題 誰向Internet服務提供商(ISP)提供Internet服務?


我最近一直想知道互聯網的基礎設施是如何運作的。

我知道我有一個互聯網服務提供商(ISP),它提供我與互聯網的連接。

但我不知道的是: 誰向ISP提供互聯網?  誰供應給他們?是否有一個永無止境的循環最終將我們聯繫在一起?


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2018-03-10 22:25


起源


正如他們所說,海龜一路向下 - Reid
我們都在生命的大圈子里聯系在一起。 - Iszi
我認為這可能是一個蹩腳的問題。事實證明我錯了。 - Irfan
我希望這樣做 不 關閉這是一個有趣的問題,遠非瑣碎(不像有些人似乎認為的那樣)。 - sleske
請記住,這是關於“法律精神”,有時不是“法律之書”。這個問題有點關於開放式/非問題方面,但似乎是合理的,有一個可以回答的真實問題,而且編寫得很好。對我來說似乎很合理。 - nhinkle♦


答案:


我如何弄清楚互聯網的基礎設施?

我們假設我們不知道 互聯網的歷史,我們也無法訪問任何解釋我們的在線資源。然後,唯一的方法 學習 如何建立互聯網基礎設施是為了回歸根源。使用現有協議來發現我們的Internet是如何構建的。

具體來說, Internet控制消息協議 或ICMP定義Echo請求和Echo回复。通過每次迭代將IP數據包的生存時間增加1,您可以找到目標路徑上的每個下一跳。這使您可以獲得您和目標之間的跳躍列表,即經典 跟踪路由

在Windows上,您可以使用 tracert;在Linux和Mac OS X上,您可以使用 traceroute

那麼,讓我們做一個從比利時到美國的追踪路線; Stack Exchange看起來像一個很好的目標。

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]

有意思的是,我們現在知道比利時,倫敦和紐約都有聯繫 級別3。 Level3可以被視為ISP的ISP,它們只是互連多個ISP。這是一張如何連接的圖片:

讓我們走向相反的方向,中國!我能找到的第一件事是搜索引擎百度。

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

那麼,關於中國ISP的信息不多,但至少我們發現了 TINET。以下是他們網站的精彩圖片,展示了他們如何與各種ISP建立聯繫:

他們只是在他們所服務的世界的相關部分有一團雲,並在最終點連接到ISP。它們有一團雲的原因是可靠性,因為當一些啤酒花掉出來時......

如果你重複這幾次,你可以了解如何 一切都是連通的

那麼,那裡有什麼網絡層?

我們通過跟踪路由找到的龐大網絡稱為第1層網絡。

雖然沒有權限來定義參與互聯網的網絡層,但是一級網絡的最常見定義是可以在不購買IP傳輸或支付結算的情況下到達互聯網上的每個其他網絡的網絡。

根據此定義,第1層網絡是與所有其他第1層網絡對等的無傳輸網絡。但並非所有無中轉網絡都是一級網絡。通過支付對等或同意和解可以實現無過境。

第2層和第3層網絡的通用定義:

  • 2級:與某些網絡對等的網絡,但仍然購買IP傳輸或支付結算以至少到達互聯網的某些部分。

  • 第3層: 僅購買從其他網絡傳輸到Internet的網絡。

如果你點擊進入 一級網絡 從Internet Backbone頁面,您可以看到當前第1層網絡的列表:

  • 來自美國的AT&T
  • 來自美國的Cogent Communications
  • Centurylink(前身為Qwest和Savvis)來自美國
  • 來自德國的Deutsche Telekom AG
  • 來自美國/意大利的GTT(以前的Tinet)
  • 來自美國的3級通訊
  • 來自意大利的Telecom Italia Sparkle
  • 來自西班牙的Telefonica Global Solutions
  • 來自美國的Verizon Business(前身為UUNET)
  • 來自Sweden-Finlnd的TeliaSonera國際承運人
  • 來自日本的NTT Communications
  • 來自印度的塔塔通信公司
  • 來自法國的橘子
  • 來自美國的XO Communications
  • 來自美國的Zayo集團

目前尚不清楚 AOL Transit Data Network (ATDN) 仍然是一級網絡。

等等,什麼...... 什麼是對等?

這些網絡通過稱為“對等”的過程相互連接。大多數流量需要通過至少兩個不同的頂層網絡才能到達目的地,並且網絡通過對等安排進行橋接。這通常的工作方式是協議的每一方都承諾為其網絡上的另一方路由x量的流量,反之亦然。除非一方發送或接收的數據多於另一方,否則通常不會在這些安排中交換金錢。

大公司也可以安排自己的對等關係。例如,Netflix已經與多個第1層網絡直接安排了自己的對等和網絡基礎設施,因此其流量更便宜,更接近每個流行的美國寬帶ISP的最終用戶。

看到這個 關於Peering的維基百科頁面

在這些頁面上閱讀還有很多內容;這個答案給出了一個大致的想法,發現所有細節都留給了讀者。您可以在下面的評論中詢問有關此主題的問題......


371
2018-03-10 22:38



也許這也適合作為博客文章? - Ivo Flipse♦
因為保持簡短和簡單從來都不是一個選擇:D優秀的答案。 +1 - Doomsknight
提及可能有用 互聯網交換點 ?你確實說很多二級供應商都有對等安排,但是沒有提到他們是如何做到這一點的。 - MSalters
@MSalters:我稍後會試著看一下,看看我能做些什麼。請注意,我沒有寫對等部分。 nikcub 很慷慨,把它添加到答案...... :) - Tom Wijsman
總之,對於美國:電話公司。 - Joshua Drake


正如湯姆所描述的那樣。為了使他的話語具有普遍性,有幾個互聯網主幹相互聯繫。 ISP使用這些互聯網骨幹網,然後向用戶出售帶寬。沒有人真正擁有互聯網,因為它包含數百萬台服務器。但是,有一些中央集線器(主幹)可能會導致幾個人與某些網站和服務器的互聯網連接中斷。基本上,如果科羅拉多州的骨幹網發生故障,可能會阻止美國東海岸的用戶失去與西海岸服務器的連接。但是,他們仍然可以訪問自己的東海岸服務器(假設在此示例中流量不通過科羅拉多路由)。

如果你想知道為什麼一個網頁可能沒有加載,而且還有其他人抱怨你所在地區的相同的東西,那麼我會看看 互聯網健康 報告。

我剛拍了這張快照。看起來Cogent和AT&T之間存在高延遲,這可能會影響某些用戶訪問某些網站或延遲響應。

enter image description here

SouthPark圖片作為相關主題樂趣投入。

enter image description here


54
2018-03-11 06:54



這是一集“Over Lodging”,互聯網發生故障。沒有人可以訪問互聯網,沒有人能找到解決方案。上面的圖片是造成問題的互聯網“骨幹”。南方公園然後通過使骨幹看起來像Linksys WRT54G路由器嘲弄它。其中一個男孩拔掉它,然後把它重新插入。互聯網恢復了。 - kobaltz


從上圖中可以看出,它的網狀/神經網絡形狀多於“永無止境的循環”。有關連接如何工作的信息,請參閱:

  1. https://en.wikipedia.org/wiki/Network_topology#Decentralization
  2. https://en.wikipedia.org/wiki/Connectionless_communication

///

  1. https://en.wikipedia.org/wiki/Encapsulation_(networking)
  2. https://en.wikipedia.org/wiki/Internet_Protocol#Reliability
  3. https://en.wikipedia.org/wiki/End-to-end_principle
  4. https://en.wikipedia.org/wiki/Packet_switching
  5. https://en.wikipedia.org/wiki/Internet_protocol_suite

通過以下方式帶到ISP:


6
2018-03-11 17:09





互聯網是一個網絡集合。大多數網絡必須付費才能向其他網絡發送或接收數據。這包括您家中的網絡,即使“網絡”只有1台計算機。第1層網絡無需支付相互發送或接收數據的費用;事實上,他們沒有為發​​送/接收流量的特權付費,這是(非正式地)定義什麼是第1層網絡的主要因素。

請注意,這些第1級玩家之間的法律協議通常規定,他們允許免費發送/接收數據的任何網絡都必須同意不會發送比他們收到的更多的數據。


3
2018-03-12 04:15



我相信你在第一句話中尋找的短語是,“一系列管“。 - Nick Stauner


ISP和其他大型網絡相互連接。有兩種主要的互連類型,“對等”和“過境”(以及這兩者之間的一些變化)。

“對等”互連通常但不總是“免費結算”(雖然確實需要為物理連接支付一些安排,但網絡都不會為對等付費)並允許兩個網絡及其客戶相互通信。對等不是傳遞性的,如果具有B和B的對等體與C對等,那麼A沒有到達到C的路由。

對等可以在兩個網絡之間的直接鏈路上發生,也可以通過交換點發生。交換點在許多提供商之間提供互連(幾乎總是以太網網絡),使得只能交換少量流量的提供商之間的對等可行。如果兩個提供商正在交換大量流量(現在每秒持續gigabits),那麼直接鏈接通常更經濟。

在“過境”互連上,存在供應商 - 客戶關係。運輸提供商提供(收費)過境客戶與整個互聯網的連接。客戶可以使用多個運輸提供商來實現冗餘或提供更短的路線。

在樹的頂部有一些被稱為“第1層”網絡的大型提供商。這些網絡不會從任何人那裡購買過境,而是他們彼此同行。


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2018-05-01 17:21