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AS - Autonome Systeme

Grundlagen

Alle hier gelisteten autonomen Systeme (AS) bilden einen Teil des deutschen HAMNET (Highspeed AMateurradio NETwork). Sie werden von einer gemeinsamen Administration geplant, verwaltet und gemanaged. Die erstmalige Zuteilung von IP-Netzen und AS-Nummern für das HAMNET erfolgte in Deutschland durch die DL-IP-Koordination am 26.09.2009. Das deutsche HAMNET ist mit weiteren europäischen Ländern vernetzt und bildet somit das „European HAMNET“. Die konsequente Einhaltung der Anforderungen an die Gegebenheiten des deutschen HAMNET ermöglicht einen problemlosen Betrieb und erleichtert im Störungsfall das Debuggen auf Backbone-Ebene. Nur so kann innerhalb eines überregionalen Netzwerkes ein weitgehend störungsfreier und automatisierter Betrieb sichergestellt werden.

BGP Routing

Im deutschen HAMNET wird genau wie im Internet ausschließlich eBGP-Routing verwendet. Es dient dazu, die effizientesten Pfade für den Datenverkehr zwischen verschiedenen Netzwerken zu bestimmen und sicherzustellen, dass Pakete das richtige Ziel erreichen. BGP prüft alle verfügbaren Pfade und wählt den effizientesten aus. Die Routing-Informationen werden zwischen den verschiedenen Child-AS über Peering-Sitzungen ausgetauscht, die über TCP/IP-Verbindungen zwischen den Routern der jeweiligen AS aufgebaut werden. Die auf den Standorten eingesetzten Router müssen zwingend „bgp-fähig“ sein.

Was ist ein AS?

Ein AS (autonomes System) ist ein Gebiet mit mehreren Standorten, deren Router und Linkdevices einen Backbone bilden und von einer gemeinsamen Administratorengruppe betreut wird. Zusätzlich wird im Backbonebereich eine zentrale Administration aller Routing- und Linkeinheiten durch die regionalen AS-Maintainer und nach Möglichkeit auch durch die DL-IP-Koordination angestrebt. Servicedevices und an den Standorten bereitgestellte Dienste (Server, Repeater, Telefone, Wetterstationen usw.) werden oft von eigenen Standortadministratoren gepflegt und unterhalten. An einigen Standorten werden auch Hf-Zugänge für den Einstieg ins HAMNET bereit gestellt.

Eine solche Region, immer bestehend aus mehreren Standorten, bildet im deutschen HAMNET ein Parent-AS. Jedem Parent-AS wird von der DL-IP-Koordination eine eindeutige 16-bit AS-Nummer zugewiesen. Jeder einzelne Standorte innerhalb eines Parent-AS bekommt eine eindeutige eigene 32-bit AS-Nummer zugewiesen und bildet ein Child-AS. Über ihre 32-bit AS-Nummern tauschen die Standorte mit allen ihren Nachbarn über das eBGP-Protokoll automatisch Routing-Informationen aus.

16-bit AS-Nummern

Das „European HAMNET“ ist ein vom Internet abgeschottetes Netz. Hier werden sogenannte „private ASN“ in abgeschotteten Netzen (private networks) verwendet. Sie müssen im Bereich von 64512 bis 65534 liegen und teilen sich auf wie folgt:

Country 16-bit-AS-Range Last Update
Austria 64512 - 64599 24.06.2016
Italy 64600 - 64619 01.10.2009
Germany 64620 - 64683 01.10.2009
Luxemburg 64684 - 64685 01.10.2009
Netherlands 64686 - 64704 27.02.2016
Hungary 64705 - 64707 01.10.2009
Spain 64708 - 64719 01.10.2009
Switzerland 64720 - 64739 24.06.2012
Liechtenstein 64740 - 64741 25.06.2012
France 64742 - 64777 13.04.2013
Belgium 64778 - 64788 26.09.2013
Turkey 64789 - 64799 26.09.2013
Poland 64800 - 64839 04.11.2013
Romania 64840 - 64849 09.02.2014
Portugal 64850 - 64854 04.03.2015
Slovenia 64855 - 64864 07.12.2015
Croatia 64865 - 64873 27.02.2016
32-bit AS-Nummern

32-bit AS-Nummern werden seit Ende 2015 im HAMNET-DL verwendet. Seitdem gibt es eine internationale Übereinkunft zur Verwendung von privaten 32-bit AS-Nummern im 44er AMPRNet. Die Aufteilung auf die einzelnen Länder orientiert sich an dem „International Numbering Plan for Public Data Networks“ (X.121 Document) und der „List of Mobile Country Codes“ (E.212 Document) der ITU. An dieser Stelle wird die Vergabe von lokalen 32-bit-AS-Nummern im European HAMNET gelistet (Auszug):

Country 32bit-ASN Block Country Codes X.121 Status
OE Austria 4223200000-4223399999 232-233 HamnetDB
I Italy 4222200000-4222499999 222-224 HamnetDB
DL Germany 4226200000-4226599999 262-265 HamnetDB
LX Luxemburg 4227000000-4227099999 270 HamnetDB
CR Croatia 4221900000-4221999999 219 HamnetDB
PA Netherlands 4220400000-4220599999 204-205 HamnetDB
HA Hungary 4221600000-4221699999 216 HamnetDB
EA Spain 4221400000-4221599999 214-215 HamnetDB
HB Switzerland 4222800000-4222999999 228-229 HamnetDB
HB0 Liechtenstein 4229500000-4229599999 295 HamnetDB
F France 4220800000-4221199999 208-211 HamnetDB
ON Belgium 4220600000-4220699999 206 HamnetDB
TA Turkey 4228600000-4228699999 286 to be generated
SP Poland 4226000000-4226199999 260-261 HamnetDB
YO Romania 4222600000-4222699999 226 HamnetDB
CT Portugal 4226800000-4226999999 268-269 HamnetDB
S5 Slovenia 4229300000-4229399999 293 HamnetDB

IP-Netze

HAMNET DL
Dem deutschen HAMNET zugewiesene Netzblöcke
Netzname Netzblock Netzmaske Netzadresse Broadcast Anzahl Hosts
AS-Backbone (Transfernetze) 44.148.0.0/17 255.255.128.0 44.148.0.0 44.148.127.255 32766
AS-Site/User/Services 44.149.0.0/16 255.255.0.0 44.149.0.0 44.149.255.255 65534

Anmerkung: Bei Bedarf können für das HAMNET-DL weitere Netzblöcke zugewiesen werden.

IP-Netze im AS

ParentAS
Jedem Parent-AS wird aus dem zur Verfügung stehendem IP-Range ein zusammenhängender 44.148.xx.xx/23 Block für Transfernetze und ein 44.149.xx.xx/22 Block für Site/Service/User zugewiesen. Die Zuweisung erfolgt nach Absprache durch die DL-IP-Koordination.

ChildAS
Einem einzelnen Child-AS wird ein zusammenhängender IPv4-Netzblock als Site-Netz zugewiesen. Die absolute Größe des Netzblockes wird zuvor mit den AS-Maintainern und/oder der DL-IP-Koordination abgestimmt. Ein solches Site-Netz wird am Standort bei Bedarf in ein Service-Netz und ein User-Netz aufgeteilt (getrenntes Firewalling). Folgende Vorgehensweise hat sich bewährt:

Für jede Verbindung zu einer anderen Site wird aus einem gesonderten IP-Netzblock ein Transfer-Netz zugewiesen. Für Richtfunk-Verbindungen ist das in der Regel ein /29er Subnetz und für VPN-Verbindungen ein /30er Subnetz. Die Hf-Richtfunkeinheiten werden immer als Bridges konfiguriert. Dadurch ist sichergestellt dass die jeweiligen, benachbarten Router auch nach einem Kaltstart sich immer gegenseitig erreichen können. Die Transfernetze sind immer dem ParentAS und nicht dem einzelnen ChildAS zugewiesen. Sie werden daher von den AS-Maintainern und nicht von den lokalen Site-Sysops verwaltet.

AS-Transfer-Netze

Backbone-Netze werden ausschließlich als Transfer-Netze für den Betrieb von Hf-Linkstrecken und VPN-Tunneln genutzt. Die Backbone-Netzzuteilungen werden nicht blockweise auf einzelne Sites aufgeteilt. Das würde technisch keinen Sinn machen. Die für einzelne Hf-Links oder VPN-Links angefragten Subnetze werden durch die AS-Maintainer i.d.R. in serieller Folge für die benötigten Hf-Links oder VPN-Tunnel einzelner Sites vergeben.

Die Vergabe erfolgt nach einem bewährten Vergabeprinzip (Beispiel für AS64627):

44.148.14.0/23          AS-Backbone
  |-- 44.148.14.0/25    16 Hf-Links        je ein /29  beginnend von vorn
  |-- 44.148.14.128/26   8 Hf-Links        je ein /29  beginnend von vorn
  |-- 44.148.14.192/26  16 wan-Links (VPN) je ein /30  beginnend von hinten
  |
  |-- 44.148.15.0/24     Reserve           freihalten

Beispiel IP-Vergabe für ein Hf-Transfernetz:

# Hf-Link von DB0REES --> DB0EEO
# 44.148.14.0/29 netmask 255.255.255.248

44.148.14.1   bb-db0eeo.db0res.as64627.de.ampr.org   # Router bei DB0RES  (HamnetDB --> Routing Radio)
44.148.14.2   trx-db0eeo.db0res.as64627.de.ampr.org  # Linktrx bei DB0RES (HamnetDB --> Service)
44.148.14.3   # bleibt frei
44.148.14.4   # bleibt frei
44.148.14.5   trx-db0res.db0eeo.as64627.de.ampr.org  # Linktrx bei DB0EEO (HamnetDB --> Service)
44.148.14.6   bb-db0res.db0eeo.as64627.de.ampr.org   # Router bei DB0EEO  (HamnetDB --> Routing Radio)

Beispiel IP-Vergabe für ein fiktives VPN-Transfernetz:

# VPN-Link von DB0RES --> DB1AE
# 44.148.14.252/30 netmask 255.255.255.252

44.148.14.253 wan-db1ae.db0res.as64627.de.ampr.org   # Router bei DB0RES (HamnetDB --> Routing Tunnel)
44.148.14.254 wan-db0res.db1ae.as64627.de.ampr.org   # Router bei DB1AE  (HamnetDB --> Routing Tunnel)

Zusammenfassung

Die oben gelisteten Regionen (ParentAS) haben eine gemeinsame Administration. Es gilt folgende Policy:

  • lokale Standortadmins müssen sich nicht in Theorie und Praxis von BGP-Routing einarbeiten wenn sie das nicht wollen
  • Zentrales Monitoring mit zentraler Routingadministration auf dem Backbone ermöglicht automatisierte Dokumentation und zentralen Eingriff bei netzübergreifenden Störungen, Änderungen oder Erweiterungen
  • Die regionalen AS-Maintainer und bei Bedarf auch die DL-IP-Koordination erhalten administrativen Zugriff auf die Standortrouter und alle Linkeinheiten
  • Die lokal installierten Dienste und Geräte können vor dem Zugriff der „externen“ Administratoren geschützt werden.
  • :!: An jedem Standort muss für das BGP-Routing mindestens ein Mikrotik-Router betrieben werden.
  • :!: Auf den Linkstrecken werden ausschließlich Geräte der Hersteller Mikrotik (bessere Latenzzeiten, Durchsatz) und Ubiquiti (nur Links, nicht bgp-fähig) eingesetzt.
  • Jedes AS bekommt eine 16-bit AS-Nummer zugewiesen (Parent AS)
  • Jeder Standort erhält eine eigene 32-bit-AS-Nummer (Child-AS)
  • 32-bit-AS-Nummern stammen aus einem dem jeweiligen Parent-AS (16-bit) zugewiesenen Pool
  • durchgehendes eBGP-Routing sowohl zwischen Standorten als auch AS-übergreifend
  • NETZTRANSPARENZ: Kein NAT/Keine Filterung/Beeinflussung von Transfer-Traffic!