[논문 리뷰] Isolario: a Do-ut-des Approach to Improve the Appeal of BGP Route Collecting

Enrico Gregori, Alessandro Improta외 1명|arXiv (Cornell University)|2016. 11. 21.

Network Traffic and Congestion Control참고 문헌 15인용 수 8

한 줄 요약

Isolario는 네트워크 관리자가 자신의 BGP 라우팅 테이블을 공유하는 대가로 실시간 및 이력 라우팅 분 析 서비스를 제공받는 do-ut-des(주고 받기) 방식을 통해 BGP 라우팅 수집을 향상시킨다. 경로 번갈아가는 감지 및 프리픽스 히잡 경고와 같은 실행 가능한 통찰을 제공함으로써 Isolario는 더 작은 AS들의 참여를 증가시켜, 인터넷 연구를 위한 공개 가능한 BGP 데이터의 완전성과 다양성을 향상시킨다.

ABSTRACT

The incompleteness of data collected from BGP route collecting projects is a well-known issue which potentially affects every research activity carried out on the analysis of the Internet inter-domain routing. Recent works explained that one of the possible solutions is to increase the number of ASes feeding these projects from the Internet periphery, in order to reveal the hidden portion of peering connectivity of their upstream providers. The main problem is that these projects are currently not appealing enough for the network administrators of these ASes, which are typically not aware of their existence or not interested enough to share their data. Our contribution is Isolario, a project based on the do-ut-des principle which aims at persuading network administrators to share their routing information by offering services in return, ranging from real-time analyses of the incoming BGP session(s) to historic analyses of routing reachability. To the best of our knowledge, Isolario is the only route collecting project publicly available which offers a set of services to its users to encourage their participation, aiming at increasing the amount of BGP data publicly available for research purposes.

연구 동기 및 목표

• 기존 수집기인 Route Views와 RIS가 주로 대규모 ISP에서 수집하는 바탕으로 인해 BGP 데이터의 부족함과 편향성을 해결하기 위해.
• 참여에 대한 이점이 없다고 느끼는 작은 네트워크 관리자들의 참여도가 낮은 문제를 해결하기 위해.
• 가치 추가 서비스를 통해 참여를 유도함으로써 글로벌 BGP 데이터의 완전성을 향상시키기 위해.
• 참여하는 네트워크 관리자들을 위해 실시간 및 이력 BGP 데이터 분석을 지원하는 확장성 있고 사용자 중심의 시스템을 개발하기 위해.
• 주요 ISP를 초월한 데이터 소스 수를 늘림으로써 연구자가 더 대표성 있고 다양한 BGP 데이터에 접근할 수 있도록 하기 위해.

제안 방법

• 참여하는 AS(피더)와의 BGP 세션을 통해 전체 라우팅 테이블을 캡처하는 BGP 라우팅 수집 엔진을 구현하기 위해.
• 이력 분석을 위해 MRT 형식의 BGP 데이터를 빠르게 저장하고 검색할 수 있는 고성능 아카이브 시스템을 설계하기 위해.
• 웹 인터페이스를 통해 접근 가능한 실시간 및 이력 서비스(예: 경로 번갈아가름 감지, 프리픽스 히잡 모니터링)의 세트를 구축하기 위해.
• 의심스러운 BGP 이벤트(예: 히잡, 번갈아가는 경로)가 감지될 경우 이메일 또는 HTTP/HTTPS를 통해 알림을 트리거하는 경고 메커니즘을 통합하기 위해.
• 특정 라우팅 행동을 모니터링하기 위해 플로우 기반 또는 서브넷 기반 규칙에 기반한 사용자 정의 필터를 설정할 수 있도록 하기 위해.
• do-ut-des 원칙을 적용: 피더는 자신의 BGP 데이터를 공유함으로써 유용한 네트워크 모니터링 서비스를 수신한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 BGP 라우팅 수집 프로젝트는 현재 데이터 수집에 소외되어 있는 더 작은 AS들의 참여를 어떻게 증가시킬 수 있는가?
• RQ2 가치 추가 서비스를 제공함으로써 공개 가능한 BGP 데이터의 완전성과 다양성은 어느 정도 향상될 수 있는가?
• RQ3 실시간 및 이력 BGP 분석 서비스는 네트워크 관리자가 자신의 라우팅 테이블을 공유하도록 효과적으로 유인할 수 있는가?
• RQ4 낮은 지연 시간의 라우팅 데이터 접근과 실시간 및 이력 서비스에 대한 효율적인 저장을 가능하게 하는 아키텍처 설계는 무엇인가?
• RQ5 자동화된 알림 시스템은 프리픽스 히잡이나 경로 번갈아가는 등의 심각한 라우팅 이상 현상을 어느 정도 효과적으로 감지할 수 있는가?

주요 결과

• Isolario는 do-ut-des 원칙을 통해 참여를 유도하는 종합적인 가치 추가 서비스를 제공하는 유일한 공개 가능한 BGP 라우팅 수집 프로젝트이다.
• 시스템은 실시간으로 경로 번갈아가름 및 프리픽스 히잡과 같은 병적 라우팅 이벤트를 감지할 수 있으며, 이메일 또는 HTTP/HTTPS를 통해 알림을 제공한다.
• 라우팅 수집 엔진은 빠른 RIB 덤프를 지원하여 실시간 서비스를 위한 현재 라우팅 상태에 낮은 지연 시간으로 접근할 수 있도록 한다.
• 아카이브 시스템은 큰 MRT 파일을 반복적으로 읽는 것을 최소화하여 이력 분석에 대한 성능을 향상시킨다.
• 프리픽스 히잡 감지기(Prefix Hijack Detector, PHD)는 가짜 원천, 커버드, 커버링 히잡의 세 가지 유형의 히잡 이벤트를 식별할 수 있으며, 영향을 받는 AS에 알림을 보낸다.
• Isolario는 현재 운영 중이며 신규 피더를 수용 중이며, Isolario AS(AS 2598)에 대해 무료 트라이얼을 제공함으로써 실현 가능성과 초기 보급을 입증하고 있다.