Kto świadczy usługi internetowe dostawcom usług internetowych (ISP)?

353

Ostatnio zastanawiałem się, jak naprawdę działa infrastruktura Internetu.

Wiem, że mam dostawcę usług internetowych (ISP), który zapewnia moje połączenie z Internetem.

Ale nie wiem: kto zapewnia Internet dostawcy Internetu? A kto im je dostarcza? Czy istnieje niekończąca się pętla, która ostatecznie łączy nas wszystkich razem?

James Mertz
źródło
92
Żółwie do samego końca, jak mówią
Reid
10
Wszyscy jesteśmy połączeni ... w Wielkim Kręgu Życia.
Iszi
10
Myślałem, że to byłoby kiepskie pytanie ... okazuje się, że się myliłem.
Irfan,
17
Mam nadzieję, że to się nie zamknie. To interesujące pytanie i dalekie od trywialnego (w przeciwieństwie do niektórych osób).
śleske,
16
Pamiętaj, że czasem chodzi o „ducha prawa”, a nie „literę prawa”. To pytanie jest trochę otwarte, ale nie wydaje się problemem, ale wydaje się rozsądne, ma prawdziwe pytanie, na które można odpowiedzieć i jest dobrze napisane. Wydaje mi się rozsądny.
nhinkle

Odpowiedzi:

370

Jak rozpoznać infrastrukturę internetową?

Załóżmy, że nie wiemy o historii Internetu , ani nie mamy dostępu do żadnych zasobów online, które nam to wyjaśniają. Następnie jedynym sposobem, aby dowiedzieć się, jak zbudowana jest infrastruktura internetowa, jest powrót do korzeni. Wykorzystanie istniejących protokołów do odkrycia budowy naszego Internetu.

W szczególności protokół ICMP ( Internet Control Message Protocol) definiuje żądanie Echo i odpowiedź Echo. Zwiększając czas wygaśnięcia pakietów IP o 1 w każdej iteracji, możesz znaleźć każdy kolejny przeskok na ścieżce do celu. To pozwala ci uzyskać listę przeskoków między tobą a twoim celem, klasycznym traceroute .

W systemie Windows możesz użyć tracert; w systemach Linux i Mac OS X można używać traceroute.

Zróbmy więc traceroute z Belgii do Stanów Zjednoczonych; Wymiana stosów wygląda na dobry cel.

Tracing route to stackexchange.com [64.34.119.12] over a maximum of 30 hops:

  ... redacted ...

  5    10 ms    12 ms    12 ms  te-3-3.car2.Brussels1.Level3.net [212.3.237.53]
  6    11 ms    11 ms    15 ms  ae-0-11.bar2.Brussels1.Level3.net [4.69.148.178]
  7    20 ms    13 ms    15 ms  ae-7-7.ebr1.London1.Level3.net [4.69.148.182]
  8    16 ms    16 ms    18 ms  vlan101.ebr2.London1.Level3.net [4.69.143.86]
  9    83 ms    84 ms    87 ms  ae-44-44.ebr1.NewYork1.Level3.net [4.69.137.78]
 10    84 ms    93 ms    97 ms  ae-71-71.csw2.NewYork1.Level3.net [4.69.134.70]
 11    87 ms    96 ms    83 ms  ae-2-70.edge1.NewYork1.Level3.net [4.69.155.78]
 12    84 ms    93 ms    84 ms  gig2-0.nyc-gsr-b.peer1.net [216.187.123.5]
 13    87 ms    84 ms    85 ms  gwny01.stackoverflow.com [64.34.41.58]
 14    87 ms    82 ms    87 ms  stackoverflow.com [64.34.119.12]

Co ciekawe, wiemy już, że Belgia, Londyn i Nowy Jork są podłączone do poziomu 3 . Poziom 3 może być postrzegany jako dostawca usług internetowych dla dostawców usług internetowych, po prostu łączą wielu dostawców usług internetowych. Oto zdjęcie tego, jak to się łączy:

Chodźmy w przeciwnym kierunku, Chiny! Pierwszą rzeczą, jaką mogłem znaleźć, była wyszukiwarka Baidu.

Tracing route to baidu.com [123.125.114.144] over a maximum of 30 hops:

  ... redacted ...

  5    12 ms    10 ms    12 ms  ae0.anr11.ip4.tinet.net [77.67.65.177]
  6   167 ms   167 ms   167 ms  xe-5-1-0.sjc10.ip4.tinet.net [89.149.185.161]
  7   390 ms   388 ms   388 ms  as4837.ip4.tinet.net [77.67.79.150]
  8   397 ms   393 ms   397 ms  219.158.30.41
  9   892 ms     *      392 ms  219.158.97.13
 10   407 ms   403 ms   403 ms  219.158.11.197
 11   452 ms   451 ms   452 ms  219.158.15.5
 12     *      434 ms   434 ms  123.126.0.66
 13   449 ms   450 ms   450 ms  61.148.3.34
 14   432 ms   433 ms   431 ms  202.106.43.66
 15   435 ms   435 ms   436 ms  123.125.114.144

Cóż, niewiele informacji na temat chińskich dostawców usług internetowych, ale przynajmniej znaleźliśmy Tinet . Oto ładne zdjęcie ich witryny, które pokazuje, jak łączą się z różnymi dostawcami usług internetowych:

Po prostu mają chmurę chmielu rozrzuconą po odpowiedniej części świata, któremu służą, aw punktach końcowych łączą się z dostawcami usług internetowych. Powodem, dla którego mają chmurę chmielu, jest niezawodność, ponieważ kiedy niektóre chmiely wypadają ...

Jeśli powtórzysz to kilka razy, możesz zorientować się, jak wszystko jest połączone .

Jakie są warstwy sieciowe?

Ogromne sieci, które znaleźliśmy podczas śledzenia tras, są znane jako sieci poziomu 1.

Chociaż nie ma organu definiującego poziomy sieci uczestniczących w Internecie, najczęstszą definicją sieci poziomu 1 jest ta, która może dotrzeć do każdej innej sieci w Internecie bez kupowania tranzytu IP lub płacenia rozliczeń.

Zgodnie z tą definicją sieć warstwy 1 jest siecią wolną od tranzytu, która komunikuje się z każdą inną siecią warstwy 1. Ale nie wszystkie sieci wolne od tranzytu są sieciami poziomu 1. Możliwe jest zwolnienie z tranzytu, płacąc za peering lub zgadzając się na rozliczenia.

Wspólne definicje sieci poziomów 2 i 3:

  • Poziom 2: Sieć, która komunikuje się z niektórymi sieciami, ale nadal kupuje tranzyt IP lub płaci rozliczenia, aby uzyskać dostęp do przynajmniej części Internetu.

  • Poziom 3: Sieć, która kupuje wyłącznie tranzyt z innych sieci w celu uzyskania dostępu do Internetu.

Po przejściu do sieci poziomu 1 ze strony internetowej sieci szkieletowej przejdziesz do listy aktualnych sieci poziomu 1:

  • AT&T z USA
  • Cogent Communications z USA
  • Centurylink (wcześniej Qwest i Savvis) z USA
  • Deutsche Telekom AG z Niemiec
  • GTT (wcześniej Tinet) z USA / Włoch
  • Poziom 3 Komunikacja z USA
  • Telecom Italia Sparkle z Włoch
  • Telefonica Global Solutions z Hiszpanii
  • Verizon Business (wcześniej UUNET) z USA
  • Międzynarodowy przewoźnik TeliaSonera ze Szwecji-Finlnd
  • Komunikacja NTT z Japonii
  • Tata Communications z Indii
  • Orange z Francji
  • XO Communications z USA
  • Zayo Group z USA

Nie wiadomo, czy AOL Transit Data Network (ATDN)nadal jest siecią poziomu 1.

Zaraz, co ... Co to jest Peering?

Sieci te łączą się ze sobą za pomocą procesu znanego jako „peering”. Większość ruchu musi przejść przez co najmniej dwie różne sieci najwyższego poziomu, aby dotrzeć do miejsca docelowego, a sieci są połączone za pomocą mechanizmów komunikacji równorzędnej. Zwykle działa to tak, że każda ze stron umowy zobowiązuje się do routingu x ilości ruchu dla drugiej strony w swojej sieci i odwrotnie. Zazwyczaj w tych ustaleniach nie ma pieniędzy, chyba że jedna strona wysyła lub odbiera znacznie więcej danych niż druga strona.

Duże firmy mogą również organizować własne relacje peeringowe. Na przykład Netflix zaaranżował własną infrastrukturę komunikacji równorzędnej i sieci z wieloma sieciami poziomu 1, dzięki czemu ruch jest zarówno tańszy, jak i bliższy użytkownikom końcowym na każdym z popularnych amerykańskich dostawców usług szerokopasmowych.

Zobacz tę stronę w Wikipedii na temat Peeringu .

Na tych stronach jest o wiele więcej do przeczytania; ta odpowiedź daje ogólny pomysł, odkrycie wszystkich szczegółów pozostaje ćwiczeniem dla czytelnika. Możesz zadawać pytania na ten temat w komentarzach poniżej ...

Tamara Wijsman
źródło
55
Być może byłby to również odpowiedni post na blogu?
Ivo Flipse,
10
Ponieważ krótkie i proste określenie nigdy nie było opcją: D Doskonała odpowiedź. +1
Doomsknight
2
Być może warto wspomnieć o punktach wymiany w Internecie ? Oświadczasz, że wielu dostawców poziomu 2 ma uzgodnienia równorzędne, ale nie wspominaj o tym, jak fizycznie to robią.
MSalters
@MSalters: Postaram się przyjrzeć temu później i zobaczyć, co mogę zrobić. Pamiętaj, że nie napisałem części Peering. nikcub był wystarczająco hojny, aby dodać go do odpowiedzi ... :)
Tamara Wijsman,
2
Podsumowując, dla USA: firma telefoniczna.
Joshua Drake
54

Zasadniczo jak opisał Tom. Aby ująć jego słowa w ogólnik, istnieje kilka szkieletów Internetu, które łączą się ze sobą. Dostawcy usług internetowych pracują z tymi szkieletami Internetu, a następnie sprzedają przepustowość swoim użytkownikom. Tak naprawdę nikt nie jest właścicielem Internetu, ponieważ obejmuje on miliony serwerów na całym świecie. Istnieją jednak centralne koncentratory (szkielety), które mogą powodować ogromne zakłócenia w łączeniu się Internetu przez kilka osób z niektórymi witrynami i serwerami. Zasadniczo, jeśli upadnie kręgosłup w Kolorado, może to uniemożliwić użytkownikom wschodniego wybrzeża USA utratę łączności z serwerami na zachodnim wybrzeżu. Jednak nadal mieliby dostęp do własnych serwerów Wschodniego Wybrzeża (zakładając, że ruch nie jest kierowany przez Kolorado w tym przykładzie).

Jeśli zastanawiasz się, dlaczego strona internetowa może się nie ładować, a inne osoby narzekają na te same rzeczy w Twojej okolicy, zapoznaj się z internetowymi raportami zdrowotnymi .

Właśnie zrobiłem tę migawkę. Wygląda na to, że między Cogent a AT&T występuje duże opóźnienie, które może wpłynąć na niektórych użytkowników na dostęp do niektórych witryn lub opóźnić odpowiedzi.

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Zdjęcie SouthPark wrzucone jako pokrewny temat zabawy.

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Kobaltz
źródło
47
To z odcinka „Over Lodging”, w którym zepsuł się internet. Nikt nie miał dostępu do Internetu i nikt nie mógł znaleźć rozwiązania. Powyższy obraz był „kręgosłupem” internetu, który był przyczyną problemu. South Park wyśmiał to, sprawiając, że kręgosłup wyglądał jak router Linksys WRT54G. Jeden z chłopców odłączył go, a następnie ponownie włączył. Internet został przywrócony.
kobaltz,
6

Jak widać na powyższym zdjęciu, ma on bardziej kształt siatki / sieci neuronowej niż „niekończącą się pętlę”. Aby uzyskać informacje na temat działania połączeń, zobacz:

  1. https://en.wikipedia.org/wiki/Network_topology#Decentralization
  2. https://en.wikipedia.org/wiki/Connectionless_communication

///

  1. https://en.wikipedia.org/wiki/Encapsulation_(networking)
  2. https://en.wikipedia.org/wiki/Internet_Protocol#Reliability
  3. https://en.wikipedia.org/wiki/End-to-end_principle
  4. https://en.wikipedia.org/wiki/Packet_switching
  5. https://en.wikipedia.org/wiki/Internet_protocol_suite

wniesione do ISP przez:

conspiritech
źródło
3

Internet to zbiór sieci. Większość sieci musi płacić za wysyłanie lub odbieranie danych do innych sieci. Obejmuje to sieć w twoim domu, nawet jeśli „sieć” ma tylko 1 komputer. Sieci warstwy 1 nie muszą płacić, aby wysyłać lub odbierać dane ze sobą; fakt, że nie płacą oni za przywilej wysyłania / odbierania ruchu, jest najważniejszą rzeczą (nieoficjalnie) określającą sieć 1 poziomu.

Należy pamiętać, że umowy prawne między tymi graczami poziomu 1 zwykle określają, że każda sieć, z którą zezwalają na wysyłanie / odbieranie danych za darmo, musi zgodzić się, aby nie wysyłać za dużo więcej niż otrzymują.

Mozzis
źródło
Uważam, że wyrażenie, którego szukałeś w pierwszym zdaniu, brzmiało: „ Seria rur ”.
Nick Stauner
0

Dostawcy usług internetowych i inne duże sieci łączą się ze sobą. Istnieją dwa główne rodzaje połączeń wzajemnych, „peering” i „tranzyt” (oraz kilka wariantów między nimi).

Połączenia „równorzędne” są zwykle, ale nie zawsze, „wolne od rozliczeń” (żadna sieć nie płaci drugiej za połączenie równorzędne, chociaż konieczne jest pewne uzgodnienie, aby zapłacić za fizyczne połączenie) i umożliwiać komunikację między dwiema sieciami i ich klientami . Peering nie jest przechodni, jeśli A peer z B i B peeruje z C, to A nie dostaje trasy do C.

Peering może się zdarzyć albo na bezpośrednim połączeniu między dwiema sieciami lub za pośrednictwem punktów wymiany. Punkty wymiany zapewniają wzajemne połączenie (prawie zawsze sieć Ethernet) między wieloma dostawcami, dzięki czemu peering jest wykonalny między dostawcami, którzy będą wymieniać tylko niewielką ilość ruchu. Jeśli dwóch dostawców wymienia duży ruch (obecnie trwały gigabitów na sekundę), zazwyczaj bardziej ekonomiczne jest połączenie bezpośrednie.

Na połączeniu „tranzytowym” istnieje relacja dostawca-klient. Dostawca tranzytu zapewnia (za opłatą) klientowi tranzytowemu łączność z całym Internetem. Klient może korzystać z wielu dostawców usług tranzytowych w celu zwolnienia lub zapewnienia krótszych tras.

Na szczycie drzewa znajduje się garstka dużych dostawców znanych jako sieci „poziomu 1”. Sieci te nie kupują tranzytu od nikogo, zamiast tego wszystkie peeringują się ze sobą.

płyn do płukania
źródło