¿Es el DNS el nuevo BGP4?

Esta pregunta en forma de frase afirmativa es una entrada en el blog de APNIC por parte de Geoff Huston, Chief Scientist en APNIC y un auténtico gurú del networking desde su propia web y las decenas de presentaciones que sigue haciendo en eventos de networking de todo el planeta. ¿Es esto verdad?

Como todos sabemos BGP4 es el corazón de internet. El protocolo responsable de propagar la alcanzabilidad global de todo el direccionamiento público de internet es por ello el responsable del movimiento de tráfico. ¿Es ahora el DNS responsable de “mover” más tráfico que lo ha sido BGP4 históricamente?

En el NANOG90, Charlotte (EEUU) febrero 2024, Geoff Huston realizó una muy interesante presentación acerca del comportamiento de BGP4 en 2023. Las gráficas reproducidas a continuación provienen de ella. Históricamente estamos acostumbrados al crecimiento “ad eternum” de la tabla de rutas IPv4 global de internet que en la actualidad alcanza ya el millón de rutas.

¿Quién no recuerda las caídas de equipos al llegar a 512.000 rutas por configuraciones por defecto o recientemente el caso de Optus en Australia con una importante caída de red debido a una configuración ad-hoc que tiraba sesiones BGP4 al alcanzar el millón de rutas en la adj-RIB-in?

Sin embargo, este crecimiento comienza a ralentizarse: https://blog.apnic.net/2024/01/09/measuring-bgp-in-2023-have-we-reached-peak-ipv4/

¿Estamos llegando al máximo tamaño de la tabla de rutas global de IPv4?

Si lo pensamos, la razón principal del crecimiento de la tabla de rutas de internet en los últimos años ya no es nuevo direccionamiento disponible, sino la necesidad de los diferentes LIRs de redundancia de su salida a internet sobre la que aplican diferentes técnicas de ingeniería de tráfico. Así, hoy en día más del 50% de la tabla general de rutas lo ocupan anuncios de redes /24. La búsqueda real de repartos de tráfico en las salidas de internet de un operador sólo se logra por medio de anuncios más explícitos, quedando ya el “prepending” de los anuncios BGP relegado como una herramienta mucho menos efectiva.

La interesante hipótesis de Geoff Huston es que ya no hace falta esa gestión tan exhaustiva de la ingeniería de tráfico en las salidas a internet, puesto que el contenido principal que se distribuye en internet ya no procede de lejanos continentes y no depende de la fiabilidad de los tránsitos del operador. El contenido de vídeo de las principales plataformas del mundo se apoya en cachés distribuidas por todo el planeta cerca de sus propios usuarios. Así, proveedores como Netflix, YouTube, Fastly, Facebook, Disney, Apple, etc., ubican sus contenidos cada vez más cerca de los consumidores por medio de estas cachés. Por ejemplo, Netflix cuenta con su red Open Connect para esta función.

Estas CDNs aportan ventajas como:

  • Menor latencia en el suministro del contenido, luego mejor experiencia de cliente (la caché está próxima al usuario)
  • Ahorros en tránsito de internet para el operador (la caché se carga una sólo vez sobre el tránsito de internet y reproduce localmente n veces el mismo contenido)

El movimiento del tráfico de vídeo

¿Y cómo se controla el suministro de vídeo desde este universo de cachés de diferentes proveedores que reparten sus contenidos por todo el globo? En el Ausnog 2023 Tom Paseka de Cloudflare lo explicaba.

Los proveedores de contenidos utilizan la respuesta DNS del servidor autoritativo de sus dominios para responder dinámicamente con un nodo de su CDN (Content Delivery Network) próximo al cliente, como en el caso de Netflix se muestra en este diagrama:

¿Cómo conoce el servidor DNS autoritativo del proveedor de contenido la ubicación del cliente y qué lógica aplica para asociarle una caché que le sirva el contenido? Obviamente la lógica precisa de cada proveedor es totalmente secreta, pero sí que podemos mencionar tres herramientas que pueden utilizarse para geolocalizar al cliente con la máxima precisión y de las que hacen uso la diferentes CDNs: geolocalización, BGP4 y eDNS.

  • Geolocalización

Tal vez Maxmind sea el caso más paradigmático de información de geolocalización de direccionamiento IP en el mundo, aunque existen muchas otras. Por ejemplo, si probamos una dirección IP del ROA (Real Observatorio de la Armada de San Fernando – Cádiz):

Una buena referencia de geolocalización permite una mejor toma de decisión acerca de cuál es la caché más cercana.

  • BGP4

Las cachés de contenido de las principales CDNs esperan recibir por BGP4 las direcciones IP de los rangos que servirán y dichos direccionamientos son reenviados desde las cachés a los nodos centrales de control. Esta información puede también contribuir a la mejor selección de la caché que servirá a un cliente, si la IP de éste está dentro del rango de las anunciadas a determinadas cachés.

  • eDNS – Client subnet

El IETF definió las primeras extensiones para DNS (eDNS) ya en 1999, siendo la RFC6891 Extension Mechanisms for DNS (EDNS(0)) la vigente RFC que contempla el modo de desarrollar extensiones para DNS.

Una de ellas es la desarrollada en la RFC7871 Client Subnet in DNS Queries por la que el “resolver” del cliente incorpora información de la subred en la que el cliente se encuentra. Imaginad una red cubierta por un único DNS en la que existen múltiples cachés en diferentes ubicaciones geográficas. La red del usuario introducida como parte de eDNS pueda ayudar al servidor autoritativo a elegir la caché más próxima a él. Obviamente durante el despliegue de la solución el operador habrá proporcionado al proveedor de las cachés los datos regionalizados de direccionamiento que permitan extraer esta relación entre red IP y caché más cercana.

Como podemos ver, es la resolución DNS de los dominios de los grandes proveedores OTT (Over The Top) la que marca el origen de los principales flujos de vídeo que hoy discurren por internet, buscando siempre minimizar la distancia entre la caché de vídeo y el usuario final. Sin embargo, no creo que nunca haya nada que pueda superar a BGP4, el protocolo creado en un par de servilletas por un gurú como Jacob Reckter.

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