Anycast de nos jours

Anycast nowadays

• Auteur / Autrice : Danilo Cicalese
• Direction : Dario Rossi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique et réseaux
• Date : Soutenance le 03/05/2018
• Etablissement(s) : Paris, ENST
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Informatique, télécommunications et électronique de Paris
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Traitement et communication de l'information (Paris ; 2003-....)
• Jury : Président / Présidente : Ernst W. Biersack
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Renata Teixeira, Antonio Pescapè
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Alberto Dainotti, Cristel Pelsser

Mots clés

Mots clés contrôlés

Routage (informatique)

Interconnexion de réseaux (télécommunications)

Mots clés libres

Geolocalisation

Anycast

Surveillance du réseau

Mesure de réseau

IPv4

CDN

Geolocation

Anycast

Network monitoring

Network measurement

IPv4

CDN

Résumé

Les motivations des recherches réalisées dans cette thèse viennent de la curiosité de découvrir IP anycast. Cette technique est couramment utilisée pour partager la quantité d’information d'une variété de services globaux. Dans cette thèse, nous visons à sensibiliser la communauté de l'utilisation d'IP anycast. Tout d'abord, nous nous concentrons sur l'identification d'une technique, qui ne dépend pas d'un protocole spécifique, utilisé pour la découverte et la géolocalisation des répliques anycast. D'autres techniques existent déjà, mais ils exploitent les spécificités du protocole DNS, ce qui limite leur applicabilité à ce service. Nous fournissons également à la communauté des logiciels open-source avec des jeu de données. Cette méthodologie nous a permis de mettre en oeuvre la prochaine étape de notre recherche: dévoiler toutes les entreprises qui utilisent actuellement anycast pour leurs services. Nous effectuons plusieurs IPv4 census d'anycast, en utilisant des mesures de latence à partir d'une plateforme distribuée. Ces census révèlent finalement que de nombreuses grandes entreprises d'Internet utilisent anycast. Nous avons donc décidé de mettre en place un système capable d'effectuer des census IPv4 mensuels et d'analyser les résultats. Enfin, pour compléter l'étude, nous analysons les CDN anycast. Nous effectuons une caractérisation passive en mettant l'accent sur les services qu'ils offrent et leur pénétration etc. Nos résultats révèlent que normalment plus de 50\% des internautes accèdent au contenu servi par les CDN anycast. Une large gamme de services TCP (Transmission Control Protocol) est offerte sur anycast. Celle-ci peut inclure des services d'audio, de streaming vidéo ou des HTTP & HTTPS, ces derniers étant les plus populaires.

The work of this thesis originates from the investigative curiosity of discovering IP anycast. Once relegated to root and top-level Domain Name System (DNS) servers, anycast is now commonly used by Content Delivery Networks (CDN) and other key Internet players. In this thesis, we aim to raise awareness about IP anycast by building a comprehensive picture of it. First, we focus on the identification of a protocol-agnostic and lightweight technique used for the discovery and geolocation of anycast replicas. Other measurement techniques exist. However, they exploit specifics of the DNS protocol, which limits their applicability to this particular service. We also provide the community with open-source software and datasets. This methodology enables the next step of our research: unveiling all the companies that currently use anycast. We carry on multiple IPv4 anycast censuses from a distributed platform. These censuses find that many major Internet companies utilize anycast. In addition to identifying the companies, updated information on anycast IPs and their geolocation can serve for many other purposes. Hence, the decision was made to put a system in place, which is capable of performing monthly IPv4 censuses and analyzing the results of one-year measurements. Finally to complete the picture, we investigate the users and services that anycast CDNs are serving at large on the Internet. We perform a passive characterization focusing on the services they offer, their penetration, etc. Our findings reveal that more than 50\% of web users access content served by anycast CDNs. A broad range of Transmission Control Protocol (TCP) services are offered over anycast.