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

2、BGP监测源中对等AS的可见性度量

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。

2.1 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。