Лекция
Привет, Вы узнаете о том , что такое пиринг, Разберем основные их виды и особенности использования. Еще будет много подробных примеров и описаний. Для того чтобы лучше понимать что такое пиринг, деперинг , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Компьютерные сети.
В компьютерных сетях пиринг — это добровольное соединение административно разделенных интернет- сетей с целью обмена трафиком между «нижестоящими» пользователями каждой сети. Пиринг не предполагает расчетов , также известен как «выставление счета и сохранение средств» или «отправитель получает все», что означает, что ни одна из сторон не платит другой за обмен трафиком; вместо этого каждая сторона получает и сохраняет доход от своих собственных клиентов.
Соглашение между двумя или более сетями о пиринге реализуется посредством физического соединения сетей, обмена маршрутной информацией через протокол Border Gateway Protocol (BGP), негласного согласия с нормами поведения и, в некоторых крайне редких случаях (0,07%), формализованного договорного документа.
В 0,02% случаев слово «пиринг» используется для описания ситуаций, в которых происходит какое-либо урегулирование. Поскольку эти исключения могут рассматриваться как создающие двусмысленность, иногда используется фраза «пиринг без урегулирования» для явного обозначения обычного бесплатного пиринга.
Первой точкой обмена интернет-трафиком стала Commercial Internet eXchange (CIX), созданная Alternet / UUNET (ныне Verizon Business ), PSI и CERFNET для обмена трафиком независимо от того, соответствует ли трафик политике допустимого использования (AUP) NSFNet или политике межсетевого взаимодействия ANS. Инфраструктура CIX состояла из одного маршрутизатора, управляемого PSI, и первоначально располагалась в Санта-Кларе , Калифорния. Платящие участники CIX могли подключаться к маршрутизатору напрямую или через выделенные линии. Через некоторое время маршрутизатор также был подключен к облаку Pacific Bell SMDS. Позже маршрутизатор был перемещен на Palo Alto Internet Exchange , или PAIX, который был разработан и управлялся Digital Equipment Corporation (DEC). Поскольку CIX работал на третьем уровне модели OSI , а не на втором , и поскольку он не был нейтральным в том смысле, что им управлял один из его участников, а не все участники вместе взятые, и он проводил лоббистскую деятельность, поддерживаемую одними из своих участников, а не другими, сегодня его бы не назвали точкой обмена интернет-трафиком. Тем не менее, это был первый объект, получивший это название.
Первой точкой обмена, напоминающей современные нейтральные точки обмена на основе Ethernet, стала Metropolitan Area Ethernet , или MAE, в Тайсонс-Корнер , штат Вирджиния . Когда правительство США прекратило финансирование магистральной сети NSFNET , потребовались точки обмена интернет-трафиком для замены ее функций, и первоначальное государственное финансирование было использовано для поддержки существовавшей ранее MAE и запуска трех других точек обмена, которые они назвали NAP, или « точками доступа к сети », в соответствии с терминологией документа «Национальная информационная инфраструктура». Все четыре сейчас не функционируют или больше не работают в качестве точек обмена интернет-трафиком:
По мере развития Интернета и увеличения объема трафика эти точки доступа стали узким местом в сети . Большинство ранних точек доступа использовали технологию FDDI , которая обеспечивала каждому участнику лишь 100 Мбит/с пропускной способности. Некоторые из этих коммутаторов перешли на технологию ATM , которая обеспечивала пропускную способность OC-3 (155 Мбит/с) и OC-12 (622 Мбит/с).
Другие потенциальные операторы точек обмена данными сразу перешли к предоставлению технологии Ethernet, такой как гигабитный Ethernet (1000 Мбит/с), который быстро стал преобладающим выбором для точек обмена данными в Интернете благодаря снижению стоимости и увеличению пропускной способности. Сегодня почти все крупные точки обмена данными работают исключительно по Ethernet, и большинство крупнейших точек обмена данными предлагают услуги со скоростью 10, 40 и даже 100 гигабит .
Во время бума доткомов многие операторы связи и нейтральные к операторам центры обработки данных планировали построить до 50 таких площадок для развития межсетевого взаимодействия между операторами связи только в Соединенных Штатах . По сути, все эти планы были отменены после краха доткомов , и сегодня поддержка такого уровня межсетевого взаимодействия даже в крупнейших сетях считается экономически и технически нецелесообразной.
Интернет представляет собой совокупность отдельных и независимых сетей, называемых автономными системами , каждая из которых состоит из набора глобально уникальных IP-адресов и уникальной глобальной политики маршрутизации BGP .
Взаимосвязи между автономными системами бывают двух типов:
Следовательно, для того чтобы сеть могла связаться с любой другой сетью в Интернете, она должна либо:
Интернет основан на принципе глобальной или сквозной доступности , что означает, что любой пользователь Интернета может беспрепятственно обмениваться трафиком с любым другим пользователем Интернета. Следовательно, сеть подключена к Интернету тогда и только тогда, когда она покупает транзит или устанавливает пиринговое соединение с любой другой сетью, которая также не покупает транзит (что вместе образует «зону отсутствия трафика» или «ЗОН»).
Публичный пиринг осуществляется в точках обмена интернет-трафиком (IXP), тогда как частный пиринг может осуществляться посредством прямых каналов связи между сетями.
Пиринг предполагает объединение двух сетей для свободного обмена трафиком друг с другом и для взаимной выгоды. Эта «взаимная выгода» чаще всего является мотивацией пиринга, который часто описывается исключительно как «снижение затрат на транзитные услуги». Другие, менее осязаемые мотивы могут включать:
Схема топологии уровня 1 (физического) и уровня 2 (канального) точки обмена интернет-трафиком (IXP).
Схема топологии третьего уровня (сети) точки обмена интернет-трафиком (IXP).
Физические соединения, используемые для пиринга, делятся на два типа:
Публичный пиринг осуществляется через технологию доступа уровня 2 , обычно называемую общей инфраструктурой . Об этом говорит сайт https://intellect.icu . В этих точках несколько операторов связи соединяются с одним или несколькими другими операторами связи через один физический порт. Исторически точки публичного пиринга были известны как точки доступа сети (NAP). Сегодня их чаще всего называют точками обмена или интернет-биржами («IXP»). Многие из крупнейших точек обмена в мире могут иметь сотни участников, а некоторые занимают несколько зданий и центров обработки данных по всему городу.
Поскольку публичный пиринг позволяет сетям, заинтересованным в пиринге, взаимодействовать со многими другими сетями через один порт, его часто считают предлагающим «меньшую пропускную способность», чем частный пиринг, но для большего числа сетей. Многие небольшие сети или сети, которые только начинают устанавливать пиринг, обнаруживают, что публичные точки обмена пиринговыми данными предоставляют отличный способ встретиться и взаимодействовать с другими сетями, которые могут быть открыты для пиринга с ними. Некоторые более крупные сети используют публичный пиринг как способ объединения большого количества «меньших пиров» или как место для проведения недорогого «пробного пиринга» без затрат на временное предоставление частного пиринга, в то время как другие более крупные сети вообще не желают участвовать в публичных обменах.
Некоторые точки обмена данными, особенно в Соединенных Штатах, управляются коммерческими нейтральными к операторам связи третьими сторонами, которые часто являются центрами обработки данных, что имеет решающее значение для обеспечения экономически эффективного подключения центров обработки данных .
Частный пиринг — это прямое соединение только двух сетей через среду уровня 1 или 2, которая предлагает выделенную пропускную способность, не используемую другими сторонами. На заре истории Интернета многие частные пиринги осуществлялись через выделенные «телекоммуникационными» каналами SONET между отдельными объектами, принадлежащими операторам связи. Сегодня большинство частных пиринговых соединений происходит в центрах обработки данных операторских отелей или нейтральных центрах размещения оборудования, где может быть организовано прямое кросс-соединение (частное сетевое соединение, PNI) между участниками в одном здании, обычно по гораздо более низкой цене, чем телекоммуникационные каналы. Центры размещения часто размещают частные пиринговые соединения между своими клиентами, поставщиками интернет-транзитных услуг и облачными провайдерами , переговорные комнаты для соединения клиентов , точки обмена интернет-трафиком , а также точки подключения и терминальное оборудование для подводных волоконно-оптических коммуникационных кабелей , соединяющих Интернет .
Большая часть интернет-трафика, особенно трафик между крупнейшими сетями, осуществляется через частные пиринговые соединения. Однако из-за ресурсов, необходимых для предоставления каждого частного пирингового соединения, многие сети не желают предоставлять частные пиринговые соединения «малым» сетям или «новым» сетям, которые еще не доказали свою взаимовыгодность.
Сети первого уровня часто не участвуют в публичных интернет-биржах , а вместо этого продают транзитные услуги своим участникам и занимаются частным пирингом . Центры размещения часто размещают частные пиринговые соединения между своими клиентами, поставщиками интернет-транзитных услуг (первого уровня) и облачными провайдерами .
Пиринг может осуществляться через:
С коммерческой точки зрения различают платный и бесплатный пиринг. Обычно крупные провайдеры обмениваются трафиком между собой бесплатно, и взимают оплату за пиринг с мелких провайдеров. Мелкие провайдеры обмениваются между собой на точках обмена трафиком бесплатно.
На протяжении всей истории Интернета существовал целый спектр соглашений между участниками, от устных договоренностей до письменных контрактов , требуемых одной или несколькими сторонами. Такие соглашения определяют порядок обмена трафиком, а также перечень ожидаемых действий, необходимых для поддержания пиринговых отношений, перечень действий, которые могут считаться злоупотреблением и привести к прекращению отношений, и подробности о порядке их прекращения. Подробные контракты такого типа обычно используются между крупнейшими интернет-провайдерами, а также теми, кто работает в странах с наиболее жестким регулированием. По состоянию на 2011 год такие контракты составляли менее 0,5% всех пиринговых соглашений.
По определению, пиринг — это добровольный и бесплатный обмен трафиком между двумя сетями для взаимной выгоды. Если одна или обе сети считают, что взаимной выгоды больше нет, они могут принять решение прекратить пиринг: это называется депирингом . Некоторые из причин, по которым одна сеть может захотеть прекратить пиринг с другой, включают:
В некоторых ситуациях сети, с которых прекращается пиринг, пытаются сохранить соединение, намеренно разрывая связь между двумя сетями при удалении пиринга, будь то преднамеренным действием или бездействием. Цель состоит в том, чтобы довести количество жалоб от сети, прекращающей пиринг, до такого уровня, что она будет готова восстановить соединение. Примерами этого являются перенаправление трафика по пути, не обладающему достаточной пропускной способностью для обработки нагрузки, или преднамеренная блокировка альтернативных маршрутов к другой сети или от нее. Некоторые примечательные примеры таких ситуаций включают:
Модель «пончикового пиринга» описывает интенсивное взаимодействие малых и средних региональных сетей, составляющих большую часть Интернета. Трафик между этими региональными сетями можно смоделировать как тороид с ядром « пончиковой дырой », слабо взаимосвязанным с окружающими его сетями.
Как подробно описано выше , некоторые операторы пытались сформировать картель самопровозглашенных сетей уровня 1 , формально отказываясь от взаимодействия с любыми сетями за пределами олигополии . Стремясь снизить транзитные издержки, соединения между региональными сетями обходят эти «основные» сети. Данные проходят более прямым путем, уменьшая задержку и потерю пакетов . Это также повышает отказоустойчивость между потребителями и поставщиками контента за счет множественных соединений во многих местах по всему миру, особенно во время деловых споров между основными поставщиками транзитных услуг.
Большинство соглашений BGP AS-AS являются результатом многосторонних пиринговых соглашений, или MLPA. В многостороннем пиринге неограниченное количество сторон соглашаются обмениваться трафиком на общих условиях, используя единое соглашение, к которому каждая из них присоединяется. Многосторонний пиринг обычно технически реализуется в маршрутном сервере или маршрутном отражателе (которые отличаются от «зеркал» тем, что они предоставляют маршруты участникам, а не просто прослушивают входящие маршруты) для перераспределения маршрутов через топологию BGP «звезда», а не через топологию частичной сетки. Две основные критики многостороннего пиринга заключаются в том, что он нарушает общую судьбу плоскостей пересылки и маршрутизации, поскольку соединение уровня 2 между двумя участниками гипотетически может прерваться, в то время как их соединения уровня 2 с маршрутным сервером остаются активными, и что он заставляет всех участников обрабатывать друг друга с помощью одной и той же, недифференцированной, политики маршрутизации. Основное преимущество многостороннего пиринга заключается в том, что он минимизирует конфигурацию для каждого участника, одновременно максимизируя эффективность, с которой новые участники могут начать предоставлять маршруты для обмена. Хотя необязательные многосторонние соглашения о пиринге и серверы маршрутизации в настоящее время широко признаны хорошей практикой, обязательные многосторонние соглашения о пиринге (MMLPA) давно признаны не лучшей практикой.
Современный Интернет работает со значительно большим количеством узлов пиринга, чем когда-либо в прошлом, что приводит к повышению производительности и улучшению маршрутизации большей части трафика в Интернете. Однако в интересах снижения затрат и повышения эффективности большинство сетей пытались стандартизировать относительно небольшое количество узлов в пределах этих отдельных регионов, где они смогут быстро и эффективно взаимодействовать со своими партнерами по пирингу.
По состоянию на 2021 год крупнейшими точками обмена в мире являются Ponto de Troca de Tráfego Metro São Paulo в Сан-Паулу с 2289 пиринговыми сетями; OpenIXP в Джакарте с 1097 пиринговыми сетями; и DE-CIX во Франкфурте с 1050 пиринговыми сетями. В Соединенных Штатах, где исторически больше внимания уделяется частному и коммерческому публичному пирингу, наблюдается гораздо меньший трафик на публичных пиринговых коммутационных сетях по сравнению с другими регионами, где преобладают некоммерческие точки обмена. В совокупности многочисленные точки обмена, управляемые Equinix, обычно считаются крупнейшими, хотя данные о трафике, как правило, не публикуются. Другие важные, но меньшие по размеру точки обмена включают AMS-IX в Амстердаме, LINX и LONAP в Лондоне и NYIIX в Нью-Йорке .
В числе URL-адресов, ведущих к некоторым общедоступным статистическим данным о трафике точек обмена, можно отметить следующие:
|
|
|
|
|
|
Значительная часть сложности протокола маршрутизации BGP существует для обеспечения соблюдения и тонкой настройки соглашений о пиринге и транзите. BGP позволяет операторам определять политику, которая определяет, куда направляется трафик. Для определения маршрутизации обычно используются три параметра: локальный приоритет, многоканальные дискриминаторы выхода (MED) и AS-Path . Локальный приоритет используется внутри сети для различения классов сетей. Например, конкретная сеть будет иметь более высокий приоритет для внутренних и клиентских рекламных сообщений. В этом случае пиринг без расчетов настраивается таким образом, чтобы он был предпочтительнее платного IP-транзита.
Сети, обменивающиеся данными по протоколу BGP, могут использовать многоканальный обмен дискриминаторами выхода (MED), хотя большинство этого не делают. Когда сети соединяются в нескольких местах, MED можно использовать для ссылки на стоимость протокола внутреннего шлюза этой сети . Это приводит к тому, что обе сети делят между собой нагрузку по транспортировке трафика друг друга в своей сети (или « холодной картошке »). Маршрутизация по принципу «горячей картошки» или «ближайшего выхода», которая обычно является нормой в Интернете, предполагает доставку трафика, предназначенного для другой сети, к ближайшей точке соединения.
Взаимосвязь интернета регулируется не так, как взаимосвязь общедоступных телефонных сетей. Тем не менее, взаимосвязь интернета стала предметом нескольких направлений федеральной политики в Соединенных Штатах. Возможно, самым ярким примером этого является попытка слияния MCI Worldcom и Sprint . В этом случае Министерство юстиции заблокировало слияние именно из-за его влияния на рынок магистральных сетей интернета (тем самым потребовав от MCI отказаться от своего успешного бизнеса «internetMCI», чтобы получить одобрение). В 2001 году консультативный комитет Федеральной комиссии по связи , Совет по надежности и совместимости сетей, рекомендовал магистральным сетям интернета опубликовать свою политику пиринга, чего они ранее не решались сделат . FCC также рассматривала конкуренцию на рынке магистральных сетей в рамках своих процедур в соответствии с разделом 706, которые проверяют, предоставляются ли передовые телекоммуникационные услуги всем американцам разумным и своевременным образом.
Договор обмена Интернет-трафиком между двумя и более сетями Интернет-провайдеров состоит из трех элементов:
Интернет-провайдеры часто организуют точки обмена трафиком, то есть помещения, в которых происходит физическое соединение сетей многих операторов.
Наконец, вопрос межсетевого взаимодействия в интернете стал актуальным на международной арене в рамках так называемых Международных соглашений о тарифах на интернет-услуги (ICAIS). В дебатах по поводу ICAIS страны, недостаточно обеспеченные магистральными сетями интернета, жаловались на несправедливость того, что они должны оплачивать полную стоимость подключения к точке обмена интернет-трафиком в другой стране, часто в Соединенных Штатах. Сторонники ICAIS утверждают, что межсетевое взаимодействие в интернете должно работать как международное телефонное соединение, при котором каждая сторона оплачивает половину стоимости. Противники ICAIS указывают на то, что большая часть проблемы будет решена путем строительства местных точек обмена. Утверждается, что значительная часть трафика, поступающего в США и обмениваемого, затем покидает США, используя точки обмена в США в качестве коммутационных узлов, но не заканчиваясь в США. В некоторых наихудших сценариях трафик с одной стороны улицы доставляется до удаленной точки обмена в другой стране, обменивается, а затем возвращается на другую сторону улицы. Страны с либерализованными телекоммуникациями и открытыми рынками, где существует конкуренция между основными провайдерами, как правило, выступают против ICAIS.
Исследование, описанное в статье про пиринг, подчеркивает ее значимость в современном мире. Надеюсь, что теперь ты понял что такое пиринг, деперинг и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то не стесняйся, пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Компьютерные сети
Комментарии