Недавно я задумался о том, как на самом деле работает инфраструктура Интернета.
Я знаю, что у меня есть Интернет-провайдер, который обеспечивает мое подключение к Интернету.
Но что я не знаю, так это: кто предоставляет интернет-провайдеру? И кто им это поставляет? Есть ли бесконечный цикл, который в конечном итоге соединяет нас всех вместе?
Давайте предположим, что мы не знаем об истории Интернета и не имеем доступа к каким-либо онлайн-ресурсам, которые объясняют нам это. Тогда единственный способ узнать, как строится интернет-инфраструктура, - это вернуться к истокам. Использование существующих протоколов, чтобы узнать, как устроен наш интернет.
В частности, протокол управляющих сообщений Интернета или ICMP определяет запрос эха и ответ эха. Увеличивая время жизни IP-пакетов на 1 каждую итерацию, вы можете найти каждый следующий переход на пути к вашей цели. Это позволяет вам получить список прыжков между вами и вашей целью, классической трассировкой.
В Windows вы можете использовать tracert ; в Linux и Mac OS X вы можете использовать traceroute .
Итак, давайте сделаем трассировку из Бельгии в Соединенные Штаты; Stack Exchange выглядит хорошей целью.
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]
Интересно, что теперь мы знаем, что Бельгия, Лондон и Нью-Йорк все связаны с Level3. Уровень 3 можно рассматривать как интернет-провайдера для интернет-провайдеров, они просто соединяют несколько интернет-провайдеров. Вот изображение того, как это связано:
Давайте идти в противоположном направлении, Китай! Первое, что я смог найти - это поисковая система 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
Ну, там не так много информации о китайских интернет-провайдерах, но мы, по крайней мере, нашли Tinet. Вот хорошая картинка их сайта, которая показывает, как они соединяются с различными провайдерами:
У них просто облако хмеля распространяется по соответствующей части мира, которую они обслуживают, и в конечных точках они подключаются к интернет-провайдерам. Причина, по которой у них облако хмеля, заключается в надежности, когда некоторые хмели выпадают ...
Если вы повторите это несколько раз, вы можете получить представление о том, как все связано.
Огромные сети, которые мы нашли с помощью трассировки маршрутизации, известны как сети уровня 1.
Хотя нет полномочий, определяющих уровни сетей, участвующих в Интернете, наиболее распространенное определение сети уровня 1 - это такое, которое может достигать любой другой сети в Интернете, не приобретая транзит IP и не оплачивая расчеты.
По этому определению сеть уровня 1 - это сеть без транзита, которая взаимодействует с любой другой сетью уровня 1. Но не все безтранзитные сети являются сетями уровня 1. Можно стать свободным от транзита, заплатив за пиринг или согласившись на расчеты.
Общие определения сетей уровня 2 и уровня 3:
Уровень 2. Сеть, которая взаимодействует с некоторыми сетями, но все еще покупает транзит IP или оплачивает расчеты, чтобы достичь хотя бы некоторой части Интернета.
Уровень 3: сеть, которая покупает только транзит из других сетей для доступа в Интернет.
Если вы перейдете к сетям уровня 1 со страницы магистрали Интернета, вы получите список текущих сетей уровня 1:
- AT & T из США
- Cogent Communications из США
- Centurylink (ранее Qwest и Savvis) из США
- Deutsche Telekom AG из Германии
- GTT (ранее Tinet) из США / Италии
- Уровень 3 Сообщения из США
- Telecom Italia Sparkle из Италии
- Telefonica Global Solutions из Испании
- Verizon Business (ранее UUNET) из США
- TeliaSonera Международный Перевозчик из Швеции-Finlnd
- NTT Communications из Японии
- Tata Communications из Индии
- Апельсин из Франции
- XO Communications из США
- Zayo Group из США
Не известно, является ли AOL Transit Data Network (ATDN) по-прежнему сетью уровня 1.
Эти сети соединяются друг с другом через процесс, известный как «пиринг». Большая часть трафика должна проходить по крайней мере через две разные сети верхнего уровня, чтобы достичь пункта назначения, и сети соединяются посредством пиринговых соглашений. Обычно это работает так, что каждая сторона соглашения обязуется направлять x объем трафика другой стороне в своей сети, и наоборот. Обычно в этих соглашениях деньги не обмениваются, если только одна сторона не отправляет или не получает намного больше данных, чем другие стороны.
Крупные компании могут также организовать свои собственные пиринговые отношения. Например, Netflix организовал свою собственную пиринговую и сетевую инфраструктуру напрямую с несколькими сетями уровня 1, чтобы его трафик был дешевле и ближе к конечным пользователям на каждом из популярных широкополосных интернет-провайдеров США.
Смотрите эту страницу в Википедии на пиринге.
На этих страницах можно прочитать намного больше; Этот ответ дает общее представление, раскрытие всех деталей оставлено в качестве упражнения для читателя. Вы можете задать вопросы по этому вопросу в комментариях ниже ...
В основном, как описал Том. Чтобы поместить его слова в общность, есть несколько интернет-магистралей, которые связаны друг с другом. Интернет-провайдеры работают с этими интернет-магистралями, а затем продают пропускную способность своим пользователям. Никто на самом деле не владеет интернетом, поскольку он включает в себя миллионы серверов повсюду. Однако существуют центральные хабы (магистрали), которые могут вызывать огромные перебои в подключении нескольких людей к Интернету к некоторым веб-сайтам и серверам. По сути, если магистраль в Колорадо рухнет, это может помешать пользователям Восточного побережья США потерять связь с серверами на Западном побережье. Однако они по-прежнему будут иметь доступ к своим собственным серверам Восточного побережья (при условии, что в этом примере трафик не проходит через Колорадо).
Если вам интересно, почему веб-страница может не загружаться, и есть другие люди, жалующиеся на то же самое в вашем регионе, я бы посмотрел отчеты о работоспособности в Интернете .
Я только что сделал этот снимок. Похоже, что между Cogent и AT & T существует большая задержка, которая может повлиять на доступ некоторых пользователей к некоторым сайтам или задержать ответы.
Изображение SouthPark добавлено в смежную тему.
Как вы можете видеть на картинке выше, это скорее форма сетки / нейронной сети, чем «бесконечная петля». Информацию о том, как работают соединения, смотрите:
///
доставлено к провайдеру:
Интернет представляет собой совокупность сетей. Большинству сетей приходится платить за отправку или получение данных в другие сети. Это включает в себя сеть в вашем доме, даже если в "сети" есть только 1 компьютер. Сети уровня 1 не должны платить за отправку или получение данных друг с другом; тот факт, что они не платят за право отправлять / получать трафик, является основным (неофициально) определяющим, что такое сеть уровня 1.
Обратите внимание, что юридические соглашения, которые имеют эти игроки уровня 1 друг с другом, обычно указывают, что любая сеть, которой они позволяют отправлять / получать данные с ними бесплатно, должна соглашаться не посылать слишком много больше, чем они получают.
Интернет-провайдеры и другие крупные сети соединяются друг с другом. Существует два основных типа соединений: "пиринг" и "транзит" (и несколько вариантов между этими двумя).
"одноранговые" соединения обычно, но не всегда, "свободны от расчетов" (ни одна сеть не платит другую за пиринг, хотя должна быть какая-то договоренность для оплаты физического соединения) и позволяют обеим сетям и их клиентам обмениваться данными друг с другом. , Пиринг не транзитивен, если A с B и B с C, то A не получает маршрут к C.
Пиринг может происходить либо по прямой связи между двумя сетями, либо через обменные пункты. Точки обмена обеспечивают соединение (почти всегда сеть Ethernet) между многими провайдерами, что делает пиринг жизнеспособным между провайдерами, которые будут обмениваться лишь небольшим количеством трафика. Если два провайдера обмениваются большим количеством трафика (в настоящее время поддерживается постоянный гигабит в секунду), то, как правило, более экономичным является прямая связь.
В "транзитном" соединении существуют отношения провайдер-клиент. Транзитный провайдер предоставляет (за плату) транзитному клиенту возможность подключения ко всему интернету. Клиент может использовать несколько транзитных провайдеров для резервирования или для предоставления более коротких маршрутов.
В верхней части дерева есть несколько крупных провайдеров, известных как сети "уровня 1". Эти сети не покупают транзит у кого-либо, вместо этого они все взаимодействуют друг с другом.