ใครเป็นผู้ให้บริการอินเทอร์เน็ตแก่ผู้ให้บริการอินเทอร์เน็ต (ISP)?


353

ฉันเพิ่งสงสัยว่าเมื่อเร็ว ๆ นี้เกี่ยวกับวิธีโครงสร้างพื้นฐานของอินเทอร์เน็ตใช้งานได้จริง

ฉันรู้ว่าฉันมีผู้ให้บริการอินเทอร์เน็ต (ISP) ที่ให้การเชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ต

แต่สิ่งที่ฉันไม่รู้คือใครเป็นผู้ให้บริการอินเทอร์เน็ตแก่ ISP และใครเป็นคนจัดหาให้พวกเขา? มีการวนรอบไม่สิ้นสุดที่เชื่อมโยงเราเข้าด้วยกันในที่สุดหรือไม่?


92
เต่าลงไปตามที่พวกเขาพูด
Reid

10
เราทุกคนเชื่อมโยงกัน ... ใน Great Circle of Life
Iszi

10
ฉันคิดว่านี่จะเป็นคำถามงี่เง่าที่จะถาม .. ปรากฎว่าฉันผิด
Irfan

17
ฉันหวังว่านี่จะไม่ถูกปิด มันเป็นคำถามที่น่าสนใจและห่างไกลจากเรื่องเล็กน้อย (ไม่เหมือนที่บางคนคิด)
sleske

16
จำไว้ว่ามันเกี่ยวกับ "วิญญาณของกฎหมาย" ไม่ใช่ "ตัวอักษรแห่งกฎหมาย" บางครั้ง คำถามนี้เป็นคำถามเล็กน้อยที่ด้านปลายเปิด / ไม่ใช่ปัญหา แต่ดูเหมือนสมเหตุสมผลมีคำถามจริงที่สามารถตอบได้และเขียนได้ดี ดูเหมือนจะสมเหตุสมผลกับฉัน
nhinkle

คำตอบ:


370

ฉันจะเข้าใจโครงสร้างพื้นฐานของอินเทอร์เน็ตได้อย่างไร

สมมติว่าเราไม่รู้เกี่ยวกับประวัติของอินเทอร์เน็ตและเราไม่สามารถเข้าถึงแหล่งข้อมูลออนไลน์ใด ๆ ที่อธิบายเรื่องนี้กับเรา จากนั้นวิธีเดียวที่จะเรียนรู้วิธีสร้างโครงสร้างพื้นฐานอินเทอร์เน็ตคือการกลับไปสู่รากเหง้า ใช้โปรโตคอลที่มีอยู่เพื่อค้นหาว่าอินเทอร์เน็ตของเราสร้างขึ้นอย่างไร

โดยเฉพาะMessage Protocol ควบคุมอินเทอร์เน็ตหรือ ICMP กำหนดคำขอ Echo และตอบกลับก้อง ด้วยการเพิ่ม Time To Live ของแพ็กเก็ต IP โดย 1 แต่ละการวนซ้ำคุณสามารถค้นหาการกระโดดแต่ละครั้งบนเส้นทางไปยังเป้าหมายของคุณ นี้ช่วยให้คุณได้รับรายชื่อของ hops ระหว่างคุณและเป้าหมายของคุณคลาสสิกtraceroute

บน Windows คุณสามารถใช้tracert; บน Linux และ Mac OS X tracerouteคุณสามารถใช้

งั้นลองทำ traceroute จากเบลเยี่ยมถึงสหรัฐอเมริกา การแลกเปลี่ยนสแต็คดูเหมือนว่าเป็นเป้าหมายที่ดี

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]

น่าสนใจตอนนี้เรารู้แล้วว่าเบลเยียมลอนดอนและนิวยอร์กเชื่อมต่อกับLevel3ทั้งหมด Level3 สามารถมองได้ว่าเป็น ISP ไปยัง ISP พวกเขาเพียงแค่เชื่อมต่อกับ ISP หลาย ๆ ตัว นี่คือรูปภาพของการเชื่อมต่อ:

ไปในทิศทางตรงกันข้ามจีน! สิ่งแรกที่ฉันสามารถค้นหาได้คือเครื่องมือค้นหา 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

ดีไม่ได้ข้อมูลเกี่ยวกับผู้ให้บริการอินเทอร์เน็ตของจีนมี แต่อย่างน้อยเราพบทิเน็ต นี่เป็นภาพสวย ๆ ของไซต์ของพวกเขาที่แสดงวิธีการเชื่อมต่อกับ ISP ต่างๆ:

พวกเขามีกลุ่มเมฆกระโดดที่แพร่กระจายไปทั่วส่วนที่เกี่ยวข้องของโลกที่พวกเขาให้บริการและในตอนท้ายพวกเขาเชื่อมต่อกับ ISP เหตุผลที่พวกเขามีคลาวด์ของฮ็อพคือเพื่อความน่าเชื่อถือเพราะเมื่อฮ็อปบางหล่นออกมา ...

หากคุณทำซ้ำสองสามครั้งคุณจะสามารถทราบได้ว่าทุกอย่างเชื่อมโยงกันอย่างไร

ดังนั้นเทียร์เครือข่ายใดที่มี

เครือข่ายขนาดใหญ่ที่เราพบผ่านการติดตามเส้นทางเป็นที่รู้จักกันในชื่อเครือข่าย Tier 1

แม้ว่าจะไม่มีอำนาจที่กำหนดระดับของเครือข่ายที่เข้าร่วมในอินเทอร์เน็ตคำจำกัดความที่พบบ่อยที่สุดของเครือข่ายระดับ 1 คือเครือข่ายที่สามารถเข้าถึงเครือข่ายอื่น ๆ บนอินเทอร์เน็ตได้โดยไม่ต้องซื้อ IP Transit หรือชำระหนี้

ตามคำจำกัดความนี้เครือข่ายระดับ 1 เป็นเครือข่ายการขนส่งที่ไม่ใช้เครือข่ายระดับเดียวกันกับเครือข่าย Tier-1 อื่น ๆ แต่ไม่ใช่ทุกเครือข่ายที่ปราศจากการขนส่งเป็นเครือข่ายระดับ 1 มีความเป็นไปได้ที่จะปลอดการขนส่งโดยการจ่ายเงินเพื่อดูหรือตกลงที่จะตั้งถิ่นฐาน

คำจำกัดความทั่วไปของเครือข่าย Tier 2 และ Tier 3:

  • ชั้นที่ 2:เครือข่ายที่ทำงานร่วมกับเครือข่ายบางเครือข่าย แต่ยังคงซื้อการขนส่ง IP หรือชำระการตั้งถิ่นฐานเพื่อเข้าถึงอินเทอร์เน็ตอย่างน้อยบางส่วน

  • ชั้นที่ 3:เครือข่ายที่ซื้อการขนส่งจากเครือข่ายอื่นเพื่อเข้าถึงอินเทอร์เน็ต

หากคุณคลิกไปที่เครือข่าย Tier 1จากหน้า Internet Backbone คุณจะไปที่รายการเครือข่าย Tier 1 ปัจจุบัน:

  • AT&T จากสหรัฐอเมริกา
  • Cogent Communications จากสหรัฐอเมริกา
  • Centurylink (เดิมชื่อ Qwest และ Savvis) จากสหรัฐอเมริกา
  • Deutsche Telekom AG จากเยอรมัน
  • GTT (ชื่อเดิม Tinet) จากสหรัฐอเมริกา / อิตาลี
  • การสื่อสารระดับ 3 จากสหรัฐอเมริกา
  • Telecom Italia Sparkle จากอิตาลี
  • Telefonica Global Solutions จากสเปน
  • ธุรกิจ Verizon (เดิมคือ UUNET) จากสหรัฐอเมริกา
  • TeliaSonera International Carrier จากสวีเดน - ฟินด์
  • การสื่อสาร NTT จากญี่ปุ่น
  • Tata Communications จากประเทศอินเดีย
  • ส้มจากฝรั่งเศส
  • XO Communications จากสหรัฐอเมริกา
  • กลุ่ม Zayo จากสหรัฐอเมริกา

ไม่ทราบว่าAOL Transit Data Network (ATDN)เป็นเครือข่าย Tier 1 หรือไม่

เดี๋ยวก่อนอะไร ...เพียร์ริ่งคืออะไร

เครือข่ายเหล่านี้เชื่อมต่อซึ่งกันและกันผ่านกระบวนการที่เรียกว่า 'peering' การรับส่งข้อมูลส่วนใหญ่จะต้องผ่านเครือข่ายระดับบนสุดอย่างน้อยสองเครือข่ายเพื่อไปยังปลายทาง วิธีการนี้มักใช้งานได้คือแต่ละฝ่ายในข้อตกลงจะทำหน้าที่กำหนดเส้นทางปริมาณการรับส่งข้อมูล x สำหรับอีกฝ่ายในเครือข่ายของตนและในทางกลับกัน โดยปกติจะไม่มีการแลกเปลี่ยนเงินในข้อตกลงเหล่านี้เว้นแต่ด้านหนึ่งกำลังส่งหรือรับข้อมูลมากกว่าด้านอื่น ๆ

บริษัท ขนาดใหญ่สามารถจัดเรียงความสัมพันธ์การเพ่งของตนเอง ตัวอย่างเช่น Netflix ได้จัดทำ peering และโครงสร้างพื้นฐานเครือข่ายของตัวเองโดยตรงกับเครือข่าย Tier 1 หลาย ๆ ตัวเพื่อให้ทราฟฟิกนั้นมีทั้งราคาถูกและใกล้ชิดกับผู้ใช้ปลายทางมากขึ้นในแต่ละ ISP ที่ได้รับความนิยมของสหรัฐอเมริกา

เห็นนี้หน้าวิกิพีเดียหัน

มีอะไรอีกมากมายให้อ่านในหน้าเหล่านั้น คำตอบนี้ให้ความคิดทั่วไปค้นหารายละเอียดทั้งหมดที่เหลือเป็นแบบฝึกหัดให้ผู้อ่าน คุณสามารถถามคำถามเกี่ยวกับเรื่องนี้ในความคิดเห็นด้านล่าง ...


55
บางทีนี่อาจจะเหมาะกับการโพสต์บล็อกด้วย?
Ivo Flipse

10
เพราะการทำให้มันสั้นและเรียบง่ายจึงไม่เป็นทางเลือก: D คำตอบที่ยอดเยี่ยม +1
Doomsknight

2
อาจเป็นประโยชน์หรือไม่ที่จะกล่าวถึงจุดแลกเปลี่ยนอินเทอร์เน็ต คุณระบุว่าผู้ให้บริการ Tier-2 หลายรายมีข้อตกลงที่ดี แต่ไม่พูดถึงว่าพวกเขาทำแบบนั้นได้อย่างไร
MSalters

@MSalters: ฉันจะลองดูในภายหลังและดูว่าฉันจะทำอย่างไร โปรดทราบว่าฉันไม่ได้เขียนส่วนเพียร์ริ่ง nikcubมีน้ำใจมากพอที่จะเพิ่มไปยังคำตอบ ... :)
Tamara Wijsman

2
โดยสรุปสำหรับสหรัฐอเมริกา: บริษัท โทรศัพท์
Joshua Drake

54

โดยทั่วไปตามที่ทอมอธิบาย เพื่อให้คำพูดของเขากลายเป็นสิ่งที่มีอยู่ทั่วไปมีแบ็คโบนอินเทอร์เน็ตหลายสายที่เชื่อมต่อถึงกัน ISP ทำงานกับแบ็คโบนอินเทอร์เน็ตเหล่านี้แล้วขายแบนด์วิดธ์ให้กับผู้ใช้ ไม่มีใครเป็นเจ้าของอินเทอร์เน็ตเพราะมันประกอบด้วยเซิร์ฟเวอร์นับล้านในทุกที่ อย่างไรก็ตามมีฮับกลาง (แบ็คโบน) ที่สามารถทำให้เกิดการหยุดชะงักอย่างมากในการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตของหลาย ๆ คนไปยังเว็บไซต์และเซิร์ฟเวอร์บางแห่ง โดยทั่วไปหากกระดูกสันหลังในโคโลราโดลดลงผู้ใช้สามารถป้องกันการเชื่อมต่อกับเซิร์ฟเวอร์ในฝั่งตะวันตกได้ อย่างไรก็ตามพวกเขายังคงสามารถเข้าถึงเซิร์ฟเวอร์ East Coast ของตนเองได้ (สมมติว่าปริมาณการใช้ข้อมูลไม่ได้ถูกส่งผ่านโคโลราโดในตัวอย่างนี้)

หากคุณสงสัยว่าทำไมหน้าเว็บอาจไม่โหลดและมีคนอื่นบ่นเกี่ยวกับสิ่งเดียวกันในพื้นที่ของคุณฉันจะดูรายงานสุขภาพอินเทอร์เน็ต

ฉันเพิ่งถ่ายภาพนี้ ดูเหมือนว่า Cogent และ AT&T มีเวลาแฝงสูงซึ่งอาจส่งผลกระทบต่อผู้ใช้บางคนจากการเข้าถึงบางเว็บไซต์หรือชะลอการตอบสนอง

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

ภาพ SouthPark โยนในหัวข้อที่เกี่ยวข้องสนุก

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่


47
มันมาจากตอน "Over Lodging" ที่อินเทอร์เน็ตลงไป ไม่มีใครสามารถเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตและไม่มีใครสามารถหาทางออกได้ ภาพด้านบนคือ "กระดูกสันหลัง" ของอินเทอร์เน็ตที่ทำให้เกิดปัญหา จากนั้นเซาท์พาร์กก็สร้างคำเยาะเย้ยของมันขึ้นมาโดยทำให้กระดูกสันหลังเป็นเหมือนเราเตอร์ Linksys WRT54G เด็กชายคนหนึ่งถอดปลั๊กแล้วเสียบกลับเข้าไปอินเทอร์เน็ตได้รับการฟื้นฟู
kobaltz

6

ดังที่คุณเห็นจากภาพด้านบนมันมีรูปร่างเครือข่ายตาข่าย / ประสาทมากกว่า 'ห่วงไม่สิ้นสุด' สำหรับข้อมูลเกี่ยวกับการทำงานของการเชื่อมต่อดูที่:

  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

มาถึง ISP โดย:


3

อินเทอร์เน็ตคือชุดของเครือข่าย เครือข่ายส่วนใหญ่ต้องจ่ายเงินเพื่อส่งหรือรับข้อมูลไปยังเครือข่ายอื่น ซึ่งรวมถึงเครือข่ายในบ้านของคุณแม้ว่า "เครือข่าย" จะมีคอมพิวเตอร์ 1 เครื่องเท่านั้น เครือข่าย Tier 1 ไม่จำเป็นต้องจ่ายเงินเพื่อส่งหรือรับข้อมูลซึ่งกันและกัน ความจริงที่ว่าพวกเขาไม่ได้จ่ายสำหรับสิทธิ์ในการรับส่งข้อมูลเป็นสิ่งสำคัญที่ (ไม่เป็นทางการ) กำหนดว่าเครือข่าย Tier 1 คืออะไร

โปรดทราบว่าข้อตกลงทางกฎหมายที่ผู้เล่นระดับ 1 เหล่านี้มีต่อกันมักจะระบุว่าเครือข่ายใดก็ตามที่พวกเขาอนุญาตให้ส่ง / รับข้อมูลกับพวกเขาได้ฟรีต้องยอมรับว่าจะไม่ส่งมากกว่าที่พวกเขาได้รับมากเกินไป


ฉันเชื่อว่าวลีที่คุณมองหาในประโยคแรกของคุณคือ " ชุดหลอด "
Nick Stauner

0

ISP และเครือข่ายขนาดใหญ่อื่น ๆ เชื่อมต่อถึงกัน การเชื่อมต่อระหว่างกันมีสองประเภทหลักคือ "peering" และ "Transit" (และรูปแบบที่เปลี่ยนแปลงเล็กน้อยระหว่างสองสิ่งนี้)

"peering" interconnections มักจะ แต่ไม่เสมอ "ชำระฟรี" (เครือข่ายทั้งสองจ่ายอื่น ๆ สำหรับ peering แม้ว่าจะไม่จำเป็นต้องมีข้อตกลงที่จะจ่ายสำหรับการเชื่อมต่อทางกายภาพ) และอนุญาตให้ทั้งสองเครือข่ายและลูกค้าของพวกเขาสื่อสารกัน . การเพียร์ริ่งไม่ใช่การส่งผ่านถ้า A ที่มี B และ B ทำกับ C ดังนั้น A จะไม่ได้รับเส้นทางไปยัง C

Peering อาจเกิดขึ้นได้ทั้งบนลิงก์โดยตรงระหว่างเครือข่ายทั้งสองหรือผ่านจุดแลกเปลี่ยน จุดแลกเปลี่ยนให้การเชื่อมต่อระหว่างกัน (เกือบทุกเครือข่ายอีเธอร์เน็ต) ระหว่างผู้ให้บริการหลายรายทำให้มองเห็นได้ระหว่างผู้ให้บริการที่จะแลกเปลี่ยนปริมาณการเข้าชมเพียงเล็กน้อยเท่านั้น หากผู้ให้บริการสองรายกำลังแลกเปลี่ยนการรับส่งข้อมูลจำนวนมาก (กิกะบิตต่อวินาทีอย่างต่อเนื่องในปัจจุบัน) ดังนั้นจึงเป็นเรื่องประหยัดกว่าที่จะใส่ลิงค์โดยตรง

ในการเชื่อมต่อโครงข่าย "การขนส่ง" มีความสัมพันธ์กับผู้ให้บริการลูกค้า ผู้ให้บริการขนส่งสาธารณะให้บริการเชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ตทั้งหมด (โดยมีค่าธรรมเนียม) ลูกค้าอาจใช้ผู้ให้บริการขนส่งหลายรายเพื่อสำรองเส้นทางหรือให้เส้นทางที่สั้นกว่า

ที่ด้านบนของต้นไม้มีผู้ให้บริการรายใหญ่จำนวนหนึ่งที่รู้จักกันในชื่อ "เครือข่ายระดับ 1" เครือข่ายเหล่านี้ไม่ได้ซื้อการขนส่งจากใครเลย แต่พวกเขาทุกคนต่างมีความสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.