Internet generuje ogromne ilości ruchu komputer-komputer, a zapewnienie, że cały ten ruch może być dostarczony w dowolnym miejscu na świecie wymaga agregacji ogromnej liczby szybkich sieci zbiorczo znanych jako szkielet Internetu, ale jak to działa?
Co to jest szkielet Internetu?
Jak każda inna sieć, Internet składa się z łączy dostępowych, które przenoszą ruch do routerów o wysokiej przepustowości, które przenoszą ruch ze źródła na najlepszą dostępną ścieżkę w kierunku miejsca przeznaczenia. Ten rdzeń składa się z indywidualnych szybkich sieci światłowodowych, które są wzajemnie powiązane ze sobą, tworząc szkielet Internetu.
Indywidualne sieci rdzeniowe są własnością prywatną dostawców usług internetowych warstwy 1 (ISP), gigantycznych przewoźników, których sieci są powiązane ze sobą. Dostawcy ci obejmują AT&T, CenturyLink, Cogent Communications, Deutsche Telekom, Global Telecom and Technology (GTT), NTT Communications, Sprint, Tata Communications, Telecom Italia Sparkle, Telia Carrier i Verizon.
Poprzez połączenie tych długodystansowych sieci razem, dostawcy usług internetowych warstwy 1 tworzą jedną światową sieć, która daje im dostęp do całej tablicy routingu internetowego, dzięki czemu mogą efektywnie dostarczać ruch do miejsca przeznaczenia przez hierarchię coraz bardziej lokalnych dostawców usług internetowych.
Oprócz fizycznego połączenia, ci dostawcy szkieletowi są trzymani razem przez wspólny protokół sieciowy, TCP/IP. Są to właściwie dwa protokoły, protokół kontroli transportu i protokół internetowy, które ustanawiają połączenia między komputerami, zapewniając, że połączenia są niezawodne i formowanie wiadomości w pakiety.
Internetowe punkty wymiany (IXP) wiążą sieć szkieletową razem
Szkieletowi dostawcy usług internetowych łączą swoje sieci w punktach szczytowych, neutralnie posiadanych lokalizacjach z szybkimi przełącznikami i routerami, które przenoszą ruch między rówieśnikami. Są one często własnością osób trzecich, czasami organizacji non-profit, które ułatwiają ujednolicenie sieci szkieletowej.
Uczestniczący dostawcy usług internetowych warstwy 1 pomagają finansować punkty IXPs, ale nie obciążają się wzajemnie za transportowanie ruchu z innych dostawców usług internetowych warstwy 1 w ramach relacji znanej jako settlement-free peering. Takie umowy eliminują potencjalne spory finansowe, które mogą mieć wpływ na spowolnienie wydajności Internetu.
Jak szybki jest szkielet sieci?
Szkielet sieci Internet składa się z najszybszych routerów, które mogą dostarczyć prędkości 100Gbps. Routery te są produkowane przez dostawców takich jak Cisco, Extreme, Huawei, Juniper i Nokia, i używają protokołu bramy granicznej (BGP) do routingu ruchu między sobą.
Jak ruch trafia do sieci szkieletowej
Poniżej dostawców usług internetowych warstwy 1 znajdują się mniejsi dostawcy usług internetowych warstwy 2 i 3.
Dostawcy warstwy 3 zapewniają firmom i konsumentom dostęp do Internetu. Dostawcy ci nie mają własnego dostępu do sieci szkieletowej Internetu, więc na własną rękę nie byliby w stanie podłączyć swoich klientów do wszystkich miliardów komputerów podłączonych do Internetu.
Kupowanie dostępu do dostawców warstwy 1 jest drogie. Więc często Tier 3 ISP kontrakt z Tier 2 (regionalne) ISP, które mają swoje własne sieci, które mogą dostarczyć ruch do ograniczonego obszaru geograficznego, ale nie do wszystkich urządzeń podłączonych do Internetu.
Aby to zrobić, Tier 2 ISP kontrakt z Tier 1 ISP o dostęp do globalnego szkieletu, i w ten sposób uczynić cały Internet dostępne dla swoich klientów.
Ten układ sprawia, że możliwe jest dla ruchu z komputera na jednej stronie świata, aby połączyć się z jednym na drugiej stronie. Ten ruch idzie z komputera źródłowego do ISP warstwy 3, który kieruje go do ISP warstwy 2, który kieruje go do dostawcy szkieletowego warstwy 1, który kieruje go do odpowiedniego ISP warstwy 2, który kieruje go do dostawcy dostępu warstwy 3, który dostarcza go do komputera docelowego.