Nachhaltigkeitsumfrage 2018 der nationalen Internet-Segmente

Diese Studie erklärt, wie sich der Ausfall eines autonomen Systems (AS) auf die globale Konnektivität einer bestimmten Region auswirkt, insbesondere wenn es um den größten Internetdienstanbieter (ISP) des Landes geht. Die Konnektivität des Internets auf Netzwerkebene beruht auf der Interaktion zwischen autonomen Systemen. Mit zunehmender Anzahl alternativer Routen zwischen AS steigt die Fehlertoleranz und die Internetstabilität in einem bestimmten Land. Einige Pfade werden jedoch wichtiger als andere, und möglichst viele alternative Routen sind der einzig praktikable Weg, um die Systemzuverlässigkeit (im Sinne von AS) sicherzustellen.

Die globale Konnektivität eines AS, sei es ein kleiner Internetanbieter oder ein internationaler Riese mit Millionen von Servicekonsumenten, hängt von der Quantität und Qualität seiner Wege zu Tier-1-Anbietern ab. In der Regel bedeutet Tier-1 ein internationales Unternehmen, das einen globalen IP-Transitdienst anbietet und eine Verbindung zu anderen Tier-1-Betreibern herstellt. Innerhalb dieses Elite-Clubs besteht jedoch keine Verpflichtung, eine solche Verbindung aufrechtzuerhalten. Nur der Markt kann solche Unternehmen motivieren, sich bedingungslos miteinander zu verbinden und qualitativ hochwertigen Service zu bieten. Ist das ein ausreichender Anreiz? Wir werden diese Frage unten im Abschnitt über IPv6-Konnektivität beantworten.

Wenn Ihr ISP den Kontakt zu mindestens einer seiner eigenen Tier-1-Verbindungen verliert, ist er höchstwahrscheinlich in einigen Teilen der Erde nicht verfügbar.

Kurze Fakten TL; DR :
Rumänien und Luxemburg verließen die Top 20 nach den Ergebnissen von 2017 vom 11. bzw. 20. Platz;
Singapur sprang um 18 Plätze auf den 5. Platz;
Hongkong fiel um 13 Plätze auf 15 Positionen;
Die Niederlande erreichten auf Platz 17 die Top 20;
18 der 20 Länder blieben im Vergleich zum Vorjahr unter den Top 20.

Messung der Internetzuverlässigkeit

Stellen Sie sich vor, dass bei AS eine erhebliche Netzwerkverschlechterung auftritt. Wir suchen nach der Antwort auf die folgende Frage: "Wie viel Prozent der AS in dieser Region können den Kontakt zu Tier-1-Betreibern verlieren und dadurch die globale Verfügbarkeit verlieren?"

Warum eine ähnliche Situation simulieren? Genau genommen, als sich BGP und die Welt des domänenübergreifenden Routings in der Entwurfsphase befanden, schlugen die Entwickler vor, dass jeder Nicht-Transit-AS mindestens zwei Upstream-Anbieter (Upstream) haben würde, um die Fehlertoleranz zu gewährleisten, falls einer von ihnen abstürzt. In Wirklichkeit ist jedoch alles völlig anders - mehr als 45% der ISPs haben nur eine Verbindung zum vorgelagerten Transit. Eine Reihe unkonventioneller Beziehungen zwischen Transit-Internetanbietern verringert die allgemeine Zuverlässigkeit weiter. Fallen Transit-ISPs? Die Antwort lautet ja, und das passiert ziemlich oft. Die richtige Frage in diesem Fall lautet: "Wann wird bei einem bestimmten Internetdienstanbieter eine Verschlechterung der Konnektivität auftreten?" Wenn solche Probleme jemandem fern erscheinen, sollten Sie sich an Murphys Gesetz erinnern: "Alles, was schief gehen kann, wird schief gehen."

Um ein ähnliches Szenario zu simulieren, verwenden wir das dritte Jahr in Folge dasselbe Modell. Im selben Jahr haben wir nicht nur die bisherigen Berechnungen wiederholt, sondern den Forschungsbereich deutlich erweitert. Die folgenden Schritte wurden unternommen, um die AS-Zuverlässigkeit zu bewerten:

Für jeden AS auf der Welt erhalten wir alle alternativen Pfade zu Tier-1-Operatoren mithilfe des AS-Beziehungsmodells, das als Kern des Qrator.Radar-Produkts dient.
Unter Verwendung der IPIP-Geodatabase haben wir Länder mit der für jeden AS angegebenen Adresse verglichen.
Für jeden AS haben wir den Anteil seines Adressraums berechnet, der der ausgewählten Region entspricht. Dies hat dazu beigetragen, Situationen herauszufiltern, in denen der Internetprovider möglicherweise an der Vermittlungsstelle in einem bestimmten Land präsent ist, jedoch nicht in der gesamten Region präsent ist. Ein anschauliches Beispiel ist Hongkong, wo Hunderte von Teilnehmern des größten asiatischen Internet-Austausch-HKIX-Austauschverkehrs keine Präsenz im Internet-Segment von Hongkong haben.
Nachdem wir klare Ergebnisse für AS in der Region erhalten haben, bewerten wir die Auswirkungen eines möglichen Ausfalls dieses AS auf andere AS und die Länder, in denen sie vertreten sind.
Am Ende haben wir für jedes Land eine spezifische AS gefunden, die den größten Prozentsatz der anderen AS in der Region betrifft. Ausländische AS werden nicht berücksichtigt.

IPv4-Zuverlässigkeit

Nachfolgend sehen Sie die 20 wichtigsten Länder in Bezug auf Zuverlässigkeit und Fehlertoleranz bei Ausfall eines einzelnen AS. In der Praxis bedeutet dies, dass das Land über eine gute Internetverbindung verfügt und der Prozentsatz den Anteil von AS widerspiegelt, der bei Ausfall des größten AS die globale Konnektivität verliert.


Während sich einzelne Länder im Ranking nach oben und unten bewegen können, hat sich das Gesamtbild seit 2017 nicht wesentlich verändert. Im vergangenen Jahr lag die durchschnittliche Ausfallrate weltweit bei 41%, 2018 sank sie mit einer kleinen um 3% auf 38%. Die Anzahl der Länder, die ihre Abhängigkeit von einem AS auf weniger als 10% reduzierten (was ein Zeichen für eine hohe Fehlertoleranz ist), stieg um eins auf 30.

Eine weitere bemerkenswerte Änderung war eine signifikante Erhöhung der Internetzuverlässigkeit in kleinen Ländern in Südasien und Afrika. Diese Regionen entwickeln sich noch, aber eine deutliche Verbesserung der Vielfalt auf dem IP-Transitmarkt ist ein Zeichen für beschleunigte Fortschritte.

IPv6-Spiel

Es wird angenommen, dass die Technologie, wenn sie in IPv4 gut funktioniert, problemlos auf IPv6 portiert werden kann. Diese falsche Annahme kann ein strukturelles Problem für den gesamten IPv6-Entwicklungsprozess sein.

Das Messen der globalen Zuverlässigkeit zwischen zwei Protokollversionen ist nicht so einfach, wie es scheint. Um die globale Konnektivität in IPv4 aufrechtzuerhalten, ist jeder einzige Pfad zum Tier-1-Anbieter ausreichend. In IPv6 ist dies jedoch möglicherweise nicht der Fall. Aufgrund der anhaltenden Peer-Wars zwischen mehreren Top-Level-Anbietern in IPv6 sind nicht alle miteinander verbunden. Mindestens zwei Anbieterpaare haben beschlossen, die Peer-to-Peer-Beziehung in IPv6 zu unterbrechen: Cogent (AS174) und Hurricane Electric (AS6939), Deutsche Telekom (AS3320) und Verizon US (AS701). Diese Telekommunikationsunternehmen können verschiedene Gründe für ihre Konflikte haben. Wenn das Netzwerk jedoch nur mit einer Seite verbunden ist, verfügt es in IPv6 nicht über die vollständige Konnektivität. Dies wirkt sich auch auf die Zuverlässigkeit des ISP bei mehreren Upstreams aus. Ein Ausfall eines ISP kann zu Verbindungsproblemen führen.

Um diese Probleme zu beheben, haben wir den Messprozess angepasst, um sicherzustellen, dass die vollständige IPv6-Konnektivität während des Fehlers erhalten bleibt. Mit anderen Worten, um vollständige Konnektivität und höchste Zuverlässigkeit zu gewährleisten, müssen jederzeit Pfade zu Tier-1-Betreibern vorhanden sein. Wir haben auch den Prozentsatz der AS in einem Land berechnet, das aufgrund von Peer-to-Peer-Kriegen nur eine teilweise Konnektivität in IPv6 aufweist. Hier sind die Ergebnisse:



Ein allgemeiner Vergleich von IPv4 und IPv6 bei einem einzelnen Fehler zeigt, dass 86% der nationalen IPv4-Segmente eine viel höhere Konnektivität aufweisen. Eine wichtige Entdeckung in der IPv6-Welt ist, dass viele Internetdienstanbieter selbst unter normalen Bedingungen keine ordnungsgemäße Konnektivität haben - ohne Störungen. In den USA gilt dies beispielsweise für etwa 10% aller AS, die IPv6 unterstützen, und in China ist die Situation noch schlimmer, da China Telecom (AS4134) von nur einem Anbieter - Hurricane Electric - globale Konnektivität erhält.

Wie bereits erwähnt, kann niemand Tier-1-Lieferanten dazu zwingen, sich miteinander zu verbinden, außer ihren Kunden. Aktuelle Daten zeigen deutlich, dass die Verbrauchernachfrage kein ausreichender Anreiz ist, sie miteinander zu verbinden und eine 100% ige Netzwerksichtbarkeit zu erreichen. Die einzige Möglichkeit, diese Situation zu verbessern, scheint die Forderung nach einem angemessenen IPv6-Dienst zu sein. Das Qrator.Radar-Team erwägt verschiedene Optionen, um diese Informationen für jeden Internetdienstanbieter auf der Welt offensichtlicher zu machen und so die Community für dieses Problem zu sensibilisieren.

In Bezug auf die teilweise Konnektivität sehen mehrere Länder nicht mehr als 20% des IPv6-Adressraums. Das:



Die Entdeckung von zwei ehemaligen Inselkolonien, Saint-Martin und Saint-Barthélemy, lässt sich anhand der IPv4-Gesamtbewertung erklären. Microstates hängen in den meisten Fällen von einem einzigen Internetdienstanbieter ab. Die verbleibenden 9 Staaten mit Werten über 20% und insbesondere die Vereinigten Arabischen Emirate mit 25% teilweise verbundenen Netzwerken (ohne vollständiges globales Peering in IPv6) sind überraschend.

Breitband- und PTR-Aufzeichnungen

Wir wiederholten die Frage, die wir uns im letzten Jahr gestellt hatten: „Stimmt es, dass der führende Anbieter im Land die regionale Zuverlässigkeit immer stärker beeinflusst als alle anderen oder andere?“, Entwickelten wir eine zusätzliche Metrik für weitere Studien.

Der vielleicht bedeutendste (laut Kundenstamm) Internetanbieter in diesem Bereich wird nicht unbedingt das autonome System sein, das für die Gewährleistung der globalen Konnektivität am wichtigsten wird. Ein Beispiel findet sich schnell auf der höchsten Position im IPv4-Ranking - Deutschland. Im vergangenen Jahr war klar, dass der deutsche Transit zu mindestens 2,29% von Versatel abhängig war. In diesem Jahr wurde Versatel durch die DTAG (Deutsche Telekom) ersetzt, die die Konnektivität im Land um 0,03% verbesserte.

Die Kenntnis der Position der DTAG ließ uns jedoch nicht lange schlafen und wir versuchten, eine Metrik zu entwickeln, die manchmal unsichtbare Verbindungen enthält (ASN kann seinen Standort oder seine Geografie ändern, die Nummer kann freigegeben werden), um zu zeigen, was wirklich passiert, wo wir es wahrscheinlich wissen über die Existenz eines dominanten lokalen Spielers. Russland mit Rostelecom, die USA mit dem allmächtigen Comcast, der den Löwenanteil der Breitbandnutzerbasis in ihren eigenen Ländern besitzt. Was passiert also in der Region, wenn ein solcher Anbieter plötzlich ausfällt?

Nach zahlreichen Experimenten haben wir festgestellt, dass der genaueste Indikator für die tatsächliche Bedeutung des Anbieters auf einer Analyse der PTR-Aufzeichnungen basieren kann. In der Regel werden sie für Reverse-DNS-Lookups verwendet: Anhand der IP-Adresse können Sie den zugehörigen Host- oder Domainnamen identifizieren.

Dies bedeutet, dass PTR die Messung bestimmter Geräte im Adressraum eines einzelnen Bedieners ermöglichen kann. Da wir bereits die „fettesten“ AS für jedes Land der Welt kennen, könnten wir die PTR-Datensätze in den Netzwerken dieser Lieferanten berechnen und ihren Anteil an allen PTR-Datensätzen in der Region bestimmen. Sie sollten sofort einen Haftungsausschluss machen: Wir haben nur PTR-Datensätze berechnet und nicht das Verhältnis von IP-Adressen ohne PTR-Datensätze zu IP-Adressen mit PTR-Datensätzen berechnet.

Daher sprechen wir ausschließlich über IP-Adressen mit vorhandenen PTR-Einträgen. Das Erstellen ist keine allgemeine Regel, daher geben einige Anbieter PTR ein, andere nicht.

Wir haben gezeigt, wie viele dieser IP-Adressen mit den angegebenen PTR-Datensätzen bei einer Trennung vom / zusammen mit dem größten (laut PTR) autonomen System im angegebenen Land getrennt werden. Die Abbildung gibt den Prozentsatz aller PTR-fähigen IP-Adressen in der Region an.

Vergleichen wir die 20 widerstandsfähigsten Länder in IPv4 mit einem PTR-Rating:



Offensichtlich liefert der Ansatz unter Berücksichtigung von PTR-Aufzeichnungen völlig unterschiedliche Ergebnisse. In den meisten Fällen ändert sich nicht nur die zentrale AS in der Region, sondern der Prozentsatz der Instabilität für die angegebene AS ist völlig unterschiedlich. In allen Regionen, die unter dem Gesichtspunkt der globalen Verfügbarkeit zuverlässig sind, ist die Anzahl der PTR-fähigen IP-Adressen, die aufgrund des AS-Rückgangs getrennt werden, zehnmal höher.

Dies kann bedeuten, dass der führende nationale Internetdienstanbieter immer Endbenutzer besitzt. Daher müssen wir davon ausgehen, dass dieser Prozentsatz Teil der ISP-Benutzer- und Client-Basis ist, die im Falle eines Fehlers getrennt wird (falls es nicht möglich ist, zu einem alternativen Anbieter zu wechseln). Unter diesem Gesichtspunkt scheinen die Länder nicht mehr so ​​zuverlässig zu sein, wie sie in Bezug auf den Transit aussehen. Wir überlassen dem Leser die möglichen Schlussfolgerungen aus dem Vergleich der Top 20 IPv44 mit den PTR-Bewertungswerten.

Detailänderungen in den Regionen

Im vergangenen Jahr haben wir den signifikanten Einfluss des AS174-Betreibers Cogent deutlich gemacht. Angesichts der statischen Bewertung von 90% gegenüber dem Vorjahr, als Cogent Regionen wie Frankreich, Großbritannien, die USA und Irland bediente, sehen wir in diesem Jahr alle diese Länder in allen Positionen mit den gleichen Werten der Abhängigkeit von einem Upstream. Änderungen traten jedoch in den USA auf, wo der AS209 Centurylink Cogent ersetzte. Als Reaktion darauf fügte Cogent der Liste der Länder, in denen es der dominierende Anbieter der Verbindung ist, Spanien und Belgien hinzu.

Obwohl dies bedeutet, dass das Deaktivieren von Cogent ein Risiko für mehrere Regionen gleichzeitig darstellt, muss auch anerkannt werden, dass die Marktposition eines bestimmten Anbieters in erster Linie auf seine gute IPv4-Konnektivität zurückzuführen ist. Obwohl Cogent sein strategisches Portfolio um zwei weitere Länder erweitert hat, wird Denial-of-Service in diesen stark diversifizierten nationalen Internet-Segmenten nicht zu einer vollständigen Unzugänglichkeit führen.

Aber die große Neuigkeit ist genau das, was in den Vereinigten Staaten passiert ist. In zwei aufeinander folgenden Jahren - 2016 und 2017 - haben wir AS174, Cogent, als entscheidend für diesen Markt identifiziert. Dies ist nicht mehr der Fall - im Jahr 2018 ersetzte AS 209 CenturyLink es und schickte die USA um drei Positionen auf den 7. Platz im IPv4-Rating.

Wenn wir uns der Region der ehemaligen UdSSR zuwenden, sehen wir kleine Veränderungen gegenüber dem Vorjahr. Der wichtigste Internetanbieter in Russland bleibt Rostelecom (AS 12389), dessen Marktanteil sehr hoch ist (was sich in den PTR-Werten widerspiegelt). Im Jahr 2018 würde die Trennung von Rostelecom jedoch zu einem Mangel an globaler Konnektivität in nur 5,27% der autonomen Systeme des Landes führen, was Russland in Bezug auf Zuverlässigkeit auf den 13. Platz bringt.

Wie im vergangenen Jahr ist der Transitmarkt in Russland hauptsächlich durch mittlere Tier-2-Netze vertreten, was zu einer hohen Verfügbarkeit führt. Dies gilt nicht für Usbekistan, wo wir das dritte Jahr in Folge eine Abhängigkeit von 99,9% von einem Lieferanten festgestellt haben (AS 28910). In Turkmenistan gibt es nur einen überlegenen Lieferanten: Rostelecom. Der tadschikische Index ist mit einem Wert von 78,14% der Instabilität „viel“ besser, womit das Land im Gesamtranking den 20. Platz belegt. Aserbaidschan ist das vierte Land in der Region mit einer hohen Instabilität, obwohl die 47% ige Abhängigkeit von AS 29049 im Vergleich zu den anderen Ländern nicht so schlimm ist.

Der Rückgang des ukrainischen Ratings um vier Positionen kann durch laufende Gesetzgebungsverfahren innerhalb des Landes erklärt werden, in denen nach Wegen gesucht wird, um ein akzeptables Maß an geltender Internetregulierung zu bestimmen. Eine solche Intervention wird unweigerlich zu einem gewissen Verlust an Zuverlässigkeit führen, obwohl die Position der Ukraine in den Top 20 seit drei Jahren in Folge ziemlich stabil ist.

Es gibt „nur“ 83 Länder mit einer Abhängigkeit von mehr als 40% von einem Lieferanten, 65 von ihnen haben Werte über 50%. Es gibt 39 zum größten Teil kleine Länder mit Instabilitätsindizes von 90% oder mehr. Es gibt Ausnahmen: Der Nordkorea-Index für AS 131729 beträgt 100%, was keiner Erklärung bedarf. Gleiches gilt für Eritrea, Grönland und Neukaledonien, die jeweils ihre eigenen Gründe haben. Äthiopiens 99% von der einzigen AS 24757 (EthioNet) in einem Land mit 100 Millionen Einwohnern sind eine unerwartete Tatsache im Jahr 2018. Syrien ist zu 99,5% von der AS 29256 abhängig, was einen erheblichen Verlust gegenüber 88,75% im Vorjahr darstellt, der durch die Verlagerung der AS der deutschen Telekommunikation im letzten Jahr verursacht wurde. Kuba ist zu 97% von AS 11960 abhängig. Der jamaikanische Index beträgt 91,3% für AS 34520, das Columbus Networks gehört, dem Unternehmen, das wir häufig als einzigen Anbieter von Konnektivität an abgelegenen Standorten vor der Küste Nord- und Südamerikas finden.

Im Vergleich zu Luxemburg, das mit einem Wert von 9,8% je nach AS6661 den 30. Platz in der klassischen Bewertung einnimmt, ist der 66% Monaco-Indikator für AS6758 nicht typisch für ein Land mit einem solchen Lebensstandard und einer solchen Geografie.



In den letzten zwei Jahren haben sich auf dem asiatischen Markt der Internetanbieter erhebliche Veränderungen ergeben.

Die erhöhte Zuverlässigkeit der Konnektivität Singapurs erklärt sich aus der Position unter den asiatischen Tigern, den am schnellsten wachsenden Volkswirtschaften der Region. Dieser Wettbewerb ist an der Spitze der Nachhaltigkeitsbewertung hart, wo die Positionen prozentual ziemlich eng sind. Hongkong und Singapur tauschten aufgrund einer Indexänderung von 2%.

Laut unabhängigen Beobachtern, die von uns befragt wurden, schwächt sich Singtels Position in Singapur ab. Im vergangenen Jahr gehörte der Core AS StarHub, einem in Singapur ansässigen Breitband-Internetanbieter. Im Jahr 2018 wird SingNet AS3758 (SingTels Breitbandbereich) bereits zum wichtigsten AS in Singapur. Uns wurde mitgeteilt, dass SingTel kürzlich einen Kapitalmangel erlebt hat, da das Hauptgeschäft in Singapur das aktive Wachstum gestoppt hat (was durch die Betrachtung der Dynamik der Aktien des Unternehmens in den letzten zwei Jahren weiter bestätigt werden kann). Die Schwierigkeiten von SingTel werden durch einen wechselseitigen Integrationsprozess mit dem philippinischen ISP Globe verschärft. Dies ist wahrscheinlich ein weiterer Grund dafür, dass SingNet Verbraucher verloren hat und dadurch Marktanteile und echte Konnektivität verloren hat. Zusammen haben diese Ereignisse den ISP-Markt in Singapur dramatisch und ziemlich stark dezentralisiert, was zu einem Sprung von 18 Positionen auf die aktuelle 5. Linie im Nachhaltigkeitsrating führte.

Apropos Globe ISP, dem AS4775 gehört, war letztes Jahr der führende ISP für die Philippinen. 2018 war er nicht mehr einer - AS9299 hat ihn übertroffen. AS9299 gehört PLDT, das Berichten zufolge auf dem philippinischen Markt zunehmend aggressiver wird. Außerdem wird die Position der Region wiederhergestellt. Die Philippinen fielen von Platz 20 in der Zuverlässigkeitsbewertung auf Platz 31 im Jahr 2017 und stiegen nun auf Platz 27. Allein diese Tatsache zeigt deutlich, dass der Wettbewerb gut ist, insbesondere wenn es um die Zuverlässigkeit des Internets in einer bestimmten Region geht. Gleichzeitig sollten wir jedoch nicht vergessen, dass Globe SingTel repräsentiert und PLDT tatsächlich eine NTT-Tochtergesellschaft auf den Philippinen ist.

Der Verlust der Zuverlässigkeitsbewertung in Hongkong kann mit PCCW-Aktivitäten in der Region zusammenhängen. Lokale Beobachter berichten, dass PCCW im Jahr 2018 eine aktive Kundenakquisitionsstrategie gewählt hat, um Marktanteile und aktive Kunden in der Wirtschaftszone selbst zu gewinnen.

Im vergangenen Jahr gehörte Hongkongs Kern-AS zu Level3 (AS3356). Nach der Fusion mit CenturyLink Ende 2017 konnte sich die Position Level3 nur zu einer größeren, aber aus regionaler Sicht weniger stabilen Position ändern.

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Angesichts der wachsenden Risiken der Cybersicherheit und des ständigen Nachrichtenflusses über Angriffe auf die Internetinfrastruktur ist es an der Zeit, dass alle Regierungen, privaten und staatlichen Unternehmen, aber vor allem normale Benutzer ihre eigenen Positionen sorgfältig abwägen. Die mit der regionalen Konnektivität verbundenen Risiken müssen sorgfältig und ehrlich untersucht werden, um das wahre Maß an Zuverlässigkeit zu analysieren. Selbst niedrige Werte in der Instabilitätsbewertung können bei einem massiven Angriff auf einen großen nationalen Anbieter eines kritischen Dienstes, z. B. DNS, echte Probleme mit der Zugänglichkeit verursachen. Vergessen Sie auch nicht, dass sich die Außenwelt im Falle eines vollständigen Konnektivitätsverlusts von den Diensten und Daten in der Region trennt.

Unsere Studie zeigt deutlich, dass sich die wettbewerbsorientierten Märkte von Internet- und Telekommunikationsanbietern letztendlich dynamischer entwickeln, um in Bezug auf Risiken innerhalb und sogar außerhalb einer bestimmten Region viel stabiler und widerstandsfähiger zu werden. Ohne einen wettbewerbsorientierten Markt kann und wird der Ausfall eines AS für einen erheblichen Teil der Benutzer aus einem Land oder einer größeren Region zum Verlust einer Netzwerkverbindung führen.