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Unter einem autonomen System (Abk. AS) versteht man eine Ansammlung von IP-Netzen, die über ein gemeinsames internes Routing-Protokoll (IGP) verbunden sind und als Einheit verwaltet werden. Dabei kann sich dieses Netz aus weiteren Teilnetzen zusammensetzen. Das autonome System steht typischerweise unter der gemeinsamen Verwaltung eines Internet Service Providers (ISP) oder einer Hochschule. Die autonomen Systeme sind jeweils untereinander verbunden und bilden auf diese Art das Internet .

Jedes autonome System erhält eine eindeutige AS-Nummer (Autonomous System Number, Abk. ASN). Diese besteht aus einem 16-Bit-Integer-Wert und daraus lassen sich somit 65'536 mögliche AS-Nummern bilden. AS-Nummern, welche im Internet benutzt werden, haben einen Wert zwischen 1 und 64'511. Im Gegensatz dazu liegen die Werte der privaten ASN zwischen 64'512 und 65'535. Zum aktuellen Zeitpunkt sind über 37'000 Nummern vergeben und Erweiterung auf eine 32bittige AS-Nummer wurde im Januar 2009 durch RIPE NCC eingeführt. Seither werden 32-Bit-AS-Nummern als Standard vergeben. Es ist jedoch weiterhin möglich eine 16bittige ASN zu erhalten.

AS-Nummern werden durch die Internet Assigned Numbers Authority (IANA) verwaltet, welche die Zuteilung an die Regional Internet Registries (RIR) delegiert. In Nordamerika übernimmt dies ARIN, in Europa und Asien RIPE NCC, in Asien und dem Pazifik APNIC, in Lateinamerika und der Karibik LACNIC und in Afrika AfriNIC.

Eine AS-Nummer kann beantragt werden, wenn ein ISP mit mindestens zwei autonomen Systemen ein dynamisches Routingprotokoll aufgebaut hat. Werden die Routen nur mit einem AS ausgetauscht, so kann die über private AS-Nummern oder ein statisches Routing gelöst werden.

Die Aufteilung des Internets in autonome Systeme ermöglicht eine bessere Skalierbarkeit des Internets. Dadurch werden nicht mehr die Netzwerktopologien auf Basis einzelner Router, sondern auf Basis gesamter Netzwerke übermittelt. Dies reduziert den Übertragunsbedarf der zum Routing notwendigen Informationen drastisch.