自治系统

自治系统(,缩写:AS)是指在互联网中,一個或多个實體管轄下的所有IP网络和路由器的組合,它们对互联网执行共同的路由策略。自治系统的概念最早在 RFC 1771 中被定义,当时要求一个自治系统必须由单一的实体管辖。然而,随着网络架构的演进,RFC 1930 更新了这一概念,允许自治系统由多个实体共同管理(因为其内部可能运行多种不同的内部网关协议),但对外部的互联网而言,它必须呈现出一个统一且明确的路由策略。

用于边界网关协议(BGP)路由中的每个自治系统都被分配唯一的自治系统编号(,缩写:ASN)。ASN是区别整个相互连接的互联网中各个独立网络的唯一标识。

编号分配
互联网号码分配局(IANA)以1024個ASN為一個區塊,按需求分配给全球五個区域互联网注册管理机构(RIR),它们分别是:亚太网络信息中心(APNIC)、美洲互联网号码注册机构(ARIN)、欧洲IP网络资源协调中心(RIPE NCC)、拉丁美洲和加勒比地区互联网信息中心(LACNIC)以及非洲网络信息中心(AFRINIC)。

各地区的RIR则进一步从分配到的批次中,为符合条件的实体(通常是互联网服务提供商或拥有多条独立链路的大型跨国组织)分配具体的ASN。想获得ASN的实体必须按其所属的地区管理机构规定的程序进行申请,在申请得到批准后才会获得分配。最新的IANA正式ASN分配情况可以查询IANA的官方登记册。

在2007年之前,自治系统编号被定义为16位长的整数,最多能提供65536个编号。其中,编号0和65535被保留,1至64495为公共互联网路由使用的公开ASN,而64512至65534则被指定为私有自治系统编号(Private ASN),仅能在组织内部的专用网络使用,不应宣告至公共互联网的路由表中。

随着互联网的迅速扩张,16位元的ASN面临枯竭危机。互联网工程任务组(IETF)最初颁布了 RFC 4893(现已被 RFC 6793 替代),引入了32位长度的ASN,将可用编号池大幅扩展至约43亿个。32位ASN的私有范围则被划定为 4200000000 至 4294967294。

分类
自治系统可根据其网络连接拓扑和数据流量路由策略,分为以下三种主要类型:

  • 末端自治系统()

又称“残余自治系统”。这类AS仅与一个其他自治系统(通常是其上游ISP)相连。对于末端自治系统而言,数据流量要么以该网络为源头,要么以该网络为终点,其不允许其他自治系统的过境流量(Transit traffic)穿过自己的网络。在实际部署中,如果该AS的路由策略与其上游ISP完全一致,通常不需要申请独立的公共ASN,以避免不必要的资源消耗;这种情况通常隐藏在提供商的网络背后。典型例子包括普通企业的内部网络或小型客户网络。

  • 多宿主自治系统()

又称“多出口自治系统”。这类AS同时连接到两个或多个其他自治系统。这种架构能够提供冗余和负载均衡:一旦其中某一条外部连接失效,该AS仍能通过其他链路保持与互联网的连通。与末端自治系统类似,多宿主自治系统仅仅是流量的源头或终点,其内部路由策略明确拒绝其他网络的过境流量穿过。典型例子包括对网络高可用性有严格要求的大型企业、金融机构或政府部门的专用互联网络。

  • 中转自治系统()

又称“过境自治系统”。这类AS不仅连接多个其他自治系统,并且允许其他自治系统的数据流量穿过自己的网络。例如,网络A可以通过作为中转自治系统的网络B,将数据路由至网络C。所有的一级网络(Tier 1 network)以及绝大多数的骨干互联网服务提供商都属于中转自治系统,因为提供带宽接入和流量中转本身就是其核心商业服务。

編號
根據IANA的統計數據,截至2026年6月,五個RIR合共分配了12.1萬個ASN給網路營運商。

在互聯網中宣告的ASN只有8萬個,近4萬個未有投入使用。其中,57% ASN只支援IPv4,35%採用雙協定棧,8%只支援IPv6。

若舊系統不能識別32位ASN,則使用AS23456代替。

参见

  • 边界网关协议(BGP)
  • 互联网号码分配局(IANA)
  • 区域互联网注册管理机构(RIR)
  • 路由
  • 路由资产数据库(RADB)

参考资料
外部链接

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