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19.05.20141 Routing Instabilitäten Lokalisierung von Routing Instabilitäten Vortrag: Daniel Weber Betreuer: Olaf Maennel.

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1 Routing Instabilitäten Lokalisierung von Routing Instabilitäten Vortrag: Daniel Weber Betreuer: Olaf Maennel

2 Ablauf 1.Begriffsdefinitionen 2.Motivation 3.Ursachen von Instabilitäten 4.Einfacher Ansatz Fehlerquellen 5.Verbesserter Ansatz Gruppierung von Updates 6.Fazit

3 Begriffsdefinitionen Instabilitäten jegliche Veränderungen eines AS-Pfads zu einem bestimmten Präfix Störungsstellen das AS oder die Kante zwischen zwei ASen, das/die die Instabilität verursacht hat Beobachtungspunkte passiv am BGP teilnehmende Systeme, die die eingehenden BGP-Updates für eine spätere Auswertung aufzeichnen

4 Motivation zur Lokalisierung Relativ junges Forschungsgebiet erst mit komplexem Internet entstanden BGP-Dynamik teilweise als schwarze Magie missverstanden Beeinflussung der Erreichbarkeit kurzzeitiger oder längerer Verlust der Konnektivität Performanceverlust der Anbindung durch häufige Updates Beeinträchtigung des globalen Routings Vereinfacht die Behebung von Fehlern Fehlerquelle muss bekannt sein um das Problem zu lösen Schuldfrage einfacher zu klären

5 Ursachen von Instabilitäten Konfigurationsänderungen Neue Peering- oder Upstream-Beziehungen Einrichtung von Filtern Veränderung interner Metriken Konfigurationsfehler oszillierende Routen schwarze Löcher Fehlfunktionen von Hardware, Software, usw. Ausfälle von Leitungen oder Routern

6 Einfacher Ansatz Vergleich von altem und neuem Pfad gemeinsame Abschnitte beider Pfade ausschließen der bessere Pfad enthält die Instabilität AS 1AS 3AS 5AS 7 AS 4AS 6

7 Mögliche Fehlentscheidungen Ausschluß gemeinsamer Abschnitte im Pfad kann zu einem falschen Ergebnis führen: AS 1 AS 3 AS 5AS 7 AS 9 AS 6 vermutete Störungsstelle tatsächliche Störungsstelle

8 Mögliche Fehlentscheidungen Induzierte Updates: AS 1AS 2AS 3AS 4AS 5 vermutete Störungsstelle tatsächliche Störungsstelle AS 8 AS 6AS 7 Bevorzugung von vor manuell Konfiguriert

9 Verbesserter Ansatz Keine vorschnellen Ausschlüsse gemeinsamer Abschnitte der AS-Pfade Keine falschen Ergebnisse durch induzierte Updates Keine Beeinflussung durch teilweise nicht erkennbare Instabilitäten Nutzung bisher nicht ausgewerteter Informationen

10 Einschub: Stabile AS-Pfade für beide Verfahren notwendig stabile AS-Pfade werden nicht sofort erreicht sondern erst nach einer Konvergenzzeit Wie das Ende der Update-Bursts erkennen?

11 Einschub: Stabile AS-Pfade Drei mögliche Verfahren zur Erkennung zusammengehöriger Updates: statischer Timeout relativer Timeout adaptiver Timeout

12 Einschub: Stabile AS-Pfade Erkennung der Bursts: statischer Timeout Zeit BGP-Peers Timeout geeigneter Timeout für ein Präfix kann für ein anderes absolut ungeeignet sein

13 Einschub: Stabile AS-Pfade Erkennung der Bursts: relativer Timeout Zeit BGP-Peers Timeout Updates in Folge eines anderen Ereignisses werden möglicherweise diesem zugeordnet

14 Einschub: Stabile AS-Pfade Erkennung der Bursts: adaptiver Timeout Zeit BGP-Peers relativer Timeout von t/2 über eine Zeitspanne t wird ein relativer Timeout von t/2 verwendet führt dies zu keinem Ende, werden nur noch die laufenden Updates abgewartet t statischer Timeout mit t * = 0

15 Verbesserter Ansatz (contd) 1. Schritt: UNION-Heuristik nach Zeit Alle ASe auf dem alten wie auch auf dem neuen Pfad werden als mögliche Störungsquelle berücksichtig. Beobachtungs- punkt 1 Präfix A

16 Verbesserter Ansatz (contd) 2. Schritt: INTERSECT-Heuristik nach Beobachtungspunkt Die Schnittmenge verschiedener Beobachtungs- punkte wird als Kandidatenmenge verwendet Beobachtungs- punkt 1 Beobachtungs- punkt 2 Präfix A

17 Verbesserter Ansatz (contd) 3. Schritt: GREEDY-Heuristik nach Präfixen Die am häufigsten auftretenden Elemente aller Kandidatenmengen werden als Kandidaten gewählt. Präfix A Präfix B Beobachtungs- punkt 1 Beobachtungs- punkt 2

18 Fazit Lokalisierung einer Instabilität nicht trivial aber relativ genau möglich je mehr Beobachtungspunkte desto besser die Stelle der Instabilität beeinflusst deren Sichtbarkeit Ausbreitung von Instabilitäten ideale Standorte für Beobachtungspunkte

19 Ende Danke!


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