今天我们来细聊古巴现在的互联网接入状况。之所以做这项工作是因为近来古巴和外界的联系有所改善。随着美国放宽对古巴旅游和贸易的限制,经济利益日益好转。在这篇文章中,我们概述了古巴的网络,包括它们与世界其他地区的连接情况,以及对进出古巴的国际传输线路的介绍。尽管古巴增加了ALBA-1海底电缆,但是我们发现浏览古巴网站的往返时间仍然很高;对流行网站的ping值往往超过ms。我们还发现,网络进出古巴的路径是高度不对称的。具体来说,从我们的分析中发现,从古巴出来的流量通常会通过ALBA-1电缆流出,但奇怪的是,反向路径上的流量通常会穿过高延迟的卫星链路,这会增加超过ms的往返时间。最后,我们分析对公共DNS服务器和SSL证书请求的查询,以描述古巴网络服务的可用性。
1.引言
这种情况已经存在54年了,但是也在慢慢的改变。年12月,美国政府宣布与古巴恢复关系的计划,并放宽对旅游和贸易的限制。美国企业从显而易见的旅游行业到电话和视频流服务行业寻找机会只花了一点点的时间,年2月,IDT公司与古巴电信公司(ETECSA)达成协议,他们将提供美国和古巴之间的直接国际长途电话服务。就在同一个月,Netflix宣布了他们提供视频流媒体服务的计划,两个月后,Airbnb将他们的分享型经济模式带到了岛上。
尽管古巴的前景被看好,但其基础设施,尤其是在计算和网络领域,对这些计划构成了不小的挑战。如今,古巴只有不到5%的人口拥有固网连接,而且只有25%的人口能够上网,那些实际链接表现得很差。例如,Ookla的网络指数表明,其宽带下载速度为1.67Mbps,在个国家中排名第位,是最糟糕的10个国家之一。除此之外,对于互联网接入来说,一个更大的障碍是成本,因为对于大多数人来说这是一项非常昂贵的服务。古巴人均月收入约为20美元,而在网吧上网的费用约为每小时5美元。而宽带订阅的费用甚至更高,私人订阅计划的费用约为人均国民总收入的百分之%。
近年来,在古巴与国际互联网的其他网络进行连接方面已经取得了一些进展,而最近的商业发展情况可能会有助于加快这一进程。年2月,古巴建成了第一条海底光缆——ALBA-1(Gbps),其另外两个着陆点位于牙买加和委内瑞拉。美国政府也将在岛上促进互联网接入作为自己的首要任务之一,美国国防部声明计划修建一条连通佛罗里达和古巴的关塔那摩湾海军基地的海底电缆,并最终将其延伸至古巴其他地区。
我们工作的目标是描述古巴现在的互联网接入状况。为此,我们用50个RIPEAtlas探测器和个NamehelpClients进行了流量进出古巴的测试,然后收集并分析了两个月(年3月和4月)的测量数据。我们的分析验证了一些关于岛屿连通性的猜想。虽然国家的带宽会产生严重的限制,但我们发现端到端延迟才是国际网络流量的一个主要瓶颈,尽管有了ALBA-1海底光缆,但仍有大量的路径会通过高延迟的卫星链路。有趣的是,我们发现测量数据中许多往返时延较高的情况都与流量进出古巴的路径高度不对称有关。具体来说,大部分从古巴流出的流量都是通过ALBA-1海底光缆传输的,但在相反的路径上,流量通常会穿越卫星链接,这会额外增加超过ms的端到端延迟。之后,我们还调查了一些流行的网络服务在古巴的可用性,比如公共DNS和web服务,发现一些服务似乎是屏蔽在岛上的用户。
这篇论文的其余部分是这样安排的,在第2节,我们讨论古巴的互联网连接状况。第3部分描述了我们用于分析的数据集。然后,我们将在第4部分讨论古巴网络国内和国际的连接,在第5部分研究通过这些连接的路由策略如何影响他们的性能。在第6节,我们将讨论我们在古巴的网络服务可用性的初步发现,然后在第7节结束。
2.背景
尽管自8年以来,古巴人已经能够合法获得电脑,但访问因特网仍然是一个挑战。在很长一段时间内,网络可用性一直存在问题以至于出现了一些临时的离线互联网,一些个人和公司通过U盘和移动硬盘销售或者共享从互联网下载的内容(例如电影,电视节目,杂志,新闻文章或应用程序)——被称为Elpaquete的流行服务。
如果信息一直传递的这么缓慢,那么一些事情一定会发生变化。年初,阿尔卡特-朗讯开始架设在牙买加的奥乔里奥斯、古巴的西波涅、委内瑞拉的拉瓜伊拉着陆的名为ALBA-1的海底光纤电缆。据估计,这条电缆将会使古巴连接外界的能力增加0倍。
在修建海底光缆之前,所有往返于古巴的网络流量都通过卫星链路传输。这些卫星位于距赤道约3公里的地球同步轨道上,从地球表面发送一个数据包到卫星,这个包再返回地球大约需要2*3km/c=ms(c为光速)。得到数据包后再将响应包发回去的两次传输过程都将穿越卫星链路,这将使RTT增加大约ms。
直到两年后的年1月,ALBA-1电缆才真正被投入使用。即使已经增加了ALBA-1,古巴与其他国家甚至与其他加勒比岛屿相比,互联网连接仍然相对较差。图1是加勒比地区海底电缆的分布图。尽管该地区周围有大量的海底电缆,其中一些电缆在岛的周围迂回环绕,以便连接到他们的目的地,但古巴却是这一地区拥有连接数最少的国家之一。
图1:加勒比地区的海底光缆图
可购性仍然是一个问题,宽带订阅成本接近人均国民收入的4倍。但在年3月,古巴政府批准了哈瓦那的第一个公共无线网络中心,这可能会改善市民(和游客)上网的情况。
3.数据集
为了描述古巴与互联网其他部分的连接状况,我们由RIPEAtlas探测器和NamehelpClients发起对进出古巴流量的探测,并收集了两个月(年3月和4月)的数据。以下段落会更加详细地描述我们的数据集。
RIPEAtlas探测器:RIPEAtlas的数据来自于南北美洲的大约50个探测器的探测结果。这些探测器只有一个位于古巴(唯一一个可用的),大约一半的都在加勒比海的其他岛屿上,包括多米尼加共和国、牙买加、波多黎各、加勒比海圣巴特岛、圣基茨岛和尼维斯、瓜德罗普岛、特立尼达和多巴哥、马提尼克岛和格林纳达,其余的探测器都位于美国、墨西哥、委内瑞拉和巴西。本文的大部分分析主要