Internet结构和ISP
把关系比较密集的,在一个运营商的网络,比如中国教育科研网,有交换设备、主机、链路,这个子系统我们称为ISP网络。互联网就是由这些ISP网络通过网络互联设备,就是路由器,构建而成的。ISP网络中还包括很多小的ISP网络。是网络的网络。
互联网结构:网络的网络
- 端系统通过接入ISPs(Internet Service Providers)连接到互联网
- 住宅、公司和大学的ISPs
- 接入ISPs相应的必须是互连的
- 因此任何2个端系统可相互发送分组到对方
- 导致的“网络的网络”非常复杂
- 发展和演化是通过经济的和国家的政策来驱动的
问题:给定数百万接入ISPs,如何将它们互联在一起
方案1:将每两个ISPs直接相连,那么就会有 n(n - 1) / 2 = O(n²)的连接 -->这个方案不可拓展
方案2:
选项:将每个接入ISP都连接到全局ISP(全范围内覆盖)?
客户ISPs和提供者ISPs有经济合约
竞争:但如果全局ISP是有利可为的业务,那会有竞争者
合作:通过ISP之间的合作可以完成业务的扩展,肯定会有互联,对等互联的结算关系
【互联网交换中心(Internet Exchange Point)是不同电信运营商之间为连通各自网络而建立的集中交换平台,互联网交换中心在国外简称IX或IXP,一般由第三方中立运营】
【对等ISP互联可以通过IXP或者peering link(对等连接——我出一条线,你出一条线,接在一起)的方式】
然后业务会细分(全球接入和区域接入),区域网络将出现,用与接入ISPs连接到全局ISPs
然后内容服务提供商网络(Internet Content Providers,e.g.,Google,Microsoft,Akamai)可能会构建它们自己的网络,将它们的服务、内容更加靠近端用户,向用户提供更好的服务,减少自己的运营支出
【ICP是提供业务的,如百度、谷歌,ISP是提供网络接入的。ISP收费贵,运营商ICP可以通过布置自己的DC(数据中心机房)来降低成本。】
在网络的最中心,一些为数不多的充分连接的大范围网络(分布广、节点有限、但是之间有着多重连接)
- “tier-1" commercial ISPs,国家或者国际范围的覆盖
- content provider network:将它们的数据中心接入ISP,方便周边用户的访问;通常私有网络之间用专网绕过第一层ISP和区域
Internet结构:network of networks
- 松散的层次模型
- 中心:第一层ISP(如UUNet,BBN/Genuity,Sprint,AT&T)国家/国际覆盖,速率极高
- 直接与其他第一层ISP相连(通过peer或者IXP互联)
- 与大量的第二层ISP和其他客户网络相连
- 第二层ISP:更小些的(通常是区域性的)ISP
- 与一个或多个第一层ISPs,也可能与其他第二层ISP(最终是通过合作,拓展用户范围)
- 第三层ISP与其他本地ISP
- 接入网(与端系统最近)
互联网结构:网络的网络
- 很多内容提供商(如:Google)可能会部署自己的网络,连接自己的在各地的DC(数据中心),走自己的数据
- 连接若干local ISP和各级(包括一层)ISP,更加靠近用户
ISP之间的连接
1. POP:高层ISP面向客户网络的接入点,涉及费用结算(上级和下级的关系,不对等)【高层ISP接入底层的ISP】
- 如一个低层ISP接入多个高层ISP,多宿(multi home)
2. 对等接入:2个ISP对等互联,不涉及费用结算
3. IXP:多个对等ISP互联互通之处,通常不涉及费用结算
- 对等接入
4. ICP自己部署专用网络,同时和各级ISP连接
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