IP-транзит: Руководство для начинающих

IP-транзит - это не просто технический термин; это основа, благодаря которой глобальная сеть пульсирует информацией. Представьте себе IP-транзит как высокоскоростные магистрали Интернета, по которым данные пересекают континенты, соединяя предприятия, правительства и отдельных людей в мгновение ока.

Почему IP-транзит так важен? Все просто. В нашем взаимосвязанном мире эффективность и надежность передачи данных имеют первостепенное значение. IP Transit гарантирует, что пакеты данных найдут наиболее эффективные маршруты в сложной паутине глобальных сетей.

Познакомьтесь с миром IP-транзита с помощью Абсолютного руководства по IP-транзиту (для начинающих)всеобъемлющее руководство, которое поможет разобраться в сложных магистралях Интернета. Это руководство - ваша дорожная карта, которая поможет понять, как данные путешествуют по всему миру, мгновенно соединяя всех и вся.

Содержание

1. Структура Интернета
2. Сетевые соглашения и технологии.
3. Транзитная маршрутизация (BGP и AS).
4. Поставщики услуг IP-транзита. 
5. Часто задаваемые вопросы.
6. Заключение 

1. Структура Интернета.

Знакомство со структурой Интернета важно для понимания транзита IP. Она показывает иерархическую систему сети и маршрутизацию данных.

Интернет - это сеть сетей, состоящая из автономных систем (AS), управляемых провайдерами и связанных между собой точками обмена Интернета (IXPs). Для обеспечения глобальной связи используются различные методы подключения, включая оптическое волокно, DSL, кабель, беспроводную связь и спутник. Это позволяет обеспечить бесперебойный обмен данными и доступ в Интернет на разных устройствах и в разных регионах.

На следующем изображении показана инфраструктура Интернета, в том числе:

• Автономные системы (AS), составляющие основу Интернета
• Точки обмена Интернета (IX), где ASs обмениваются трафиком. 
• Интернет-провайдеры, предлагающие различные формы доступа конечным пользователям
• Технологии доступа в Интернет, включая Wi-Fi, сотовые сети или спутник. 

Услуга IP-транзита возникает, когда провайдер разрешает другим сетям (например, другим провайдерам, предприятиям или различным ASes) передавать данные через свою сеть. Эта услуга очень важна для небольших провайдеров (нижнего уровня) или сетей, которые не имеют инфраструктуры для самостоятельного доступа ко всем частям Интернета.

2. Сетевые соглашения и технологии.

Функциональность и обширность Интернета поддерживаются благодаря сложной паутине отношений и связей между различными сетями провайдеров, предприятиями, облаками, сетями доставки контента и т. д. Чтобы понять эти связи, давайте подробнее рассмотрим, как они создаются. Это можно сделать двумя способами: Пиринг и транзит. 

a. Пиринговый сервис: 

Пиринг - это соглашение между сетями (например, интернет-провайдерами) о прямом обмене данными. Обычно это происходит без привлечения денег. Пиринг помогает снизить задержку и уменьшить зависимость от сторонних сетей. Существует два основных типа пиринга: публичный и частный. Публичный пиринг осуществляется в точках обмена данными в Интернете (IXPs), где встречаются множество сетей. Частный пиринг - это прямое соединение между двумя сетями.

b. Транзитное обслуживание:

Транзит - это услуга, при которой одна сеть предоставляет другой сети доступ ко всему Интернету. В отличие от пиринга, транзит - это отношения между клиентом и поставщиком. Небольшие сети платят провайдерам за транзит, чтобы получить доступ к остальной части Интернета. Транзит жизненно важен для небольших провайдеров. (подробнее о транзитных услугах в следующих главах). Некоторые поставщики могут включать Аренда IP-адресов (в качестве компонента их соглашений). Интернет-провайдеры или предприятия также могут извлечь выгоду, если аренда IP-адресов от других организаций, чтобы избежать блокировки поставщиков. 

c. Интернет-сервис:

Это услуга, позволяющая людям подключаться к Интернету. Эту услугу предоставляют провайдеры, которые могут использовать комбинацию собственной сетевой инфраструктуры и транзитных услуг более крупных провайдеров для обеспечения комплексного доступа в Интернет. Эта услуга включает в себя не только базовое подключение, но и дополнительные услуги, такие как хостинг электронной почты, веб-хостинг и многое другое. Интернет-сервисы могут предоставлять DIA (Dedicated Internet Access) или общий доступ. 

d. Как они работают вместе? 

На следующей схеме показано, как различные части интернета соединяются с помощью транзита и пиринга. На ней показано, как интернет-запросы (из дома или с предприятия) направляются через различные сети.

• Транзитный провайдер: Облако в центре представляет собой крупную компанию по обслуживанию сетей, которая перемещает интернет-трафик на огромные расстояния. Подумайте о ней как об операторе автострады, позволяющем множеству различных водителей (данных) пользоваться своими дорогами.
• Интернет-провайдеры: Облака с надписями "ISP 1", "ISP 2" и "ISP 3" представляют компании, которые предоставляют всем доступ в Интернет. Они похожи на местные дороги, соединяющие дома и предприятия с более широкими магистралями.
• Соединения: Транзитные соединения показывают, как провайдеры подключаются к более крупному транзитному провайдеру для отправки и получения данных. Пиринговые соединения показывают, как провайдеры соединяются друг с другом. Кроме того, интернет-соединения - это конечный путь, по которому данные достигают места назначения.
• Направление потока: Направление потока данных между интернет-провайдерами и их клиентами может быть как восходящим, так и нисходящим. Под "восходящим потоком" понимается поток данных от местного или более мелкого провайдера к более крупному, высокоуровневому провайдеру или интернет-магистрали. И наоборот, "нисходящий поток" - это поток данных от провайдеров более высокого уровня или интернет-магистрали к более мелким, локальным провайдерам и, в конечном счете, к конечным пользователям. Именно поэтому провайдеров IP-транзита называют "провайдерами восходящего потока" (подробнее об этом в следующих главах).

Примечание: Имейте в виду, что транзитные провайдеры также могут быть интернет-провайдерами. Провайдеры первого уровня имеют огромные сети для глобального доступа и сотрудничают исключительно друг с другом. Провайдеры второго и третьего уровней имеют меньшие масштабы. Они могут покупать или арендовать доступ в Интернет у более крупных провайдеров первого уровня и подключаться к более широкому Интернету (IP-транзит). Примером провайдера первого уровня (и сети с одним хомом) является Сети IPTP).

3. Транзитная маршрутизация (AS и BGP).

Маршрутизация очень важна для перемещения данных по сложной сети Интернета. При пиринге сети обмениваются информацией о маршрутизации для прямой отправки и получения данных. При транзите провайдер предоставляет более широкий доступ, направляя данные клиентов через весь Интернет. Эти процессы маршрутизации направляют пакеты данных по оптимальным путям к местам назначения, определяя возможности подключения и функциональность Интернета.

В маршрутизации есть два важных понятия, которые часто приходится рассматривать: AS и BGP: 

• AS (автономная система): AS - это совокупность связанных между собой интернет-маршрутов, находящихся под контролем одного или нескольких сетевых операторов (или провайдеров). Каждой AS присваивается уникальный номер, известный как ASN, который помогает идентифицировать ее в глобальной сети Интернет. Эта система позволяет крупным сетям эффективно управлять своими маршрутами и политиками, обеспечивая бесперебойную передачу интернет-трафика.
• BGP (протокол пограничного шлюза): BGP - это картограф интернета, определяющий оптимальные маршруты для эффективного и безопасного перемещения данных. BGP - это протокол с вектором пути, который может быть либо eBGP (внешний BGP), либо iBGP (внутренний BGP). С одной стороны, eBGP используется для маршрутизации между различными AS в Интернете, а iBGP - для маршрутизации внутри одной AS.

Интересный факт! Jumbo-кадры весьма полезны в транзитной маршрутизации IP, поскольку позволяют отправлять больше данных в одном кадре. Это снижает накладные расходы и может быть особенно полезно в сетях с высокой пропускной способностью, например в сетях интернет-провайдеров.

a. Как ASes взаимодействуют с помощью BGP? 

На следующей схеме показано, как различные автономные системы (AS) взаимодействуют с помощью BGP. Она показывает, как отдельные интернет-сети (ASes) используют BGP для наиболее эффективной передачи данных между собой и внутри себя.

• Автономные системы (АС): Каждый кружок представляет собой сеть или AS, обозначенную номером, например "AS 100" или "AS 300". 
• Маршрутизаторы BGP: Внутри каждой AS есть маршрутизатор. Маршрутизаторы используют BGP для связи, обеспечивая наилучший маршрут для данных, когда им нужно покинуть "район" и посетить другой.
• eBGP и iBGP: eBGP соединяет маршрутизаторы в разных AS. В то время как iBGP соединяет маршрутизаторы внутри одной AS.

b. IP-транзит через BGP-маршрутизацию + безопасность (с RPKI)

Теперь, когда вы знаете основы AS и BGP, давайте познакомимся с концепцией транзита. Мы также добавим безопасность, используя RPKI (Инфраструктура открытых ключей ресурсов), которая добавляет дополнительный уровень безопасности к маршрутизации BGP. Этот протокол безопасности гарантирует, что данные путешествуют по правильным путям, избегая неправильной маршрутизации и потенциальных вредоносных атак.

На следующей схеме показано, как корпоративные сети и провайдеры взаимодействуют друг с другом и с Интернетом в целом.Используя BGP для принятия решений о маршрутизации и RPKI для защиты маршрутов, можно эффективно и безопасно управлять потоком данных в сети.

• Корпоративные сети (AS2 и AS3): Здесь два круга AS2 и AS3 представляют две отдельные корпоративные сети, каждая из которых имеет свою собственную AS. В каждой AS есть маршрутизатор eBGP, который определяет наилучший путь для отправки интернет-трафика. Этим двум предприятиям необходим транзитный доступ в Интернет. 
• ПРОВАЙДЕР УСЛУГ ИНТЕРНЕТА (AS1): Это сеть провайдера, соединяющая предприятия с сетью Интернет. Провайдер использует маршрутизатор eBGP для управления входящим и исходящим интернет-трафиком. Этот провайдер является транзитным поставщиком IP-адресов.
• Проверка RPKI: Все сети имеют проверку RPKI, чтобы гарантировать, что пути передачи данных безопасны и авторизованы. Это похоже на контрольно-пропускной пункт, не позволяющий трафику свернуть не туда. RIR RPKI CA" представляет собой централизованный орган, который выдает пропуска для этих контрольных точек.
• Другие интернет-провайдеры и предприятия: Эти облака представляют собой множество сетей, которые являются частью интернета и подключаются к центральному интернет-облаку.

4. Поставщики услуг IP-транзита.

Транзит - это услуга, предоставляемая клиентом и поставщиком, где происходит обмен деньгами. Провайдеров IP-транзита (которые также могут быть IXP, операторами связи или крупными интернет-провайдерами) иногда также называют провайдерами восходящего потока. Транзит обеспечивает доступ к партнерам и другим интернет-провайдерам. Они облегчают передачу трафика между клиентами и провайдерами через Интернет. Другими словами, они соединяют более мелких провайдеров (Tier 2, Tier 3) с их конечными пользователями с интернет-магистралью. 

Примерами популярных провайдеров IP-транзита являются AT&T, Verizon, GTT, Уровень 3 Коммуникации, NTT Communications, China Telecom, и Tata Communications. Сила IP Transit заключается в его глобальном охвате. Например, TelstraГонконгский провайдер занимает стратегически важное положение в Азии, поэтому он служит жизненно важным хабом, соединяющим Восток и Запад. В то же время в Европе такие провайдеры, как NL-ix (Нидерланды), предлагают передовую инфраструктуру и центральное расположение. Таким образом, он выступает в качестве важнейшего узла в европейском сетевом ландшафте.

Примечание: Одна из отличительных особенностей провайдера IP-транзита - служить заменой пиринговым отношениям в сети. Интернет-провайдеры могут выбрать пиринг для достижения сбалансированной взаимной выгоды или приобрести транзитные услуги для более широкого доступа. Но все же пиринг (поскольку это соглашение без денег) ограничивается трафиком от прямых клиентов. Транзитные услуги, с другой стороны, позволяют небольшим провайдерам или клиентам приобретать пропускную способность для подключения ко всем общедоступным точкам Интернета. 

a. Модели ценообразования и контракты: 

Услуги IP-транзита предлагаются с различными вариантами ценообразования, включая тарификацию на основе использования, фиксированные тарифы для определенных скоростей и многоуровневые цены на пропускную способность, ограничиваемую определенным клиентом уровнем. Поставщики обычно включают соглашения об уровне обслуживания (SLA), чтобы гарантировать надежную работу пользователей. Контракты на эти услуги обычно ограничены по времени (12-36 месяцев) и могут предлагать скидки за объем в зависимости от приверженности клиента к определенному уровню использования полосы пропускания.

b. Ключевые услуги: 

Для выполнения своей задачи поставщики услуг IP-транзита могут предлагать широкий спектр услуг. Примерами наиболее распространенных услуг, предлагаемых этими провайдерами, являются: 

Гибкие и масштабируемые варианты пропускной способности.

Соединения с большой пропускной способностью по оптоволоконным линиям через интерфейсы Gigabit ethernet. Услуги IP-транзита предполагают подключение с большой пропускной способностью по оптоволоконным линиям или кросс-коннекторам центров обработки данных. Они также предоставляют выделенные интерфейсы Ethernet или Gigabit ethernet.  

Гарантированные уровни обслуживания (SLA)

SLA являются основой надежности IP-транзита. Они определяют ожидаемый уровень обслуживания, включая время безотказной работы, пропускную способность, задержку и потерю пакетов. SLA - это обязательства по поддержанию высочайших стандартов обслуживания. 

Поддержка двух стеков IPv4 и IPv6

Переход с IPv4 на IPv6 (см. IPv6 и IPv4 и переход на IPv6) - это серьезное изменение в технологии интернет-протокола. IPv6 обладает практически неограниченным пулом адресов и улучшенными функциями безопасности, поэтому это изменение необходимо, чтобы соответствовать растущему интернет-ландшафту. Но пока мы переходим на IPv6, поддержка обоих протоколов является обязательным условием. 

BGP и статическая маршрутизация

Провайдер IP-транзита предлагает как BGP, так и статическую маршрутизацию для удовлетворения различных сетевых потребностей. Такое двойное предложение позволяет провайдерам удовлетворять широкий спектр требований клиентов, от простых, последовательных маршрутов до динамических, адаптивных сетей.

Инфраструктура открытых ключей ресурсов (RPKI)

RPKI - это система безопасности, используемая провайдерами IP-транзита. Она работает путем проверки легитимности маршрутов и того, что блоки IP-адресов объявляются авторизованными ASes. Внедряя RPKI, провайдеры могут обеспечить более безопасную и надежную маршрутизацию для своих сетей и клиентов.

Смягчение последствий DDoS

DDoS-атаки переполняют полосу пропускания целевой системы трафиком от множества взломанных систем. Услуги IP-транзита обеспечивают надежные механизмы защиты от DDoS. Эти механизмы включают анализ трафика, выявление угроз и системы немедленного реагирования.

Соответствие стандартам PCI и DSS

Некоторые провайдеры IP-транзита обеспечивают соблюдение стандартов PCI и DSS. Эти стандарты гарантируют, что компании, обрабатывающие, хранящие или передающие информацию о кредитных картах, поддерживают безопасную среду и знают, как правильно обрабатывать конфиденциальный трафик. 

Другие соответствующие услуги

Эти провайдеры IP-транзита имеют глобальный охват, поэтому они также предоставляют другие услуги, такие как облачные вычисления, прямые CDN, хостинг выделенных серверов и колокейшн. Они также предоставляют транспортные услуги (разнонаправленный цитрус между центрами обработки данных в крупных точках). А также сопутствующие услуги, такие как SD-WAN, Ethernet, широкополосный доступ и многое другое. 

Поддержка управления IP-ресурсами

Некоторые провайдеры могут предлагать аренду IP-адресов в рамках своих соглашений. Интернет-провайдеры или предприятия также могут воспользоваться аренда IP-адресов от других организаций, чтобы не зацикливаться на одном поставщике.

c. Кто пользуется услугами IP-транзита?

Клиенты IP Transit варьируются от крупных корпораций до малых предприятий. Провайдеры обычно предоставляют индивидуальные услуги для удовлетворения уникальных потребностей каждого клиента. Услугами обычно пользуются самые разные клиенты, нуждающиеся в надежном интернет-соединении, включая небольших интернет-провайдеров, крупные предприятия, провайдеров фиксированной и мобильной широкополосной связи, а возможно, и поставщиков облачных услуг или сетей доставки контента. 

d. Шаги для начала работы с транзитной службой IP. 

1. Оцените транспортный уровень или уровень провайдера, чтобы понять охват и производительность его сети.
2. Выбирайте поставщиков, предлагающих прозрачные, похожие на облачные, структуры цен. Обеспечьте возможность быстрого и эффективного масштабирования услуг, аналогичного облачным сервисам.
3. Определите способ доступа к провайдеру. Один из способов получить доступ к услуге IP-транзита - найти центр обработки данных colocation. Но есть и другие способы, например прямое подключение через облачный хостинг или управляемый хостинг. 
4. Если вы выбрали размещение в центре обработки данных. Выберите порт Ethernet на коммутаторе транзитного провайдера в точке PoP провайдера. Выберите пропускную способность порта (например, 10G, 100G или даже 400G). Физические соединения включают оптоволокно или беспроводную связь. 
5. После того как у вас есть порт Ethernet, вам нужно подписаться на пропускную способность, необходимую для передачи данных. Обычно пропускная способность предоставляется с шагом в 1 Гбит/с. 
6. Заключите контракт, который обычно заключается на 12, 24 или 36 месяцев. Рассмотрите дополнительные услуги, такие как интегрированная защита от DDoS-атак.

5. IP-транзит: Часто задаваемые вопросы.

a. Что такое перекрестные соединения? 

Кросс-коннекты необходимы для обеспечения сетевого взаимодействия в сфере IP-транзита, обеспечивая прямую и безопасную связь между серверами предприятия и сетевыми службами. Это физические или виртуальные соединения, которые обеспечивают быстрый доступ к сетевым ресурсам с низкой задержкой. В центре обработки данных colocation предприятия используют кросс-соединения для подключения своей инфраструктуры к экосистеме центра обработки данных, которая включает облачные сервисы и других интернет-провайдеров.

b. Однодоменный и многодоменный? 

Single-homed - это конфигурация сети, подключающаяся к Интернету через одного провайдера. Она проще и экономичнее, но менее устойчива из-за единственной точки отказа. Multi-homed, с другой стороны, предполагает подключение к нескольким провайдерам, что увеличивает избыточность и потенциально повышает производительность. Это более сложный и дорогостоящий вариант, но он обеспечивает большую отказоустойчивость и отказоустойчивость сети.

c. Что такое POP (Point of Presence) в IP-транзите? 

POP - это физическое место или точка доступа, где сети подключаются к Интернету, обычно расположенные в центрах обработки данных. POP облегчают доступ локальных пользователей к интернету, уменьшая задержки и повышая скорость соединения.

d. IP-транзит против IX-транзита: в чем их различия? 

Как вы уже знаете, IP-транзит - это платный доступ к широкому Интернету через сеть провайдера. С другой стороны, IX Transit - это обмен интернет-трафиком в точке обмена Интернета, обычно для регионального подключения.

e. Что такое MPLS и почему он актуален для IP-транзита?

Многопротокольная коммутация меток (MPLS) - это технология маршрутизации пакетов, используемая в телекоммуникационных сетях. Она часто используется для VPN. В IP Transit MPLS используется для эффективной и гибкой маршрутизации в сети провайдера (обычно для глобальных сетей). MPLS улучшает прохождение трафика, устанавливая приоритеты для определенных типов данных. Это позволяет создавать виртуальные частные сети (VPN) и улучшать управление сетью.

f. Что такое DIA и как он связан с IP-транзитом?

DIA (Dedicated Internet Access) - это частное, выделенное интернет-соединение с постоянной пропускной способностью. Он отличается от общего или публичного доступа в Интернет. DIA обеспечивает постоянную, высокоскоростную полосу пропускания и большую надежность, что очень важно для предприятий, которым требуется стабильное и высокопроизводительное подключение к Интернету. Это может быть дополнительная услуга, предлагаемая провайдерами IP-транзита, но в основном она распространена среди интернет-провайдеров второго и третьего уровней. 

g. IP-транзит против IP-пиринга: что выбрать? 

IP-транзит - это услуга, за которую платят сети, чтобы получить полный доступ в Интернет. С другой стороны, пиринг - это взаимный, обычно бесплатный, обмен данными между интернет-провайдерами. Он идеально подходит для сетей с одинаковым объемом трафика. Выбор зависит от того, нужен ли сети глобальный доступ (транзит) или сбалансированный обмен трафиком (пиринг).

h. IP-транзит и IP-транспорт: в чем различия? 

IP-транзит - это передача данных из одного места в другое в Интернете. Это логическое соединение, которое позволяет вам получать доступ к Интернету, отправлять и получать данные. С другой стороны, IP-транспорт - это физическая инфраструктура, по которой передаются данные. Это кабели, маршрутизаторы и другое оборудование, из которого состоит интернет.

Заключение

Поздравляем вас с завершением путешествия по запутанному миру IP Transit!

Теперь, когда вы получили необходимые знания, пришло время применить их на практике и повысить эффективность работы вашей сети и ее связность. 

Не откладывайте - изучите возможности и воплотите свое понимание в жизнь уже сегодня!

Начните резервировать адресное пространство IPv6 уже сегодня!