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      什么是互聯網骨干網,它是怎樣工作的

      發布時間:2020-04-24 12:00:47 ??文章來源:CDN高防 ??作者:封尉馨
      本文由封尉馨編輯,關鍵詞:互聯網骨干網,中國互聯網骨干網,骨干網,國外互,標題:什么是互聯網骨干網,它是怎樣工作的,主要內容講解的是:互聯網骨干網主要指的是國家級互聯網業務提供商,也就是在全國范圍內擁有骨干網的互聯網服務提供商,其中包括第一級骨干網和第二級骨干網。
      遨游世界對很多人來說是個美好的夢想,對數據包,卻是再平常不過的事情。例如當你坐在家中打開美國的一個站點時,網站數據包正迅速經過多個城市的路由器和海底光纜,才能夠送達硅谷的一個服務器。
      在這個過程中,不可忽視的就是交織成因特網的眾多骨干網。
      互聯網會產生大量的計算機到計算機的流量,要確保所有流量都可以在世界上任何地方之間傳輸,就需要大量匯聚的高速網絡,這些網絡統稱為互聯網骨干網,但是它是如何工作的呢?
      骨干網的起源
      局域網 | 城域網 | 骨干網 | 因特網
      √ 連接幾臺計算機叫做局域網;
      √ 連接整個城市的計算機叫做城域網;
      √ 將城市與城市之間的網絡連接起來則叫骨干網。
      √ 因特網實際上就是相互連接在一起形成網狀的許多骨干網。
      什么是互聯網骨干網,它是怎樣工作的
      “骨干網”一詞源于NSFNET, 是一種用于早期研究的網絡,由美國國家科學基金會出資興建,是一種大型網絡結構組成的廣域網,其作用能覆蓋幾千公里。至今仍在使用的分層結構模型,就是從早期的骨干網中脫胎而出。在這種模型中,本地服務提供商連接到區域服務,區域服務又依次連接到全國或全球的服務提供商。
      何為互聯網骨干網?
      顧名思義,這個稍顯拗口的名詞主要指的是國家級互聯網業務提供商(Internet Service Provider, ISP),也就是在全國范圍內擁有骨干網的互聯網服務提供商,其中包括第一級骨干網和第二級骨干網。
      按國際通用互聯方式分類
      正如連接城市之間的交通方式一樣,互聯網之間也存在著相互連接和交換信息的方式,如果按照互聯雙方交換信息的方式,可分為:
      √ 對等互聯
      √ 不對等互聯
      √ 部分對等互聯
      √ 付費對等互聯
      √ 部分不對稱互聯
      什么是互聯網骨干網,它是怎樣工作的
      按照互聯網骨干網互聯互通的維度分,又可以分為四種模式:
      √ 按照物理連接方式的不同可分為直接互聯和通過交換中心互聯;
      √ 按照互聯雙方交換信息的方式不同可分為不穿透互聯和穿透互聯√ 部分對等互聯;
      √ 按照結算模式的不同可分為付費互聯和免結算互聯;
      √ 根據路由開放程度的不同可分為一方對另一方開放部分路由的互聯和一方對另一方開放所有路由的互聯。
      從這些如此復雜的分類,我們不難看出,建立一個運作良好的互聯網骨干網,直接考驗著運營商的管理能力和技術水平。
      互聯網的骨干網是什么?
      像任何其他網絡一樣,互聯網由接入鏈路組成,這些接入鏈路將流量傳輸到高帶寬路由器,路由器又將流量從源地址通過最佳可用路徑傳輸到目的地址。其核心是由相互連接的、彼此對等的各個高速光纖網絡而構成的互聯網骨干網。
      單個獨立的核心網絡由一級互聯網服務提供商(ISP)所擁有。他們的網絡連接在一起。這些提供商包括 AT&T、CenturyLink、Cogent Communications,、Deutsche Telekom、Global Telecom and Technology (GTT)、NTT Communications、Sprint、Tata Communications,、Telecom Italia Sparkle、Telia Carrier和 Verizon。
      通過將這些長途網連接在一起,一級 ISP 們創建了一個他們可以訪問整個路由表的單一的全球性網絡,因此他們可以通過逐步層次化地增加本地 ISP 網絡來有效地將流量傳輸到其目的地。
      除了物理連接之外,這些骨干網提供商還通過一致的網絡協議 TCP/IP 融合在一起,這實際上是兩個協議,傳輸控制協議(transport control protocol)和互聯網協議(internet protocol),它們在計算機之間建立連接,以確保連接可靠,并將消息格式化為數據包。
      互聯網交接點(IXP)將骨干網連接在一起
      骨干網 ISP 在中立位置的對等點通過高速交換機和路由器連接其網絡。這些通常由第三方(有時是非營利組織)提供,以促進骨干網的統一。
      參與的一級 ISP 會幫助資助 IXP,但不向其他一級 ISP 收取流量傳輸費用,這種關系稱為無結算對等。這種協議消除了可能導致互聯網性能下降的潛在財務糾紛。
      在國內,互聯網骨干網現狀又如何?
      中國互聯網骨干網
      截止到現在,中國已經擁有了九大骨干網,它們分別是:
      ※ 中國公用計算機互聯網(CHINANET)
      ※ 中國科技網(CSTNET)
      ※ 中國教育和科研計算機網(CERNET)
      ※ 中國金橋信息網(CHINAGBN)
      ※ 中國聯通互聯網(UNINET)
      ※ 中國網通公用互聯網(CNCNET)
      ※ 中國移動互聯網(CMNET)
      ※ 中國國際經濟貿易互聯網(CIETNET)
      ※ 中國長城互聯網(CGWNET)
      推薦閱讀:收集整理的中國四大骨干網及ChinaNet詳細介紹
      就拿最典型的中國公用計算機互聯網CHINANET來說,其骨干網核心層由北京、上海、廣州、沈陽、南京、武漢、成都、西安等八大城市的核心節點組成。核心節點之間是為不完全網狀結構的,以北京、上海、廣州為中心的三中心結構。其他六個核心節點則分別以至少兩條高速ATM鏈路與這三個中心相連,另外,各省還建立了二級節點——如此設計和建設,大大保證了互聯網用戶的上網體驗。
      國外互聯網骨干網現狀
      不管是亞洲還是其他歐美發達國家,根據各國的具體市場不同,經濟制度的不同,互聯網骨干網的發展也各有千秋,我們可以從下圖的表格一窺究竟:
      什么是互聯網骨干網,它是怎樣工作的
      從上圖可以明確看出,由于各國的規制者普遍擔心嚴格的規定制度會阻礙網絡科技的發展,所以各國基本上大多采取不規制的管制政策。但是這并不代表著自由放任,市場的運行仍然是有章可循的,反壟斷法的存在迫使骨干網運營商不敢濫用其壟斷優勢。
      另外各國一級運營商大多都超過3家以上,這促進了互聯網骨干網運營商之間的競爭。競爭是網絡發展的關鍵,只有參與競爭的運營商越多,網間結算和用戶接入的費用就越低,這對于市場健康有序的發展至關重要。
      無論地球有多大,互聯網骨干網將其濃縮成一個村子,這就是網絡帶來的奇跡。隨著現代通信技術的飛速發展、數據、語音、視頻等業務傳輸快速增長,如何既能最大限度地利用資源、降低成本,又能確保網絡的安全性和服務質量;如何更加智能的流量管控技術能夠帶來更好的服務質量;如何更加簡潔的網絡結構將帶來更高的傳輸效率、更加可靠的網絡管理隊伍將帶來更加安全的網絡性能——相信這些帶給互聯網骨干網的不僅僅是挑戰,還有前所未有的機遇。
      骨干網有多快?
      互聯網骨干網由最快的路由器組成,可以提供 100Gbps 的線路速度。這些路由器由包括 Cisco、Extreme、華為、Juniper 和 Nokia 在內的供應商制造,使用邊界網關協議(BGP)在彼此之間路由流量。
      流量是如何進入骨干網的
      在 1 級 ISP 之下是規模較小的 2 級和 3 級 ISP。
      3 級 ISP 為企業和消費者提供了互聯網接入服務。這些提供商自己沒有接入互聯網骨干網,因此,他們自己無法將其客戶連接到數十億臺互聯網上的計算機。
      購買一級 ISP 提供商的接入非常昂貴。通常 3 級 ISP 與擁有自己網絡的 2 級(區域)ISP 簽訂合同,利用 2 級 ISP 的網絡將流量傳輸到有限的地理區域,但不能傳輸到所有互聯網上的設備。
      為此,2 級 ISP 與 1 級 ISP 簽約以訪問全球骨干網,并以這種方式使客戶可以訪問整個互聯網。
      這種方式使得來自世界一側的計算機的流量能夠連接到另一側的計算機。流量從源計算機流向 3 級 ISP,再路由到 2 級 ISP,再路由到 1 級骨干網提供商,再路由到正確的 2 級 ISP,最后路由到提供該數據的 3 級接入提供商連接的目標計算機。
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