Der sechsstündige Ausfall von Facebook am 4. Oktober 2021 veranlasste die Leute, herauszufinden, was los war. Ein Teil der Antwort liegt in einem integralen Bestandteil des Internets namens Border Gateway Protocol oder BGP.
Was genau ist BGP überhaupt?
< p>In den letzten Artikeln wurden mehrere sehr treffende Metaphern verwendet, um BGP zu erklären. Die Leute haben es mit allem verglichen, von einem Fluglotsen bis hin zu einer sich ständig weiterentwickelnden Karte des Internets. Es wurde sogar als “Klebeband des Internets” Und sie sind in Ordnung.
BGP ist das Protokoll, das Datenanforderungen mitteilt, welchen Pfad sie nehmen müssen, um den Server zu erreichen. Wenn Sie sich beispielsweise bei Facebook anmelden oder die App öffnen, um Ihren Feed aufzurufen, leitet BGP Ihr Datenpaket auf dem schnellsten Weg, um diese Daten für Sie von den Servern von Facebook abzurufen.
< p>Cloudflare beschreibt BGP als “der Postdienst des Internets” , dass es die schnellste und effizienteste Route für Ihre Anfragen wählt, um den vorgesehenen Server zu erreichen. BGP prüft alle verfügbaren Routen, die Ihre Daten nehmen könnten, und wählt dann die beste Route aus.
Oft bedeutet dies, dass Ihre Daten durch die autonomen Systeme geleitet werden, aus denen das Internet als Ganzes besteht. BGP findet heraus, welche Systeme miteinander kommunizieren und sendet Ihre Daten auf dem schnellsten Weg zwischen ihnen, damit sie am richtigen Ziel ankommen.
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In Fortsetzung der Post-Metapher ist jedes autonome System im Internet wie eine Filiale der Post. Auch wenn es in Ihrer Stadt Tausende von Postfächern gibt, muss jede Post vor der Zustellung durch die Post gehen.
Beispiele für autonome Systeme im Internet sind:
- Ein Internet Service Provider (ISP) wie Comcast, AT&T, Verizon usw.
- Ein Unternehmen wie Facebook< /li>
- Andere große Organisationen wie Regierungen oder Universitäten
Mitchell Clark, der für The Verge schreibt, vergleicht BGP mit einer ständig aktualisierten Karte und autonome Systeme mit Inseln auf dieser Karte. Da es viel zu viele “Inseln” im Internet, um Brücken zwischen jedem einzelnen zu bauen, sagt Ihnen BGP, wo die Brücken bereits sind.
Es gibt tatsächlich zwei Arten von BGP:
- Externer BGP (eBGP): Das vom Internet insgesamt verwendete Protokoll. In unserer Postamtsmetapher ist dies vergleichbar mit dem internationalen Versand.
- Internes BGP (iBGP): Ein internes BGP-Protokoll, das autonome Systeme auswählen können verwenden, um Daten innerhalb ihrer eigenen Netzwerke zu routen. Dies ist vergleichbar mit den Mail-Diensten in verschiedenen einzelnen Ländern.
Es ist nicht erforderlich, iBGP eingerichtet zu haben, um auf das eBGP des breiteren Internets zuzugreifen, aber einige Autonome Systeme wie große Technologieunternehmen verwenden iBGP sowieso, um internen Datenverkehr zu routen.
Wie arbeiten BGP und DNS zusammen?
BGP macht das Daten-Routing im Internet möglich und ist somit der Klebstoff—oder das Klebeband—das das Internet zusammenhält. Ein Teil der Funktionsweise von BGP besteht darin, dass praktikable Routen für Daten angeboten werden. Wenn BGP nicht mehr funktioniert, können diese Routen nicht gefunden werden und verschwinden aus dem Internet, sodass die Daten nirgendwo hingehen können.
Das ist ein Teil dessen, was bei Facebook passiert ist. Santosh Janardhan, VP of Infrastructure von Facebook, hat es in seinem Blogpost so formuliert, dass er die Mechanismen des Ausfalls erklärt:
“Eine der Aufgaben unserer kleineren Einrichtungen besteht darin, auf DNS-Anfragen zu antworten. DNS ist das Adressbuch des Internets, das es ermöglicht, die einfachen Webnamen, die wir in Browser eingeben, in spezifische Server-IP-Adressen zu übersetzen. Diese Übersetzungsanfragen werden von unseren maßgeblichen Nameservern beantwortet, die selbst bekannte IP-Adressen belegen, die wiederum dem Rest des Internets über ein anderes Protokoll namens Border Gateway Protocol (BGP) bekannt gegeben werden.”
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Mit anderen Worten, das DNS-Protokoll (Domain Name System) des Internets funktioniert wie eine Liste von Adressen, und BGP ist der Postdienst, der die Post zu diesen Häusern bringt. Post kann nicht zugestellt werden, wenn Sie eine Adresse haben, aber keine Wegbeschreibung zum Haus.
Janardhan fährt fort:
“…DNS-Server deaktivieren diese BGP-Werbung, wenn sie selbst nicht mit unseren Rechenzentren kommunizieren können, da dies ein Hinweis auf eine fehlerhafte Netzwerkverbindung ist. Bei dem kürzlichen Ausfall wurde der gesamte Backbone außer Betrieb genommen, wodurch sich diese Standorte für ungesund erklären und diese BGP-Werbung zurückziehen. Das Endergebnis war, dass unsere DNS-Server nicht erreichbar waren, obwohl sie noch betriebsbereit waren. Dadurch war es für den Rest des Internets unmöglich, unsere Server zu finden.”
Wie BGP das Internet durcheinander bringen kann
Mehrere Faktoren können die Route Ihrer Daten durch die Karte des Internets beeinflussen. Die Kosten können eins sein, da einige Anbieter für den Zugriff auf ihre Systeme Gebühren erheben. Die sich verändernde Natur des Internets selbst ist eine andere.
Autonome Systeme und Websites können sich verschieben oder ganz von der Landkarte des Internets entfernen. Sie können auch Dienstanbieter ändern oder hinzufügen. Ein Beispiel könnte ein College sein, das ISPs von Comcast zu AT&T wechselt. BGP muss die Routendaten regelmäßig aktualisieren, um sicherzustellen, dass sie aktuell bleiben und Ihre Anfrage nicht in eine Sackgasse im Stil von Wile E. Coyote gerät.
Autonome Systeme führen ständig BGP-Updates ohne Zwischenfälle durch. Aber wenn sie schief gehen, können sie sehr schief gehen. In ihrem Artikel erklärt Clark, dass, da BGP so konzipiert ist, dass es sich schnell von System zu System ausbreitet, ein Fehler einen Welleneffekt haben kann, wie wir ihn bei Facebook gesehen haben.
Behebung der Fehler
Laut Cloudflare bewarb ein schlechtes BGP-Update im Jahr 2004 vom türkischen ISP TTNet TTNet vorübergehend als bestes Ziel für den gesamten Datenverkehr im Internet. Das führte zu Verbindungsproblemen für einen ganzen Tag, bis das Problem behoben war.
Vorfälle wie diese weisen auf gewisse Schwächen von BGP hin, nämlich dass die autonomen Systeme, aus denen das Internet insgesamt besteht, implizit dem vertrauen, was BGP ihnen sagt, dass es der beste Weg für Daten ist. Obwohl Pannen nicht oft vorkommen, haben einige argumentiert, dass BGP sicherer gemacht werden muss. Ein Update dieser Größenordnung würde jedoch erfordern, dass jedes autonome System im Internet gleichzeitig aktualisiert wird. Das bedeutet, dass die Implementierung größerer Änderungen am Protokoll, gelinde gesagt, eine Herausforderung darstellen würde.
BGP ist nur eines von mehreren Elementen, die das Internet zum Funktionieren bringen. Das Verständnis seiner Grundlagen kann Ihnen helfen, künftig Ausfälle und andere Probleme zu erkennen und zu verstehen.
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