CERNETBGP路由表分析与可视化课件

CERNETBGP

路由表分析与可视化肖毅2007年6月20日CERNETBGP

路由表分析与可视化肖毅1基本术语

自治系统(AS,AutonomousSystem)具有自己独立的选路策略在同一技术管理部门下的一个网络管理区域每个AS都具有一个由InterNIC全球统一分配的AS号码BGP协议

自治系统间路由协议路径向量协议

网络地址逻辑地址/有效前缀长度基本术语自治系统(AS,AutonomousSyste2问题背景

问题源起

任务:以CERNET为观察点，通过分析BGP路由表，观察和CERNET（直接或间接）相连的自治系统之间的拓扑和路由运行情况意义开展条件

问题背景问题源起3方法

使用BGP路由表进行观察

搭建数据获取平台获取路由表（采样间隔一小时）

从路由表获取信息

方法使用BGP路由表进行观察4成果静态分析与可视化

三维AS互连拓扑

出度分布AS路径长度分布AS距离分布地址前缀长度分布IPv4地址分布动态分析与可视化

AS数量统计

路由数量统计

最大AS路径长度

平均地址前缀长度

成果静态分析与可视化动态分析与可视化5结论IPv6在迅速发展之中

相对于IPv4地址，IPv6地址在路由方面表现较好的性能

全球IPv6网络相对混乱,中国IPv4网络结构相对紧凑

结论IPv6在迅速发展之中6下一步工作对存在现象的进一步分析对全球IPv4进行观测建立CERNET的RADB进行结合带宽流量的测量下一步工作对存在现象的进一步分析7问题起源Internet的迅速发展要求对其进行观测和测量

Internet路由反映了Internet的特征

Internet的端对端的连接可以概括为各个自治系统之间的连接

问题起源Internet的迅速发展要求对其进行观测和测量8开展条件实验条件

CERNET网络中心负责中国教育科研网的运行和维护工作

CERNET是中国的IPv6网络实验网，是全球IPv6实验床的一部分前人经验

CAIDA(CooperativeAssociationofInternetDataAnalysis)MOAT（MeasurementandOperationAnalysisTeam）ofNLANRGeoffHuston基于AS1221的全球IPv4BGP路由可视化分析

UniversityofOregonRouteViewsProject开展条件实验条件9BGP路由表下面是一个BGP路由表：BGPtableversionis0,localrouterIDis202.38.99.66Statuscodes:ssuppressed,ddamped,hhistory,*valid,>best,i–internalOrigincodes:i-IGP,e-EGP,?–incompleteNetworkNextHopMetricLocPrfWeightPath*>47.153.128.0/18202.38.123.2540478941344808i*>61.128.0.0/15202.38.123.254047894134i*>61.128.0.0/17202.38.123.254047894134i可以提取的信息：可达网络地址AS及其互连关系BGP路由表下面是一个BGP路由表：10三维AS互连拓扑AS节点与连接关系构成拓扑三维柱坐标AS节点三维分量的确定ρ分量与其出度（PeeringOutdegree）的对数反相关

θ分量沿逆时针方向按AS号从小到大依次均匀分布z分量的确定使用了我们称为“AS距离”的参量三维AS互连拓扑AS节点与连接关系构成拓扑11AS距离在AS拓扑图中，一个AS节点距离根AS节点的距离

AS拓扑的根节点的AS距离规定为0有向线段始端自治系统节点的AS距离加1选取最小值作为这个AS节点的AS距离

表达了从根节点到达这个节点所需要的最少AS跳数AS距离在AS拓扑图中，一个AS节点距离根AS节点的距离1220001年6月20日全球IPv6AS拓扑水平投影SumofASes:142SumofRouteEntries:245SumofASesPeeringConnectivity:207MaximumASPathLength:28MaximumASPeeringOutdegree:20(AS1849)MaximumASesDistance:520001年6月20日全球IPv6AS拓扑水平投影Sum1320001年6月20日全球IPv6AS拓扑SumofASes:142SumofRouteEntries:245SumofASesPeeringConnectivity:207MaximumASPathLength:28MaximumASPeeringOutdegree:20(AS1849)MaximumASesDistance:520001年6月20日全球IPv6AS拓扑SumofA1420001年6月20日中国IPv4AS拓扑水平投影SumofASes:41SumofRouteEntries:1059SumofASesPeeringConnectivity:43MaximumASPathLength:8MaximumASPeeringOutdegree:12(AS4808)MaximumASesDistance:320001年6月20日中国IPv4AS拓扑水平投影Sum1520001年6月20日中国IPv4AS拓扑SumofASes:41SumofRouteEntries:1059SumofASesPeeringConnectivity:43MaximumASPathLength:8MaximumASPeeringOutdegree:12(AS4808)MaximumASesDistance:320001年6月20日中国IPv4AS拓扑SumofA162001年6月20日8时自治系统出度分布出度分布呈现出两极分化和“马太”效应大出度AS节点对AS互连拓扑结构的影响大对于全球IPv6和中国IPv4网络，出度为0~2的AS节点分别有121个和36个，占AS节点总数的85.2%和87.8%。2001年6月20日8时自治系统出度分布出度分布呈现出两极分172001年6月20日8时AS路径长度分布

相似性：都呈现出双峰分布，并且峰谷出现位置大致相同

2001年6月20日8时AS路径长度分布相似性：都呈现出双182001年6月20日8时AS距离分布

呈现单峰分布特征

路由的迂回2001年6月20日8时AS距离分布呈现单峰分布特征19

2001年6月20日8时网络地址前缀长度分布

2001年6月20日8时网络地址前缀长度分布20结束

Thankyou!结束

Thankyou!21CERNETBGP

路由表分析与可视化肖毅2007年6月20日CERNETBGP

路由表分析与可视化肖毅22基本术语

自治系统(AS,AutonomousSystem)具有自己独立的选路策略在同一技术管理部门下的一个网络管理区域每个AS都具有一个由InterNIC全球统一分配的AS号码BGP协议

自治系统间路由协议路径向量协议

网络地址逻辑地址/有效前缀长度基本术语自治系统(AS,AutonomousSyste23问题背景

问题源起

任务:以CERNET为观察点，通过分析BGP路由表，观察和CERNET（直接或间接）相连的自治系统之间的拓扑和路由运行情况意义开展条件

问题背景问题源起24方法

使用BGP路由表进行观察

搭建数据获取平台获取路由表（采样间隔一小时）

从路由表获取信息

方法使用BGP路由表进行观察25成果静态分析与可视化

三维AS互连拓扑

出度分布AS路径长度分布AS距离分布地址前缀长度分布IPv4地址分布动态分析与可视化

AS数量统计

路由数量统计

最大AS路径长度

平均地址前缀长度

成果静态分析与可视化动态分析与可视化26结论IPv6在迅速发展之中

相对于IPv4地址，IPv6地址在路由方面表现较好的性能

全球IPv6网络相对混乱,中国IPv4网络结构相对紧凑

结论IPv6在迅速发展之中27下一步工作对存在现象的进一步分析对全球IPv4进行观测建立CERNET的RADB进行结合带宽流量的测量下一步工作对存在现象的进一步分析28问题起源Internet的迅速发展要求对其进行观测和测量

Internet路由反映了Internet的特征

Internet的端对端的连接可以概括为各个自治系统之间的连接

问题起源Internet的迅速发展要求对其进行观测和测量29开展条件实验条件

CERNET网络中心负责中国教育科研网的运行和维护工作

CERNET是中国的IPv6网络实验网，是全球IPv6实验床的一部分前人经验

CAIDA(CooperativeAssociationofInternetDataAnalysis)MOAT（MeasurementandOperationAnalysisTeam）ofNLANRGeoffHuston基于AS1221的全球IPv4BGP路由可视化分析

UniversityofOregonRouteViewsProject开展条件实验条件30BGP路由表下面是一个BGP路由表：BGPtableversionis0,localrouterIDis202.38.99.66Statuscodes:ssuppressed,ddamped,hhistory,*valid,>best,i–internalOrigincodes:i-IGP,e-EGP,?–incompleteNetworkNextHopMetricLocPrfWeightPath*>47.153.128.0/18202.38.123.2540478941344808i*>61.128.0.0/15202.38.123.254047894134i*>61.128.0.0/17202.38.123.254047894134i可以提取的信息：可达网络地址AS及其互连关系BGP路由表下面是一个BGP路由表：31三维AS互连拓扑AS节点与连接关系构成拓扑三维柱坐标AS节点三维分量的确定ρ分量与其出度（PeeringOutdegree）的对数反相关

θ分量沿逆时针方向按AS号从小到大依次均匀分布z分量的确定使用了我们称为“AS距离”的参量三维AS互连拓扑AS节点与连接关系构成拓扑32AS距离在AS拓扑图中，一个AS节点距离根AS节点的距离

AS拓扑的根节点的AS距离规定为0有向线段始端自治系统节点的AS距离加1选取最小值作为这个AS节点的AS距离

表达了从根节点到达这个节点所需要的最少AS跳数AS距离在AS拓扑图中，一个AS节点距离根AS节点的距离3320001年6月20日全球IPv6AS拓扑水平投影SumofASes:142SumofRouteEntries:245SumofASesPeeringConnectivity:207MaximumASPathLength:28MaximumASPeeringOutdegree:20(AS1849)MaximumASesDistance:520001年6月20日全球IPv6AS拓扑水平投影Sum3420001年6月20日全球IPv6AS拓扑SumofASes:142SumofRouteEntries:245SumofASesPeeringConnectivity:207MaximumASPathLength:28MaximumASPeeringOutdegree:20(AS1849)MaximumASesDistance:520001年6月20日全球IPv6AS拓扑SumofA3520001年6月20日中国IPv4AS拓扑水平投影SumofASes:41SumofRouteEntries:1059SumofASesPeeringConnectivity:43MaximumASPathLength:8MaximumASPeeringOutdegree:12(AS4808)MaximumASesDistance:320001年6