Autonome Systeme (AS) sind für das Funktionieren des Internets von grundlegender Bedeutung und stellen einen wesentlichen Bestandteil seiner Infrastruktur und Netzwerkroutingprotokolle dar. Dieser umfassende Leitfaden untersucht ihren Ursprung, ihre Struktur und ihre Verwendung, wobei ihre Interaktion mit Proxyservern besondere Aufmerksamkeit erhält.
Die Entstehung und ersten Erwähnungen autonomer Systeme
Die Geschichte autonomer Systeme ist eng mit der Entwicklung des Internets verknüpft. Ein autonomes System ist im Wesentlichen eine Sammlung von IP-Netzwerken und Routern unter der Kontrolle einer Entität, die dem Internet eine gemeinsame Routing-Richtlinie präsentiert. Diese Entität kann ein Internetdienstanbieter (ISP), eine große Organisation oder eine Universität sein.
Das Konzept der autonomen Systeme entstand zusammen mit dem Border Gateway Protocol (BGP), einem der wichtigsten Routing-Protokolle des Internets, das erstmals 1989 in RFC 1105 erwähnt wurde. Der Bedarf an einem effizienteren Routing-System führte zur Einführung von BGP, das AS zur Vereinfachung des Routing-Informationsaustauschs nutzte.
Detaillierte Einblicke in autonome Systeme
Ein autonomes System wird durch seine einheitliche Routing-Richtlinie definiert, die bestimmt, wie Router im AS den Datenverkehr handhaben. Es kann mehrere miteinander verbundene Netzwerke umfassen, die möglicherweise unterschiedliche Interior Gateway Protocols (IGPs) wie OSPF oder IS-IS für das interne Routing verwenden. Für den Rest des Internets erscheinen all diese Netzwerke jedoch als eine einzige Einheit.
Jedes AS hat eine eindeutige Autonomous System Number (ASN), die von einem Regional Internet Registry (RIR) wie ARIN, RIPE NCC oder APNIC zugewiesen wird. Diese ASN wird beim Austausch von Routing-Informationen zwischen ASes verwendet.
Die interne Struktur und Funktionsweise autonomer Systeme
Die interne Struktur eines AS kann je nach Komplexität und Größe der Organisation stark variieren. Normalerweise besteht es aus Routern, Switches und Verbindungen (kabelgebunden oder drahtlos). Das AS verwendet ein Interior Gateway Protocol (IGP) für das Routing innerhalb des AS. Gängige IGPs sind RIP, OSPF und IS-IS.
Extern kommuniziert das AS mit anderen ASes über ein Exterior Gateway Protocol (EGP), von denen das Border Gateway Protocol (BGP) das gebräuchlichste ist. Dabei werden die Netzwerke, die das AS erreichen kann, seinen BGP-Peers bekannt gegeben und von ihnen Informationen über andere Netzwerke erhalten.
Hauptmerkmale autonomer Systeme
- Vereinigung: Ein AS wird unter einer Verwaltungsdomäne betrieben und hält sich an eine einheitliche Routing-Richtlinie.
- Einzigartigkeit: Jedes AS wird durch eine eindeutige ASN identifiziert, die von einem RIR zugewiesen wird.
- Einfachheit: Das Internet betrachtet ein AS als einzelne Einheit, was das Routing vereinfacht.
Arten von autonomen Systemen
Es gibt zwei Haupttypen autonomer Systeme:
-
Stub AS: Dies ist der gebräuchlichste Typ und hat nur eine einzige Verbindung zu einem anderen AS. Stub-ASes übertragen nur lokalen Datenverkehr.
-
Transit AS: Diese ASes haben Verbindungen zu mehr als einem AS und können sowohl lokalen als auch Transitverkehr übertragen. Sie sind normalerweise im Besitz von ISPs.
-
Multihomed AS: Diese ASes haben Verbindungen zu mehr als einem AS, lehnen aber die Übertragung von Transitverkehr ab.
Autonome Systemnutzung, Probleme und Lösungen
ASes sind ein wesentlicher Bestandteil des Internets und ermöglichen den Austausch von Routing-Informationen zwischen Netzwerken. Ihre Verwendung ist jedoch nicht ohne Probleme.
Problem: BGP-Hijacking ist ein erhebliches Problem, wenn ein AS Präfixe ankündigt, die ihm nicht gehören, und den Datenverkehr umleitet.
Lösung: Techniken wie RPKI und BGPSEC können zum Sichern von BGP und damit auch von ASes verwendet werden.
Eigenschaften und Vergleiche autonomer Systeme
| Charakteristisch | Autonomes System | Nicht-autonomes System |
|---|---|---|
| Kontrolle | Einzelne Entität | Mehrere Entitäten |
| Routing-Richtlinie | Einheitlich | Disparat |
| Sichtweite | Eine Einheit | Mehrere Einheiten |
Zukünftige Perspektiven und Technologien im Zusammenhang mit autonomen Systemen
Fortschritte in der Netzwerktechnologie versprechen eine sicherere und effizientere Zukunft für autonome Systeme. Techniken wie Software-Defined Networking (SDN) und die Implementierung von IPv6 werden die Skalierbarkeit und Routing-Effizienz von ASes verbessern. Darüber hinaus zielen Initiativen wie RPKI darauf ab, die Sicherheit zu stärken.
Proxy-Server und autonome Systeme
Proxyserver können Teil eines AS sein und als Vermittler für Anfragen von Clients fungieren, die Ressourcen von anderen Servern anfordern. Sie bieten den Benutzern innerhalb des AS mehr Anonymität und Sicherheit. Darüber hinaus können Proxyserver beim Lastenausgleich helfen und Inhalte zwischenspeichern, um die Reaktionsgeschwindigkeit zu erhöhen.
