Подъем коммерческого интернета и как он вырос в сеть сетей. Часть 2
Интернет является сетью сетей. Это действительно децентрализованное изобретение, созданное совместно многими людьми. В этой серии статей мы расскажем, как оно работает
В первой части мы отправились в путешествие во времени и узнали, как некогда невообразимая идея об объединенной единым информационным полем Земле стала явью. Интернет, произошедший от ARPANET, распространялся по миру как вирус. Несмотря на быстрое расширение, интернет в течение долгого времени финансировался правительством и ограничивался некоммерческим использованием, таким как научные исследования. Лишь в 90-х годах, после принятия нового законодательства в США, начали формироваться предшественники современных интернет-провайдеров, что положило начало коммерциализации Интернета.
Затем началась настоящая эволюция.
Опорная сеть Интернета
Несмотря на то, что в 1990-х годах интернет был недоступен широкой публике (за некоторыми исключениями), он развивался уже более 20 лет. Таким образом, физическая инфраструктура была в некоторой степени создана, у сети было время для развития. Был заложен фундамент интернета. Этот фундамент — то, что мы сейчас называем Опорной сетью Интернета.
В то время такие сети, как NSFNET, обеспечивали опорную сеть для США. В Европе был NORDUNET и другие. После того, как началась коммерциализация этих сетей, поставщики сетевых услуг (NSP) первоначально подключались к этим магистралям через точки доступа к сети (NAP) . Как только коммерческое использование Интернета набрало обороты, провайдеры начали взаимодействовать, расширив тем самым магистраль.
В 1994 году NSFNET поручил частным компаниям взять под прямой контроль все четыре своих NAP, и вскоре после этого сама NSFNET ушла в историю. В конце концов, эти публичные NAP стали перегруженными. Ведущие телекоммуникационные компании, которые были одними из первых настоящих интернет-провайдеров, начали создавать собственную магистральную сеть с более качественными и быстрыми точками доступа. Наряду с этими предприятиями также предоставляли доступ в Интернет и расширяли сеть более мелкие операторы. Однако, чтобы понять, как работает Интернет, как перемещаются данные и какие могут возникать проблемы, необходимо понять несколько ключевых понятий, и одним из них является Peering.
Пиринг(peering)
Пиринг — это процесс соединения отдельных интернет-сетей для обмена трафиком между собой с целью получения взаимной выгоды. Обычно ни одна из сторон не платит другой за трафик. Такой подход называется пирингом без расчетов (settlement-free peering). В числе других преимуществ — повышение мощности, стабильности в работе и эффективности сетей.
После того, как крупнейшие интернет-провайдеры зарекомендовали себя на рынке, они заключили пиринговые соглашения между собой. Сперва они также заключали подобные договоры с компаниями поменьше, но это продолжалось недолго. В течение первого десятилетия коммерциализации они разорвали соглашения. Следовательно, они начали взимать с них плату за передачу данных через свои сети и, соответственно, за подключение к магистрали.
Крупнейшие интернет-провайдеры, которых объединяло соглашение о пиринге без расчетов составили основу интернета и назывались интернет-провайдерами первого уровня.Так начала формироваться иерархия. Это подводит нас к другой концепции интернет-экономики-Transit
Транзит(transit)
Транзит происходит, когда один оператор сети платит другому за доступ в Интернет. Интернет-провайдеры 1-го уровня, которые формируют саму магистраль, находятся на вершине иерархии и никогда не покупают транзитные соглашения у других поставщиков. Однако они продают свою пропускную способность другим, менее крупным игрокам — провайдерам второго уровня. Последние оказываются в середине интернет-иерархии. Они заключают транзитные соглашения с интернет-провайдерами первого уровня и покупают у них пропускную способность. Кроме того, они участвуют в пиринге между собой и продают пропускную способность последней пограничной компании — провайдерам третьего уровня, которые строго покупают трафик у провайдеров более высокого уровня.
Обменные пункты Интернета
Теперь вы можете себе представить, что для обеспечения и полного доступа к работе Интернета для всех, поставщики должны беспрепятственно взаимодействовать. В этом этапе вступают в игру точки обмена Интернет-трафиком (IXP). Происходящие из NAP, IXP работают аналогично. Это физические точки, через которые интернет-провайдеры и сети доставки данных (CDN) обмениваются интернет-трафиком. Они позволяют сократить время ожидания и облегчить заключение пиринговых соглашений.
Сети доставки данных
CDN образуют важный слой в экосистеме Интернета. Они состоят из множества физических узлов, в которых наиболее востребованные данные могут быть кэшированы и доступны при каждом запросе. Логика довольно проста. Чем ближе физически пользователь к серверу, тем быстрее данные передаются ему. Кроме того, чем меньше узлов требуется для того, чтобы эти данные достигли конечного пользователя, тем быстрее они могут к нему прийти. Из-за этого производительность CDN в основном зависит от ее географического положения.
Поток данных
Чтобы понять концепцию потока данных в интернете, представьте себе дерево. Корни, ствол и ветви дерева образуют Интернет-магистраль. Вода -создает движение и течет из почвы по всему дереву.
Допустим, пользователь интернета, подключенный из своего дома в пригороде Лос-Анджелеса, загружает видео с веб-сайта, который хранит его на сервере в Германии. Если веб-мастер использует службы CDN, и эта конкретная страница часто запрашивается из США, скорее всего, копия этого видео кэшируется где-то в Северной Америке. Также как вода может храниться либо в почве, либо в дереве.
Однако,конкретно в этом примере услуги CDN не используют.
В данном случае, скорее всего, пользователь из пригорода будет подключен к провайдеру 3-го уровня. Так же, как пользователь платит своему провайдеру за доступ в интернет, сам провайдер так же платит но только уже провайдерам второго уровня, которые, в свою очередь, платят провайдерам первого уровня. Обратите внимание, что провайдеры более высокого уровня не только покупают транзит, но и взаимодействуют друг с другом. В действительности данные передаются значительно более сложным образом. Интернет-провайдеры могут иметь отдельные соединения с вышестоящими провайдерами, а так же быть клиентами нескольких провайдеров.
Видео, загруженное из Германии, будет путешествовать через Атлантический океан и континентальную Америку по высокоскоростной интернет-магистрали, контролируемой несколькими провайдерами первого уровня. Затем он попадет к интернет-провайдерам 2 уровня, которые передадут пакеты данных к конечной цели. Только в последней миле соединения появятся провайдеры третьего уровня, и видео дойдет до пользователя.
Помните аналогию с деревом?Крона, объединяющая все дерево, представляет собой связку интернет-провайдеров 1-го уровня. Ветви имеют связи с кроной, и поэтому вода может течь из почвы в ветви. В свою очередь ветви формируются из множества более мелких ветвей и соединяются с кроной через одну более толстую ветвь. Это пример пиринга интернет-провайдеров 2-го уровня. Листья — это последняя миля соединения и конечная цель потока воды. Это провайдеры третьего уровня, и они могут принимать трафик только от центральных частей сети.
Это упрощение, но именно так работает Интернет. Для обеспечения бесперебойного потока информации IXP, CDN, различные сетевые протоколы и т.д. используются на различных уровнях и в различных точках инфраструктуры Интернета. Однако эти процессы оптимизированы таким образом, что данные передаются по кратчайшему возможному маршруту, который не всегда является наиболее эффективным. Именно здесь вступает в игру сеть NOIA Network, и именно поэтому нам нужны ваши ноды. Без вас мы не смогли бы собрать информацию из этих различных слоев сетей по всему миру.
В связи с таким количеством взаимосвязанных сетей существует еще больше возможностей для перемещения пакетов данных, и в следующей статье мы более подробно рассмотрим эти процессы и то, как сеть NOIA сможет их улучшить.
Ссылка на оригинальную англоязычную версию статьи: https://medium.com/noia/the-rise-of-the-commercial-internet-and-how-it-grew-into-the-network-of-networks-part-2-a862ddd75f32
Официальное русскоязычное сообщество NOIA Network в телеграмм: https://t.me/NOIA_ANN_RUS.
Официальное англоязычное сообщество NOIA Network в телеграмм: https://t.me/NoiaNetwork
