什么是互聯(lián)網(wǎng)骨干網(wǎng),它是怎樣工作的
一級(jí)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商(ISP)將其高速光纖網(wǎng)絡(luò)連接在一起,形成互聯(lián)網(wǎng)的骨干網(wǎng),實(shí)現(xiàn)在不同地理區(qū)域之間高效地傳輸流量。
互聯(lián)網(wǎng)會(huì)產(chǎn)生大量的計(jì)算機(jī)到計(jì)算機(jī)的流量,要確保所有流量都可以在世界上任何地方之間傳輸,就需要大量匯聚的高速網(wǎng)絡(luò),這些網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)稱為互聯(lián)網(wǎng)骨干網(wǎng),但是它是如何工作的呢?
互聯(lián)網(wǎng)的骨干網(wǎng)是什么?
像任何其他網(wǎng)絡(luò)一樣,互聯(lián)網(wǎng)由接入鏈路組成,這些接入鏈路將流量傳輸?shù)礁邘捖酚善鳎酚善饔謱⒘髁繌脑吹刂吠ㄟ^(guò)最佳可用路徑傳輸?shù)侥康牡刂?。其核心是由相互連接的、彼此對(duì)等的各個(gè)高速光纖網(wǎng)絡(luò)而構(gòu)成的互聯(lián)網(wǎng)骨干網(wǎng)。
單個(gè)獨(dú)立的核心網(wǎng)絡(luò)由一級(jí)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商(ISP)所擁有。他們的網(wǎng)絡(luò)連接在一起。這些提供商包括 AT&T、CenturyLink、Cogent Communications,、Deutsche Telekom、Global Telecom and Technology (GTT)、NTT Communications、Sprint、Tata Communications,、Telecom Italia Sparkle、Telia Carrier和 Verizon。
通過(guò)將這些長(zhǎng)途網(wǎng)連接在一起,一級(jí) ISP 們創(chuàng)建了一個(gè)他們可以訪問(wèn)整個(gè)路由表的單一的全球性網(wǎng)絡(luò),因此他們可以通過(guò)逐步層次化地增加本地 ISP 網(wǎng)絡(luò)來(lái)有效地將流量傳輸?shù)狡淠康牡亍?/p>
除了物理連接之外,這些骨干網(wǎng)提供商還通過(guò)一致的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 TCP/IP 融合在一起,這實(shí)際上是兩個(gè)協(xié)議,傳輸控制協(xié)議transport control protocol和互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議internet protocol,它們?cè)谟?jì)算機(jī)之間建立連接,以確保連接可靠,并將消息格式化為數(shù)據(jù)包。
互聯(lián)網(wǎng)交接點(diǎn)(IXP)將骨干網(wǎng)連接在一起
骨干網(wǎng) ISP 在中立位置的對(duì)等點(diǎn)通過(guò)高速交換機(jī)和路由器連接其網(wǎng)絡(luò)。這些通常由第三方(有時(shí)是非營(yíng)利組織)提供,以促進(jìn)骨干網(wǎng)的統(tǒng)一。
參與的一級(jí) ISP 會(huì)幫助資助 IXP,但不向其他一級(jí) ISP 收取流量傳輸費(fèi)用,這種關(guān)系稱為無(wú)結(jié)算對(duì)等。這種協(xié)議消除了可能導(dǎo)致互聯(lián)網(wǎng)性能下降的潛在財(cái)務(wù)糾紛。
骨干網(wǎng)有多快?
互聯(lián)網(wǎng)骨干網(wǎng)由最快的路由器組成,可以提供 100Gbps 的線路速度。這些路由器由包括 Cisco、Extreme、華為、Juniper 和 Nokia 在內(nèi)的供應(yīng)商制造,使用邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議(BGP)在彼此之間路由流量。
流量是如何進(jìn)入骨干網(wǎng)的
在 1 級(jí) ISP 之下是規(guī)模較小的 2 級(jí)和 3 級(jí) ISP。
3 級(jí) ISP 為企業(yè)和消費(fèi)者提供了互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)。這些提供商自己沒(méi)有接入互聯(lián)網(wǎng)骨干網(wǎng),因此,他們自己無(wú)法將其客戶連接到數(shù)十億臺(tái)互聯(lián)網(wǎng)上的計(jì)算機(jī)。
購(gòu)買一級(jí) ISP 提供商的接入非常昂貴。通常 3 級(jí) ISP 與擁有自己網(wǎng)絡(luò)的 2 級(jí)(區(qū)域)ISP 簽訂合同,利用 2 級(jí) ISP 的網(wǎng)絡(luò)將流量傳輸?shù)接邢薜牡乩韰^(qū)域,但不能傳輸?shù)剿谢ヂ?lián)網(wǎng)上的設(shè)備。
為此,2 級(jí) ISP 與 1 級(jí) ISP 簽約以訪問(wèn)全球骨干網(wǎng),并以這種方式使客戶可以訪問(wèn)整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)。
這種方式使得來(lái)自世界一側(cè)的計(jì)算機(jī)的流量能夠連接到另一側(cè)的計(jì)算機(jī)。流量從源計(jì)算機(jī)流向 3 級(jí) ISP,再路由到 2 級(jí) ISP,再路由到 1 級(jí)骨干網(wǎng)提供商,再路由到正確的 2 級(jí) ISP,最后路由到提供該數(shù)據(jù)的 3 級(jí)接入提供商連接的目標(biāo)計(jì)算機(jī)。