Автономная Система (AS – Autonomous System)

/ Основы сетей

Автономные Системы

Согласно определению Wikipedia, Автономная Система — это система IP-сетей и маршрутизаторов, управляемых одним или несколькими операторами, имеющими единую политику маршрутизации с Интернетом.

Чтобы было понятней можно привести аналогию из жизни.
Весь мир состоит из городов, сёл, поселений, соединёнными между собой дорогами. Так и весь Интернет состоит из Автономных сетей, объединённых линиями связи.
При сегодняшнем масштабе Интернета и многообразии составляющих его сетей ни одна организация не справится с управлением информацией обо всех маршрутах к каждому получателю в мире. Чтобы избежать хаоса и упорядочить всемирную паутину, Интернет поделили на “кубики” – Автономные Системы (AS), которые контролируются разными независимыми организациями, но где все играют по единым правилам. Таким образом, каждая АS знает как “достучаться” до любого пользователя Интернет используя при этом самые оптимальные маршруты.
Автономная система – это набор сетей и шлюзов, которые находятся под единым управлением.

Автономная Система (AS – Autonomous System)

На рисунке показаны три AS, имеющие по два подключения к соседним автономным системам. В роли каждой автономной сети может выступать, например, крупная организация, мобильный оператор, интернет провайдер. Внутри сети работают локальные маршрутизаторы, которые принимают сообщения от других сетевых устройств своей сети.

Главным сетевым устройством, которое связывает между собой AS, является Граничный BGP (Border Gateway Protocol) маршрутизатор. Основное назначение — передавать другим BGP-маршрутизаторам, в частности маршрутизаторам Internet-провайдеров, информацию о наличии сетей и о структуре этих сетей. В подавляющем большинстве случаев это оборудование CISCO или Juniper в ценовом диапазоне от 1 млн. руб. Но тем не менее, возможно установить ПО Zebra на мощный ПК и получить теоретически то же самое за чуть меньшие деньги.

Типы AS

Автономные системы можно сгруппировать в категории, в зависимости от их соединений и режима работы.

  • Многоинтерфейсная (multihomed) AS — имеет соединения с более чем одним Интернет провайдером (ISP). Это позволяет данной AS иметь резерв в случае выхода из строя соединения с одним из каналов. Кроме того, этот тип AS не разрешает транзитный трафик от одного ISP к другому.
  • Ограниченная (stub) AS — имеет единственное подключение к одной внешней AS. Это хоть и противоречит парадигме AS, тем не менее имеет место быть.
  • Транзитная (transit) AS — это AS, которая пропускает через себя транзитный трафик других AS, подключенных к ней.
  • Приватная (private) AS – имеет номера ASN от 64512 до 65534. Используется для тестов, эмуляции работы AS и обучения.

Нумерация AS

У каждой AS имеется свой уникальный номер — ASN, и блок IP-адресов.

Номера AS и IP блоки назначаются управлением по присвоению номеров Интернета (IANA) региональными интернет-реестрам (RIR). После чего RIR назначает ASN объектам в зоне своего действия.

До 2007 года использовалась 16 битная нумерация (от 0 до 65536), но в последствие их стало не хватать и ввели 32 битную нумерацию (от 65536 до 4294967296). Так как 32 битная нумерация просто продолжает старую нумерацию, то проблем с обратной совместимостью не возникло. Другими словами говоря, нумерация на текущий момент от 0 до 4294967296.

В то же время следует отметить, что некоторые номера зарезервированы, и не могут быть присвоены реальным AS. Это, например, диапазон 64496-64511, который используется для использования в примерах и документации. Кроме того, номера 0 и 65535 являются зарезервированными IANA и не могут использоваться для маршрутизации. Весь список ASN можно посмотреть на сайте IANA, хотя вряд ли вам когда то это может понадобиться )))

Маршрутизация в AS

Все протоколы маршрутизации можно разделить на две большие группы:

  • внешние (EGP — Exterior Gateway Protocol)
  • внутренние (IGP — Interior Gateway Protocol)

EGP и IGP протоколы

К внутренним протоколам IGP относятся:

  • RIP
  • OSFP
  • EIGRP
  • IS-IS

К внешним протоколом EGP относится единственный BGP. Впрочем, BGP является потомком устаревшего EGP.

BGP неразрывно связан с понятием AS, это протокол, в котором определяются маршруты для передачи пакетов по всему миру. Внутри AS все маршрутизаторы соединяется при помощи внутренних протоколов IGP.

Таблица маршрутизации пограничных маршрутизаторов Автономной Системы поражает воображение! Посудите сами, им приходится хранить в своей памяти около 1 GB информации о маршрутах и IP адресации всего Интернета. В моменты обновления информации объём может вырасти до 2 GB, и это абсолютно нормально.

Многие интернет провайдеры разделят свою сеть на части “ядро” и “доступ”. На стороне “ядра” будет полная таблица маршрутизации в Интернете, в то время как на стороне доступа будут маршруты по умолчанию (статические), указывающие на сторону ядра.

Как стать AS ?

Что делать, если вы захотите стать независимым и получить себе свою автономную систему?

Находясь в РФ, вы обязаны будете обратиться в RIPE NCC. RIPE является одним из пяти мировых интернет-регистраторов, который занимается распределением IP-адресов в России, Европе и на Ближнем Востоке.
Чтобы получать IP-адреса напрямую, нужно стать членом организации, заключить договор об обслуживании и оплатить годовой взнос. В 2022 году это 1400 евро.
Для этого у вас должно быть подходящее оборудование – мощный маршрутизатор, который способен держать в памяти всю таблицу маршрутизации интернета.
Вам выделяется номер АС, например, за номером 34030 и некоторое количество IP-адресов, минимум 256 штук.
И вы, настроив свой маршрутизатор соответствующим образом, гордо выводите свои IP-адреса в глобальную сеть. Теперь вы являетесь независимой, автономной ячейкой интернета. То есть, автономной системой.
с 2019 года выдача блоков IPv4-адресов прекращена.
Чтобы получить собственный номер системы в IPv4, компания может воспользоваться их арендой.

Онлайн инструменты для работы с BGP и AS

Hurricane Electric

Hurricane Electric и её BGP Toolkit Home покажет много полезной и интересной информации:

Статистика по AS

Статистика по AS в мире. Из скриншота видно, что на данный момент (01.2024) всего зарегистрировано и в работе 76 618 AS.

AS инфо

Можно посмотреть какой AS принадлежит ваш IP

AS12389_to_as

Если нажать на AS12389 – можно увидеть с какими AS соединяется одна из AS Ростелекома.

Qrator.Radar

Qrator.Radar позиционирует себя как мониторинг BGP в реальном времени.

radar.qrator

На сайте множество инструментов для просмотра статистики, AS сетей, префиксов, диапазонов IP адресов. Возможность в удобном виде посмотреть цепочки связей автономных систем. И, разумеется, онлайн отслеживать доступность AS.

Ссылки