IP 转接：新手指南

IP 转接不仅仅是一个技术术语，它还是保持全球网络信息脉动的骨干。将 IP 转接想象成互联网的高速公 路，数据在这里穿越各大洲，在眨眼之间将企业、政府和个人连接起来。

为什么 IP 转接如此重要？ 很简单。在我们这个互联世界中，数据传输的效率和可靠性至关重要。IP 转接可确保数据包在复杂的全球网络中找到最有效的路径。

通过《IP 转接绝对指南》（新手入门）探索 IP 转接世界这是一本全面的指南，揭开了复杂的互联网高速公路的神秘面纱。这本指南是您了解数据如何跨越全球、瞬间连接所有人和万物的路线图。

目录

1. 互联网的结构
2. 网络协议与技术。
3. 中转路由（BGP 和 AS）。
4. IP 转接服务提供商。 
5. 常见问题。
6. 结语。 

1.互联网的结构。

了解互联网的结构对于理解 IP 中转非常重要。它显示了分层网络系统和数据路由。

互联网是一个由网络组成的网络，由互联网服务提供商管理的自治系统（AS）组成，并通过互联网交换点（IXPs）连接。 它使用各种连接方法，包括光纤、DSL、电缆、无线和卫星，提供全球连接。这样就可以实现跨设备和跨地区的无缝数据交换和互联网访问。

下图展示了互联网的基础设施，包括

• 构成互联网骨干网的自治系统 (AS)
• AS 交换流量的互联网交换点 (IX)。 
• 向最终用户提供各种形式接入的互联网服务提供商
• 互联网接入技术，包括 Wi-Fi、蜂窝网络或卫星。 

当互联网服务提供商允许其他网络（如其他互联网服务提供商、企业或不同的 AS）在其网络上传输数据时，IP 转接服务就会出现。 这项服务对于规模较小的互联网服务提供商（较低层次）或不具备独立覆盖互联网所有地区的基础设施的网络来说至关重要。

2.网络协议与技术。

互联网的功能和巨大覆盖范围是通过不同互联网服务提供商网络、企业、云、内容交付网络等之间复杂的关系网和连接来维持的。要了解这些关系，让我们来仔细看看它们是如何形成的。 有两种方法：对等和转接。 

a.对等服务： 

对等互联是网络（即 ISP）之间直接交换数据的协议。这种情况通常不涉及资金。对等互联有助于减少延迟，降低对第三方网络的依赖。对等互联主要有两种类型：公共对等互联和私人对等互联。公共对等互联发生在互联网交换点 (IXP)，许多网络在此汇合。同时，专用对等互联是两个网络之间的直接链接。

b.公交服务：

转接是一种服务，一个网络允许另一个网络访问整个互联网。与对等互联不同，转接是一种客户-提供商关系。 小型网络向提供商支付转接费用，以便访问互联网的其他部分。转接对小型互联网服务提供商至关重要。(有关转接服务的更多信息，请参阅下几章）。 一些提供者可能包括 IP 地址租赁 (作为其协议的一部分）。互联网服务提供商或企业还可以通过以下方式获益 租用 IP 以避免供应商锁定。 

c.互联网服务：

这是让人们连接互联网的服务。互联网服务提供商提供这种服务，他们可能会将自己的网络基础设施与大型互联网服务提供商提供的中转服务相结合，以提供全面的互联网接入服务。这种服务不仅包括基本的连接，通常还包括电子邮件托管、网站托管等附加服务。互联网服务可提供 DIA（专用互联网接入）或共享服务。 

d.它们如何协同工作？ 

下图显示了互联网不同部分如何通过中转和对等互联进行连接。它说明了互联网请求（来自家庭或企业）如何通过各种网络进行路由。

• 转运提供商： 中心的云代表着一家大型网络服务公司，它可以跨越遥远的距离传输互联网流量。把它想象成允许许多不同司机（数据）使用其道路的高速公路运营商。
• 互联网服务提供商： 标有 "ISP 1"、"ISP 2 "和 "ISP 3 "的云朵代表着为每个人提供互联网接入的公司。它们就像连接家庭和企业与更宽广高速公路的本地道路。
• 连接： 转接连接显示互联网服务提供商如何连接到更大的转接提供商以发送和接收数据。对等连接显示互联网服务提供商如何相互连接。此外，互联网连接是数据到达目的地的最终路径。
• 水流方向： 互联网服务提供商与其客户之间的数据流方向可以是上游或下游。"上游 "是指数据流从本地或较小的互联网服务提供商流向较大的、较高层次的互联网服务提供商或互联网主干网。相反，"下游 "是指数据流从上级互联网服务提供商或互联网主干网向下流向较小的本地互联网服务提供商，并最终流向终端用户。 这也是 IP 转接提供商被称为 "上游提供商 "的原因（下文将详细介绍）。

注意： 请记住，转接提供商也可以是 ISP。1 级互联网服务提供商拥有庞大的全球接入网络，相互之间完全对等。二级和三级 ISP 规模较小。它们可以从较大的 1 级 ISP 购买或租赁互联网接入，并连接到更广阔的互联网（IP 中转）。一级互联网服务提供商（和单机网络）的一个例子是 IPTP 网络).

3.中转路由（AS 和 BGP）。

路由对于在互联网的复杂网络中进行数据导航至关重要。在对等互联中，网络交换路由信息以直接发送和接收数据。在传输过程中，提供商提供更广泛的访问，在整个互联网上路由客户数据。这些路由过程引导数据包通过最佳路径到达目的地，从而形成互联网的连接性和功能性。

在路由选择中，有两个重要的概念需要考虑，也是经常出现的，即 AS 和 BGP： 

• AS（自治系统）： AS 是由一个或多个网络运营商（或 ISP）控制的连接互联网路由的集合。每个 AS 都有一个唯一的编号，称为 ASN，有助于在全球互联网上识别它。该系统允许大型网络有效管理其路由和策略，确保互联网流量畅通无阻。
• BGP（边界网关协议）： BGP 是互联网的地图绘制者，为数据高效安全地传输决定最佳路径。BGP 是一种路径向量协议，可以是 eBGP（外部 BGP），也可以是 iBGP（内部 BGP）。一方面，eBGP 用于互联网上不同 AS 之间的路由选择，而 iBGP 则用于单个 AS 内部的路由选择。

有趣的事实 巨型帧在 IP 中转路由中非常有用，因为它们允许在单个帧中发送更多数据。这可以减少开销，在高带宽网络（如互联网服务提供商运营的网络）中尤其有用。

a.AS 如何使用 BGP 进行通信？ 

下图说明了不同自治系统 (AS) 如何使用 BGP 进行通信。 它向我们展示了独立的互联网网络（ASes）如何使用 BGP 以最有效的方式在彼此之间以及自身内部发送数据。

• 自治系统（AS）： 每个圆圈代表一个网络或 AS，标有 "AS 100 "或 "AS 300 "等数字。 
• BGP 路由器： 每个 AS 内部都有一个路由器。路由器使用 BGP 进行通信，确保数据在需要离开 "邻域 "访问另一个 "邻域 "时选择最佳路由。
• eBGP 和 iBGP： eBGP 连接不同 AS 中的路由器。而 iBGP 则连接一个 AS 内的路由器。

b.通过 BGP 路由 + 安全性（使用 RPKI）进行 IP 转接

现在，您已经掌握了 AS 和 BGP 的基础知识，让我们来介绍一下中转的概念。我们还将利用 RPKI（资源公钥基础设施）为 BGP 路由添加额外的安全层，从而在其中加入安全性。该安全协议可确保数据沿着正确的路径传输，避免错误路由和潜在的恶意攻击。

下图说明了企业网络和互联网服务提供商之间以及整个互联网之间的互动方式利用 BGP 进行路由选择，利用 RPKI 保障路由安全，从而高效、安全地管理网络数据流。

• 企业网络（AS2 和 AS3）： 这里的两个圆 AS2 和 AS3 代表两个独立的企业网络，每个网络都有自己的 AS。每个 AS 都有一个 eBGP 路由器，负责确定发送互联网流量的最佳路径。 这两家企业需要互联网的中转服务。 
• 互联网服务提供商 (AS1)： 这是 ISP 的网络，将企业与更广泛的互联网连接起来。ISP 使用 eBGP 路由器来管理进出互联网的流量。 该 ISP 是 IP 中转提供商。
• RPKI 验证： 所有网络都有 RPKI 验证，以确保数据路径的安全和授权。这就像一个安全检查站，防止流量转错弯。RIR RPKI CA "代表了为这些检查站签发安全通行证的中央机构。
• 其他互联网服务提供商和企业： 这些云代表作为互联网一部分的许多网络，它们都连接到中央互联网云。

4.IP 转接服务提供商。

转运是一种客户--提供者服务，在这种服务中，金钱是相互交换的。 IP 中转提供商（也可以是 IXP、运营商或大型 ISP）有时也被称为上游提供商。 转接提供对下游合作伙伴和其他互联网服务提供商的访问。 它们促进了客户-互联网服务提供商流量在互联网上的传输。换句话说，它们将较小的互联网服务提供商（二级、三级）与其最终用户连接到互联网主干网上。 

流行的 IP 转接提供商包括 美国电话电报公司, 威瑞森, GTT, 第 3 级通信, NTT Communications、 中国电信、 和 塔塔通信.IP Transit 的强大之处在于其全球影响力。例如 Telstra在亚洲，总部位于香港的供应商 NL-ix 拥有重要的战略位置，是连接东西方的重要枢纽。同时，在欧洲，NL-ix（总部位于荷兰）等提供商提供先进的基础设施和中心位置。因此，它是欧洲网络格局中的一个重要节点。

注意： IP 中转服务提供商的一个显著特点是可替代网络对等互联关系。互联网服务提供商可以选择对等互利关系，也可以购买转接服务以获得更广泛的接入。但对等互联（因为是一种不涉及金钱的协议）仍然仅限于直接客户的流量。另一方面，转接服务允许这些较小的互联网服务提供商或客户购买带宽，以连接所有可公开访问的互联网目的地。 

a.定价模式和合同： 

IP 转接服务有多种定价选项，包括按使用量计费、特定速度的统一费率以及按客户指定的带宽上限分级定价。提供商通常会提供服务水平协议（SLA），以保证可靠的用户体验。这些服务的合同通常有时间限制（12-36 个月），并可根据客户对某些带宽使用水平的承诺提供批量折扣。

b.关键服务： 

为了完成使命，IP 转接服务提供商可以提供多种服务。这些提供商提供的最常见服务包括： 

灵活、可扩展的带宽选项。

通过千兆以太网接口在光纤线路上进行大带宽连接。IP 转接服务涉及通过光纤线路或数据中心交叉连接的大带宽连接。 它们还提供专用以太网或千兆以太网接口。  

保证服务水平 (SLA)

SLA 是 IP 转接可靠性的支柱。它们规定了预期的服务水平，包括正常运行时间、吞吐量、延迟和数据包丢失。SLA 是为保持最高服务标准而做出的承诺。 

支持 IPv4 和 IPv6 双协议栈

从 IPv4 迁移到 IPv6（见 IPv6 与 IPv4 和 IPv6迁移IPv6）是互联网协议技术的一次重大变革。IPv6 拥有几乎无限的地址池和增强的安全功能，因此有必要做出这一改变，以适应不断发展的互联网环境。但在向 IPv6 过渡的同时，我们必须同时支持这两种协议。 

BGP 和静态路由

IP 中转服务提供商同时提供 BGP 和静态路由，以满足各种联网需求。这种双重服务使提供商能够满足客户的各种需求，从简单、一致的路由到动态、自适应联网。

资源公钥基础设施 (RPKI)

RPKI 是 IP 转接提供商使用的一种安全框架。它的工作原理是验证路由是否合法，IP 地址块是否由授权的 AS 公布。通过实施 RPKI，提供商可确保为其网络和客户提供更安全可靠的路由选择。

DDoS 缓解

DDoS 攻击使目标系统的带宽充斥着来自多个受损系统的流量。IP 转接服务为缓解 DDoS 提供了强大的防御机制。这些机制包括流量分析、威胁识别和即时响应系统。

符合 PCI 和 DSS 标准

一些 IP 转接提供商确保遵守 PCI 和 DSS 标准。这些标准确保处理、存储或传输信用卡信息的公司保持一个安全的环境，并知道如何正确处理敏感流量。 

其他相关服务

这些 IP 中转服务提供商的业务遍及全球，因此它们还提供云、直接 CDN、专用服务器托管和主机托管等其他服务。它们还提供传输服务（主要地点数据中心之间的多向柑橘）。以及 SD-WAN、以太网、宽带等相关服务。 

IP 资源管理支持

一些提供商可能会将 IP 地址租赁作为协议的一部分。互联网服务提供商或企业还可受益于 租用 IP 从其他实体购买，以避免被锁定在一个供应商身上。

c.谁使用 IP 中转服务？

IP Transit 的客户既有大型企业，也有小型企业。提供商通常提供量身定制的服务，以满足每个客户的独特需求。需要可靠互联网连接的各种客户通常都会使用这些服务，包括小型互联网服务提供商、大型企业、固定和移动宽带提供商，甚至可能包括云服务提供商或内容交付网络。 

d.开始 IP 转接服务的步骤。 

1. 评估传输或 ISP 的层级，了解其网络覆盖范围和性能。
2. 选择提供透明、类似云计算定价结构的供应商。确保能够快速、高效地扩展服务，类似于云服务。
3. 确定访问提供商的方式。访问 IP 中转服务的一种方式是找到主机代管数据中心。但也有其他方式，如通过云主机或托管主机直接连接。 
4. 如果选择数据中心主机代管。在 ISP PoP 的转接提供商交换机上选择一个以太网端口。选择端口容量（例如 10G、100G 或甚至 400G）。物理连接包括光纤或无线连接。 
5. 获得以太网端口后，您需要订购数据传输所需的带宽。带宽通常以 1Gbps 为增量提供。 
6. 签订合同，合同期一般为 12、24 或 36 个月。考虑附加服务，如集成 DDoS 保护。

5.IP 转接：常见问题。

a.什么是交叉连接？ 

交叉连接对于 IP 转接领域的网络连接至关重要，可在企业服务器和网络服务之间提供直接而安全的连接。它们是物理或虚拟连接，有助于快速、低延迟地访问一系列网络资源。在主机代管数据中心，企业使用交叉连接将其基础设施连接到数据中心的生态系统，其中包括云服务和其他 ISP。

b.单局域网与多局域网？ 

单主机是一种通过单一互联网服务提供商连接互联网的网络配置。这种配置更简单、更具成本效益，但由于存在单点故障，弹性较差。而多主机则涉及与多个互联网服务提供商的连接，增强了冗余性，并有可能提高性能。这种方式比较复杂，成本较高，但容错能力和网络恢复能力较强。

c.什么是 IP 转接中的 POP（存在点）？ 

POP 是网络连接到互联网的物理位置或接入点，通常位于数据中心。POP 可方便本地用户访问互联网，减少延迟并提高连接速度。

d.IP 转接与 IX 转接：它们有什么区别？ 

众所周知，IP 转接是通过提供商的网络付费接入更广泛的互联网。另一方面，IX 转接是在互联网交换点交换互联网流量，通常用于区域连接。

e.什么是 MPLS，为什么它与 IP 转接有关？

多协议标签交换（MPLS）是一种用于电信网络的数据包路由技术。它通常用于 VPN。在 IP 转接 MPLS 中，它用于在提供商的网络（通常是广域网）内进行高效灵活的路由选择。MPLS 通过优先处理某些类型的数据来增强流量。这样就可以创建虚拟专用网络（VPN）并改善网络管理。

f.什么是 DIA，它与 IP 中转有何关系？

DIA（专用互联网接入）是一种提供稳定带宽的专用私人互联网连接。它有别于共享或公共互联网接入。DIA 提供稳定、高速的带宽和更高的可靠性，对于需要稳定和高性能互联网连接的企业来说至关重要。它可能是 IP 转接提供商提供的一项附加服务，但在二级或三级互联网服务提供商中较为常见。 

g.IP 转接与 IP 对等：选择哪一个？ 

IP 转接是网络为全面接入互联网而支付的一项服务。对等互联则是互联网服务提供商之间通常免费的相互数据交换。它是流量相似的网络的理想选择。选择取决于网络是需要全球接入（转接）还是平衡流量交换（对等）。

h.IP 转接与 IP 传输：有哪些区别？ 

IP 转接就是将数据从互联网上的一个地方传输到另一个地方。它是一种逻辑连接，可以让你访问互联网并发送和接收数据。IP 传输则是传输数据的物理基础设施。它是组成互联网的电缆、路由器和其他设备。

结语。

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