Wie sind wir hierher gekommen?

(how-did-i-get-here.net)

27 Punkte von GN⁺ 2025-11-09 | 1 Kommentare | Auf WhatsApp teilen

Eine interaktive Seite, die den Weg der Pakete eines Nutzers über das Internet bis zum Server einer Website in Echtzeit visualisiert
Das selbst entwickelte traceroute-Programm ktr nutzt den TTL-Wert von ICMP-Paketen, um Informationen zu jedem Netzwerk-Hop zu sammeln
Die Website funktioniert auch ohne JavaScript, wobei der Server die traceroute-Ergebnisse als Stream in das HTML einfließen lässt
Für die Pfadanalyse werden WHOIS- und PeeringDB-Daten verwendet, um das Autonome System (AS) und die Unternehmensinformationen zu jeder IP anzuzeigen
Durch die Kombination von traceroute und der BGP-basierten Internetstruktur wird gezeigt, dass das Internet aus einer Sammlung von Netzwerken besteht, die über Peering-Beziehungen zwischen Unternehmen verbunden sind

Die Reise Ihres Pakets

Das traceroute am Seitenanfang zeigt den Weg der Pakete vom Computer des Nutzers bis zum Server
- Es durchläuft nacheinander Netzwerke wie Router, ISP, Amazon, NTT Global IP Network und Hetzner
- Einige Abschnitte werden als „(no response)“ angezeigt, was auf Server zurückzuführen ist, die nicht antworten
Innerhalb des Hetzner-Netzwerks erreicht es über mehrere Router schließlich den Zielserver
Die IP-Adresse 213.239.252.10 wird über eine Reverse-DNS-Abfrage als core0.fra.hetzner.com angezeigt

Behind the Scenes

Wenn die Website eine Anfrage des Nutzers erhält, führt der Server traceroute aus und sendet die Ergebnisse in Echtzeit
traceroute verwendet das ICMP-Protokoll und sammelt Antworten von jedem Hop, indem der TTL-Wert (Time To Live) schrittweise um 1 erhöht wird
Wenn der TTL-Wert 0 erreicht, gibt der betreffende Router eine Fehlermeldung zurück, wodurch sich der vom Paket durchlaufene Pfad nachverfolgen lässt
ktr streamt die traceroute-Ergebnisse und fragt gleichzeitig zu jedem Hop IP-, ASN- und Netzwerkbesitzinformationen ab

Frontend Fun

Es funktioniert auch ohne JavaScript, und der Browser erkennt es einfach als langsam ladende Seite
Der Server hält die HTTP-Verbindung offen und fügt die traceroute-Ergebnisse nacheinander in das HTML ein
Bei jedem Update wird ein CSS-Block eingefügt, um vorherige Ergebnisse auszublenden, wodurch ein Echtzeit-Aktualisierungseffekt entsteht

Front to Back, Back to Front

Tatsächlich führt der Server traceroute zur IP des Nutzers aus und zeigt die Ergebnisse in umgekehrter Reihenfolge an
Das ist ein „reverse traceroute“; auch wenn der Pfad in beide Richtungen nicht vollständig identisch ist, zeigt es im Großen und Ganzen einen ähnlichen Weg

Netzwerke und Autonome Systeme (AS)

Das Internet ist ein Verbund von Netzwerken auf Unternehmensebene, die als Autonome Systeme (Autonomous System, AS) bezeichnet werden
Jedes AS besitzt eine eindeutige ASN (Autonomous System Number) und tauscht über Peering Traffic mit anderen aus
Das Internet ist kein Besitz einzelner Personen, sondern eine Sammlung von Netzwerken im Besitz von Unternehmen, deren Verbindungen durch finanzielle Verträge und administrative Verfahren bestimmt werden
Eine ASN kann über eine der fünf Regional Internet Registries (RIR) beantragt werden

WHOIS und PeeringDB

Um das AS zu finden, zu dem jede IP in traceroute gehört, werden das WHOIS-Protokoll und die PeeringDB-Datenbank verwendet
WHOIS hat eine einfache Struktur: Nach dem Aufbau einer TCP-Verbindung wird eine Anfrage gesendet, und der Server gibt die Informationen zurück
Da sich Feldnamen und Formate je nach Server unterscheiden, ist der Parser als einfache Simulation umgesetzt, die eher der menschlichen Leseweise ähnelt
PeeringDB liefert Unternehmensinformationen für etwa ein Drittel aller AS

BGP (Border Gateway Protocol)

BGP ist das zentrale Protokoll, das die Form des Internets bestimmt, indem es Pfadinformationen zwischen AS austauscht
Border Router pflegen eine BGP-Routing-Tabelle und speichern die ASN-Listen für jeden Pfad
Wenn zwei AS Peering betreiben, bauen ihre Router eine BGP-Session auf und tauschen Route Advertisements aus
Router wählen unter mehreren Wegen den kürzesten oder bevorzugten Pfad aus und leiten Pakete entsprechend weiter

Die Geschichte von BGP

Netzwerkexperimente, die 1969 im ARPANET begannen, führten 1989 mit RFC 1105 von Cisco und IBM zur Einführung von BGP v1
Danach wurden BGP v2 (1990) und v4 (1994) veröffentlicht; v4 wird bis heute verwendet
BGP etablierte sich als Standardprotokoll zur Bestimmung der Verbindungswege zwischen allen Netzwerken im Internet

Die Beziehung zwischen Traceroute und BGP

Beispielpfad: AS16509 → AS2914 → AS24940
- In der Reihenfolge Amazon (AS16509) → NTT Global IP Network (AS2914) → Hetzner (AS24940)
Auch innerhalb derselben ASN gibt es mehrere Hops; diese werden über interne Routing-Protokolle oder statische Pfade verarbeitet
Peering-Beziehungen zwischen AS bestimmen die tatsächliche Erreichbarkeit im Internet

Zusammenfassung

Die Website führt traceroute zur IP des Nutzers aus und überträgt das Ergebnis als HTTP-Stream
traceroute nutzt den TTL-Wert von ICMP-Paketen, um Pfade zwischen Routern zu visualisieren
Jeder Router gehört zu einem Autonomen System (AS) und ist über BGP mit anderen verbunden
Peering-Beziehungen bestimmen Erreichbarkeit und Struktur des Internets

Epilog

Der Autor stellte fest, dass ihm ein tieferes Verständnis der Internetstruktur fehlte, und erstellte deshalb einen interaktiven, protokollzentrierten Lehrtext
Statt auf ein großes, hochpoliertes Projekt zu warten, entschied er sich, auch in kleiner Form etwas zu veröffentlichen
Das Projekt wurde durch die Ermutigung der Hack-Club-Community vollendet und nutzt ein Open-Source-traceroute-Programm
Mit der Botschaft „Auch etwas Kleines ist besser, wenn es fertig ist“ hofft er, dass es als nachhaltiger Webinhalt bestehen bleibt

1 Kommentare

GN⁺ 2025-11-09

Hacker-News-Kommentar

Ich denke, diese Reverse-Traceroute-Funktion ist immer noch nützlich. In der Praxis sind die Peering-Punkte aber fast immer unterschiedlich, selbst wenn der AS-Pfad gleich ist. Die meisten AS verwenden Hot-Potato Routing und übergeben Pakete am Peering-Punkt, der dem Ursprung des Traffics am nächsten liegt. Selbst bei Cold-Potato bleibt es asymmetrisch. Außerdem kann bei gleicher AS-Path-Länge wegen der Hot-Potato-Policy ein anderer Pfad gewählt werden. (Bearbeitung: Verwechslung von hot/cold korrigiert)
- Ich habe traceroute und reverse traceroute mehrfach laufen lassen, und meistens sah der AS-Pfad ähnlich aus. Allerdings zeigte traceroute manchmal mehr vom internen Pfad des ISP. Insgesamt hast du recht, und ich würde später gern ausführlicher auf den Unterschied zwischen Hot-Potato- vs. Cold-Potato-Routing eingehen. Trotzdem denke ich, dass schon allein dieses Reverse-Traceroute-Ergebnis ausreicht, um die Struktur des Internets zu erklären.
- Nur zur Klarstellung: Genau das, was du beschreibst, ist Hot-Potato Routing. Jedes AS versucht dabei, Pakete so schnell wie möglich weiterzugeben. Das mag unfair wirken, ist aber eine vernünftige Entscheidung, weil man die detaillierten Pfade innerhalb des Ziel-AS nicht kennt. Wenn du zum Beispiel ein Netzwerk in Berlin und Hamburg hast und die Gegenseite in beiden Städten peert, dann vermeidet die Übergabe am nächstgelegenen Punkt unnötige Umwege.
Ich fand die Erklärung interessant, warum traceroute von unten nach oben Zeile für Zeile geladen wird. Dass dafür ohne JavaScript regelmäßig CSS-Blöcke eingefügt werden, um den vorherigen Zustand zu verbergen, ist wirklich hacky und kreativ.
- Auch ohne JavaScript kann man mit Declarative Shadow DOM HTML-Streaming in ungeordneter Reihenfolge umsetzen. Beispiele und Erklärungen sind in diesem Blogpost gut zusammengefasst.
Die Formulierung „This is not my beautiful website.“ fand ich ziemlich witzig.
- Die Antwort „This is not my beautiful home-page.“ hatte auch Stil.
Falls du es noch nicht ausprobiert hast:
```
tracepath -m60 bad.horse
```
und dann
```
openssl s_client -connect signed.bad.horse:443 -servername signed.bad.horse
```
würde ich empfehlen.
- Großartig! Das wirkt wie eine nerdige Hommage an Dr. Horrible. Die tracepath-Ausgabe beginnt bei „bad.horse“ und geht dann mit „he.rides.across.the.nation“ usw. weiter, was wirklich unterhaltsam ist.
- Es gibt auch noch das hier:
```
ssh funky.nondeterministic.computer
```
- Und
```
ssh watch.ascii.theater
```
  ist ebenfalls einen Versuch wert.
Dieses Projekt landete erneut auf der Hacker-News-Startseite, wodurch der Server kurzzeitig ins Stocken geriet. Lexi kündigte an, man solle „morgen noch mal nachsehen“.
- Inzwischen sei es etwas besser. Concurrency wurde ein wenig erhöht, und als Lehre fürs nächste Mal wolle man Tokio verwenden.
Beim Titel dachte ich, es würde ein Song von Talking Heads kommen.
- Mir kam sofort die Zeile „letting the days go by“ in den Kopf.
- Wenn man sich das HTML ansieht, ist vielleicht noch etwas versteckt :)
Der Link zu „Once in a Lifetime“ fühlt sich an, als wäre er direkt ins Gehirn eingebrannt. Schon beim Titel läuft diese Basslinie automatisch ab.
- Bei mir setzte auch sofort eine existenzielle Krise ein.
Ich habe es selbst ausprobiert und dabei festgestellt, dass meine primäre Internetverbindung ausgefallen war und auf die Backup-Leitung umgeschaltet wurde. Heute gab es einen Stromausfall, und dank dieses Tools habe ich das bemerkt. Ziemlich nützlich.
- Du hast also wirklich die weniger bereiste Route entdeckt.

Manchmal sieht die obere Info „You are here“ so aus:

Host               ASN   Network         Region
123-456-789-101.static.kc.net.uk AS19905 UltraDDoS Protect    Global

Und ein anderes Mal dann so:

Host               ASN   Network         Region
123-456-789-101.static.kc.net.uk AS12390 Kingston Communications Europe

Das wechselt sich ab. Es ist dieselbe IP, daher frage ich mich, warum sich die ASN im 50:50-Verhältnis ändert. Es wirkt zufällig.

Die Seite funktionierte anfangs ohne JavaScript problemlos, aber später wurde das ersetzte HTML als Text encodiert.
```
 #strYQt8 { display: none; }
```
So sah es dann kaputt aus. Ich habe dazu einen Fix-PR auf GitHub eingereicht.