Internet generuje obrovské množství přenosů mezi počítači a zajištění, aby všechny tyto přenosy mohly být doručeny kamkoli na světě, vyžaduje agregaci rozsáhlé řady vysokorychlostních sítí, které se souhrnně nazývají páteřní síť internetu, ale jak to funguje?
Co je to páteřní síť internetu?
Stejně jako každá jiná síť se internet skládá z přístupových linek, které přenášejí provoz do směrovačů s vysokou šířkou pásma, které přesouvají provoz od zdroje nejlepší dostupnou cestou k cíli. Toto jádro se skládá z jednotlivých vysokorychlostních optických sítí, které se vzájemně propojují a vytvářejí páteřní síť internetu.
Jednotlivé páteřní sítě jsou v soukromém vlastnictví poskytovatelů internetových služeb (ISP) prvního stupně, obřích operátorů, jejichž sítě jsou vzájemně propojeny. Mezi tyto poskytovatele patří AT&T, CenturyLink, Cogent Communications, Deutsche Telekom, Global Telecom and Technology (GTT), NTT Communications, Sprint, Tata Communications, Telecom Italia Sparkle, Telia Carrier a Verizon.
Spojením těchto dálkových sítí dohromady vytvářejí poskytovatelé internetových služeb první úrovně jedinou celosvětovou síť, která jim všem poskytuje přístup k celé směrovací tabulce internetu, takže mohou efektivně doručovat provoz na místo určení prostřednictvím hierarchie postupně se rozšiřujících místních poskytovatelů internetových služeb.
Kromě toho, že jsou tito páteřní poskytovatelé fyzicky propojeni, drží je pohromadě společný síťový protokol TCP/IP. Jedná se vlastně o dva protokoly, transportní řídicí protokol a internetový protokol, které nastavují spojení mezi počítači, zajišťují spolehlivost spojení a formují zprávy do paketů.
Internetové výměnné body (IXP) spojují páteřní síť dohromady
Páteřní poskytovatelé internetových služeb propojují své sítě v peeringových bodech, neutrálně vlastněných místech s vysokorychlostními přepínači a směrovači, které přesouvají provoz mezi peery. Ty jsou často vlastněny třetími stranami, někdy neziskovými organizacemi, které usnadňují sjednocení páteřní sítě.
Zúčastnění ISP prvního řádu pomáhají financovat IXP, ale vzájemně si neúčtují poplatky za přenos provozu od ostatních ISP prvního řádu ve vztahu známém jako peering bez vypořádání. Takové dohody eliminují případné finanční spory, které by mohly mít za následek zpomalení výkonu internetu.
Jak rychlá je páteřní síť?
Páteřní síť internetu je tvořena nejrychlejšími směrovači, které mohou poskytovat přenosové rychlosti 100 Gb/s. Na páteřní síti jsou umístěny i nejrychlejší směrovače. Tyto směrovače vyrábějí výrobci jako Cisco, Extreme, Huawei, Juniper a Nokia a ke vzájemnému směrování provozu používají protokol BGP (border gateway protocol).
Jak se provoz dostává na páteřní síť
Pod poskytovateli internetu první úrovně se nacházejí menší poskytovatelé internetu druhé a třetí úrovně.
Poskytovatelé třetí úrovně poskytují podnikům a spotřebitelům přístup k internetu. Tito poskytovatelé nemají vlastní přístup k páteřní síti internetu, takže by sami nebyli schopni připojit své zákazníky ke všem miliardám počítačů připojených k internetu.
Nakupování přístupu k poskytovatelům úrovně 1 je nákladné. Poskytovatelé internetu třetí úrovně proto často uzavírají smlouvy s poskytovateli internetu druhé úrovně (regionálními), kteří mají vlastní sítě, jež mohou poskytovat provoz v omezené zeměpisné oblasti, ale ne všem zařízením připojeným k internetu.
Poskytovatelé internetu druhé úrovně proto uzavírají smlouvy s poskytovateli internetu první úrovně o přístupu ke globální páteřní síti, a tím zpřístupňují svým zákazníkům celý internet.
Tato dohoda umožňuje, aby se provoz z počítače na jedné straně světa připojil k počítači na druhé straně. Tento provoz jde ze zdrojového počítače k poskytovateli internetového připojení úrovně 3, který jej směruje k poskytovateli internetového připojení úrovně 2, který jej směruje k poskytovateli páteřní sítě úrovně 1, který jej směruje k příslušnému poskytovateli internetového připojení úrovně 2, který jej směruje k poskytovateli přístupu úrovně 3, který jej doručí do cílového počítače.