Anycast: otimização e resiliência na Internet
27/11/2024
O roteamento Anycast é uma técnica fundamental no âmbito das redes, que permite que múltiplos locais físicos compartilhem o mesmo endereço IP, de forma que o tráfego seja direcionado para o servidor geograficamente mais próximo ou com a melhor rota possível para o usuário. Essa abordagem é altamente eficaz em aplicativos que exigem alta disponibilidade, baixa latência e resiliência, como os servidores do DNS e redes de distribuição de conteúdo. Ao melhorar a velocidade, redundância e confiabilidade, o Anycast se torna uma opção essencial para serviços que priorizam qualidade e eficiência na conectividade.
Benefícios do roteamento Anycast. No recente evento LACNIC 42 LACNOG 2024, foram aprofundados os benefícios do roteamento Anycast e como ele pode ser aplicado para aumentar a resiliência e escalabilidade do DNS. Carlos Martínez explicou que compreender esta técnica implica, em primeiro lugar, compreender os dois pilares fundamentais que sustentam o funcionamento da Internet: o roteamento, que é realizado através do Border Gateway Protocol (BGP), e a resolução de nomes, gerida pelo Sistema de Nomes de Domínio ( DNS).
O que é o DNS? O DNS funciona como o diretório da Internet, semelhante a uma lista telefônica, facilitando o mapeamento de nomes (domínios) para endereços IP usando uma estrutura de dados distribuída em forma de árvore invertida. As zonas DNS, equivalentes às “páginas” de um diretório, contêm os registros específicos de cada domínio, organizados em servidores autoritativos que possuem o conhecimento exato de cada registro de zona, e servidores recursivos que atuam como localizadores de nomes neste guia.
O papel do BGP: a cola que une a Internet. Do outro lado, Carlos comparou o BGP à “cola” que une a Internet, permitindo a interconexão de redes autônomas (ASN) mediante sessões de comunicação nas quais flui informação de rotas. A seleção do melhor caminho, essencial no BGP, permite escolher a rota ideal para o tráfego entre diferentes sistemas autônomos. Este processo é baseado em uma série de atributos de rota – doze no total – que são avaliados em uma ordem predefinida para garantir a melhor conectividade possível. Entre os atributos mais comuns estão a Preferência Local, o AS Path e o MED (Multi-Exit Discriminator), que determinam a rota que será instalada na tabela de roteamento final de cada roteador.
Assim, o roteamento Anycast não apenas otimiza a infraestrutura da rede, mas quando combinado com as capacidades do BGP e DNS, melhora o desempenho, a escalabilidade e a resiliência dos serviços de Internet.
Desafios de escala no DNS e roteamento Anycast. Quando implementados em grande escala, o roteamento do DNS e outros serviços enfrentam vários desafios críticos: os servidores autoritativos das zonas podem se tornar gargalos de capacidade, ficando facilmente sobrecarregados e causando pontos únicos de falha. A latência aumenta quando os servidores estão longe do usuário e a infraestrutura se torna vulnerável a ataques de denegação de serviço, principalmente porque as zonas DNS normalmente têm um número limitado de servidores autoritativos. É aqui que o Anycast entra em ação como uma estratégia de roteamento altamente eficiente.
Anycast: Otimização e redundância no roteamento do DNS. Com a técnica Anycast, múltiplos servidores ou pontos de rede distribuídos globalmente compartilham o mesmo endereço IP. Em vez de ter um único servidor autoritativo para cada domínio, existem vários servidores com o mesmo IP, permitindo que o BGP (Border Gateway Protocol) direcione o tráfego para o servidor mais próximo ou melhor posicionado. Isto não só otimiza a velocidade de resposta, mas também fornece redundância e distribui a carga de forma mais uniforme.
Neste sistema, os roteadores que recebem os anúncios do BGP ficam com aquele que representa o melhor caminho nesse momento, e os pacotes IP fluem sem “saber” que existem vários destinos potenciais por trás do mesmo IP. Em condições normais, o Anycast permite que os usuários se conectem automaticamente ao servidor geograficamente mais próximo, reduzindo a carga em cada servidor.
Em situações de falha ou ataque, a configuração Anycast também oferece uma vantagem adicional: se um servidor cair, seja por motivos operacionais ou por ataque, seu anúncio BGP desaparece, e o tráfego que antes gerenciavam é automaticamente redirecionado para outros servidores disponíveis. Este redirecionamento automático protege a continuidade do serviço e fortalece a resiliência da rede contra incidentes.
Conclusão
A implementação do roteamento Anycast não apenas otimiza a infraestrutura de rede, mas também melhora significativamente a resiliência, a escalabilidade e o desempenho de serviços críticos da Internet, como o DNS. Ao aplicar esta técnica juntamente com as capacidades do BGP e DNS, são alcançadas soluções mais rápidas, eficientes e seguras para as necessidades de conectividade global.
Confira a apresentação completa aqui.