Точки обмена интернет-трафиком ( IX или IXP ) являются общей основой IP- сетей, позволяя участвующим поставщикам интернет-услуг (ISP) обмениваться данными, предназначенными для их соответствующих сетей. [1] IXP обычно располагаются в местах, где уже существовали соединения с несколькими отдельными сетями, например , в центрах обработки данных , и используют физическую инфраструктуру ( коммутаторы ) для соединения своих участников. С организационной точки зрения большинство IXP представляют собой независимые некоммерческие ассоциации входящих в их состав участвующих сетей (то есть набора интернет-провайдеров, которые участвуют в этом IXP). Основной альтернативой IXP является частный пиринг , при котором интернет-провайдеры напрямую соединяют свои сети друг с другом.
IXP сокращают часть трафика интернет-провайдера, которая должна быть доставлена через вышестоящих транзитных провайдеров, тем самым снижая среднюю стоимость доставки одного бита их услуги. Кроме того, увеличение количества путей, доступных через IXP, повышает эффективность маршрутизации (позволяя маршрутизаторам выбирать более короткие пути) и отказоустойчивость . IXP демонстрируют характеристики сетевого эффекта . [2]
Точки обмена Интернетом начинались как точки доступа к сети или NAP , ключевой компонент плана Национальной информационной инфраструктуры (NII) Эла Гора , который определил переход от эры NSFNET , оплачиваемой правительством США (когда доступ в Интернет был спонсируемым государством и коммерческим). трафик был запрещен) к сегодняшнему коммерческому Интернету. Четыре точки доступа к сети (NAP) были определены как переходные средства передачи данных, в которых поставщики сетевых услуг (NSP) будут обмениваться трафиком взамен финансируемой государством магистральной сети Интернет NSFNET . [3] [4] Национальный научный фонд заключил контракты на поддержку четырех NAP: один с MFS Datanet для ранее существовавшего MAE- East в Вашингтоне, округ Колумбия, и три других с Sprint , Ameritech и Pacific Bell для новых объектов различных конструкций. и технологии в Нью-Йорке (на самом деле Пеннсаукен, Нью-Джерси ), Чикаго и Калифорнии соответственно. [5] В качестве переходной стратегии они оказались эффективными, обеспечив мост от зарождения Интернета как научного эксперимента, финансируемого государством, к современному Интернету, в котором многие конкуренты из частного сектора сотрудничали, чтобы сформировать сеть сетей, транспортирующую пропускную способность Интернета. от точек производства в точках обмена Интернетом до мест потребления в местах расположения пользователей.
Этот переход был особенно своевременным, поскольку он последовал сразу за разногласиями вокруг ANS CO+RE , [6] [7] которые встревожили зарождающуюся индустрию, привели к слушаниям в Конгрессе, [8] привели к принятию закона, разрешающего NSF продвигать и использовать сетей, передающих коммерческий трафик, [9] вызвало проверку администрирования NSFNET генеральным инспектором NSF (серьезных проблем обнаружено не было) [10] и заставило коммерческих операторов осознать, что им необходимо иметь возможность общаться друг с другом независимо от третьих лиц или в нейтральных обменных пунктах.
Хотя три NAP, управляемые телекоммуникационными компаниями, относительно быстро ушли в безвестность после истечения срока действия федеральных субсидий, MAE- East процветала еще пятнадцать лет, а ее аналог на западном побережье MAE-West продолжал существовать более двадцати лет. [11]
Сегодня словосочетание «Точка доступа к сети» представляет лишь исторический интерес, поскольку четыре переходные NAP давно исчезли, замененные сотнями современных точек обмена Интернетом, хотя в испаноязычной Латинской Америке это словосочетание в небольшой степени продолжает жить, среди тех, кто путает NAP с IXP. [ нужна цитата ]
Основная цель IXP — позволить сетям соединяться напрямую через обмен, а не через одну или несколько сторонних сетей. Основными преимуществами прямого межсоединения являются стоимость, задержка и пропускная способность . [4]
Трафик, проходящий через коммутатор, обычно не оплачивается какой-либо стороной, в отличие от трафика, поступающего к вышестоящему провайдеру интернет-провайдера. [12] Прямое соединение, часто расположенное в том же городе, что и обе сети, позволяет избежать необходимости передачи данных в другие города — и, возможно, на другие континенты — для перехода из одной сети в другую, тем самым уменьшая задержку. [13]
Третье преимущество – скорость – наиболее заметно в районах со слабо развитой междугородной связью. Интернет-провайдерам в регионах с плохим соединением, возможно, придется платить за передачу данных в 10–100 раз больше, чем интернет-провайдерам в Северной Америке, Европе или Японии. Поэтому эти интернет-провайдеры обычно имеют более медленное и более ограниченное соединение с остальной частью Интернета. Однако подключение к локальному IXP может позволить им передавать данные без ограничений и бесплатно, что значительно улучшает пропускную способность между клиентами таких соседних интернет-провайдеров. [13]
Точки обмена Интернетом (IXP) — это общедоступные места, где несколько сетей соединены друг с другом. [14] [15] Публичный пиринг осуществляется на точках IXP, а частный пиринг может осуществляться с помощью прямых каналов между сетями. [16] [17]
.jpg/1280px-DE-CIX_GERMANY_-_Switch_Rack_(6218137120).jpg)
Типичный IXP состоит из одного или нескольких сетевых коммутаторов , к которым подключается каждый из участвующих интернет-провайдеров. До появления коммутаторов IXP обычно использовали концентраторы волоконно-оптических межретрансляторов (FOIRL) или кольца оптоволоконного интерфейса распределенных данных (FDDI), переходя на коммутаторы Ethernet и FDDI, когда они стали доступны в 1993 и 1994 годах.
Коммутаторы с асинхронным режимом передачи (ATM) некоторое время использовались на нескольких IXP в конце 1990-х годов, составляя примерно 4% рынка на пике своего развития, и была попытка базирующейся в Стокгольме IXP NetNod использовать SRP/DPT , но Ethernet преобладает, на его долю приходится более 95% всех существующих коммутационных коммутационных фабрик Интернета. Все скорости портов Ethernet можно найти на современных IXP: от портов 10 Мбит /с, используемых в IXP небольших развивающихся стран, до объединенных портов 10 Гбит /с в крупных центрах, таких как Сеул, Нью-Йорк, Лондон, Франкфурт, Амстердам, и Пало-Альто. Порты со скоростью 100 Гбит/сек доступны, например, на AMS-IX в Амстердаме и на DE-CIX во Франкфурте. [ нужна цитата ]
Основные модели бизнеса и управления для IXP включают: [13]
Техническая и бизнес-логистика обмена трафиком между интернет-провайдерами регулируется двусторонними или многосторонними пиринговыми соглашениями. По таким соглашениям обмен трафиком осуществляется без компенсации. [18] Когда IXP несет операционные расходы, они обычно распределяются между всеми его участниками.
На более дорогих биржах участники платят ежемесячную или годовую плату, обычно определяемую скоростью порта или портов, которые они используют. Сборы, основанные на объеме трафика, встречаются реже, поскольку они создают контрстимул для роста биржи. Некоторые биржи взимают плату за установку, чтобы компенсировать затраты на порт коммутатора и любые медиа-адаптеры ( конвертеры гигабитного интерфейса , подключаемые трансиверы малого форм-фактора , трансиверы XFP , XENPAK и т. д.), которые требуются новому участнику.
Обмен интернет-трафиком между двумя участниками IXP обеспечивается конфигурациями маршрутизации протокола пограничного шлюза (BGP) между ними. Они предпочитают объявлять маршруты через пиринговые отношения — либо маршруты к своим собственным адресам, либо маршруты к адресам других интернет-провайдеров, к которым они подключаются, возможно, с помощью других механизмов. Другая сторона пиринга может затем применить фильтрацию маршрутов , при этом она решает принять эти маршруты и маршрутизировать трафик соответствующим образом или игнорировать эти маршруты и использовать другие маршруты для достижения этих адресов.
Во многих случаях интернет-провайдер будет иметь как прямую связь с другим интернет-провайдером, так и принимать маршрут (обычно игнорируемый) к другому интернет-провайдеру через IXP; в случае сбоя прямого канала трафик начнет передаваться через IXP. Таким образом, IXP действует как резервный канал.
Когда эти условия соблюдены и существует договорная структура для создания рынка покупки сетевых услуг, IXP иногда называют «транзитной биржей». Ванкуверская транзитная биржа, например, описывается как «торговый центр» поставщиков услуг в одном центральном месте, что позволяет легко переключать поставщиков, «так же просто, как подключить VLAN к новому провайдеру». [19] VTE находится в ведении публичной организации BCNET.
Сторонники схем «зеленой» широкополосной связи и более конкурентоспособных телекоммуникационных услуг часто выступают за агрессивное расширение транзитных станций в каждую муниципальную сеть, чтобы конкурирующие поставщики услуг могли размещать такое оборудование, как хосты видео по запросу и коммутаторы PSTN , для обслуживания существующего телефонного оборудования, не неся при этом никакой ответственности за какие-либо действия. действующий монополист.
После распада магистральной сети Интернета и перехода на систему IXP в 1992 году измерение интернет-трафика, которым обмениваются точки IXP, стало основным источником данных о производстве пропускной способности Интернета: о том, как она растет с течением времени и где она производится. [13] Стандартизированные показатели пропускной способности существуют с 1996 года [20] и со временем совершенствуются. [21]
Из проанализированных нами соглашений 1 935 111 (99,98%) имели симметричные условия, в которых каждая сторона предоставляла и получала те же условия, что и другая. Только 403 (0,02%) имели асимметричные условия, в которых стороны предоставляли и получали условия с четко определенными различиями, и это количество исключений снизилось с 0,27% в 2011 году. Типичными примерами асимметричных соглашений являются соглашения, в которых одна из сторон компенсирует другую. для маршрутов, которые в противном случае он не получил бы (иногда называемые «платным пирингом» или «внутрисетевыми маршрутами») или в которых одна сторона обязана соблюдать условия или требования, налагаемые другой («минимальные требования к пирингу»), часто касающиеся объем трафика или количество или географическое распределение мест межсоединения. В преобладающих симметричных отношениях стороны соглашения просто обмениваются между собой маршрутами клиентов без каких-либо расчетов или других требований.