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Anomalias no roteamento - suas origens e como elas afetam os usuários finais

09/20/2013

Hoje em dia, a Internet é feita de mais de 45.000 mil Sistemas Autônomos (ASes) ativos, cada um com um nível de complexidade e configurações específicas diferentes. Para realizar um eficiente fluxo de tráfego, um pacote confiável deve atravessar os caminhos através de vários nós de rede, antes que chegue ao seu destino final e uma vez que estes estão aumentando com o tamanho da Internet, mais nível de rede com problemas são susceptíveis de acontecer, levando o fluxo de tráfego através de caminhos incertos. Como resultado, os usuários finais podem experimentar grave degradação do desempenho da rede e isso pode levar a consequências como penalidade SLA ou rotatividade de clientes.

Anomalias de desempenho de rede de qualquer espécie podem afetar a eficiência de transmissão de dados no final ou provocar a sua degradação. Apesar do fato de que o próprio projeto da Internet destina-se a ser auto reparador, os usuários finais podem executar em inalcançável sites ou experiência perceptível queda de velocidade na prestação de serviços.

O congestionamento, um dos mais comuns na anormalidades de desempenho de rede, ocorre quando a quantidade de tráfego supera a capacidade do link. O congestionamento muitas vezes origina-se de propagações, instabilidades no roteamento e ataques DDoS. Links congestionados são geralmente causados por atraso de filas e perda de pacotes, causando a falha de protocolos de comunicação. Por exemplo, transferência de TCP diminui quando a perda de índices aumentam, levando a retransmissão de vários pacotes. Em um link congestionado estes podem levar a uma maior taxa de perdas, até 30%, fazendo o TCP inutilizável, uma vez que ele passa a maior parte do tempo no limite.

Instabilidade de Roteamento, outra bem conhecida anomalia no desempenho da rede, é na maioria das vezes definida como a rápida mudança de alcançabilidade da rede e informações de topologia, tendo diversas origens, tais como erros humanos (roteadores com configurações incorretas) ou roteador com bugs de software, ou física transição e de problemas no link dos dados.

Instabilidades de roteamento frequentemente podem ocorrer devido a erro humano, durante a adaptação dos protocolos de roteamento para as alterações nas políticas da rede ou topologia. Dentro de um AS, a interrupção do link pode ocorrer devido a uma falha de hardware, manutenção ou queda de energia. Protocolos de roteamento para solucionarem o problema desviando o tráfego através de outros caminhos disponíveis. Este tipo de redirecionamento, bem como engenharia de tráfego dentro da rede, resulta em alterações de rota. Como as interrupções de nível que são muitas vezes causadas por sessões reset eBGP ou falha no link peering que leva ao inter-domínio fas alterações de rota, que também podem surgir devido à modificação das políticas que eventualmente sejam incorporadas pelo BGP para a escolha do melhor caminho.

Instabilidades de roteamento também pode ser uma razão para as voltas de roteamento de emergência. No caso de instabilidade no roteamento, as voltas ocorre devido à inconsistência do encaminhamento de roteadores diferentes, quando os roteadores dentro da mesma AS mudam sua última acessibilidade de troca dados ou comunicar-se com outros Ases via atualizações de roteamento. A duração do processo de intercâmbio em diferentes ASes que conduz à aquisição de uma visão consistente sobre a topologia da rede, pode variar de centenas de milisegundos para os IGPs de dezenas de minutos para os roteadores BGP.

Configurações erradas causadas por erro humano, são muitas vezes o motivo das instabilidades de roteamento que ocorrem devido à complexidade dos protocolos de roteamento. Estudos mostram que quase 6% das atualizações BGP são inconsistentes e incapazes de demonstrarem alterações topológicas da rede. 70% dos prefixos anunciados erroneamente ocorre devido a erros de configuração BGP que causam anomalias no roteamento, tais como: rotas inválidas, oscilações persistente, voltas de roteamento e sanções SLA.

Uma vez que as Anomalias de Roteamento representam tarefas desafiadoras hoje em dia, várias soluções são implementadas para ajudar gerenciar uma rede da melhor maneira possível. Algumas delas exigem interação do usuário parcial, no entanto, as mais eficientes são aquelas que detectam e corrigem anomalias no roteamento autonomamente. Isso porque esses sistemas não envolvem interação direta do usuário, evitando perder a configuração por um fator humano e contribuindo para tornar a Internet auto reparadora.

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