Точки обміну інтернет-трафіку, так звані IXP, виконують важливу роль в топології Інтернета. Українська мережа обміну трафіком UA-IX в одному серед класичних IXP заснована в 2001 р. Наприкінці 2016 року, один з Tier I інтернет-провайдерів - Hurricane Electric (HE) - підписав контракт для приєднання UA-IX і дотримання політики відкритих мережі пірінга. Сегмент представлений HE набагато ширше, ніж UA-IX і в результаті очікується, що обидві таблиці маршрутизації в UA-IX (в тому числі і кількість маршрутів, префіксів) і обсяг трафіку різко збільшиться через "перенесення" значної частини Інтернету із "закордону" на "внутрішній". Дійсно, після приєднання до HE кількість префіксів та маршрутів збільшилася в 3 рази, префіксні джерела (автономні системи) - в 2,5 рази. Середній шлях знизився з 5.25 до 4.17. Діаметр мережі залишився 5. Однак, незважаючи на значні топологічні зміни UA-IX за рахунок приєднання всесвітнього інтернетпровайдера, не спостерігалося значного перерозподілу трафіку на нові напрямки. В основному це відбулося через специфічну географію нових мереж, що беруть участь в обміні трафіком. Дослідження моделей Інтернет-сегментів, що базуються на глобальних таблицях маршрутизації, дозволяє відстежувати зміни в топології, пояснити і спрогнозувати їх вплив на обсяги і напрямки трафіку, і на підставі цього дати рекомендації для досягнення кращого підключення до глобальної мережі. Ключові слова: Інтернет топологія, складні мережі.
В UA-IX базовою і обов’язковою політикою маршрутизації є так званий «відкритиій пірінг», тобто обов’язкова передача всіх маршрутів на центральний вузол і отримання всіх маршрутів інших учасників.
В листопаді 2016 року до мережі UA-IX приєднався міжнародний оператор Hurricane Electric,
ідентифікатор AS 6939. Цей оператор за багатьма даними (довжина власних мереж, кількість підключених мереж,
обсяги трафіку) належить до провайдерів першого рівня (Tier 1 providers). За опублікованими відкритими даними
проекту Center for Applied Internet Data Analysis (CAIDA), він безпосередньо взаємодіє з приблизно 5000
автономними системами [
І ось підключення відбулось. Hurricane Electric анонсував в мережу UA-IX 39540 префіксів, збільшивши їхню загальну кількість до понад 57000, тобто більш ніж втричі. За даними таблиці маршрутизації побудовано модель сегменту мережі, що приєдналась до UA-IX. Її характеристики наведені в табл. 2. Отже, цей сегмент подібний з характеристиками до UA-IX, але дещо щільніший, що відображується більшою транзитивністю (середній показник коефіцієнта кластеризації по мережі) та меншим середнім шляхом. Співвідношення транзитних та тупікових AS є приблизно однаковим. На рис. 1 показано ядро мережі Hurricane Electric. На рис. 2 та рис. 3 показана різниця, як виглядало ядро (група вузлів з найбільшою кількістю зв’язків) мережі UA-IX до та після приєднання Hurricane Electric, що було побудовано за даними таблиці маршрутизації. Рис. 1. Ядро мережі Hurricane Electric Рис. 2. Ядро мережі UA-IX до приєднання Hurricane Electric Рис. 3. Ядро мережі UA-IX після включення Hurricane Electric
70 Отже, мережа UA-IX відтепер наче охоплює втричі більшу кількість вузлів. Протягом тижня велись спостереження за навантаженням трафіком підключення Hurricane Electric в UA-IX. Було з’ясовано, що середньодобовий вхідний та вихідний трафік не перевищують 3 Гбіт/с (рис. 4). Цей обсяг є дуже незначним порівняно з відомими українськими Інтернет-провайдерами. Наприклад, Датагруп (AS 21219) надсилає всього 928 префіксів, що походять від 344 автономних систем, продукує в декілька разів більше трафіку (рис. 5). Рис. 4. Денний графік трафіку від Hurricane Electric
Рис. 5. Денний графік трафіку від Датагруп Це наштовхує на необхідність аналізу структури сегменту мережі, що підключений за Hurricane Electric, а також прогнозам використання цього підключення для певних категорій Інтернет-споживачів.
Проаналізуємо склад ядра мережі Hurriacane Electric. Він наведений в табл.3. №
Номер AS 1 Нарешті, можна продемонструвати як змінілися характеристики мережі UA-IX після підключення настільки великого, але дуже специфічного учасника (табл. 4). Попри значні топологічні зміни, спричинені в UA-IX приєднанням великого міжнародного Інтернетпровайдера, суттєвого перерозподілу трафіку на нові напрямки не спостерігається через географічну специфіку мереж, які приймають участь в обміні трафіком.
Дослідження моделей сегментів Інтернету, побудованих на основі глобальних таблиць маршрутизації, дозволяє спостерігати зміни топології, пояснювати та прогнозувати їхній вплив на обсяги і напрямки трафіку, і на цій базі розробляти рекомендації з побудови глобальної міжмережевої взаємодії.
Література
The Internet traffic exchange points, also often called IXPs, play importrant role in the Internet topology. Ukrainian traffic exchange network UA-IX in one among classic IXPs founded in 2001. On the end of 2016, one of Tier I ISPs – Hurricane Electric (HE) – signed contract to join UA-IX and obey open network peering policy. The segment which can be represented by HE is much wider than UA-IX and in result it was expected that both routing tables in UA-IX (including number of routes, prefixes) and volume of traffic increase dramatically because of “transferring” of significant part of the Internet from “abroad” to “domestic”.
Indeed, after joining HE number of prefixes and routes increased in 3 times, prefix sources (authonomous systems) in 2.5 times. Average path decreased from 5.25 to to 4.17. Network diameter retained 5.
However, despite major topological changes of UA-IX due to joining of worldwide ISP, a significant redistribution of traffic to new destinations was not observed. Mainly it happened because of the specific geographics of new networks participating in the traffic exchange.
Researching Internet segments models based on the global routing tables allows to monitor changes in topology, explain and predict their impact on volumes and directions of traffic, and on this basis to provide recommendations to achieve better global connectivity.
Keywords: Internet topology, complex networks.