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和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?

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

竞争：如果全局ISP是有利可为的业务，那会有竞争者

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

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

• 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

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

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）

• 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

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