Всесвітні інтернет-провайдери в українській мережі обміну трафіком: виклики та можливості ©Зубок ТОВ "Інформаційний центр "Електронні вісті"
Київ Україна
©Vitalii ТОВ "Інформаційний центр "Електронні вісті"
Київ Україна
YZubok ElVisti Information Center Ukraine
Kyiv Ukraine
Всесвітні інтернет-провайдери в українській мережі обміну трафіком: виклики та можливості 0AE975E456215892EDD7ED1175BE52B1 GROBID - A machine learning software for extracting information from scholarly documents Internet topology, complex networks

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.
Вступ

Перші мережі обміну трафіком -«network access points» -з'явилися в ARPANET ще до того, як термін Iнтернет набув популярності. Ідея їхнього заснування -додержуватися чітко визначених процедур підключення та правил взаємодії між мережами учасників. Сьогодні в Європі функціонує багато мереж обміну трафіком. Вони мають різну кількість учасників та обсяги трафіка, різні про-цедури підключення, а головне -різну політику маршрутизації та взаємодії між учасниками. Але кожна з них має свій вплив на топологію зв'язків між автономними системами в Інтернеті.

У топології сучасного Інтернету мережі обміну трафіком чи біржі трафіка (Internet Exchange Points, IXPs) відіграють дуже важливу роль. Однією з «класичних» мереж обміну трафіком є Українська мережа обміну трафіком (UA-IX), заснована в 2001 році. Наприкінці 2000 років вона перестала бути монопольною мережею обміну трафіком, коли з'явилась мережа DTEL-IX, а згодом -мережа GigaNet, огляд яких було опубліковано в [1].

Основна частина
Висновки

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
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 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, (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. Таблиця 3. Опис основних мереж, що анонсуються в Hurricane Electric
Станом на квітень 2013 р. в UA-IX приймали участь 132 прямі учасники, що безпосередньо підключені до цієї мережі. Вони обмінювались через UA-IX анонсували маршрути до майже 7000 мереж (чи «мережевих префіксів»), які походять від 1984 вузлів -автономних систем, що з'єднані 2240 безпосередніми зв'язками. 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[3]. Інші учасники UA-IX з напруженням очікували початку взаємодії з Hurricane Electric. Повна кількість префіксів, якими оперує цей провайдер, достаменно невідома, бо в різних мережах обміну трафіком він анонсує різні множини префіксів.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. Таблиця 2. Характеристики сегменту Інтернет, що приєднався до UA-IX після підключення Hurricane Electric.В UA-№Назва параметраЗначення1Кількість прямих учасників, підключених до H.E.10282Кількість префіксів395403Кількість AS, що є джерелами анонсів51724Загальна кількість AS, що зустрічаються в шляхах52555Діаметр мережі96Кількість тупикових вузлів42137Кількість транзитних вузлів10438Середній коротший шлях4,179Глобальна ефективність0,25910Транзитивність0,021Станом на жовтень 2016 року параметри UA-IX суттєво змінились. Так, кількість учасників зросла до 197,з'явились деякі досить великі учасники, такі як Google, Akamai, Яндекс та Mail.ru. В табл.1 наведеніхарактеристики моделі UA-IX, побудованої за данимитаблиць маршрутизації. Показане порівнянняхарактеристик 2013 та 2016 року (до включення Hurricane Electric). Тепер мережа менш схожа на «тісний світ» [2].Таблиця 1. Характеристики моделі UA-IX в 2013 та 2016 роках.№Назва параметра201320161Кількість прямих учасників1321722Кількість префіксів6867179263Кількість AS, що є джерелами анонсів198434694Загальна кількість AS, що зустрічаються в шляхахn/a35355Діаметр мережі996Кількість тупикових вузлів167726897Кількість транзитних вузлів3078458Середній коротший шлях4,055,259Глобальна ефективність0,2640,20710Транзитивність0,0390,018
Перша п'ятірка за кількістю транзитних префіксів є також першою п'ятіркою за кількістю зв'язків з іншими автономними системами. Отже, це досить великі регіональні хаби. Але вони обслуговують специфічні регіони: Північну Америку, Південний Схід, Австралію та Нову Зеландію.Вони, крім взаємодії з Hurricane Electric, є учасниками інших мереж обміну трафіком, зокрема європейських. Тому, попри анонси їхніх префіксів в UA-IX, коротші маршрути досить часто пролягають не через UA-IX, а через DE-CIX та AMS-IX.Нарешті, можна продемонструвати як змінілися характеристики мережі UA-IX після підключення настільки великого, але дуже специфічного учасника (табл. 4).Таблиця 4. Характеристики мережі UA-IX після підключення Hurricane Electric.№Назва параметраПісля1Кількість прямих учасників1721732Кількість префіксів17926574663Кількість AS, що є джерелами анонсів346986414Загальна кількість AS, що зустрічаються в шляхах353587905Діаметр мережі996Кількість тупикових вузлів268968377Кількість транзитних вузлів84519538Середній коротший шлях5,255,059Глобальна ефективність0,2070,2110Транзитивність0,0180,0216939Hurricane Electric (Північна Америка,102939540 транзит, 147 власніПівденно-східна Азія, Австралія)246887Lightower (Північна Америка)4071126 транзит, 211 власні34826Vocus Connect Intl (Австралія)2734305 транзит, 102 власні42764AAPT Limited (Австралія, Нова Зеландія)1741939 транзит, 351 власні526554US Signal Company (Північна Америка)84414 транзит, 38 власні67470TrueInternet (Таіланд, Півд-Сх. Азія)75667 транзит, 299 власні
Рис. 2. Ядро мережі UA-IX до приєднання Hurricane Electric Рис. 3. Ядро мережі UA-IX після включення Hurricane Electric
ВЗубок Порівняння топології зв'язків в нових мережах обміну Інтернет-трафіком України / Информационные технологии и безопасность: оценка состояния : материалы междунар. науч. конф Нан Украины 2013 13 -2013 ДВЛандэ ВЮЗубок ВФурашев Параметры украинского сегмента Интернет как сложной сети / Открытые информационные и компьютерные технологии : Сб. науч. трудов 2008 40 AS Rank: AS Relationship Table [Електронний ресурс