita, noong ang BGP at ang mundo ng interdomain na pagruruta ay nasa yugto ng disenyo, ipinapalagay ng mga creator na ang bawat non-transit AS ay magkakaroon ng hindi bababa sa dalawang upstream provider upang matiyak ang fault tolerance kung sakaling mabigo ang isa sa kanila. Gayunpaman, sa katotohanan ang lahat ay ganap na naiiba - higit sa 45% ng mga ISP ay may isang koneksyon lamang sa transit upstream. Ang isang hanay ng mga hindi kinaugalian na ugnayan sa pagitan ng mga transit ISP ay higit na nagpapababa sa pangkalahatang pagiging maaasahan. Kaya, bumabagsak ba ang mga transit ISP? Ang sagot ay oo, at madalas itong nangyayari. Ang tamang tanong sa kasong ito ay: "Kailan makakaranas ang isang partikular na ISP ng pagkasira ng koneksyon?" Kung ang gayong mga problema ay tila malayo sa isang tao, ito ay nagkakahalaga ng pag-alala sa batas ni Murphy: "Lahat ng maaaring magkamali, ay magkakamali."
Upang gayahin ang isang katulad na senaryo, pinapatakbo namin ang parehong modelo para sa ikatlong magkakasunod na taon. Sa parehong taon, hindi lang namin inulit ang mga nakaraang kalkulasyon - makabuluhang pinalawak namin ang saklaw ng aming pananaliksik. Ang mga sumusunod na hakbang ay sinundan upang suriin ang pagiging maaasahan ng AS:
- Para sa bawat AS sa mundo, nakukuha namin ang lahat ng alternatibong landas sa Tier-1 na mga operator gamit ang AS relationship model, na nagsisilbing core ng Qrator.Radar na produkto;
- Gamit ang IPIP geodatabase, minarkahan namin ang bawat IP address ng bawat AS sa kaukulang bansa nito;
- Para sa bawat AS, kinakalkula namin ang bahagi ng puwang ng address nito na tumutugma sa napiling rehiyon. Nakatulong ito sa pag-filter ng mga sitwasyon kung saan ang isang ISP ay maaaring mayroong presensya sa isang exchange point sa isang partikular na bansa, ngunit walang presensya sa rehiyon sa kabuuan. Isang mapaglarawang halimbawa ang Hong Kong, kung saan daan-daang miyembro ng pinakamalaking internet sa Asya ang nagpapalitan ng trapiko ng HKIX nang walang presensya sa Hong Kong internet segment;
- Sa pagkakaroon ng mga malinaw na resulta para sa AS sa rehiyon, sinusuri namin ang epekto ng isang posibleng pagkabigo ng AS na ito sa iba pang mga AS at sa mga bansa kung saan sila naroroon;
- Sa huli, para sa bawat bansa, nakita namin ang partikular na AS na nakaapekto sa pinakamalaking porsyento ng iba pang mga AS sa rehiyong iyon. Ang mga dayuhang AS ay hindi isasaalang-alang.
pagiging maaasahan ng IPv4
Sa ibaba makikita mo ang nangungunang 20 bansa sa mga tuntunin ng pagiging maaasahan sa mga tuntunin ng pagpapahintulot sa fault kung sakaling magkaroon ng isang pagkabigo sa AS. Sa pagsasagawa, nangangahulugan ito na ang bansa ay may mahusay na koneksyon sa Internet, at ang porsyento ay nagpapakita ng proporsyon ng mga AS na mawawalan ng pandaigdigang koneksyon kung ang pinakamalaking AS ay nabigo.
Mabilis na Katotohanan:
- Bumagsak ang USA ng 11 posisyon mula ika-7 hanggang ika-18 na puwesto;
- Umalis ang Bangladesh sa nangungunang 20;
- Ang Ukraine ay tumaas ng 8 posisyon sa ika-4 na puwesto;
- Bumagsak ang Austria sa nangungunang 20;
- Dalawang bansa ang bumalik sa nangungunang 20: Italy at Luxembourg pagkatapos lumabas noong 2017 at 2018 ayon sa pagkakabanggit.
Ang mga kagiliw-giliw na paggalaw ay nangyayari sa mga ranggo ng pagpapanatili bawat taon. Noong nakaraang taon, isinulat namin na ang pangkalahatang pagganap ng nangungunang 20 bansa ay hindi gaanong nagbago mula noong 2017. Kapansin-pansin na taon-taon ay nakakakita tayo ng positibong pandaigdigang trend tungo sa pinahusay na pagiging maaasahan at pangkalahatang kakayahang magamit. Upang ilarawan ang puntong ito, ikinukumpara namin ang average at median na mga pagbabago sa loob ng 4 na taon sa pangkalahatang rating ng pagpapanatili ng IPv4 sa lahat ng 233 bansa.
Ang bilang ng mga bansang nagawang bawasan ang kanilang dependency sa isang AS sa mas mababa sa 10% (isang tanda ng mataas na katatagan) ay tumaas ng 5 kumpara noong nakaraang taon, na umabot sa 2019 pambansang mga segment noong Setyembre 35.
Kaya, bilang pinakamahalagang trend na naobserbahan sa panahon ng aming pag-aaral, natukoy namin ang isang makabuluhang pagtaas sa katatagan ng mga network sa buong mundo, kapwa sa IPv4 at IPv6.
IPv6 resiliency
Ilang taon na naming inuulit na ang maling pag-aakalang gumagana ang IPv6 sa IPv4 ay isang pangunahing problema sa istruktura sa proseso ng pagbuo at pagpapatupad ng IPv6.
Noong nakaraang taon, isinulat namin ang tungkol sa mga peering war na nagpapatuloy hindi lamang sa IPv6, kundi pati na rin sa IPv4, kung saan hindi nakikipag-usap ang Cogent at Hurricane Electric sa isa't isa. Sa taong ito, nagulat kami nang malaman na isa pang pares ng mga karibal noong nakaraang taon, ang Deutsche Telekom at Verizon US, ay matagumpay na naitatag ang IPv6 peering noong Mayo 2019. Malamang na hindi ka makakahanap ng anumang pagbanggit nito, ngunit ito ay isang malaking hakbang - dalawang malalaking Tier-1 na provider ang huminto sa pakikipaglaban at sa wakas ay nakapagtatag ng isang peer-to-peer na koneksyon gamit ang isang protocol na gusto nating lahat ng higit pang pag-unlad.
Upang matiyak ang ganap na koneksyon at ang pinakamataas na pagiging maaasahan, ang mga landas sa Tier-1 na mga operator ay dapat na naroroon sa lahat ng oras. Kinakalkula din namin ang porsyento ng mga AS sa isang bansa na may bahagyang pagkakakonekta lamang sa IPv6 dahil sa mga peering war. Narito ang mga resulta:
Makalipas ang isang taon, nananatiling mas maaasahan ang IPv4 kaysa sa IPv6. Ang average na pagiging maaasahan at katatagan ng IPv4 sa 2019 ay 62,924%, at 54,53% para sa IPv6. Ang IPv6 ay mayroon pa ring mataas na proporsyon ng mga bansang may mahinang kakayahang magamit sa buong mundoβiyon ay, isang mataas na porsyento ng bahagyang pagkakakonekta.
Kung ikukumpara noong nakaraang taon, nakita natin ang makabuluhang pagpapabuti sa tatlong malalaking bansa, lalo na sa partial connectivity dimension. Noong nakaraang taon, ang Venezuela ay may 33%, China 65% at ang UAE 25%. Habang ang Venezuela at China ay makabuluhang napabuti ang kanilang sariling koneksyon, na tinutugunan ang mga seryosong hamon ng bahagyang magkakaugnay na mga network, ang UAE ay naiwan na walang positibong momentum sa lugar na ito.
Broadband access at mga PTR record
Inuulit ang tanong na itinatanong namin sa aming sarili mula noong nakaraang taon: "Totoo ba na ang nangungunang provider sa isang bansa ay palaging nakakaapekto sa pagiging maaasahan ng rehiyon nang higit sa lahat o anumang iba pa?", bumuo kami ng karagdagang sukatan para sa karagdagang pag-aaral. Marahil ang pinakamahalaga (ayon sa base ng customer) ng Internet provider sa isang partikular na lugar ay hindi nangangahulugang ang autonomous system na nagiging pinakamahalaga sa pagbibigay ng pandaigdigang koneksyon.
Noong nakaraang taon, natukoy namin na ang pinakatumpak na tagapagpahiwatig ng aktwal na kahalagahan ng isang provider ay maaaring batay sa pagsusuri ng mga tala ng PTR. Karaniwang ginagamit ang mga ito para sa reverse DNS lookup: gamit ang isang IP address, maaaring matukoy ang isang nauugnay na hostname o domain name.
Nangangahulugan ito na maaaring paganahin ng PTR ang pagsukat ng mga partikular na kagamitan sa address space ng indibidwal na operator. Dahil alam na namin ang pinakamalaking AS para sa bawat bansa sa mundo, maaari naming bilangin ang mga PTR record sa mga network ng mga provider na ito, na tinutukoy ang kanilang bahagi sa lahat ng PTR record sa rehiyon. Sulit na gumawa kaagad ng disclaimer: binilang namin ang mga PTR record LAMANG at hindi kinakalkula ang ratio ng mga IP address na walang mga PTR record sa mga IP address na may mga PTR record.
Kaya, sa mga sumusunod ay eksklusibo ang pinag-uusapan natin tungkol sa mga IP address na may mga tala ng PTR. Ito ay hindi isang pangkalahatang tuntunin upang lumikha ng mga ito, kung kaya't ang ilang mga provider ay nagsasama ng mga PTR at ang iba ay hindi.
Ipinakita namin kung ilan sa mga IP address na ito na may tinukoy na mga tala ng PTR ang madidiskonekta sakaling magkaroon ng pagkakakonekta mula/kasama ang pinakamalaking (ng PTR) na autonomous system sa tinukoy na bansa. Ang figure ay sumasalamin sa porsyento ng lahat ng mga IP address na may suporta sa PTR sa rehiyon.
Ihambing natin ang 20 pinakapinagkakatiwalaang bansa mula sa 4 IPv2019 ranking sa PTR ranking:
Malinaw, ang diskarte na isinasaalang-alang ang mga tala ng PTR ay nagbibigay ng ganap na magkakaibang mga resulta. Sa karamihan ng mga kaso, hindi lamang nagbabago ang gitnang AS sa rehiyon, ngunit ang porsyento ng kawalang-tatag para sa nasabing AS ay ganap na naiiba. Sa lahat ng rehiyong maaasahan, mula sa punto ng view ng global availability, ang bilang ng mga IP address na may suporta sa PTR na madidiskonekta dahil sa pagkahulog ng AS ay sampu-sampung beses na mas mataas.
Ito ay maaaring mangahulugan na ang nangungunang pambansang ISP ay palaging nagmamay-ari ng mga end user. Kaya, dapat nating ipagpalagay na ang porsyentong ito ay kumakatawan sa bahagi ng user at customer base ng ISP na puputulin (sa kaganapan na ang paglipat sa isang alternatibong provider ay hindi posible) sa kaganapan ng isang pagkabigo. Mula sa puntong ito, ang mga bansa ay tila hindi na maaasahan gaya ng pagtingin nila mula sa isang transit point of view. Ipinauubaya namin sa mambabasa ang mga posibleng konklusyon mula sa paghahambing ng nangungunang 20 IPv4 sa mga halaga ng rating ng PTR.
Mga detalye ng mga pagbabago sa mga indibidwal na bansa
Gaya ng dati sa seksyong ito, magsisimula tayo sa isang napakaespesyal na entry ng AS174 - Cogent. Noong nakaraang taon, binalangkas namin ang epekto nito sa Europe, kung saan tinukoy ang AS174 bilang kritikal para sa 5 sa nangungunang 20 bansa sa IPv4 Resilience Index. Sa taong ito, ang Cogent ay nagpapanatili ng presensya sa nangungunang 20 para sa pagiging maaasahan, gayunpaman, na may ilang mga pagbabago - lalo na sa Belgium at Spain, ang AS174 ay pinalitan bilang ang pinaka-kritikal na AS. Noong 2019, para sa Belgium ito ay naging AS6848 - Telenet, at para sa Spain - AS12430 - Vodafone.
Ngayon, tingnan natin nang maigi ang dalawang bansang may mahusay na mga marka ng resiliency sa kasaysayan na gumawa ng pinakamahahalagang pagbabago sa nakalipas na taon: Ukraine at United States of America.
Una, ang Ukraine ay napabuti nang husto ang sarili nitong posisyon sa ranggo ng IPv4. Para sa mga detalye, bumaling kami kay Max Tulyev, isang board member ng Ukrainian Internet Association, para sa mga detalye tungkol sa nangyari sa kanyang bansa sa nakalipas na 12 buwan:
"Ang pinakamahalagang pagbabago na nakikita natin sa Ukraine ay ang pagbaba sa mga gastos sa transit ng data. Binibigyang-daan nito ang karamihan sa mga kumikitang kumpanya sa Internet na makakuha ng maraming upstream na koneksyon sa labas ng aming mga hangganan. Partikular na aktibo ang Hurricane Electric sa merkado, na nag-aalok ng "international transit" nang walang direktang kontrata dahil hindi nila inaalis ang mga prefix sa mga palitan - inaanunsyo lang nila ang customer cone sa mga lokal na IXP."
Ang pangunahing AS para sa Ukraine ay nagbago mula AS1299 Telia patungong AS3255 UARNET. Ipinaliwanag ni G. Tulyev na, bilang isang dating network na pang-edukasyon, ang UARNET ay naging aktibong network ng transit, lalo na sa Kanlurang Ukraine.
Ngayon lumipat tayo sa ibang bahagi ng Earth - sa USA.
Ang aming pangunahing tanong ay medyo simple - ano ang mga detalye ng 11-bingaw na pagbaba sa katatagan ng US?
Noong 2018, ang US ay niraranggo sa ika-7 na may 4,04% ng bansa na posibleng mawalan ng kakayahang magamit sa buong mundo kung mabibigo ang AS209. Ang aming ulat sa 2018 ay nagbibigay ng ilang insight sa kung ano ang nagbabago sa United States noong nakaraang taon:
"Ngunit ang malaking balita ay kung ano ang nangyari sa Estados Unidos. Sa loob ng dalawang magkasunod na taon - 2016 at 2017 - natukoy namin ang Cogent's AS174 bilang isang game-changer sa market na ito. Hindi na iyon ang kasoβnoong 2018, pinalitan ito ng AS 209 CenturyLink, na nagpapataas sa United States ng tatlong puwesto sa No. 7 sa mga ranggo ng IPv4."
Ang mga resulta ng 2019 ay nagpapakita na ang United States ay nasa ika-18 na ranggo na ang marka ng resilience nito ay bumaba sa 6,83%βisang pagbabagong higit sa 2,5%, na kadalasan ay sapat na para mahulog sa nangungunang 20 sa IPv4 resilience ranking.
Naabot namin ang tagapagtatag ng Hurricane Electric na si Mike Leber para sa kanyang komento sa sitwasyon:
βIto ay isang natural na pagbabago habang ang pandaigdigang Internet ay patuloy na lumalaki. Ang imprastraktura ng IT sa bawat bansa ay lumalaki at nagmo-moderno upang suportahan ang isang ekonomiya ng impormasyon na patuloy na nagbabago at umuunlad. Pinapabuti ng pagiging produktibo ang karanasan at kita ng customer. Ang lokal na imprastraktura ng IT ay nagpapabuti sa pagiging produktibo. Ito ay mga puwersang macro-techno-economic.β
Palaging kawili-wiling pag-aralan kung ano ang nangyayari sa pinakamalaking ekonomiya sa mundo, lalo na kapag nakita natin ang ganoong kapansin-pansing pagbaba sa rating ng pagiging maaasahan. Bilang paalala, noong nakaraang taon ay nabanggit namin ang pagpapalit ng AS174 ng Cogent ng AS209 ng CenturyLink sa United States. Ngayong taon, nawalan ng posisyon ang CenturyLink bilang kritikal na AS ng bansa sa isa pang standalone na sistema, ang AS3356 ng Level3. Hindi ito nakakagulat dahil ang dalawang kumpanya ay epektibong kumatawan sa isang organisasyon mula noong 2017 takeover. Mula ngayon, ang koneksyon ng CenturyLink ay ganap na nakadepende sa pagkakakonekta sa Level3. Maaari itong tapusin na ang pangkalahatang pagbaba sa pagiging maaasahan ay nauugnay sa isang insidente na naganap sa Network ng Level3/CenturyLink sa pagtatapos ng 2018, nang 4 na hindi kilalang network packet ang naantala ang Internet sa loob ng ilang oras sa isang malaking lugar ng Estados Unidos. . Ang kaganapang ito ay tiyak na nakaapekto sa kakayahan ng CenturyLink/Level3 na magbigay ng transit sa mga pinakamalaking manlalaro sa bansa, na ang ilan sa kanila ay maaaring lumipat sa iba pang mga provider ng transit o simpleng pinag-iba ang kanilang upstream at downstream na mga koneksyon. Gayunpaman, sa kabila ng lahat ng nasa itaas, ang Level3 ay nananatiling pinakamahalagang provider ng koneksyon para sa US, kung saan ang pagsasara nito ay maaaring magresulta sa kakulangan ng global availability para sa halos 7% ng mga lokal na autonomous system na umaasa sa transit na ito.
Bumalik ang Italy sa nangungunang 20 sa ika-17 na puwesto na may parehong AS12874 Fastweb, na malamang na resulta ng makabuluhang pagpapabuti sa kalidad at dami ng mga landas patungo sa provider na ito. Pagkatapos ng lahat, kasama niya noong 2017, ang Italy ay bumaba sa ika-21 na puwesto, na iniwan ang nangungunang 20.
Noong 2019, ang Singapore, na pumasok sa nangungunang 20 ranggo noong nakaraang taon ngunit diretsong tumalon sa ika-5 puwesto, ay muling nakatanggap ng bagong kritikal na ASN. Noong nakaraang taon sinubukan naming ipaliwanag ang mga pagbabago sa mga rehiyon ng Southeast Asia. Ngayong taon, ang kritikal na AS para sa Singapore ay nagbago mula noong nakaraang taon na AS3758 SingNet patungong AS4657 Starnet. Sa pagbabagong ito, isang posisyon lang ang nawala sa rehiyon, nahulog sa ika-6 na puwesto sa ranking noong 2019.
Ang China ay gumawa ng kapansin-pansing pagtalon mula sa ika-113 na puwesto noong 2018 hanggang ika-78 noong 2019, na may pagbabago na humigit-kumulang 5% sa lakas ng IPv4 ayon sa aming pamamaraan. Sa IPv6, ang bahagyang pagkakakonekta ng China ay bumaba mula sa 65,93% noong nakaraang taon hanggang sa higit sa 20% sa taong ito. Ang pangunahing ASN sa IPv6 ay nagbago mula sa AS9808 China Mobile noong 2018 patungong AS4134 noong 2019. Sa IPv4, ang AS4134, na pag-aari ng China Telecom, ay naging kritikal sa loob ng maraming taon.
Sa IPv6, sa parehong oras, ang Chinese segment ng Internet ay bumaba ng 20 na lugar sa 2019 sustainability ranking - mula 10% noong nakaraang taon hanggang 23,5% noong 2019.
Malamang, ang lahat ng ito ay nagpapahiwatig lamang ng isang simpleng bagay - ang China Telecom ay aktibong pinapabuti ang imprastraktura nito, na nananatiling pangunahing network ng komunikasyon para sa China gamit ang panlabas na Internet.
Sa lumalaking panganib sa cybersecurity at, sa katunayan, patuloy na daloy ng balita tungkol sa mga pag-atake sa imprastraktura ng Internet, oras na para sa lahat ng gobyerno, pribado at pampublikong kumpanya, ngunit higit sa lahat, ang mga ordinaryong gumagamit ay maingat na suriin ang kanilang sariling mga posisyon. Ang mga panganib na nauugnay sa koneksyon sa rehiyon ay dapat suriin nang mabuti at tapat, na sinusuri ang tunay na antas ng pagiging maaasahan. Kahit na ang mababang halaga sa fragility rating ay maaaring magdulot ng tunay na mga problema sa kakayahang magamit kung sakaling magkaroon ng napakalaking pag-atake sa isang malaking, buong bansa na provider ng isang kritikal na serbisyo, sabi ng DNS. Huwag kalimutan din na ang labas ng mundo ay madidiskonekta sa mga serbisyo at data na matatagpuan sa loob ng rehiyon kung sakaling tuluyang mawala ang koneksyon.
Malinaw na ipinapakita ng aming pananaliksik na ang mapagkumpitensyang ISP at mga merkado ng carrier ay sa huli ay nagbabago upang maging mas matatag at nababanat sa mga panganib sa loob at kahit na sa kabila ng isang partikular na rehiyon. Kung walang mapagkumpitensyang merkado, ang pagkabigo ng isang AS ay maaari at magreresulta sa pagkawala ng koneksyon sa network para sa isang malaking bahagi ng mga user sa isang bansa o mas malawak na rehiyon.
Pinagmulan: www.habr.com