Trânsito IP: Um guia para iniciantes

O trânsito IP não é apenas um termo técnico; é a espinha dorsal que mantém a rede global a pulsar com informações. Imagine o trânsito IP como as auto-estradas de alta velocidade da Internet, onde os dados viajam através dos continentes, ligando empresas, governos e indivíduos num piscar de olhos.

Porque é que o trânsito IP é tão crucial? É simples. No nosso mundo interligado, a eficiência e a fiabilidade da transferência de dados são fundamentais. O IP Transit garante que os pacotes de dados encontram as rotas mais eficientes através da complexa rede de redes globais.

Explore o mundo do trânsito IP com o Guia absoluto do trânsito IP (para principiantes)um guia completo que desmistifica as complexas auto-estradas da Internet. Este guia é o seu roteiro para compreender como os dados viajam através do globo, ligando tudo e todos, num instante.

Índice

1. Estrutura da Internet
2. Acordos e tecnologias de rede.
3. Roteamento em trânsito (BGP e AS).
4. Prestadores de serviços de trânsito IP. 
5. Perguntas mais frequentes.
6. Considerações Finais. 

1. A estrutura da Internet.

Conhecer a estrutura da Internet é importante para compreender o trânsito IP. Esta estrutura mostra o sistema de rede hierárquico e o encaminhamento de dados.

A Internet é uma rede de redes, constituída por Sistemas Autónomos (AS) geridos por ISP e ligados através de Pontos de Troca de Tráfego Internet (IXP). Utiliza uma variedade de métodos de ligação, incluindo fibra ótica, DSL, cabo, sem fios e satélite, para fornecer conetividade global. Isto permite a troca de dados e o acesso à Internet sem descontinuidades entre dispositivos e regiões.

A imagem seguinte ilustra a infraestrutura da Internet, incluindo:

• Sistemas Autónomos (AS) que formam a espinha dorsal da Internet
• Pontos de Troca de Tráfego Internet (IX) onde os ASs trocam tráfego. 
• ISPs que oferecem várias formas de acesso aos utilizadores finais
• Tecnologias de acesso à Internet, incluindo Wi-Fi, redes celulares ou satélite. 

O serviço de trânsito IP entra em vigor quando um ISP permite que outras redes (como outros ISPs, empresas ou diferentes ASes) transmitam dados através da sua rede. Este serviço é fundamental para os ISP mais pequenos (nível inferior) ou para as redes que não dispõem de infra-estruturas que lhes permitam aceder a todas as partes da Internet por si próprias.

2. Acordos e tecnologias de rede.

A funcionalidade e o vasto alcance da Internet são mantidos através de uma complexa teia de relações e ligações entre diferentes redes de ISP, empresas, nuvens, redes de distribuição de conteúdos, etc. Para compreender estas relações, vejamos em pormenor como são estabelecidas. Há duas formas de o fazer: Peering e Trânsito. 

a. Serviço de Peering: 

O peering é um acordo entre redes (ou seja, ISPs) para troca direta de dados. Isto acontece normalmente sem envolver dinheiro. O peering ajuda a reduzir a latência e diminui a dependência de redes de terceiros. Existem dois tipos principais de peering: público e privado. O peering público ocorre em pontos de troca de tráfego na Internet (IXP), onde muitas redes se encontram. Entretanto, o peering privado é uma ligação direta entre duas redes.

b. Serviço de trânsito:

O trânsito é um serviço em que uma rede dá a outra rede acesso a toda a Internet. Ao contrário do peering, o trânsito é uma relação cliente-fornecedor. As redes mais pequenas pagam aos fornecedores pelo trânsito para acederem ao resto da Internet. O trânsito é vital para os ISPs mais pequenos. (mais sobre serviços de trânsito nos próximos capítulos). Alguns fornecedores podem incluir Aluguer de endereços IP (como componente dos seus acordos). Os FSI ou as empresas podem também beneficiar aluguer de IPs de outras entidades, para evitar a dependência de fornecedores. 

c. Serviço de Internet:

Este é o serviço que permite às pessoas ligarem-se à Internet. Os ISP fornecem este serviço e podem utilizar uma combinação da sua própria infraestrutura de rede e serviços de trânsito de ISP de maior dimensão para fornecer um acesso abrangente à Internet. Este serviço inclui não só a conetividade básica, mas também, frequentemente, serviços adicionais, como o alojamento de correio eletrónico, o alojamento Web e outros. Os serviços Internet podem oferecer DIA (Acesso Dedicado à Internet) ou partilhado. 

d. Como é que funcionam em conjunto? 

O diagrama seguinte mostra como as diferentes partes da Internet se ligam utilizando o trânsito e o peering. Ilustra a forma como os pedidos de acesso à Internet (de casa ou de empresas) são encaminhados através de várias redes.

• Prestador de serviços de trânsito: A nuvem no centro representa uma grande empresa de serviços de rede que movimenta o tráfego da Internet através de grandes distâncias. Pense nela como um operador de autoestrada que permite que muitos condutores diferentes (dados) utilizem as suas estradas.
• FSI: As nuvens com os nomes "ISP 1", "ISP 2" e "ISP 3" representam as empresas que dão acesso à Internet a toda a gente. São como estradas locais que ligam casas e empresas às auto-estradas mais largas.
• Ligações: As ligações de trânsito mostram como os ISP se ligam ao maior fornecedor de trânsito para enviar e receber dados. As ligações de peering mostram como os ISP se interligam entre si. Além disso, as ligações à Internet são o caminho final que os dados seguem para chegar ao seu destino.
• Direção do fluxo: A direção do fluxo de dados entre os ISP e os seus clientes pode ser a montante ou a jusante. "Upstream" descreve o fluxo de dados de um ISP local ou mais pequeno para um ISP maior, de nível superior, ou para a espinha dorsal da Internet. Inversamente, "a jusante" é o fluxo de dados dos ISP de nível superior ou da espinha dorsal da Internet para os ISP locais mais pequenos e, em última análise, para os utilizadores finais. É por esta razão que os fornecedores de trânsito IP são designados por "fornecedores a montante" (veremos mais sobre este assunto nos próximos capítulos).

Nota: Não se esqueça de que os fornecedores de trânsito também podem ser ISPs. Os ISP de nível 1 dispõem de vastas redes para acesso global e estabelecem exclusivamente relações entre si. Os ISP de nível 2 e de nível 3 têm escalas mais pequenas. Podem comprar ou alugar acesso à Internet a ISPs de nível 1 de maior dimensão e ligar-se à Internet mais alargada (trânsito IP). Um exemplo de um ISP de nível 1 (e de uma rede de alojamento único) é Redes IPTP).

3. Encaminhamento em trânsito (AS e BGP).

O encaminhamento é fundamental para a navegação de dados através da complexa rede de redes da Internet. No peering, as redes trocam informações de encaminhamento para enviar e receber dados diretamente. Em trânsito, um fornecedor oferece um acesso mais alargado, encaminhando os dados dos clientes através de toda a Internet. Estes processos de encaminhamento orientam os pacotes de dados através dos melhores caminhos para os seus destinos, moldando a conetividade e a funcionalidade da Internet.

Em matéria de encaminhamento, há dois conceitos importantes a considerar e que surgem frequentemente: AS e BGP: 

• AS (Sistema Autónomo): Um AS é um conjunto de rotas Internet ligadas sob o controlo de um ou mais operadores de rede (ou ISP). A cada AS é atribuído um número único, conhecido como ASN, que ajuda a identificá-lo na Internet global. Este sistema permite que grandes redes gerenciem suas rotas e políticas de forma eficiente, garantindo que o tráfego da Internet flua sem problemas.
• BGP (Border Gateway Protocol): O BGP é o criador de mapas da Internet, decidindo as melhores rotas para que os dados viajem de forma eficiente e segura. O BGP é um protocolo de vetor de caminho que pode ser eBGP (BGP exterior) ou iBGP (BGP interior). Por um lado, o eBGP é utilizado para o encaminhamento entre diferentes AS na Internet, enquanto o iBGP é utilizado para o encaminhamento dentro de um único AS.

Fato interessante! Os quadros Jumbo são bastante úteis no roteamento de trânsito IP porque permitem o envio de mais dados em um único quadro. Isso reduz a sobrecarga e pode ser especialmente útil em redes de alta largura de banda, como as operadas por ISPs.

a. Como é que os ASes comunicam usando BGP? 

O diagrama seguinte ilustra a forma como diferentes Sistemas Autónomos (AS) comunicam utilizando o BGP. Mostra-nos como redes Internet (ASes) separadas utilizam o BGP para enviar dados entre si e no seu interior da forma mais eficiente.

• Sistemas Autónomos (AS): Cada círculo representa uma rede ou AS, identificada com um número como "AS 100" ou "AS 300". 
• Routers BGP: Dentro de cada AS, existe um router. Os routers utilizam o BGP para comunicar, garantindo que os dados seguem a melhor rota quando precisam de sair da "vizinhança" e visitar outra.
• eBGP e iBGP: O eBGP liga routers em diferentes ASes. Enquanto o iBGP liga routers dentro de um AS.

b. Trânsito IP através de encaminhamento BGP + segurança (com RPKI)

Agora que já conhece as noções básicas de AS e BGP, vamos introduzir o conceito de trânsito. Vamos também adicionar segurança à mistura, com RPKI (Resource Public Key Infrastructure) que adiciona uma camada extra de segurança ao encaminhamento BGP. Este protocolo de segurança garante que os dados percorrem os caminhos corretos, evitando erros de encaminhamento e potenciais ataques maliciosos.

O diagrama seguinte ilustra a forma como as redes empresariais e os ISP interagem entre si e com a Internet em geralutilizando o BGP para as decisões de encaminhamento e o RPKI para a segurança das rotas, para gerir de forma eficiente e segura o fluxo de dados através da rede.

• Redes empresariais (AS2 e AS3): Aqui, os dois círculos AS2 e AS3 representam duas redes empresariais separadas, cada uma com o seu próprio AS. Cada AS tem um router eBGP que determina o melhor caminho para enviar o seu tráfego de Internet. Estas duas empresas necessitam de um serviço de trânsito para a Internet. 
• ISP (AS1): Esta é a rede de um ISP que liga as empresas à Internet alargada. O ISP utiliza um router eBGP para gerir o tráfego de entrada e saída da Internet. Este ISP é o fornecedor de trânsito IP.
• Validação RPKI: Todas as redes têm validação RPKI para garantir que os caminhos de dados são seguros e autorizados. É como um ponto de verificação de segurança para evitar que o tráfego tome o caminho errado. A "RIR RPKI CA" representa a autoridade centralizada que emite passes de segurança para esses pontos de verificação.
• Outros ISPs e empresas: Estas nuvens representam muitas redes que fazem parte da Internet, todas elas ligadas à nuvem central da Internet.

4. Prestadores de serviços de trânsito IP.

O trânsito é um serviço cliente-prestador em que há troca de dinheiro. Os fornecedores de trânsito IP (que também podem ser IXP, transportadores ou grandes ISP) são por vezes também designados por fornecedores a montante. O trânsito fornece acesso a parceiros a jusante e a outros ISP. Facilitam a transferência de tráfego cliente-ISP através da Internet. Por outras palavras, ligam os ISP de menor dimensão (nível 2, nível 3) aos seus utilizadores finais à espinha dorsal da Internet. 

Exemplos de fornecedores de trânsito IP populares incluem AT&T, Verizon, GTT, Comunicações de nível 3, NTT Communications, China Telecom, e Tata Communications. O poder do IP Transit reside no seu alcance global. Por exemplo, Telstra, a Hong Kong-based provider, has a strategic location in Asia, so it serves as a vital hub, connecting the East and West. Meanwhile, in Europe, providers like NL-ix (the Netherlands-based) offer advanced infrastructure and a central location. So it acts as a crucial node in the European network landscape.

Nota: Uma das caraterísticas distintivas de um fornecedor de trânsito IP é o facto de servir de substituto das relações de troca de tráfego entre redes. Os ISP podem optar pelo peering para obter benefícios mútuos equilibrados ou adquirir serviços de trânsito para um acesso mais alargado. Mas, ainda assim, o peering (uma vez que é um acordo sem dinheiro envolvido) está limitado ao tráfego de clientes diretos. Os serviços de trânsito, por outro lado, permitem que esses ISPs ou clientes mais pequenos comprem largura de banda para se ligarem a todos os destinos da Internet acessíveis ao público. 

a. Modelos de preços e contratos: 

Os serviços de trânsito IP são oferecidos com uma variedade de opções de preços, incluindo faturação baseada na utilização, taxas fixas para velocidades específicas e preços escalonados para largura de banda limitada a níveis especificados pelo cliente. Os fornecedores incluem normalmente acordos de nível de serviço (SLA) para garantir uma experiência de utilizador fiável. Os contratos para estes serviços são normalmente limitados no tempo (12-36 meses) e podem oferecer descontos por volume, dependendo do compromisso do cliente com determinados níveis de utilização da largura de banda.

b. Serviços essenciais: 

Para cumprir a sua missão, os fornecedores de serviços de trânsito IP podem oferecer uma vasta gama de serviços. Exemplos dos serviços mais comuns oferecidos por estes fornecedores são: 

Opções de largura de banda flexíveis e escaláveis.

Ligações de grande largura de banda através de linhas de fibra ótica sobre interfaces Gigabit ethernet. Os serviços de trânsito IP envolvem ligações de grande largura de banda através de linhas de fibra ótica ou ligações cruzadas de centros de dados. Também fornecem interfaces Ethernet ou Gigabit ethernet dedicadas.  

Níveis de serviço garantidos (SLAs)

Os SLAs são a espinha dorsal da fiabilidade do trânsito IP. Eles definem o nível de serviço esperado, incluindo tempo de atividade, taxa de transferência, latência e perda de pacotes. Os SLAs são compromissos assumidos para manter os mais altos padrões de serviço. 

Suporte a pilha dupla IPv4 e IPv6

Passagem do IPv4 para o IPv6 (ver IPv6 vs IPv4 e Migração IPv6) é uma mudança importante na tecnologia de protocolo da Internet. O IPv6 tem um conjunto de endereços virtualmente ilimitado e funcionalidades de segurança melhoradas, pelo que é necessário efetuar esta alteração para acomodar o panorama crescente da Internet. Mas enquanto fazemos a transição para o IPv6, o suporte para ambos os protocolos é uma necessidade. 

BGP e encaminhamento estático

Um provedor de trânsito IP oferece BGP e roteamento estático para atender a uma variedade de necessidades de rede. Esta oferta dupla permite que os fornecedores atendam a uma ampla gama de requisitos dos clientes, desde rotas simples e consistentes até redes dinâmicas e adaptáveis.

Infraestrutura de chave pública de recursos (RPKI)

RPKI é uma estrutura de segurança usada por provedores de trânsito IP. Ele funciona verificando se as rotas são legítimas e se os blocos de endereços IP estão sendo anunciados por ASes autorizados. Ao implementar a RPKI, os fornecedores podem garantir um encaminhamento mais seguro e fiável para as suas redes e clientes.

Atenuação de DDoS

Os ataques DDoS inundam a largura de banda de um sistema alvo com tráfego de vários sistemas comprometidos. Os serviços de trânsito IP fornecem um mecanismo de defesa robusto para mitigar o DDoS. Estes mecanismos incluem análise de tráfego, identificação de ameaças e sistemas de resposta imediata.

Conformidade com as normas PCI e DSS

Alguns fornecedores de trânsito IP garantem a adesão às normas PCI e DSS. Estas normas garantem que as empresas que processam, armazenam ou transmitem informações sobre cartões de crédito mantêm um ambiente seguro e sabem como tratar corretamente o tráfego sensível. 

Outros serviços relevantes

Estes fornecedores de trânsito IP têm um alcance global, pelo que também dispõem de outros serviços como a nuvem, a CDN direta, o alojamento de servidores dedicados e a colocação. Também fornecem serviços de transporte (citrinos multidireccionais entre centros de dados em pontos importantes). E serviços relacionados, como SD-WAN, Ethernet, banda larga e muito mais. 

Apoio à gestão de recursos IP

Alguns fornecedores podem oferecer aluguer de endereços IP como parte dos seus acordos. Os ISP ou as empresas também podem beneficiar de aluguer de IPs de outras entidades para evitar ficar preso a um único fornecedor.

c. Quem utiliza os serviços de trânsito IP?

Os clientes da IP Transit vão desde grandes corporações a pequenas empresas. Os fornecedores prestam normalmente serviços personalizados para satisfazer as necessidades específicas de cada cliente. Os serviços são normalmente utilizados por uma variedade de clientes que necessitam de conetividade fiável à Internet, incluindo pequenos ISP, grandes empresas, fornecedores de banda larga fixa e móvel e, possivelmente, até fornecedores de serviços em nuvem ou redes de distribuição de conteúdos. 

d. Passos para começar com um serviço de trânsito IP. 

1. Avaliar o nível do transporte ou do ISP para compreender o alcance e o desempenho da rede.
2. Optar por fornecedores que ofereçam estruturas de preços transparentes e semelhantes às da nuvem. Garantir a capacidade de escalar os serviços de forma rápida e eficiente, semelhante aos serviços na nuvem.
3. Determinar a forma de aceder ao fornecedor. Uma forma de aceder ao serviço de trânsito IP é encontrar um centro de dados de colocation. Mas também existem outras formas, como ligações diretas através de alojamento em nuvem ou alojamento gerido. 
4. Se optar pela colocação num centro de dados. Escolha uma porta Ethernet no switch do provedor de trânsito no PoP do ISP. Escolha a capacidade da porta (exemplos incluem 10G, 100G ou até 400G). As ligações físicas incluem fibra ótica ou sem fios. 
5. Assim que tiver a sua porta Ethernet, precisa de subscrever a largura de banda de que necessita para a transmissão de dados. A largura de banda é normalmente oferecida em incrementos de 1Gbps. 
6. Subscreva um contrato, que normalmente tem a duração de 12, 24 ou 36 meses. Considere serviços adicionais, como a proteção DDoS integrada.

5. Trânsito IP: Perguntas mais frequentes.

a. O que são ligações cruzadas? 

As ligações cruzadas são essenciais para a conetividade da rede no domínio do trânsito IP, proporcionando uma ligação direta e segura entre os servidores de uma empresa e os serviços de rede. São as ligações físicas ou virtuais que facilitam o acesso rápido e de baixa latência a uma série de recursos de rede. Num centro de dados de colocation, as empresas utilizam ligações cruzadas para ligar a sua infraestrutura ao ecossistema do centro de dados, que inclui serviços em nuvem e outros ISPs.

b. Single-Homed vs Multi-Homed? 

Um single-homed é uma configuração de rede que se liga à Internet através de um único ISP. É mais simples e mais económica, mas menos resistente devido ao ponto único de falha. Multi-homed, por outro lado, envolve ligações a vários ISPs, aumentando a redundância e melhorando potencialmente o desempenho. É mais complexo e dispendioso, mas oferece maior tolerância a falhas e resiliência da rede.

c. O que é o POP (Ponto de Presença) no trânsito IP? 

Um POP é um local físico ou ponto de acesso onde as redes se ligam à Internet, normalmente alojado em centros de dados. Os POP facilitam o acesso dos utilizadores locais à Internet, reduzindo a latência e melhorando a velocidade de ligação.

d. IP Transit vs. IX Transit: quais são as suas diferenças? 

Como já sabe, o IP Transit é o acesso pago à Internet alargada através da rede de um fornecedor. Por outro lado, o IX Transit é a troca de tráfego de Internet num Internet Exchange Point, normalmente para conetividade regional.

e. O que é o MPLS e qual a sua importância para o trânsito IP?

O MPLS (Multiprotocol Label Switching) é uma técnica de encaminhamento de pacotes utilizada em redes de telecomunicações. É frequentemente utilizada para VPNs. No IP Transit MPLS, é utilizado para um encaminhamento eficiente e flexível na rede de um fornecedor (normalmente para WANs). O MPLS melhora o fluxo de tráfego ao dar prioridade a determinados tipos de dados. Isto permite a criação de redes privadas virtuais (VPNs) e uma melhor gestão da rede.

f. O que é a DIA e qual a sua relação com o trânsito IP?

DIA (Acesso Dedicado à Internet) é uma ligação privada e dedicada à Internet que oferece uma largura de banda consistente. É diferente do acesso partilhado ou público à Internet. O DIA fornece uma largura de banda consistente e de alta velocidade e uma maior fiabilidade, essencial para as empresas que necessitam de uma conetividade à Internet estável e de elevado desempenho. Pode ser um serviço adicional oferecido por fornecedores de trânsito IP, mas é mais comum em ISPs de nível 2 ou 3. 

g. IP Transit vs IP Peering: qual escolher? 

O trânsito IP é um serviço que as redes pagam para ter acesso total à Internet. O peering, por outro lado, é uma troca de dados mútua, normalmente gratuita, entre ISPs. É ideal para redes com volumes de tráfego semelhantes. A escolha depende do facto de a rede necessitar de acesso global (trânsito) ou de uma troca de tráfego equilibrada (peering).

h. Trânsito IP vs. transporte IP: quais são as diferenças? 

O trânsito IP tem tudo a ver com a obtenção de dados de um local para outro na Internet. É a ligação lógica que lhe permite aceder à Internet e enviar e receber dados. O transporte IP, por outro lado, é a infraestrutura física que transporta os dados. São os cabos, routers e outros equipamentos que constituem a Internet.

Considerações Finais.

Parabéns por ter completado a sua viagem através do intrincado mundo do trânsito IP!

Agora que tem os conhecimentos necessários, está na altura de os pôr em prática e melhorar a eficiência e a conetividade da sua rede. 

Não se atrase - explore as possibilidades e transforme a sua compreensão em ação hoje mesmo!

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