Исследование устойчивости национальных сегментов сети


    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.
    Qrator Labs
    168.79
    DDoS Attacks Mitigation & Continuous Availability
    Share post

    Comments 14

      +1
      Спасибо за интересную статью.
        0
        Интересно было бы увидеть для своей AS — cуществует ли другая такая AS, отключение которой приведёт к потере связности.
        0
        Китайский сегмент довольно закрыт… он он очень устойчив. Думаю если завтра кто-то отрежет сегмент, большинству населения будет пофиг. В отличии от австралии.

        малопонятная статья.
          +2
          Вы в курсе, что в Австралии тоже достаточно «закрытый» сегмент?

          Мы не анализируем цензурируемость и контроль за распространением информации, но рассматриваем в первую очередь национальную сетевую инфраструктуру в поиске единых точек отказа, оценивая его (отказа) потенциальный масштаб и влияние. Не политически, не по языковому принципу, а исследуя модель отношений автономных систем и пути до Tier-1 операторов.
            –1
            1. Поисковики используются google, yahoo
            2, Большинство популярных сайтов тоже не местные.

            И причем тут цензурируемость и контроль? вы же говорите об устойчивости.

            Тогда оценивайте сколько есть точек отказа до наиболее локально-популярных сайтов.
              +1
              Сайты (в большинстве своём) не обладают инфраструктурой коммутации и передачи данных — это работа операторов связи. Их влияние мы и оцениваем. Либо, пожалуйста, конкретизируйте свой вопрос.
                0
                Я предлагаю другой подход.

                Берем 10 самых популярных сайтов в стране (в Китае это не гугл) и смотрим сколько до них есть узких мест с приемлемым пингом.
                Т.е. например канал из Австралии через Европу в США можно не учитывать.
                Если все используемые сайты локальные, то устойчивость высокая. Если сайты не локальные, но связность высокая между узлами то устойчивость высокая.
                0
                У меня дома заходит только один кабель и я привязан домашний компом только к одному провайдеру… У меня красный цвет? У большинства населения тоже красный…
                  0
                  Формально — у вас 100% зависимость от одного стыка со всем внешним миром.
                  Но! Мы не оцениваем индивидуально вашу доступность, хотя и вы могли бы зарезервироваться (например точкой доступа на базе мобильных сетей, а не ШПД). Операторы же связи это делать просто обязаны, так как они продают вам услугу на каких-то основаниях, одним из которых, чаще всего, является неразрывное предоставление доступа к любым интернет-ресурсам (за исключением специально оговариваемых случаев).
            +3
            Вы пробовали решать обратную задачу: сколько аварий нужно для 95% недоступности?
              +2
              Нет, но за идею спасибо.
              +3
              Интересно, а кто основной поставщик Интернета в Антарктике?
                +1
                Возможно, Iridium, через спутник?

              Only users with full accounts can post comments. Log in, please.