Ai cung cấp dịch vụ Internet cho Nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP)?


353

Gần đây tôi đã tự hỏi về cách cơ sở hạ tầng của Internet thực sự hoạt động.

Tôi biết rằng tôi có Nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP) cung cấp kết nối của tôi với Internet.

Nhưng điều tôi không biết là: Ai cung cấp Internet cho ISP? Và ai cung cấp nó cho họ? Có một vòng lặp không bao giờ kết thúc mà cuối cùng kết nối tất cả chúng ta lại với nhau?


92
Rùa tất cả các con đường xuống, như họ nói
Reid

10
Tất cả chúng ta đều kết nối ... trong Vòng tròn lớn của cuộc sống.
Iszi

10
Tôi nghĩ rằng đây sẽ là một câu hỏi khập khiễng để hỏi .. hóa ra tôi đã sai.
Irfan

17
Tôi hy vọng điều này không bị đóng cửa. Đó là một câu hỏi thú vị, và xa tầm thường (không giống như một số người dường như nghĩ).
sleske

16
Hãy nhớ rằng, đôi khi đó là về "tinh thần của luật pháp", chứ không phải là "thư pháp luật". Câu hỏi này là một chút về phía kết thúc mở / không phải là một vấn đề, nhưng có vẻ hợp lý, có một câu hỏi thực sự có thể được trả lời, và được viết tốt. Có vẻ hợp lý với tôi.
nhinkle

Câu trả lời:


370

Làm cách nào để tìm hiểu cơ sở hạ tầng của Internet?

Giả sử chúng ta không biết về lịch sử của Internet , chúng ta cũng không có quyền truy cập vào bất kỳ tài nguyên trực tuyến nào giải thích cho chúng ta điều này. Sau đó, cách duy nhất để tìm hiểu cách xây dựng cơ sở hạ tầng Internet là quay trở lại cội nguồn. Sử dụng các giao thức hiện có để khám phá cách Internet của chúng tôi được xây dựng.

Cụ thể, Giao thức tin nhắn điều khiển Internet hoặc ICMP xác định yêu cầu Echo và trả lời Echo. Bằng cách tăng thời gian sống của các gói IP lên 1 lần lặp, bạn có thể tìm thấy mỗi bước nhảy tiếp theo trên đường dẫn đến mục tiêu của mình. Điều này cho phép bạn có được một danh sách các bước nhảy giữa bạn và mục tiêu của bạn, theo dõi cổ điển .

Trên Windows, bạn có thể sử dụng tracert; trên Linux và Mac OS X, bạn có thể sử dụng traceroute.

Vì vậy, hãy thực hiện một chuyến đi từ Bỉ đến Hoa Kỳ; Stack Exchange trông giống như một mục tiêu tốt.

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]

Thật thú vị, bây giờ chúng ta biết rằng Bỉ, London và New York đều được kết nối với Cấp độ 3 . Level3 có thể được xem như là một ISP cho các ISP, họ chỉ đơn giản là kết nối nhiều ISP. Đây là hình ảnh về cách nó được kết nối:

Hãy đi theo hướng ngược lại, Trung Quốc! Điều đầu tiên tôi có thể tìm thấy là công cụ tìm kiếm 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

Chà, không có nhiều thông tin về các ISP Trung Quốc ở đó nhưng ít nhất chúng tôi đã tìm thấy Tinet . Dưới đây là một hình ảnh đẹp về trang web của họ cho thấy cách họ kết nối với các ISP khác nhau:

Họ chỉ đơn giản là có một đám mây hoa bia trải rộng về phần có liên quan của thế giới mà họ phục vụ và ở điểm cuối họ kết nối với các ISP. Lý do họ có một đám mây là vì độ tin cậy, vì khi một số bước nhảy rơi ra ...

Nếu bạn lặp lại điều này một vài lần, bạn có thể biết được mọi thứ được kết nối như thế nào .

Vì vậy, những gì Network Tiers đang có?

Các mạng khổng lồ mà chúng tôi tìm thấy thông qua định tuyến theo dõi được gọi là mạng Cấp 1.

Mặc dù không có thẩm quyền xác định các tầng tham gia Internet, định nghĩa phổ biến nhất của mạng cấp 1 là mạng có thể truy cập vào tất cả các mạng khác trên Internet mà không cần mua phương tiện IP hoặc thanh toán.

Theo định nghĩa này, mạng cấp 1 là mạng không chuyển tuyến ngang hàng với mọi mạng cấp 1 khác. Nhưng không phải tất cả các mạng không chuyển tuyến đều là mạng cấp 1. Có thể trở nên miễn phí quá cảnh bằng cách trả tiền cho việc nhìn trộm hoặc đồng ý với các khu định cư.

Các định nghĩa phổ biến của mạng cấp 2 và cấp 3:

  • Bậc 2: Một mạng ngang hàng với một số mạng, nhưng vẫn mua quá cảnh IP hoặc trả tiền cho các khu định cư để tiếp cận ít nhất một phần của Internet.

  • Bậc 3: Một mạng chỉ mua quá cảnh từ các mạng khác để truy cập Internet.

Nếu bạn nhấp qua các mạng Cấp 1 từ trang Internet Backbone, bạn sẽ nhận được danh sách các mạng Cấp 1 hiện tại:

  • AT & T từ Hoa Kỳ
  • Truyền thông Cogent từ Hoa Kỳ
  • Centurylink (trước đây là Qwest và Savvis) từ Hoa Kỳ
  • Deutsche Telekom AG từ Đức
  • GTT (trước đây là Tinet) từ Hoa Kỳ / Ý
  • Truyền thông cấp 3 từ Mỹ
  • Viễn thông Italia Sparkle từ Ý
  • Giải pháp toàn cầu của Telefonica từ Tây Ban Nha
  • Verizon Business (trước đây là UUNET) từ Hoa Kỳ
  • Hãng vận tải quốc tế TeliaSonera từ Thụy Điển-Finlnd
  • Truyền thông NTT từ Nhật Bản
  • Truyền thông Tata từ Ấn Độ
  • Cam từ Pháp
  • Truyền thông XO từ Hoa Kỳ
  • Tập đoàn Zayo từ Hoa Kỳ

Không biết AOL Transit Data Network (ATDN)có còn là mạng Cấp 1 không.

Đợi đã, cái gì ... Nhìn ngang là gì?

Các mạng này kết nối với nhau thông qua một quá trình được gọi là 'tiên phong'. Hầu hết lưu lượng truy cập cần phải đi qua ít nhất hai mạng cấp cao nhất khác nhau để đến đích và các mạng được kết nối với các sắp xếp tiên phong. Cách thức này thường hoạt động là mỗi bên tham gia thỏa thuận sẽ cam kết định tuyến x lượng lưu lượng truy cập cho bên kia trên mạng của họ và ngược lại. Thường không có tiền trao đổi trong các sắp xếp này, trừ khi một bên đang gửi hoặc nhận nhiều dữ liệu hơn các bên khác.

Các công ty lớn cũng có thể sắp xếp các mối quan hệ tiên phong của riêng họ. Ví dụ, Netflix đã sắp xếp cơ sở hạ tầng mạng và mạng tiên phong của riêng mình trực tiếp với nhiều mạng Cấp 1 để lưu lượng truy cập của nó vừa rẻ hơn và gần hơn với người dùng cuối trên mỗi ISP băng thông rộng phổ biến của Hoa Kỳ.

Xem trang Wikipedia này trên Peering .

Có rất nhiều thứ để đọc ở những trang đó; câu trả lời này đưa ra một ý tưởng chung, khám phá tất cả các chi tiết còn lại như một bài tập cho người đọc. Bạn có thể đặt câu hỏi về chủ đề này trong các bình luận bên dưới ...


55
Có lẽ điều này sẽ phù hợp như là một bài viết blog?
Ivo Flipse

10
Bởi vì giữ cho nó ngắn gọn và đơn giản không bao giờ là một lựa chọn: D Câu trả lời tuyệt vời. +1
Doomsknight

2
Có lẽ thật hữu ích khi đề cập đến Điểm trao đổi Internet ? Bạn tuyên bố rằng nhiều nhà cung cấp Cấp 2 có các thỏa thuận tiên phong, nhưng không đề cập đến cách họ thực hiện điều đó.
MSalters

@MSalters: Tôi sẽ thử xem xét điều đó sau và xem những gì tôi có thể làm. Xin lưu ý rằng tôi đã không viết phần Peering. nikcub đã hào phóng đủ để thêm nó vào câu trả lời ... :)
Tamara Wijsman

2
Tóm lại, đối với Mỹ: Công ty điện thoại.
Joshua Drake

54

Về cơ bản như Tom mô tả. Để nói những lời của anh ấy thành một tổng quát, có một số xương sống internet kết nối với nhau. ISP hoạt động với các xương sống internet này và sau đó bán băng thông cho người dùng của họ. Không ai thực sự sở hữu internet vì nó bao gồm hàng triệu máy chủ ở khắp mọi nơi. Tuy nhiên, có những trung tâm trung tâm (xương sống) có thể gây ra sự gián đoạn lớn đối với kết nối internet của một số người với một số trang web và máy chủ. Về cơ bản, nếu một xương sống ở Colorado đi xuống, nó có thể ngăn người dùng ở Bờ Đông Hoa Kỳ mất kết nối với các máy chủ ở Bờ Tây. Tuy nhiên, họ vẫn có quyền truy cập vào các máy chủ Bờ Đông của riêng họ (giả sử rằng lưu lượng truy cập không được chuyển qua Colorado trong ví dụ này).

Nếu bạn đang tự hỏi tại sao một trang web có thể không tải và có những người khác phàn nàn về những điều tương tự trong khu vực của bạn thì tôi sẽ xem xét các báo cáo về sức khỏe internet .

Tôi chỉ chụp ảnh này. Có vẻ như có độ trễ cao giữa Cogent và AT & T có thể ảnh hưởng đến một số người dùng truy cập vào một số trang web hoặc trì hoãn các phản hồi.

nhập mô tả hình ảnh ở đây

SouthPark hình ảnh ném vào như là chủ đề liên quan vui vẻ.

nhập mô tả hình ảnh ở đây


47
Đó là từ tập phim, "Over vacation", nơi internet bị sập. Không ai có quyền truy cập internet và không ai có thể tìm thấy giải pháp. Hình ảnh trên là "xương sống" của internet đã gây ra vấn đề. South Park sau đó đã chế nhạo nó bằng cách làm cho xương sống trông giống như Bộ định tuyến Linksys WRT54G. Một trong những cậu bé rút phích cắm và sau đó cắm lại. Internet đã được khôi phục.
kobaltz

6

3

Internet là một tập hợp các mạng. Hầu hết các mạng phải trả một cái gì đó để gửi hoặc nhận dữ liệu cho các mạng khác. Điều này bao gồm mạng trong nhà của bạn, ngay cả khi "mạng" chỉ có 1 máy tính. Mạng cấp 1 không phải trả tiền để gửi hoặc nhận dữ liệu với nhau; thực tế là họ không trả tiền cho đặc quyền gửi / nhận lưu lượng truy cập là điều chính mà (không chính thức) định nghĩa thế nào là mạng Cấp 1.

Lưu ý rằng các thỏa thuận pháp lý mà những người chơi Cấp 1 này có với nhau thường chỉ định rằng bất kỳ mạng nào họ cho phép gửi / nhận dữ liệu miễn phí đều phải đồng ý không gửi quá nhiều hơn số tiền họ nhận được.


Tôi tin rằng cụm từ bạn đang tìm kiếm trong câu đầu tiên của bạn là " Một loạt các ống ."
Nick Stauner

0

ISP và các mạng lớn khác kết nối với nhau. Có hai loại kết nối chính, "tiên phong" và "quá cảnh" (và một vài biến thể giữa hai loại này).

Các kết nối "tiên phong" thường nhưng không phải lúc nào cũng "giải quyết miễn phí" (không phải mạng nào trả tiền cho mạng tiên phong mặc dù không cần phải có sự sắp xếp nào đó để trả tiền cho kết nối vật lý) và cho phép hai mạng và khách hàng của họ giao tiếp với nhau . Ngang hàng không mang tính bắc cầu, nếu A ngang hàng với B và B ngang hàng với C thì A không có tuyến đường đến C.

Ngang hàng có thể xảy ra hoặc trên một liên kết trực tiếp giữa hai mạng hoặc thông qua các điểm trao đổi. Các điểm trao đổi cung cấp một kết nối (gần như luôn luôn là một mạng ethernet) giữa nhiều nhà cung cấp làm cho khả năng tiên phong giữa các nhà cung cấp sẽ chỉ trao đổi một lượng nhỏ lưu lượng truy cập. Nếu hai nhà cung cấp đang trao đổi nhiều lưu lượng truy cập (gigabits duy trì mỗi giây hiện nay) thì việc đặt liên kết trực tiếp sẽ tiết kiệm hơn.

Trên kết nối "quá cảnh" có mối quan hệ giữa nhà cung cấp và khách hàng. Nhà cung cấp dịch vụ vận chuyển cung cấp (có tính phí) cho khách hàng quá cảnh có khả năng kết nối với toàn bộ internet. Một khách hàng có thể sử dụng nhiều nhà cung cấp dịch vụ vận chuyển để dự phòng hoặc để cung cấp các tuyến ngắn hơn.

Ở đầu cây có một số nhà cung cấp lớn được gọi là mạng "cấp 1". Các mạng này không mua quá cảnh từ bất kỳ ai, thay vào đó tất cả đều ngang hàng với nhau.

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.