度量 BGP 监测源数量对 AS 可见性的影响

首先，本文介绍了两个公开的BGP数据源项目情况；其次，从可见 AS 数量和可见 AS 边关系数量两个方面来分析度量 BGP 监测源中对等 AS 的可见性。

1、BGP 数据源介绍

BGP 数据源有 2 个公开的项目，分别是 RIPE RIS 和 Route Views，它们使用路由采集器周期性地收集和存储 BGP 数据，能够为监测全球网络波动提供 BGP 数据支撑。其中，RIPE RIS 项目（https://www.ripe.net/analyse/internet-measurements/routing-information-service-ris）是 RIPE 机构下一个项目，该项目是一个全球路由数据采集平台；Route Views 项目（http://www.routeviews.org/routeviews/）是俄勒冈州大学的一个项目，该项目实时采集全球网络路由数据。

表 1：公开的 BGP 数据源情况

如表 1 所示，RIPE RIS 有 23 个采集器，760 个源（727 个 IPv4 源和 597 个 IPv6 源，每 8 小时保存一个 RIB 类型文件（存放当时的完整的路由信息库），每 5 分钟保存一个 Update 类型文件（更新路由的信息）。Route Views 有 35 个采集器，523 个源（481 个IPv4源和 315 个 IPv6 源），每 2 小时保存一个 RIB 类型文件，每 15 分钟保存一个 Update 类型文件。RIPE RIS 和 Route Views 数据可分别追溯到 1999 年和 2003 年。

2、BGP 监测源中对等 AS 的可见性度量

2.1 单个监测源对等 AS 的可见性度量

以 RIPE RIS 项目的一个监测源 RRC13 为研究对象，详细分析该监测源中对等 AS 的可见性。监测源 RRC13 位于俄罗斯莫斯科的交换中心，有 16 个对等 AS。

从可见 AS 数量和可见 AS 边关系数量两个方面来分析度量监测源中对等 AS 的可见性。随着对等 AS 数量的增加，该监测源的可见 AS 数量和可见边关系数量的变化情况如图 1 所示。

图 1：单个监测源中对等 AS 可见性趋势图

从图 1 中可以看出，1）在对等 AS 数量增加到 7 个时，可见 AS 数量已达到最大 7.3 万个，与全球已使用 AS 数量接近。也就是说，当对等 AS 数量达到 7 个时，可以看到全球已使用的所有 AS。2）可见 AS 边关系数量随着对等 AS 数量的增加一直在增加，但是，在可见 AS 数量增加到 11 个之后，可见 AS 边关系数量增速明显减少。也就是说，为了获取足够多的可见 AS 边关系，对等 AS 的数量不应该少于 11 个。

更进一步地，从两个项目剩余的 BGP 数据监测源中随机抽取了两个，所得到的结论与 RCC13 类同。因此，在建立 BGP 数据监测源时，对等 AS 数量不应该少于 11 个。

2.2 三个监测源对等 AS 的可见性度量

以 RIPE RIS 项目的三个监测源 RRC03、RRC11 和 RRC13 为研究对象，详细分析三个监测源中对等 AS 的可见性。三个监测源 RRC03、RRC11 和 RRC13 分别位于荷兰阿姆斯特丹、美国纽约和俄罗斯莫斯科的交换中心，它们的对等 AS 号数量分别是 93、23 和 16，去重复后对等 AS 号的数量是 123。

从可见 AS 数量和可见 AS 边关系数量两个方面来分析度量监测源中对等 AS 的可见性。随着对等 AS 数量的增加，三个监测源的可见 AS 数量和可见边关系数量的变化情况如图 2 所示。

图 2：三个监测源中对等 AS 可见性趋势图

从图 2 中可以看出，1）在对等 AS 数量增加到 10 个时，可见 AS 数量已达到最大近 7.6 万个，与全球已使用 AS 数量一致。也就是说，当对等 AS 数量达到 10 个时，可以看到全球已使用的所有 AS。2）可见 AS 边关系数量随着对等 AS 数量的增加一直在增加，但是，在可见 AS 数量增加到 11 个之后，可见 AS 边关系数量增速减少。当对等 AS 增加到 120 个时，可见 AS 边关系数量为 24.4 万，相当于全球 AS 边关系总量 46.9 万的 53.03%。

2.3 所有监测源对等 AS 的可见性度量

为 RIPE RIS 和 Route Views 两个项目的所有监测源为研究对象，详细分析所有监测源中对等 AS 的可见性。所有监测源中的对等 AS 去重后有 1,195 个。

从可见 AS 数量和可见 AS 边关系数量两个方面来分析度量监测源中对等 AS 的可见性。随着对等 AS 数量的增加，所有监测源的可见 AS 数量和可见边关系数量的变化情况如图 3 所示。

图 3：所有监测源中对等 AS 可见性趋势图

从图 3 中可以看出，1）在对等 AS 数量增加到 10 个时，可见 AS 数量已达到最大近 7.6 万个，与全球已使用 AS 数量一致。也就是说，当对等 AS 数量达到 10 个时，可以看到全球所有已使用 AS。2）可见 AS 边关系数量随着对等 AS 数量的增加一直在增加。当对等 AS 增加到 1195 个 AS 时，可见 AS 边关系数量为 46.0 万，与全球 AS 边关系总量 46.9 万接近。

因此，为了获取足够多的 AS 边关系，需要在不同地方与不同运营商建立的对等关系。