Архитектура Рунета

Как знают наши читатели, Qrator.Radar неустанно исследует глобальную связность протокола BGP, равно как и региональную. Так как «Интернет» является сокращением от «interconnected networks» — «взаимосвязанных сетей», наилучшим способом обеспечения высоких качества и скорости его работы является богатая и разнообразная связность индивидуальных сетей, чье развитие мотивировано в первую очередь конкуренцией.

Отказоустойчивость интернет-соединения в любом отдельно взятом регионе или стране связана с количеством альтернативных маршрутов между автономными системами — AS. Однако, как мы уже неоднократно писали в наших исследованиях ^[1] национальной устойчивости сегментов глобальной сети, некоторые пути становятся более важными по-сравнению с остальными (например, пути до Tier-1 транзитных провайдеров или AS, на которых размещены авторитативные DNS-серверы) — это значит, что наличие как можно большего числа альтернативных маршрутов в итоге является единственным жизнеспособным способом обеспечить надежность системы (в смысле AS).

В этот раз, мы поближе посмотрим на устройство интернет-сегмента Российской Федерации. Есть причины не сводить глаз с данного сегмента: согласно данным, которые предоставляет база данных регистратора RIPE, к РФ относится 6183 AS из 88664 зарегистрированных глобально, что составляет 6,87%.

Такой процент ставит Россию на второе место в мире по данному показателю, сразу после США (30,08% зарегистрированных AS) и перед Бразилией, владеющей 6,34% всех автономных систем. Эффекты, которые возникают вследствие изменений российской связности, могут наблюдаться в других странах ^[2], зависимых от или примыкающих к данной связности и, наконец, на уровне почти любого интернет-провайдера.

Обзор

Диаграмма 1. Распределение автономных систем между странами в IPv4 и IPv6, топ-20 стран

В IPv4 интернет-провайдерами из Российской Федерации анонсируется 33933 из 774859 глобально видимых сетевых префиксов, что представляет 4,38% и ставит российский интернет-сегмент на пятое место такого рейтинга. Данные префиксы, анонсируемые исключительно из RU-сегмента, покрывают 4,3*10^7 уникальных IP-адресов из 2,9*10^9 анонсируемых глобально — 1,51%, 11 место.

Диаграмма 2. Распределение сетевых префиксов между странами в IPv4, топ-20 стран

В рамках IPv6 интернет-провайдерами из Российской Федерации анонсируется 1831 из 65532 глобально видимых префиксов, что представляет 2,79% и 7 место. Данные префиксы покрывают 1.3*10^32 уникальных IPv6 адресов из 1,5*10^34 анонсируемых глобально — 0,84% и 18 место.

Диаграмма 3. Распределение сетевых префиксов между странами в IPv6, топ-20 стран

Индивидуальный размер

Одним из многих способов оценить связность и надежность Интернета в отдельной стране является ранжирование автономных систем, относящихся к данному региону, по количеству анонсируемых префиксов. Данная методика, однако, уязвима к деагрегации маршрутов, что постепенно балансируется фильтрацией избыточно деагрегированных префиксов на оборудовании интернет-провайдеров, в первую очередь по причине постоянного и неизбежного роста таблиц маршрутизации, занимающих память.

Таблица 1. Размер AS по количеству анонсируемых префиксов

Мы используем агрегированный размер анонсированного адресного пространства в качестве более надежной метрики для сравнения размеров автономных систем, который определяет ее потенциал и пределы, до которых она может масштабироваться. Эта метрика не всегда релевантна в IPv6 в силу действующих политик выделения IPv6 адресов RIPE NCC и заложенной в протокол избыточности.

Постепенно, данная ситуация будет балансироваться ростом использования IPv6 в российском сегменте интернета и развитием практик работы с протоколом IPv6.

Таблица 2. Размер AS по количеству анонсируемых IP-адресов

Обе метрики — количество анонсируемых префиксов и агрегированный размер адресного пространства — поддаются манипуляции. Хотя мы и не увидели подобного поведения от упомянутых AS за время проведения исследования.

Связность

Существует 3 основных типа отношений между автономными системами:
• Клиент: платит другой AS за транзит трафика;
• Пиринг-партнер: AS обменивающаяся своим и клиентским трафиком бесплатно;
• Поставщик: получает платежи за транзит трафика от других AS.

Обычно, данные типы взаимоотношений одинаковы для любых двух интернет-провайдеров, что подтверждается в рассматриваемом нами регионе РФ. Тем не менее, иногда бывает, что два интернет-провайдера имеют разные типы отношений в разных регионах, например обмениваясь бесплатно в Европе, но имея коммерческие отношения в Азии.

Таблица 3. Связность AS по количеству клиентов

Количество клиентов заданной AS отображает ее роль, как прямого поставщика услуги интернет-связности коммерческим потребителям.

Таблица 4. Связность AS по количеству пиринг-партнеров

Большое количество пиринг-партнеров может значительно улучшить связность целого региона. Здесь важны, хотя и не обязательны, точки обмена трафиком (IX — Internet Exchange) — крупнейшие интернет-провайдеры обычно не участвуют в региональном обмене (за несколькими, достойными упоминания исключениями, такими как NIXI) из-за природы их бизнеса.

Для контент-провайдера количество пиринг-партнеров может косвенно служить индикатором объема генерируемого трафика — стимул обмениваться большими его объемами бесплатно является фактором мотивации (достаточным для большинства локальных интернет-провайдеров) к тому, чтобы видеть в контент-провайдере достойного кандидата в пиринг-партнеры. Есть и обратные случаи, когда контент-провайдеры не поддерживают политику значительного числа региональных соединений, что делает данный индикатор не слишком точным для оценки размера именно контент-провайдеров, то есть объема генерируемого ими трафика.

Таблица 5. Связность AS по размеру клиентского конуса

Клиентский конус представляет собой множество всех AS, являющихся прямо или косвенно зависимыми на рассматриваемой автономной системе. С экономической точки зрения, каждая AS внутри клиентского конуса является, прямо или косвенно, платящим клиентом. На более высоком уровне, количество AS внутри клиентского конуса, равно как и количество прямых потребителей, является ключевым показателем связности.

Наконец, мы приготовили для вас еще одну таблицу, рассматривающую связность до ядра Рунета. Понимая структуру ядра региональной связности, исходя из числа прямых клиентов и размера клиентского конуса для каждой автономной системы в регионе, мы можем подсчитать, насколько далеко они находятся от крупнейших в регионе транзитных интернет-провайдеров. Чем ниже число — тем выше связность. «1» означает, что для всех видимых путей существует прямая связность с региональным ядром.

Таблица 6. Связность AS по расстоянию до ядра региональной связности

Что может быть предпринято для улучшения общей связности и, в результате, стабильности, надежности и безопасности любой страны, Российской Федерации в частности? Вот лишь некоторые из мер:

• Налоговые вычеты и другие льготы для локальных операторов точек обмена трафиком, а также свободный доступ к ним;
• Бесплатный или дешевый сервитут земли под прокладку оптоволоконных коммуникационных линий;
• Проведение тренингов и обучающих занятий для технического персонала в отдаленных регионах, включая воркшопы и другие форматы обучения лучшим практикам работы с BGP. RIPE NCC организует часть из них, доступных по ссылке ^[34].

Данные, представленные выше, являются выдержкой из исследования, проведённого Qrator Labs в отношении второго по размерам в мире регионального Интернет-сегмента Российской Федерации (известного также как «Рунет») на основе открытых данных, собираемых и обрабатываемых в рамках проекта Radar ^[35]. Презентация полного исследования заявлена в качестве воркшопа (workshop) в рамках 10th Asia Pacific Regional Internet Governance Forum ^[36] в июле. Запрос аналогичных данных для сегментов иных стран и регионов можно направить на e-mail-адрес mail@qrator.net ^[37].

Автор: Shapelez

Источник ^[38]