为什么国际互联网流量的路由效率如此低下?

为什么国际互联网流量的路由效率如此低下?

由于位于菲律宾/亚洲,我对荷兰/欧洲的一个数据中心进行了跟踪路由:

traceroute to www.transip.nl (37.97.254.1), 30 hops max, 60 byte packets
 1  _gateway (192.168.0.1)  0.603 ms  0.820 ms  1.044 ms
 2  192.168.1.1 (192.168.1.1)  1.626 ms  1.913 ms  2.450 ms
 3  100.80.0.1 (100.80.0.1)  15.024 ms  15.499 ms  15.574 ms
 4  122.2.175.210.static.pldt.net (122.2.175.210)  19.529 ms  13.686 ms  18.721 ms
 5  210.213.130.194.static.pldt.net (210.213.130.194)  26.495 ms  29.889 ms  25.421 ms
 6  210.213.130.166.static.pldt.net (210.213.130.166)  29.558 ms 210.213.130.170.static.pldt.net (210.213.130.170)  31.060 ms 210.213.130.166.static.pldt.net (210.213.130.166)  30.544 ms
 7  be4082.ccr21.sea02.atlas.cogentco.com (38.88.253.225)  175.644 ms  176.446 ms  175.543 ms
 8  be2085.ccr21.slc01.atlas.cogentco.com (154.54.2.198)  192.795 ms  202.931 ms 154.54.89.102 (154.54.89.102)  197.130 ms
 9  be3038.ccr22.den01.atlas.cogentco.com (154.54.42.98)  205.635 ms be3037.ccr21.den01.atlas.cogentco.com (154.54.41.146)  206.457 ms be3038.ccr22.den01.atlas.cogentco.com (154.54.42.98)  199.473 ms
10  be3035.ccr21.mci01.atlas.cogentco.com (154.54.5.90)  218.277 ms be3036.ccr22.mci01.atlas.cogentco.com (154.54.31.90)  217.505 ms  219.785 ms
11  be2832.ccr42.ord01.atlas.cogentco.com (154.54.44.170)  234.085 ms  232.986 ms be2831.ccr41.ord01.atlas.cogentco.com (154.54.42.166)  239.130 ms
12  be2717.ccr21.cle04.atlas.cogentco.com (154.54.6.222)  232.922 ms be2718.ccr22.cle04.atlas.cogentco.com (154.54.7.130)  234.582 ms  236.636 ms
13  be2993.ccr31.yyz02.atlas.cogentco.com (154.54.31.226)  350.882 ms be2994.ccr32.yyz02.atlas.cogentco.com (154.54.31.234)  309.069 ms be2993.ccr31.yyz02.atlas.cogentco.com (154.54.31.226)  241.048 ms
14  be3260.ccr22.ymq01.atlas.cogentco.com (154.54.42.90)  252.195 ms be3259.ccr21.ymq01.atlas.cogentco.com (154.54.41.206)  254.512 ms  250.827 ms
15  be3042.ccr21.lpl01.atlas.cogentco.com (154.54.44.161)  321.737 ms be3043.ccr22.lpl01.atlas.cogentco.com (154.54.44.165)  316.665 ms be3042.ccr21.lpl01.atlas.cogentco.com (154.54.44.161)  321.672 ms
16  be2182.ccr41.ams03.atlas.cogentco.com (154.54.77.245)  330.955 ms be2183.ccr42.ams03.atlas.cogentco.com (154.54.58.70)  325.524 ms  328.065 ms
17  be2519.rcr21.b015960-1.ams03.atlas.cogentco.com (130.117.3.98)  325.461 ms  328.000 ms be3458.ccr21.ams04.atlas.cogentco.com (154.54.39.186)  328.784 ms
18  transip-bv.demarc.cogentco.com (149.6.128.66)  319.343 ms transip-bv.demarc.cogentco.com (149.6.128.70)  321.417 ms transip-bv.demarc.cogentco.com (149.6.128.66)  387.741 ms
19  e1-a7.r1.ams0.transip.net (157.97.168.0)  323.007 ms e1-a8.r2.ams0.transip.net (157.97.168.5)  322.006 ms e1-a7.r1.ams0.transip.net (157.97.168.0)  327.590 ms
20  r2.s2.t2.ams0.transip.net (37.97.252.135)  331.404 ms r2.s1.t2.ams0.transip.net (37.97.252.133)  347.417 ms r1.s2.t2.ams0.transip.net (37.97.252.131)  347.202 ms
21  * * *
22  www.transip.nl (37.97.254.1)  346.537 ms !X  346.544 ms !X  346.686 ms !X

以下是到荷兰政府网站的跟踪路由:

traceroute to www.rijksoverheid.nl (178.22.85.11), 30 hops max, 60 byte packets
 1  _gateway (192.168.0.1)  0.671 ms  0.829 ms  1.076 ms
 2  192.168.1.1 (192.168.1.1)  1.583 ms  1.837 ms  2.297 ms
 3  100.80.0.1 (100.80.0.1)  18.357 ms  14.273 ms  19.029 ms
 4  122.2.175.210.static.pldt.net (122.2.175.210)  17.365 ms  16.517 ms  19.562 ms
 5  210.213.134.138.static.pldt.net (210.213.134.138)  20.223 ms  20.523 ms  25.175 ms
 6  210.213.134.150.static.pldt.net (210.213.134.150)  53.741 ms  53.280 ms  48.837 ms
 7  10ge1-7.core1.hkg1.he.net (74.82.46.121)  46.192 ms  45.045 ms  49.970 ms
 8  100ge2-1.core1.sin1.he.net (184.105.222.102)  79.106 ms  79.390 ms  78.945 ms
 9  100ge11-1.core1.mrs1.he.net (184.105.65.14)  216.103 ms  214.327 ms  213.072 ms
10  100ge4-2.core1.par2.he.net (184.105.222.21)  216.944 ms  214.460 ms  217.548 ms
11  100ge10-1.core1.ams1.he.net (184.105.81.110)  231.812 ms  228.647 ms  227.183 ms
12  rc03-te2-1.core.as41887.net (80.249.210.128)  226.056 ms  219.802 ms  224.610 ms
13  rc10-xe-0-0-1.core.as41887.net (94.228.128.214)  287.617 ms  285.719 ms  280.354 ms
(...)

第一个跟踪路由似乎是通过香港 -> 某处经过美国 -> 阿姆斯特丹使用科金特根据这张地图cogentco.com(不太确定它走哪条路径):

全球互联网连接地图(由 cogentco 提供)

第二条跟踪路由经过香港 -> 新加坡 -> 马赛 -> 巴黎 -> 阿姆斯特丹,使用飓风电气,从 ping 速度上看,这显然是一条更快的路线。

我测量了这两个荷兰目的地之间的 ping 差异,平均分别为 400 毫秒和 300 毫秒。使用远程 SSH 时,响应速度存在巨大差异。请注意,对每个目的地多次运行跟踪路由都是一致的。

这种奇怪且低效的路由的原因可能是什么?

答案1

这里有两个因素在发挥作用。

第一个是BGP 的限制边界网关协议 (BGP) 似乎是连接国际网络的最常见协议。它根据目标地址选择路径,经过最少的网络。但是,作为限制,它不考虑网络内的路径长度,只考虑网络本身的数量。它也不考虑路由的实际质量。

根据他们对我的询问的回复,Cogent 作为一家主要的骨干 ISP,其欧洲和亚洲之间的互联网连接很差。他们说:

“Cogent 在亚洲市场的对等互连有限。目前,最佳路径是通过我们在马赛的同行听到的,然后该路径通向 Telia 的网络。

您追踪的第一个 Cogent 跳跃是在西雅图,并将向东前往欧洲。

(...)

不幸的是,目前我们在亚洲的对等连接有限。未来亚洲市场的对等连接应该会增加。” - Cogent Communications Inc.

另请阅读这篇文章:关于互联网性能的误解,其中写道:

BGP 有两个缺点。首先,路由的选择基于成本。ISP 根据与其他 ISP 协商的业务关系来设计路由表,因此路由流量是基于成本而不是速度的。

其次,路由无法适应拥塞或丢失。没有反馈机制允许 ISP 根据路径或网络性能更改路由,因此将流量路由到拥塞网络的情况很常见。BGP 可确保路由弹性,但无法解决速度或性能问题。

第二个因素是目标地址属于与 Cogent 签订合同的数据中心比其竞争对手 HE 更有利(飓风电气)。如图所示下图来自该数据中心:

TransIP 网络

这就是为什么任何从亚洲到 TransIP 的连接都会倾向于使用 Cogent,但当目的地是另一个数据中心时,它可能会使用 Hurricane Electric。

免责声明:此答案基于我自己的研究以及对 user1686 和 DavidPostill 的封闭式问题的有用答案/评论。因此,请将其视为可能但不可靠的解释。

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