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关于国内互联网交换中心发展的思考

2017-10-26程伟

电脑知识与技术 2017年22期

程伟

摘要:该文通过对互联网不同运营商之间的网间互联的模式进行介绍,引出了互联网交换中心(IXP)的概念。在对IXP在国际、国内的发展情况进行分析后,提出了国内IXP发展的思考和展望。

关键词:互联网骨干网;互联网交换中心;互联网服务提供商;互联网内容提供商

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2017)22-0052-02

1概述

众所周知,互联网是由众多的运营商的网络互相连接而形成的全球性网络。按照网络运营商的用户规模、网络资源及行业地位,可分为互联网骨干网、区域性网络/行业性网络、驻地网运营商等等。

根据国际惯用的分类,互联网骨干网运营商(Internet Back-bone Provider),主要指国家级互联网运营商(ISP),即在全国范围内拥有自己的骨干网的互联网服务提供商。互联网骨干网包括一级骨干网(Tierl TSP)和二级骨干网(Tier2 ISP),在国内,这些骨干网一般是指国家批准的可以直接和国外连接的互联网。其他区域性ISP如要连到国外都得通过骨干网。驻地网ISP,主要是指小区宽带、写字楼宽带运营商,很多都是和房地产开发商、物业有关联的公司,通常是直接租用上一级ISP的出口资源来提供给最终客户使用。

2不同ISP之间的互联模式

按照互联双方交换信息的方式不同,互联网不同ISP之间的网间互联,主要分为两种:对等互联(即Pecting)和不对称互联

2.1对等互联

对等互联双方无需结算。对等互联一般存在于互联对双方地位相当的情况下,采用对等互联,可以简化结算流程、省去大量的流量纪录,从而降低交易成本。对等互聯可细分为两种形式:

1)公共对等互联,即Public Peering,指多个网络间的对等互联关系。典型的案例如国内在2000年代初期,在北京、上海、广州建立了为几大国有运营商为主要服务对象的NAP。

2)专用对等互联,即Private Peering。

指两个网络间的对等互联关系,这种互联一般是两个经营者通过自己的电路直接相联来实现。在国内,由于NAP点容量的限制,后起骨干网运营商也有个别采用了对等直联的方式与中国电信ChinaNet、中国联通China169互联,但只能访问Chi—naNet和China169网内的资源,不能“穿透”到其他国内和国际的网络,而且要支付结算费用。同时,ChinaNet、China169之间也主要通过专用对等互联的方式来疏导流量,以前面不同的是,电信和联通之间的对等互联往往互不结算。

2.2不对称互联

互联双方通常实力相差悬殊,常见于一级运营商与二级运营商之间的互联。一般而言,二级运营商需要向一级运营商付费。如下图1所示,同为二级运营商的A、B、C三者之间要通信,需要分别通过一级运营商进行转接,当然这是需要付费的。

2.3除对等互联和不对称互联两种主要模式之外,国外还有少量特殊的互联方式,这些模式基本靠双方谈判来确定

如部分对等互联,即Partial Peering,指一方ISP只用自己的部分网络与另一方ISP建立对等互联,这种方式在南美和欧洲比较盛行。付费对等互联,即Paid Peering,这与前面说到国内的Private Peering也类似。部分不对称互联,即Partial Transit。指的是提供不对称互联的ISP只对去往特定方向的流量进行转接,这种连接方式主要应用于南美。

3互联网交换中心介绍

3.1概述

互联网交换中心,英文全称Internet eXchange Point,简称IXP,有的地方也称为Ix。如前面所说,互联网是由众多的网络互相连接而形成的全球性网络,IXP可以理解为负责这些不同的网络之间互相通信的交换点,是国际上网络互联的一种主要模式。

如图2,如果二级运营商A、B、C三方同时接入IXP,其实就等同于他们之间间接实现了对等互联。

同为二级运营商的A、B、C之间通过IXP互相访问的时延通常比通过一级运营商效果更好。当然,接入IXP的单位,除了二级运营商,还可以是互联网内容服务商(ICP)。

3.2IXP主要作用

从上述介绍我们可以看出,IXP的主要作用包括:

(1)降低下级ISP通过上级ISP转发流量的规模,从而降低网络带宽成本;

(2)通过将内容服务商的资源放在一个本地BGP网络里面,实现本地流量交换,IXP的使互联网上的数据流量分布更加合理;

(3)通过IXP互联的各家ISP通过互相学习网络路由,还能提升网络效率和网络冗余。

3.3典型IXP的特点

从国外IXP的发展来看,典型的IXP具有如下特点:

1)中立性:一般由非电信运营商控制的第三方建立并运营,包括政府主导的IxP;

2)对等性:接入IXP平台的各家运营商之间交换流量时,一般采用免费对等互联策略;

3)非盈利性:IXP平台本身只提供接入平台,不参与成员间的流量交换,在收费模式上只收取端口占用费。

4当前国内外IXP发展情况

IXP最早在欧洲发展起来,欧洲由于国家小而分散,所以IXP比较多。其中位于阿姆斯特丹的AMS-IX是全球最大的IXP交换中心之一。AMS-IX成立于1990年代早期,是一家位于阿姆斯特丹的中立、独立的非盈利性IXP。目前AMS-IX连接着约800个IP网络,2017年以来,流量峰值达到5Tbits。

国外知名IXP还有位于德国法兰克福的DE-CIX、伦敦的LINX,流量峰值分别达到5Tbits、3Tbits。美国也有各种活跃的IXP,最知名的是由著名的IDC运营商公司Equinix运营的EQ—IX,在美国纽约、洛杉矶、圣何塞、芝加哥、阿什本、达拉斯及新加坡、香港等地均有交换点。endprint

亚洲区域最主要的IXP是香港的HKIX,HKIX位于香港中文大学,目前有超过200家ISP/ICP公司接人,交换流量约450Gbps。

国内方面,2000年开始,当时的信息产业部在网络资源相对集中的北京、上海、广州分别建立了国家级交换中心,强制要求经营性网络全部接人所有NAPfNetwork Access Poinll点,非经营性网络可以选择接入一个或多个NAP点,根据信息产业部2001年颁布的《互联网骨干网互联结算办法》,NAP点上的各互联单位(除中国电信、中国网通外)以互联网骨干网流入、流出NAP点流量和的平均值为基础向ChinaNet和Chinal69支付结算费用,其它互联单位之间互不结算。尽管如此,当时大的网络运营商,为了维持其宽带发展上的有利地位,不太愿意提供充足的带宽,导致了NAP未能充分发挥应有作用:NAP基本处于24小时饱和状况,既低效,又占用了大量的长途电路资源。2014年,在工信部的努力下,才又增加了郑州、西安、重庆、成都、沈阳、武汉、南京等7个NAP点。但是因为国内主流电信运营商之间互联主要采用直连模式,而非通过交换中心进行流量交流,因此NAP点实际上并未能像国际上常见的IXP那样发挥作用。

随着国内民营宽带牌照放开以及广电系宽带运营商的发展,国内出现了越来越强烈的IXP平台需求。也有一些第三方IXP出现,如蓝汛公司的CHN-IX,定位于为运营商、内容商、云服务商、企业客户提供互联网信息交换平台。其余国内知名的第三方IXP还有位于上海的We IX。

此外,腾讯、阿里、百度等大型互联网公司基本已经采用BGP协议与电信、联通、移动以及众多中小运营商实现网络互联,有了IXP的基本功能,只是这个交换平台局限于各家运营商的用户访问单个互联网公司的内容。

5国内IXP趋势及机遇

众所周知,网间互联的BGP技术很成熟,建IXP的技术门槛其实很低:几台交换机,最多再加一对冗余备份的BGP服务器,把光纤拉进机房,基本就可以运作起来了。但关键在于各利益团体之间的博弈,以前是电信、联通和移动,现在博弈加上了ICP、以BAT(百度、阿里、腾讯)为代表的大型互联网公司。

ICP有内容,他们的数据中心需要和ISP网络互联互通,才能被他们的用户访问。虽然普遍認为,ICP应该向ISP缴纳流量费或端口费,毕竟ICP使用了ISP花费巨资建立起来的庞大骨干网络资源,但是其中最关键是网络使用费的定价权掌握在谁手中,或者说主动权掌握在谁手中:如果ICP因网络问题导致用户不满意,用户更换ICP,主动权就在ISP;如果ICP因网络问题导致用户不满意,用户更换ISP,那么主动权就在ICP。现在来看,主动权显然已经逐步从ISP转向ICP,另外一个不可忽视的因素是,ICP有着强大的网络炒作能力,更能主导舆论。

在国内相对封闭的电信运营环境之下,前些年主要以电信运营商为主导,且运营商各自为营,恶性竞争时有发生,互相之间缺少合作与信任,依靠主导运营商很难去推动IXP模式的发展。非盈利性的IXP更是没有什么生存空间的。当前,个别互联网公司做了一些省内IXP的试点,在不触碰国家监管政策的前提下,在个别省内先探索也不失为一个可行的阶段性方案。前段时间,阿里也试探性向几大运营商提出了建设省内IXP的想法。

近年来,以BAT为代表的互联网公司在各自优势领域地位不断增大,另一方面,运营商的地位不断下滑,双方的影响力对比此消彼长。当达到一个平衡点的时候,也许是IXP在国内成长的一个良好机遇。endprint