Eu tenho me perguntado recentemente sobre como a infraestrutura da Internet realmente funciona.
Eu sei que tenho um provedor de serviços de Internet (ISP) que fornece minha conexão à Internet.
Mas o que eu não sei é: Quem fornece a Internet ao ISP? E quem fornece isso para eles? Existe um loop sem fim que eventualmente nos conecta todos juntos?
Vamos supor que não sabemos sobre o história da Internet, nem temos acesso a recursos on-line que nos explicam isso. Então, a única maneira de aprender como a infra-estrutura da Internet é construída é voltar às raízes. Usando protocolos existentes para descobrir como nossa Internet é construída.
Especificamente, o Protocolo de Mensagens de Controle da Internet ou ICMP define a solicitação de eco e a resposta de eco. Ao aumentar o tempo de vida dos pacotes IP em 1 cada iteração, você pode encontrar cada próximo salto no caminho para o seu destino. Isso permite que você obtenha uma lista de saltos entre você e seu alvo, o clássico traceroute.
No Windows, você pode usar tracert; no Linux e Mac OS X, você pode usar traceroute.
Então, vamos fazer um traceroute da Bélgica para os Estados Unidos; O Stack Exchange parece um bom alvo.
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]
Interessante, agora sabemos que Bélgica, Londres e Nova York estão todas conectadas Nível 3. Level3 pode ser visto como um ISP para ISPs, eles simplesmente interconectam vários ISPs. Aqui está uma foto de como ela está conectada:
Vamos na direção oposta, China! A primeira coisa que pude encontrar é o mecanismo de busca 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
Bem, não há muita informação sobre os ISPs chineses, mas pelo menos achamos Tinet. Aqui está uma boa foto do site deles que mostra como eles se conectam com os vários ISPs:
Eles simplesmente têm uma nuvem de lúpulo espalhada sobre a parte relevante do mundo que servem, e nos pontos finais eles se conectam aos ISPs. A razão pela qual eles têm uma nuvem de saltos é por confiabilidade, para quando alguns saltos caem ...
Se você repetir isso algumas vezes, você pode ter uma idéia de como tudo está conectado.
As enormes redes que encontramos por meio do rastreamento de rotas são conhecidas como redes de nível 1.
Embora não exista uma autoridade que defina os níveis de redes que participam da Internet, a definição mais comum de uma rede de nível 1 é aquela que pode alcançar todas as outras redes na Internet sem a aquisição de tráfego IP ou pagamento de assentamentos.
Por essa definição, uma rede de nível 1 é uma rede sem trânsito que observa todas as outras redes de camada 1. Mas nem todas as redes sem trânsito são redes de nível 1. É possível tornar-se livre de trânsito pagando por peering ou concordar com assentamentos.
Definições comuns das redes de nível 2 e 3:
Camada 2:Uma rede que perscruta algumas redes, mas ainda adquire o tráfego IP ou paga assentamentos para alcançar pelo menos uma parte da Internet.
Nível 3: Uma rede que compra apenas transita de outras redes para acessar a Internet.
Se você clicar para Redes de nível 1 na página Backbone da Internet, você acessa uma lista das redes atuais da Camada 1:
- AT & T dos EUA
- Cogent Communications from USA
- Centurylink (anteriormente Qwest e Savvis) dos EUA
- Deutsche Telekom AG da Alemanha
- GTT (anteriormente Tinet) dos EUA / Itália
- Comunicações de nível 3 dos EUA
- Telecom Italia Sparkle da Itália
- Telefonica Global Solutions da Espanha
- Verizon Business (anteriormente UUNET) dos EUA
- Transportadora Internacional da TeliaSonera da Suécia-Finlnd
- NTT Communications do Japão
- Tata Communications da Índia
- Laranja da França
- Comunicações XO dos EUA
- Grupo Zayo dos EUA
Não se sabe se AOL Transit Data Network (ATDN) ainda é uma rede de Nível 1.
Essas redes conectam-se entre si por meio de um processo conhecido como 'peering'. A maior parte do tráfego precisa percorrer pelo menos duas redes diferentes de primeira linha para chegar ao seu destino, e as redes são preenchidas com arranjos de peering. A maneira como isso geralmente funciona é que cada parte do contrato se compromete a rotear x quantidade de tráfego para a outra parte em sua rede e vice-versa. Geralmente, não há dinheiro trocado nesses acordos, a menos que um dos lados esteja enviando ou recebendo muito mais dados do que os outros lados.
Grandes empresas também podem organizar seus próprios relacionamentos de peering. Por exemplo, a Netflix organizou sua própria infraestrutura de rede e de peering diretamente com várias redes da Camada 1, de modo que seu tráfego seja mais barato e mais próximo dos usuários finais em cada um dos populares ISPs de banda larga dos EUA.
Veja isso Página da Wikipédia no Peering.
Há muito mais para ler nessas páginas; Esta resposta dá uma idéia geral, descobrindo que todos os detalhes são deixados como um exercício para o leitor. Você pode fazer perguntas sobre este assunto nos comentários abaixo ...
Basicamente, como Tom descreveu. Para colocar suas palavras em uma generalidade, existem vários backbones de internet que se conectam uns com os outros. Os ISPs trabalham com esses backbones da internet e depois vendem a largura de banda para seus usuários. Ninguém realmente é dono da internet, pois abrange milhões de servidores em todos os lugares. No entanto, existem hubs centrais (backbones) que podem causar grandes interrupções na conectividade de várias pessoas com a internet para alguns sites e servidores. Basicamente, se uma espinha dorsal no Colorado cair, isso poderia impedir que os usuários da Costa Leste dos EUA perdessem a conectividade com servidores na Costa Oeste. No entanto, eles ainda teriam acesso aos seus próprios servidores da Costa Leste (assumindo que o tráfego não é roteado através do Colorado neste exemplo).
Se você está se perguntando por que uma página da Web pode não estar carregando e há outras pessoas reclamando sobre as mesmas coisas em sua área, então eu olharia para o saúde na internet relatórios.
Eu acabei de tirar esse instantâneo. Parece que há alta latência entre a Cogent e a AT & T, o que pode afetar alguns usuários de acessar alguns sites ou atrasar as respostas.
Imagem de SouthPark lançada como diversão de tópico relacionado.
Como você pode ver na figura acima, é mais uma forma de malha / rede neural do que um 'loop sem fim'. Para informações sobre como as conexões funcionam, consulte:
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trazido para o ISP por:
A Internet é uma coleção de redes. A maioria das redes tem que pagar algo para enviar ou receber dados para outras redes. Isso inclui a rede em sua casa, mesmo que a "rede" tenha apenas 1 computador. As redes de nível 1 não precisam pagar para enviar ou receber dados umas com as outras; o fato de que eles não estão pagando pelo privilégio de enviar / receber tráfego é a principal coisa que (não oficialmente) define o que é uma rede Tier 1.
Observe que os acordos legais que esses jogadores da Camada 1 têm entre si geralmente especificam que qualquer rede que eles permitem enviar / receber dados com eles de graça tem que concordar em não enviar muito mais do que recebem.
ISPs e outras grandes redes se interconectam umas com as outras. Existem dois tipos principais de interconexões, "peering" e "transit" (e algumas variações entre esses dois).
as interconexões "peering" são geralmente, mas nem sempre, "livres de liquidação" (nenhuma rede paga a outra pelo peering, embora seja necessário algum acordo para pagar pela conexão física) e permitir que as duas redes e seus clientes se comuniquem entre si. . O peering não é transitivo, se um peer com pares B e B com C e A não tiver uma rota para C.
O peering pode acontecer em um link direto entre as duas redes ou através de pontos de troca. Os pontos de troca fornecem uma interconexão (quase sempre uma rede ethernet) entre muitos provedores, tornando o peering viável entre provedores que só trocam uma pequena quantidade de tráfego. Se dois provedores estão trocando muito tráfego (gigabits sustentados por segundo hoje em dia), então normalmente é mais econômico colocar um link direto.
Em uma interconexão de "trânsito" existe uma relação provedor-cliente. O provedor de trânsito fornece (por uma taxa) o cliente de trânsito com conectividade a toda a Internet. Um cliente pode usar vários provedores de trânsito para redundância ou fornecer rotas mais curtas.
No topo da árvore, há um punhado de grandes provedores conhecidos como redes "de nível 1". Essas redes não compram o trânsito de ninguém, em vez disso, elas se espreitam umas às outras.