Γιατί μια αλλαγή στα δεδομένα του μητρώου μπορεί να κάνει ένα λειτουργικό δίκτυο απρόσιτο;

Φανταστείτε ότι η υπηρεσία σας εξακολουθεί να λειτουργεί μέσω σύνδεσης κινητής, αλλά οι πελάτες ενός άλλου δικτύου δεν μπορούν πλέον να τη φτάσουν. Οι διακομιστές είναι σε καλή κατάσταση. Τα καλώδια είναι συνδεδεμένα. Μια πιθανή εξήγηση είναι ότι ένα άλλο δίκτυο σταμάτησε να δέχεται τη διαδρομή προς τις διευθύνσεις σας μετά την αλλαγή μιας εγγραφής.

Ο κρίκος που λείπει είναι η απόφαση ανάμεσα στην εγγραφή και στον δρομολογητή. Μια αλλαγή στη βάση δεδομένων μπορεί να επηρεάσει τη συνδεσιμότητα όταν ένα σύστημα τη χρησιμοποιεί για να κατασκευάσει ένα φίλτρο ή να αξιολογήσει μια αναγγελία. Για να καταλάβετε τη βλάβη, ακολουθήστε αυτή την αλυσίδα. Το «το μητρώο είναι λάθος» είναι μόνο η αρχή της διάγνωσης.

Οι φυσικές συνδέσεις μπορεί να παραμένουν άθικτες όταν μια αλλαγή εγγραφής επηρεάζει την αποδοχή διαδρομών. Ακολουθήστε τα τεκμήρια και την πολιτική του παραλήπτη.

Πρώτα, ρωτήστε ποια εγγραφή άλλαξε

Ένα πρόθεμα IP είναι ένα σύνολο διευθύνσεων. Ο αριθμός αυτόνομου συστήματος, ή ASN, προσδιορίζει ένα δίκτυο που ανταλλάσσει διαδρομές με άλλα δίκτυα. Το BGP είναι το πρωτόκολλο με το οποίο αυτά τα δίκτυα αναγγέλλουν σε ποιους προορισμούς μπορούν να φτάσουν.

Παράλληλα με αυτή την ανταλλαγή υπάρχουν διάφορα είδη εγγραφών. Απαντούν σε διαφορετικά ερωτήματα:

• Εγγραφές καταχώρισης: ποιος οργανισμός έχει καταχωριστεί για ένα σύνολο διευθύνσεων και με ποιον πρέπει να επικοινωνήσει κανείς. Η τεκμηρίωση της βάσης δεδομένων RIPE διακρίνει την καταχώριση πόρων, τις πληροφορίες δρομολόγησης και τα στοιχεία επικοινωνίας, παρότι βρίσκονται στην ίδια βάση δεδομένων.
• Εγγραφές του Internet Routing Registry (IRR): πληροφορίες που μπορούν να χρησιμοποιήσουν οι διαχειριστές δικτύων για να φτιάξουν λίστες διαδρομών τις οποίες θα δέχονται. Μια εγγραφή περιγράφει την προβλεπόμενη δρομολόγηση· δεν αναγγέλλει η ίδια μια διαδρομή.
• Εγγραφές της Υποδομής Δημόσιου Κλειδιού Πόρων (RPKI): περιλαμβάνουν υπογεγραμμένες εξουσιοδοτήσεις προέλευσης διαδρομής, γνωστές ως ROA. Από αυτές οι επικυρωτές παράγουν δεδομένα για τον έλεγχο του δικτύου προέλευσης και του επιτρεπόμενου μήκους προθέματος.

Μια παρωχημένη διεύθυνση email επικοινωνίας δεν αποσύρει άμεσα μια διαδρομή BGP. Μια διαδρομή που λείπει από το φίλτρο που παρήγαγε ένας πάροχος μπορεί να τον κάνει να σταματήσει να τη δέχεται. Αν ονομάσουμε και τα δύο «μη έγκυρα δεδομένα μητρώου», κρύβουμε την ουσιαστική διαφορά.

Πώς μια εγγραφή οδηγεί στην απόρριψη μιας διαδρομής

Ας πάρουμε έναν πάροχο που κατασκευάζει τα φίλτρα των πελατών του από δεδομένα IRR. Μια πιθανή ακολουθία βλάβης είναι η εξής:

1. Μια εγγραφή διαδρομής αφαιρείται ή το σύνολο διαδρομών του πελάτη παύει να την περιλαμβάνει.
2. Η επόμενη κατασκευή φίλτρου από τον πάροχο παραλείπει τη διαδρομή.
3. Το νέο φίλτρο φτάνει στους δρομολογητές του παρόχου, οι οποίοι απορρίπτουν την αναγγελία του πελάτη.
4. Αν δεν απομένει αξιοποιήσιμη εναλλακτική, όσοι εξαρτώνται από αυτό το μονοπάτι χάνουν την πρόσβαση.

Για να συμβεί αυτή η ακολουθία, τα δεδομένα πρέπει πράγματι να τροφοδοτούν το συγκεκριμένο φίλτρο. Η δημοσιευμένη πολιτική μητρώου δρομολόγησης της NTT DATA δίνει ένα συγκεκριμένο παράδειγμα φίλτρων πελατών που βασίζονται στο IRR και αυτόματων ενημερώσεων. Τεκμηριώνει επίσης την απόρριψη διαδρομών RPKI Invalid και τον αποκλεισμό αντικρουόμενων εγγραφών IRR. Πρόκειται για αναγνωρίσιμους λειτουργικούς μηχανισμούς, όχι για έναν καθολικό διακόπτη αποσύνδεσης στα χέρια του μητρώου.

Τι σημαίνει πραγματικά το «Invalid» στο RPKI

Κατά την επικύρωση προέλευσης, η αναγγελλόμενη διαδρομή συγκρίνεται με επικυρωμένα δεδομένα εξουσιοδότησης. Το RFC 6811 ορίζει τρία αποτελέσματα:

• Valid (έγκυρη): τουλάχιστον μία εξουσιοδότηση που καλύπτει τη διαδρομή αντιστοιχεί στο ASN προέλευσης και επιτρέπει το μήκος του αναγγελλόμενου προθέματος.
• Invalid (μη έγκυρη): υπάρχουν δεδομένα εξουσιοδότησης που καλύπτουν τη διαδρομή, αλλά καμία εξουσιοδότηση δεν ικανοποιεί και τις δύο προϋποθέσεις.
• NotFound (δεν βρέθηκε): κανένα δεδομένο εξουσιοδότησης δεν καλύπτει τη διαδρομή.

Για παράδειγμα, μια διαδρομή που αναγγέλλεται από το δίκτυο A μπορεί να γίνει Invalid αν εξαφανιστεί η αντίστοιχη εξουσιοδότησή της, ενώ παραμένει μια εξουσιοδότηση για το δίκτυο B που καλύπτει τη διαδρομή. Αν δεν απομένει καμία εξουσιοδότηση που την καλύπτει, το αποτέλεσμα είναι αντίθετα NotFound. Εδώ το «Invalid» είναι αποτέλεσμα επικύρωσης δρομολόγησης, όχι ετυμηγορία για την ιδιοκτησία ή τη θεσμική νομιμοποίηση. Η επικύρωση προέλευσης επίσης δεν πιστοποιεί ολόκληρο το μονοπάτι που ισχυρίζεται ότι ακολούθησε μια διαδρομή.

Το επόμενο βήμα είναι η πολιτική που έχει ρυθμίσει ο διαχειριστής. Το RFC 8481 διαχωρίζει τον ορισμό μιας κατάστασης επικύρωσης από την ενέργεια βάσει αυτής: η πολιτική πρέπει να ρυθμιστεί από τον διαχειριστή. Ένα δίκτυο ρυθμισμένο να απορρίπτει διαδρομές Invalid μπορεί τότε να απορρίψει αυτή την αναγγελία. Η επεξεργασία του μητρώου και η απόρριψη συνδέονται μέσω αυτού του μηχανισμού· δεν είναι το ίδιο γεγονός.

Γιατί κάποιοι χάνουν την πρόσβαση νωρίτερα από άλλους

Δεν χρησιμοποιούν όλα τα δίκτυα τα ίδια φίλτρα, παρόχους ή δεδομένα την ίδια στιγμή. Το RFC 7115 εξηγεί ότι οι κρυφές μνήμες RPKI μπορεί να έχουν διαφορετικές εικόνες των δεδομένων και ότι δεν υπάρχει ένα ενιαίο, εγγυημένο διάστημα άφιξης των ενημερώσεων στους δρομολογητές.

Στο αρχικό παράδειγμα, ένα δίκτυο μπορεί να έχει ήδη ενεργήσει βάσει των αλλαγμένων δεδομένων, ενώ ένα άλλο διατηρεί ακόμη ένα αποδεκτό μονοπάτι. Έτσι είναι δυνατή μια μερική διακοπή. Αυτό δεν αποδεικνύει ότι το μητρώο προκάλεσε κάποια συγκεκριμένη διακοπή: οι μηχανικοί πρέπει ακόμη να εξετάσουν τη διαδρομή που επηρεάστηκε, τα δεδομένα που χρησιμοποιούνται και την απόφαση που την απέρριψε.

Βρείτε τον σπασμένο κρίκο πριν αλλάξετε κι άλλα πράγματα

Το χρήσιμο ερώτημα για την αποκατάσταση είναι συγκεκριμένο: ποιο σύστημα σταμάτησε να δέχεται ποια αναγγελία και γιατί; Ο διαχειριστής μπορεί να το διερευνήσει μαζί με τον πάροχο:

1. Προσδιορίστε την αναγγελία. Καταγράψτε το πρόθεμα και το ASN προέλευσης που επηρεάζονται και ελέγξτε αν η αναμενόμενη διαδρομή εξακολουθεί να αναγγέλλεται.
2. Εντοπίστε την απόρριψη. Συγκρίνετε το εγκατεστημένο φίλτρο του παρόχου και το αποτέλεσμα επικύρωσης με τη διαδρομή. Ρωτήστε ποια πηγή δεδομένων και ποια ενημέρωση οδήγησαν σε αυτή την απόφαση.
3. Διατηρήστε τα τεκμήρια. Κρατήστε τις σχετικές εγγραφές, παρατηρήσεις και χρονικές σημάνσεις, ώστε να διακρίνεται μια εσφαλμένη ενημέρωση από μια μη εξουσιοδοτημένη αναγγελία.
4. Διορθώστε και επαληθεύστε. Συντονίστε την ακριβή διόρθωση εγγραφής ή ρύθμισης, επιβεβαιώστε ότι έφτασε στα συστήματα που χρησιμοποιούν τα δεδομένα και δοκιμάστε την πρόσβαση από τα δίκτυα όπου είχε αποτύχει.

Η απενεργοποίηση της επικύρωσης παντού θα αφαιρούσε και την προστασία από εσφαλμένες αναγγελίες. Η λειτουργική εργασία είναι να αποκατασταθούν τα σωστά τεκμήρια και η επιδιωκόμενη δρομολόγηση και έπειτα να επαληθευτεί το αποτέλεσμα. Η επιτυχής επεξεργασία της βάσης δεδομένων από μόνη της δεν αποδεικνύει ότι οι πελάτες μπορούν να συνδεθούν ξανά.

Το βαθύτερο ζήτημα: τα χρήσιμα τεκμήρια μπορούν να γίνουν συγκεντρωμένη εξουσία

Εδώ η τεχνική αλυσίδα συναντά το επιχείρημα του Lu Heng. Ένας διαχειριστής δεν χρειάζεται να προωθεί τα πακέτα κάποιου για να επηρεάζει τη δυνατότητα πρόσβασης στο δίκτυό του. Αν άλλα συστήματα εξαρτώνται από εγγραφές που ελέγχει, οι αποφάσεις του μπορούν να επιβάλλουν κόστος σε διαχειριστές δικτύων και πελάτες πολύ πέρα από το γραφείο του.

Στο Σημείωμα 65, Το πρωτείο του κώδικα που λειτουργεί, ο Lu Heng υποστηρίζει ότι ο συντονισμός πρέπει να περιορίζεται από τις ανάγκες των λειτουργικών δικτύων. Ένας ρόλος συντήρησης εγγραφών δεν μπορεί να επεκταθεί από μόνος του σε μόνιμη πολιτική εντολή. Το γεγονός ότι μια εγγραφή είναι υπογεγραμμένη απαντά σε ένα τεχνικό ερώτημα για τον ισχυρισμό· δεν θεμελιώνει δικαίωμα διακυβέρνησης όλων όσοι επηρεάζονται από αυτόν.

Η πρότασή του υπερβαίνει μια καλύτερη διαδικασία παραπόνων. Οι κοινοί κανόνες θα πρέπει να προστατεύουν τη μοναδικότητα, τον επαληθεύσιμο έλεγχο και τη διαλειτουργικότητα, ενώ οι συμμετέχοντες επικυρώνουν τοπικά την κατάσταση και αποφασίζουν ποιες συμβατές αλλαγές θα υιοθετήσουν. Μια νέα επιτροπή με απεριόριστο βέτο θα αναπαρήγαγε το πρόβλημα με άλλο όνομα.

Η συνέχεια χρειάζεται μια διέξοδο που να μπορούν να χρησιμοποιήσουν τα άλλα δίκτυα

Μια αξιοποιήσιμη εναλλακτική πρέπει να μεταφέρει αξιόπιστες εγγραφές, δηλώσεις ασφάλειας και λειτουργικές σχέσεις. Τα άλλα δίκτυα πρέπει να μπορούν να επαληθεύσουν και να χρησιμοποιήσουν αυτές τις εγγραφές. Η απλή αντιγραφή μιας βάσης δεδομένων δεν τα κάνει να δεχτούν έναν αντικαταστάτη, και η διακήρυξη ανεξαρτησίας δεν διορθώνει μια απορριφθείσα διαδρομή.

Το Σημείωμα 72 κάνει σαφές το επιδιωκόμενο αποτέλεσμα: ακριβείς εγγραφές, λειτουργική συνέχεια και πραγματική δυνατότητα αποχώρησης από έναν συντονιστή που αποτυγχάνει. Η πρακτική πρόκληση είναι να δημιουργηθεί αυτή η δυνατότητα χωρίς να χαθούν η κοινή μοναδικότητα και η συμβατότητα που επιτρέπουν σε ανεξάρτητα δίκτυα να επικοινωνούν.

Ο οδηγός εξαγωγής κατάστασης μητρώου εξετάζει το μέρος αυτής της εργασίας που αφορά τη μεταφορά εγγραφών. Είναι ένα στοιχείο της μετάβασης, μαζί με την επαλήθευση, την υιοθέτηση από τους διαχειριστές και τις δοκιμές συνέχειας.

Προετοιμαστείτε όσο η υπηρεσία λειτουργεί ακόμη

Ζητήστε από την ομάδα σας να ακολουθήσει ένα σημαντικό σύνολο διευθύνσεων, από τις εγγραφές του μέχρι τους παρόχους και τους πελάτες που εξαρτώνται από αυτό. Ποιος μπορεί να αλλάξει κάθε εγγραφή; Ποιος τη χρησιμοποιεί; Πώς θα διορθωνόταν ένα σφάλμα αν ο σημερινός διαχειριστής ήταν μη διαθέσιμος ή αμφισβητούνταν;

Η διαμόρφωση αυτών των απαντήσεων μεταξύ οργανισμών απαιτεί χρόνο. Αν βρεθούν πριν από μια βλάβη, υπάρχει περιθώριο δράσης· αν αναζητούνται κατά τη διακοπή, οι πελάτες επωμίζονται το κόστος. Το επείγον είναι να χτιστεί πρακτική ανεξαρτησία όσο η συνέχεια μπορεί ακόμη να προστατευτεί.

Συνεχίστε με το Σημείωμα 65: Το πρωτείο του κώδικα που λειτουργεί για να ακολουθήσετε το πλήρες επιχείρημα του Lu Heng υπέρ ενός συντονισμού θεμελιωμένου σε λειτουργικά δίκτυα, τοπική επαλήθευση και εθελοντική υιοθέτηση.