Nachhaltigkeitsumfrage der nationalen Internet-Segmente für 2019

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 so viele alternative Routen wie möglich sind letztendlich die einzige Möglichkeit, 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.

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?"

IPv4-Zuverlässigkeit

Nachfolgend sehen Sie die Top 20 Länder in Bezug auf Zuverlässigkeit in Bezug auf Fehlertoleranz im Falle eines Ausfalls 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.

Kurze Fakten:

• Die Vereinigten Staaten verloren 11 Positionen vom 7. auf den 18. Platz;
• Bangladesch kam aus den Top 20 heraus;
• Die Ukraine stieg um 8 Positionen auf 4 Plätze;
• Österreich flog aus den Top 20;
• Zwei Länder kehren in die Top 20 zurück: Italien und Luxemburg, nachdem sie 2017 bzw. 2018 herausgekommen sind.

In der Nachhaltigkeitsbewertung finden jedes Jahr interessante Bewegungen statt. Letztes Jahr haben wir geschrieben, dass sich die Gesamtleistung der Top-20-Länder seit 2017 nicht wesentlich geändert hat. Es ist erwähnenswert, dass wir Jahr für Jahr einen positiven globalen Trend zu mehr Zuverlässigkeit und Gesamtverfügbarkeit feststellen. Um diesen Punkt zu veranschaulichen, vergleichen wir die durchschnittlichen und mittleren Änderungen der IPv4-Nachhaltigkeitsbewertung für alle 233 Länder über 4 Jahre.


Die Anzahl der Länder, die es geschafft haben, ihre Abhängigkeit von einem einzelnen AS auf weniger als 10% zu reduzieren (was ein Zeichen für eine hohe Fehlertoleranz ist), stieg im Vergleich zum Vorjahr um 5 und erreichte im September 2019 35 nationale Segmente.

Als der bedeutendste Trend, der im Zeitraum unserer Studie beobachtet wurde, stellen wir daher einen signifikanten Anstieg der Netzwerkstabilität weltweit fest, sowohl bei IPv4 als auch bei IPv6.

IPv6-Failover

Wir haben mehrere Jahre lang wiederholt, dass die falsche Annahme, dass IPv6 genau wie IPv4 funktioniert, ein großes strukturelles Problem bei der Entwicklung und Implementierung von IPv6 darstellt.

Letztes Jahr haben wir über Peer-to-Peer-Kriege geschrieben, die nicht nur in IPv6, sondern auch in IPv4 bestehen, in denen Cogent und Hurricane Electric nicht miteinander interagieren. In diesem Jahr waren wir überrascht, dass ein weiteres Paar der Konkurrenten des letzten Jahres, die Deutsche Telekom und Verizon US, IPv6-Peering im Mai 2019 erfolgreich installiert hat. Es ist unwahrscheinlich, dass Sie eine Erwähnung finden, aber dieser Schritt ist gewaltig: Zwei große Tier-1-Anbieter haben den Streit gestoppt und schließlich eine Peer-to-Peer-Verbindung unter Verwendung des Protokolls hergestellt, die wir uns alle für eine viel aktivere Entwicklung wünschen.

Um vollständige Konnektivität und höchste Zuverlässigkeit zu gewährleisten, müssen jederzeit Routen 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:



Nach einem Jahr bleibt IPv4 deutlich zuverlässiger als IPv6. Die durchschnittliche Zuverlässigkeit und Stabilität von IPv4 im Jahr 2019 beträgt 62,924% und von IPv6 54,53%. IPv6 hat immer noch einen hohen Anteil an Ländern mit schlechter globaler Verfügbarkeit - dh einen hohen Prozentsatz an teilweiser Konnektivität.

Im Vergleich zum Vorjahr konnten wir in drei großen Ländern eine deutliche Verbesserung feststellen, insbesondere im Hinblick auf die teilweise Konnektivität. Im vergangenen Jahr hatte Venezuela 33%, China 65% und die VAE 25%. Während Venezuela und China ihre eigenen Verbindungen erheblich verbessert und schwerwiegende Probleme teilweise miteinander verbundener Netze gelöst haben, blieben die VAE in diesem Bereich ohne positive Dynamik.

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 (nach Kundenbasis) Internetanbieter in diesem Bereich wird nicht unbedingt das autonome System sein, das für die Gewährleistung der globalen Konnektivität am wichtigsten wird.

Letztes Jahr haben wir festgestellt, dass das genaueste Maß für die tatsächliche Bedeutung eines 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 größten 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 zuverlässigsten Länder aus dem IPv4-Rating im Jahr 2019 mit dem 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. Wir müssen daher 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 IPv4 mit den PTR-Bewertungswerten.

Detailänderungen in einzelnen Ländern

Wie in diesem Abschnitt üblich, gehen wir von der ganz besonderen Position von AS174 - Cogent aus. Letztes Jahr haben wir die Auswirkungen auf Europa ermittelt, wo AS174 im IPv4-Nachhaltigkeitsrating für 5 der 20 wichtigsten Länder als kritisch eingestuft wird. In diesem Jahr ist Cogent in Bezug auf Zuverlässigkeit weiterhin in den Top 20 vertreten. Mit einigen Änderungen - insbesondere in Belgien und Spanien - wurde der AS174 als kritischster AS abgelöst. 2019 wurde es für Belgien zu AS6848 - Telenet und für Spanien zu AS12430 - Vodafone.

Schauen wir uns nun zwei Länder mit historisch guten Resilienzindikatoren genauer an, die im vergangenen Jahr die wichtigsten Änderungen vorgenommen haben: die Ukraine und die Vereinigten Staaten von Amerika.

Erstens hat die Ukraine ihre Position im IPv4-Rating dramatisch verbessert. Für Einzelheiten wandten wir uns an Max Tuliev, ein Vorstandsmitglied der Ukrainian Internet Association, um Einzelheiten darüber zu erfahren, was in seinem Land in den letzten 12 Monaten passiert ist:

„Die wichtigste Änderung, die wir in der Ukraine sehen, ist ein Rückgang der Kosten für den Datentransit. Dies ermöglicht den profitabelsten Internetunternehmen, mehrere überlegene Verbindungen außerhalb unserer Grenzen zu erwerben. Hurricane Electric ist besonders auf dem Markt aktiv und bietet „internationalen Transit“ ohne direkten Vertrag an, da keine Präfixe von den Börsen entfernt werden. Sie kündigen einfach einen Kundenkegel an den örtlichen Verkehrskassen an. “

Die Haupt-AS für die Ukraine wurde von AS1299 Telia auf AS3255 UARNET geändert. Herr Tuliev erklärte, dass UARNET als ehemaliges Bildungsnetzwerk jetzt zu einem aktiven Transit geworden ist, insbesondere in der Westukraine.

Jetzt werden wir in einen anderen Teil der Erde transportiert - in die USA.
Unsere Hauptfrage ist ganz einfach: Was sind die Details des US-Stabilitätsrückgangs um 11 Positionen?

Im Jahr 2018 belegten die USA mit 4,04% des Landes den 7. Platz im Rating und verloren möglicherweise die weltweite Verfügbarkeit im Falle eines AS209-Ausfalls. Unser Bericht für 2018 bietet einen Einblick in die Veränderungen in den USA vor einem Jahr:

„Aber die große Neuigkeit ist genau das, was in den USA 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 - 2018 ersetzte AS 209 CenturyLink es und schickte die USA um drei Plätze auf den siebten Platz in der IPv4-Bewertung. “

Die Ergebnisse von 2019 zeigen, dass die USA mit einem auf 6,83% gesunkenen Nachhaltigkeitsindikator auf Platz 18 stehen - eine Veränderung von mehr als 2,5%, was normalerweise ausreicht, um aus den Top 20 der IPv4-Nachhaltigkeitsbewertung auszusteigen.

Wir haben den Gründer von Hurricane Electric, Mike Leber, kontaktiert, um seinen Kommentar zu dieser Situation zu erhalten:

„Dies ist eine natürliche Veränderung, da das globale Internet weiter wächst. Die IT-Infrastruktur in jedem Land wächst und modernisiert sich, um die Informationswirtschaft zu unterstützen, die sich ständig verändert und weiterentwickelt. Produktivität verbessert Kundenservice und Umsatz. Die lokale IT-Infrastruktur verbessert die Produktivität. Das sind makroökonomische Kräfte. “

Es ist immer interessant zu analysieren, was in der größten Volkswirtschaft der Welt passiert, insbesondere wenn wir einen so signifikanten Rückgang der Zuverlässigkeitsbewertung beobachten. Rückruf - letztes Jahr haben wir in den USA den Ersatz des AS174 Cogent durch den AS209 CenturyLink gefeiert. In diesem Jahr hat CenturyLink seine Position als kritischer AS eines Landes an ein anderes autonomes System abgetreten - AS3356, das Level3 gehört. Dies ist nicht verwunderlich, da die beiden Unternehmen seit der Übernahme von 2017 tatsächlich dieselbe Organisation vertreten. Von nun an hängt die CenturyLink-Konnektivität vollständig von der Level3-Konnektivität ab. Wir können daraus schließen, dass der allgemeine Rückgang der Zuverlässigkeit mit einem Vorfall im Level3 / CenturyLink-Netzwerk Ende 2018 zusammenhängt, als 4 nicht identifizierte Netzwerkpakete das Internet in einem großen Gebiet der USA für mehrere Stunden unterbrachen. Dieses Ereignis hatte definitiv Auswirkungen auf die Fähigkeit von CenturyLink / Level3, den größten Akteuren des Landes Transit zu bieten, von denen einige zu anderen Transitanbietern wechseln oder einfach Kommunikationskanäle und Verbindungen auf höherer Ebene diversifizieren könnten. Trotz alledem bleibt Level3 der wichtigste Konnektivitätsanbieter für die USA. Eine Deaktivierung kann dazu führen, dass fast 7% der lokalen autonomen Systeme, die auf diesen Transit angewiesen sind, nicht weltweit verfügbar sind.

Italien kehrte mit demselben AS12874 Fastweb auf Platz 17 unter die Top 20 zurück, was wahrscheinlich auf eine deutliche Verbesserung der Qualität und Anzahl der Routen zu diesem Anbieter zurückzuführen ist. Immerhin fiel Italien 2017 mit ihm auf den 21. Platz und verließ die Top 20.

Im Jahr 2019 erhielt Singapur, das erst letztes Jahr unter die Top 20 der Rangliste kam, aber sofort auf den 5. Platz kam, erneut einen neuen kritischen Lieferavis. Letztes Jahr haben wir versucht, die Veränderungen in den Regionen Südostasiens zu erklären. In diesem Jahr hat sich der für Singapur kritische AS vom letztjährigen AS3758 SingNet auf AS4657 Starnet geändert. Mit dieser Änderung verlor die Region nur eine Position und fiel 2019 auf den 6. Platz im Rating.

China hat einen signifikanten Sprung von Platz 113 im Jahr 2018 auf 78 im Jahr 2019 gemacht, wobei sich die Stabilität von IPv4 gemäß unserer Methodik um etwa 5% geändert hat. In IPv6 sank Chinas teilweise Konnektivität von 65,93% im letzten Jahr auf etwas mehr als 20% in diesem Jahr. Der primäre Lieferavis in IPv6 wurde von AS9808 China Mobile im Jahr 2018 auf AS4134 im Jahr 2019 geändert. In IPv4 ist der AS4134 von China Telecom seit vielen Jahren von entscheidender Bedeutung.

In IPv6 fiel das chinesische Internet-Segment im Nachhaltigkeitsrating 2019 jedoch um 20 Plätze - von 10% im Vorjahr auf 23,5% im Jahr 2019.

All dies deutet wahrscheinlich nur auf eine einfache Sache hin: China Telecom verbessert aktiv seine Infrastruktur und bleibt gleichzeitig das Hauptkommunikationsnetz mit externem Internet für China.

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 der Ausfall eines AS zu einem Verlust der Netzwerkkonnektivität für einen erheblichen Teil der Benutzer aus einem Land oder einer größeren Region führen.