计算机网络——05Internet结构和ISP

Internet结构和ISP

互连网络结构:网络的网络

  • 端系统通过接入ISPs连接到互连网
    • 住宅、公司和大学的ISPs
  • 接入ISPs相应的必须是互联的
    • 因此任何2个端系统可相互发送分组到对方
  • 导致的“网络的网络”非常复杂
    • 发展和演化是通过经济的国家的政策来驱动的

问题:给定数百万接入ISPs,如何将他们互联到一起?

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选项将每个接入ISPs都连接到全局ISP(全局范围内覆盖)?

客户ISPs和提供者ISPs有经济合约

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竞争:如果全局ISP是有利可为的业务,那会有竞争者

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合作:通过ISP之间的合作可以完成业务的扩展,肯定会有互联,对等互联的结算关系

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接入方式

  • 对等连接(路由器之间的连接)
  • IXP

然后业务会细分(全球接入和区域接入),区域网络将出现,用于将ISPs连接到全局ISPs
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  • 除了ISP,客户端两个身份,还有ICP这个角色,比如百度,谷歌等提供内容的服务商
  • ISP是提供基本连接的,ICP是提供业务的,早期ICP通过连入ISP来进行信息传输,会出现两个问题
    • 成本过高:钱都要交给ISP
    • ISP没办法向全球的用户提供高质量的服务
  • 因此ICP就搭建自己的专网,即在全球范围内部署自己的数据中心机房,这些机房之间采用自己的专线,(或者是自己搭的,或者是租的,比如国内是不允许谷歌自己搭电缆的,要不然挖的乱七八糟的),而且机房的位置都靠近核心的ISP设备,用户通过ISP接进来,很快就能访问到谷歌的ISP,即使附近没有机房,也可以通过ISP连接到附近有机房的ISP
  • 这样降低了成本,也提高了服务质量
  • 国内也是类似,不过也可以向政府提案提速降费

之后内容提供商网络可能会构建他们的网络,将他们的服务、内容更加靠近端用户,向客户提供更好的服务,减少自己的运营支出
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ICP数据服务中心机房部署的位置需要考虑很多因素

  • 离ISP数据中心机房较近
  • 有的部署在温度较低的环境:北极、水底
  • 比如大山:战争、自然灾害影响较小

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在网络的最中心,一些为数不多的充分连接的大范围网络(分布广、节点有限、但是之间有着多重连接)

  • “tier-1” commercial ISPs (e.g., Level 3, Sprint, AT&T, NTT), 国家或者国际 范围的覆盖
  • content provider network (e.g., Google): 将它们的数据中心接入ISP,方便周边 用户的访问;通常私有网络之间用专网绕过第一层ISP和区域

Internet结构:network of networks

  • 松散的层次结构
  • 中心:第一层ISP国家/国际覆盖,速率很高
    • 直接与其他第一层ISP相连
    • 与大量的第二层ISP和其他客户网络相连
  • 第二层ISP:更小些的(通常是局域性的)ISP
    • 与一个或多个第一层ISPs,也可能与其他第二层ISP
  • 第三层ISP与其他本地ISP
    • 接入网(与端系统最近)

第一层ISP

美国骨干网BBN的覆盖情况

Sprint的覆盖情况

  • POP是上级和下级的关系
  • 下级通过与上级连接,上级再与ISP连接

第二层ISP

一个分组要经过许多网络

ISP之间的连接

  • POP:高层ISP面向客户网络的接入点,涉及费用结算
    • 如一个低层ISP接入多个高层ISP,多宿(multi home)
  • 对等接入:2个ISP对等互接,不涉及费用结算
  • IXP:多个对等ISP互联互通之处,通常不涉及费用结算
    多个高层ISP,多宿(multi home)
  • 对等接入:2个ISP对等互接,不涉及费用结算
  • IXP:多个对等ISP互联互通之处,通常不涉及费用结算
  • ICP自己部署专用网络,同时和各级ISP连接

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