Pull to refresh
139.57
Rating
Qrator Labs
DDoS Attacks Mitigation & Continuous Availability

Исследование устойчивости национальных сегментов сети

Qrator Labs corporate blog Information Security *System Analysis and Design *Geoinformation services *Development of communication systems *

Топ-20 устойчивых регионов за 2017 год на карте мира

Интернет как система сетей, взаимодействующих через узлы операторов связи (автономных систем — АС), тем устойчивее, чем больше альтернативных маршрутов между АС — простой принцип отказоустойчивости. Данное исследование демонстрирует, как отказ единичного, но наиболее значимого в регионе оператора влияет на глобальную доступность национального сегмента.

На глобальную доступность любого оператора связи влияют его пути до Tier-1 операторов. Tier-1 — транснациональные/трансконтинентальные операторы, обеспечивающие глобальную связность между континентами и странами.

Если отсутствуют пути до Tier-1 операторов — оператор не будет иметь глобальную доступность.

Предположим, что заданный оператор испытывает проблемы, и, соответственно, проход трафика через него затруднён или невозможен. Мы решили найти ответ на вопрос: «Какой процент остальных операторов связи в регионе потеряет опосредованную связь с Tier-1 операторами, а следовательно и глобальную доступность?».

Зачем мы моделируем такую ситуацию? Строго говоря, когда задумывалась современная сеть Интернет, предполагалось, что у каждого оператора будет по крайней мере два независимых вышестоящих поставщика, что гарантирует отказоустойчивость в случае проблем у одного из них. Однако, для многих сетей это так и осталось рекомендацией на бумаге. Поэтому отказ единичного оператора может привести к системным проблемам у целого набора нижестоящих операторов связи, вплоть до недоступности целых национальных сегментов. Но возникают ли в реальном мире отказы крупных транзитных операторов? Ответ — да, и с завидной регулярностью. А если еще не было ни единого разрыва, то стоит помнить закон Мерфи: «То, что может случиться — случится».

Процесс моделирования был разбит на следующие этапы:

  1. Мы построили альтернативные маршруты до Tier-1 операторов для каждой АС в мире с использованием модели отношений между АС проекта Qrator.Radar;
  2. С использованием геобазы Maxmind мы сопоставили адресное пространство АС различным странам;
  3. Для каждой АС мы осуществили нормировку полученных геоданных, чтобы избежать ситуации, когда АС имеет вырожденное присутствие в регионе. Примером подобного вырожденного присутствия может служить Гонконг, где на крупнейшем азиатском Internet Exchange, HKIX, присутствуют сотни операторов, при этом никакого отношения к доступности в самом Гонконге они не имеют;
  4. Далее оценивалось влияние гипотетического отказа заданной АС на других операторов связи, и как следствие на национальные сегменты;
  5. Для каждой страны была выделена АС, эффект от отказа которой окажет наибольшее влияние на другие АС данной страны.

Ниже представлена таблица топ-20 устойчивых стран 2017 и пересчитанный по новой схеме топ-20 за 2016 год.
% отказа
2016 год
Изменение 2016 — 2017
2017 год
% отказа
2.57478
Германия (DE)
1 место
Германия (DE)
2.29696
3.14068
Канада (CA)
Вниз на 2 позиции
Гонконг (HK)
2.65659
3.46469
Швейцария (CH)
3 место
Швейцария (CH)
3.57245
4.03446
Великобритания (GB)
Вниз на 2 позиции
Канада (CA)
3.67367
4.19754
Гонконг (HK)
Вверх на 3 позиции
Франция (FR)
3.68254
4.34753
Украина (UA)
Вниз на 2 позиции
Великобритания (GB)
3.76297
4.39691
США (US)
Вниз на 2 позиции
Бельгия (BE)
3.93768
4.83975
Бельгия (BE)
Вверх на 1 позицию
Украина (UA)
3.95098
5.68121
Испания (ES)
Вниз на 8 позиций
США (US)
3.97103
5.78643
Польша (PL)
Вниз на 6 позиций
Бангладеш (BD)
5.29293
5.99955
Франция (FR)
Вверх на 6 позиций
Румыния (RO)
5.35451
6.00547
Россия (RU)
Вниз на 1 позицию
Бразилия (BR) — новичок
5.39138
6.39252
Австралия (AU)
Вылет из топ-20
Россия (RU)
5.73432
6.88687
Ирландия (IE)
14 место
Ирландия (IE)
5.87254
7.0508
Румыния (RO)
Вверх на 4 позиции
Чехия (CZ) — новичок
5.88389
7.43945
Австрия (AT)
Вниз на 3 позиции
Польша (PL)
5.99655
7.84456
Италия (IT)
Вылет из топ-20
Болгария (BG)
6.20975
7.97141
Бангладеш (BD)
Вверх на 8 позиций
Испания (ES)
6.58064
8.14681
Болгария (BG)
Вверх на 2 позиции
Австрия (AT)
7.14221
8.15989
Филиппины (PH)
Вылет из топ-20
Люксембург (LU) — новичок
7.28208
Как можно видеть, есть несколько перестановок в этом списке, однако в данном случае нельзя говорить, что при разнице в десятых процента есть какое-то принципиальное изменение в качестве. Говоря про топ-20, да и про другие страны, отказ в которых единичного оператора приводит к недоступности не более 10% АС региона (таких стран 29), — все эти страны имеют достаточно диверсифицированный рынок услуг IP-транзита, с большим количеством альтернативных маршрутов.

Полная таблица
Код страны
Номер АС
% отказа
DE
8881
2.29696
HK
3356
2.65659
CH
3303
3.57245
CA
577
3.67367
FR
174
3.68254
GB
174
3.76297
BE
6848
3.93768
UA
3255
3.95098
US
174
3.97103
BD
58587
5.29293
RO
9050
5.35451
BR
12956
5.39138
RU
12389
5.73432
IE
174
5.87254
CZ
39392
5.88389
PL
12741
5.99655
BG
8717
6.20975
ES
3352
6.58064
AT
1764
7.14221
LU
6661
7.28208
IT
12874
7.86486
JP
2914
7.97843
SG
4657
8.85406
BA
9146
8.91981
TH
7470
9.45542
MX
8151
9.65379
AU
1221
9.78872
SE
12552
9.84424
SI
5603
10.1375
VN
24088
10.2254
PH
4775
10.2797
PR
23520
10.4444
KG
8449
11.1033
PE
28032
11.1842
NO
2116
11.521
UG
37100
11.6839
CD
12491
11.7453
BZ
263824
12.2882
AL
21183
12.4086
HU
12301
12.7217
GR
5408
12.7795
ZA
37100
12.8649
NZ
45177
12.9262
KE
33771
13.0855
CO
23520
13.1462
MY
38182
13.3225
KZ
41798
13.4615
CR
23520
13.6906
NI
262206
13.9167
TT
5639
13.933
AR
12956
13.9918
MT
15735
14.0475
IM
13122
14.1363
LI
12387
14.2122
SD
36998
14.2594
HR
35549
14.2674
SS
37376
14.6274
KR
9318
15.1173
RS
8400
15.3291
PK
38193
15.3924
CY
8544
15.6266
LK
9329
15.8408
MK
43612
15.8933
SA
39386
16.1392
ID
7713
16.3255
NE
37385
16.5226
MD
35346
16.6024
DZ
36947
16.6246
SK
5578
16.658
EE
3327
16.6605
IL
8551
16.7245
MU
3741
16.9752
IN
9498
17.2793
LT
8764
17.4499
CL
14259
18.0572
EG
8452
18.1229
HN
262206
18.4023
BH
41426
18.5365
RW
37228
18.6543
TW
9505
18.6924
BF
37282
18.9097
TJ
8449
18.9292
SC
36958
18.9609
SM
15433
19.0898
GH
29614
19.1502
GE
35805
19.1554
AO
37468
19.4097
MW
37440
19.4405
IS
44735
20.0402
LV
12578
20.2936
DK
31027
20.8775
EC
19169
21.3586
SV
262206
21.4237
MA
6713
21.516
GP
17149
21.5597
TR
15924
22.1705
PT
8657
22.2313
FI
47605
22.2788
IQ
44217
22.5989
BO
12956
23.0191
BM
3855
23.2038
MZ
37100
23.5821
CN
4134
23.7955
TZ
37084
23.8041
ZW
37204
23.8109
AM
49800
24.0208
NG
37282
24.056
GT
12956
24.3309
BS
15146
24.5646
ZM
30844
24.5807
VA
61160
24.6227
KH
24492
24.985
FJ
45349
25.4647
JO
8697
26.9172
VG
22069
27.4085
GI
34803
27.5376
BY
12406
27.684
VI
20080
27.9791
NP
45845
28.3101
BJ
28683
28.5238
KW
43852
28.708
GM
5511
28.7522
LR
16637
28.7881
KY
3855
28.7942
OM
8529
29.0397
GN
60171
29.5369
PA
23520
29.5604
PY
23201
29.8865
GU
9246
29.9052
CM
15964
29.9918
CG
37451
31.2056
UY
6057
31.2855
MM
131322
32.4047
XK
33983
32.6934
BI
37545
33.0276
FO
206928
33.2005
TG
24691
33.2005
SN
37196
33.4426
CI
29571
35.144
DO
23520
35.8244
GA
31167
36.3772
AG
23520
36.8915
GG
34497
36.9249
NA
33763
37.3629
ME
15958
38.1412
PS
12975
38.7881
LS
37057
38.8161
BQ
52389
38.8267
TD
60725
39.3523
MG
37054
39.9269
JE
13208
40.2594
BB
23520
40.8275
AE
8966
41.3346
BL
21538
41.8989
YE
12486
42.6058
GF
5511
42.6892
MQ
48252
43.5538
MF
33392
43.6176
LA
24337
44.3725
RE
37002
44.4138
CW
11081
44.5206
CF
37460
45.6704
QA
8781
48.7885
VE
8048
49.2335
LY
21003
49.6574
SR
52398
49.7463
MR
37541
49.7884
HT
27759
49.7959
GY
19863
49.843
BT
38740
49.9102
DM
23520
50.75
AZ
29049
54.9575
BW
37678
57.0625
SL
60171
57.1429
WS
38227
58.846
LB
42020
59.1988
IR
12880
59.4523
AI
52389
60.3524
TN
2609
62.3294
ML
30985
63.1634
MV
7642
63.2251
TK
57382
64.6496
AF
55330
65.52
TM
20661
66.2846
AX
200134
66.3124
MN
45204
66.496
VU
45495
66.538
PF
55943
66.6533
SO
37662
67.4491
SB
38456
67.7938
MS
54334
69.8795
SX
11081
70.8825
ST
6774
76.7106
GQ
60171
77.3256
SZ
19711
77.6899
AD
6752
82.291
TO
54334
83.3333
CK
10131
83.8574
KN
36290
85.8369
PG
17828
87.222
MO
4609
87.3973
NU
54334
87.5
SY
47447
88.75
DJ
30990
89.251
JM
23520
91.7012
KP
4837
92.2169
AW
11816
93.0463
KM
36939
94.1974
TL
7713
95.1494
CV
37517
95.4168
YT
37662
95.4914
GW
327769
96.5158
TC
23520
96.9121
BN
55303
97.0685
VC
23520
97.6697
LC
23520
97.7676
NR
55723
97.7899
AS
4323
98.4665
GD
23520
98.7318
GL
8818
98.8338
PW
4648
98.8338
ET
24757
98.8338
PM
11260
98.8435
KI
134783
98.8533
AQ
204136
99.5405
CU
11960
99.6033
ER
30987
99.6612
MC
6758
99.7771
MP
7131
99.8242
NC
18200
99.8371
UZ
28910
99.9425
MH
6453
99.98
FM
10130
99.98
GS
54334
100
IO
44972
100
PN
54334
100
SH
54334
100
SJ
54334
100
FK
54334
100
NF
54334
100
CC
394021
100
CX
54334
100
TV
11029
100


Отдельно стоит отметить сильное влияние AS 174, оператора Cogent, на целый ряд европейских национальных сегментов: Францию, Великобританию, США, Ирландию только в топ-20 устойчивых регионов. То есть возникновение проблем в автономной системе 174 может привести к проблемам в группе соседних регионов. Хотя и не полной недоступности, так как мы говорим о хорошо развитых и активно децентрализованных национальных сетях.

В России сюрпризов не наблюдается. Системообразующим оператором остаётся Ростелеком, но даже его гипотетический оффлайн выльется в недоступность не более чем у 5,73% российских операторов связи. В то же время, сравнимый с прошлогодним процент отказа обеспечивает России лишь 13-е место в рейтинге. На территории России практически отсутствуют сети международных Tier-1 операторов, однако внутренний рынок представлен целым набором крупных и средних Tier-2 сетей, что и обеспечивает столь высокую устойчивость.

Всегда ли наибольшее влияние на доступность других операторов оказывает влияние крупнейший оператор региона? Как показывают наши расчеты — не обязательно. К примеру, в Германии крупнейшим оператором связи является Deutsche Telecom, однако с точки зрения глобальной связности именно отказ AS8881, принадлежащей Versatel, окажет наибольшее влияние на АС в регионе. И по нашей оценке, тренд к повышению значимости Tier-2 операторов сохранится в ближайшем будущем.

Говоря про общемировые тренды, средняя «неустойчивость» в 2017 составила 41%, что на 1.6% ниже, чем годом ранее.


Градиентом от тёмно-зелёного (0%), через жёлтый (25%) к красному (50%) цвету, обозначающему степень зависимости сегмента от единственного поставщика.

Наибольшие положительные изменения за год произошли на территории развивающегося рынка Африки. Так, устойчивость в нескольких странах региона, включая Гамбию и Либерию, возросла практически на 40%. Однако движение в сторону повышения устойчивости национальных сегментов нельзя назвать однонаправленным. Например, зависимость национального сегмента Ямайки к отказу единичного оператора возросла с 34% до 91%, внешняя связность этой страны теперь практически полностью зависит от работы АС 23520 (Columbus Networks).


Регионы с 99% и более зависимостью от единственного поставщика.

В самом низу нашего рейтинга 10 территорий, которые в случае отказа единичного оператора/автономной системы испытают 100% недоступность с точки зрения всего остального мира. Из стран постсоветского пространства к ним наиболее всего близок Узбекистан, располагающийся на 235 месте со значением в 99,94% недоступности вследствие отказа AS 28910. Остальные же страны представляют собой островные микрогосударства.

Помимо уже упомянутых стран, Куба и Южный Судан являются наиболее известными читателю странами с более чем 99% зависимостью от одного провайдера связи. У Северной Кореи 92%. Любопытно, что Монако обладает очень плохой связностью (единственная красная точка в Европе), при этом другое микрогосударство, Люксембург, замыкает топ-20 устойчивых стран 2017 года.

На фоне растущих киберугроз и всё чаще появляющихся новостей об атаках на инфраструктуру Интернета, правительствам, компаниям и пользователям из стран, где отказоустойчивость составляет менее 50%, а по-хорошему — 25%, стоит всерьёз задуматься о собственном положении. Мы уже видели масштабные атаки на крупнейших национальных провайдеров и крупных поставщиков услуг связности и доступности, таких как DNS-провайдеры, а также последствия подобных атак с точки зрения доступности сетевого ресурса для конкретного пользователя из любой точки мира.

Результаты исследования демонстрируют, что рынок операторов связи, построенный на принципе конкуренции, в итоге оказывается куда более устойчивым как к проблемам внутри региона, так и вовне его. В обратном случае отключение одного-единственного провайдера может привести к недоступности сетевых ресурсов у значительной доли пользователей целой страны или региона.
Tags:
Hubs:
Total votes 32: ↑32 and ↓0 +32
Views 10K
Comments Comments 14

Information

Founded
2008
Website
qrator.net
Employees
51–100 employees
Registered