Кіріспе

Интернет-провайдерлер трафикті алмасатын интернет-инфрақұрылымы. Интернет-алмасу пункттері (IXes немесе IXPs) – IP желілерінің ортақ платформалары болып табылады, олар қатысушы интернет-провайдерлеріне (ISP) өздерінің желілеріне бағытталған деректерді алмасуға мүмкіндік береді. IXP-тер әдетте бірнеше жеке желілерге, яғни деректер орталықтарына бұрыннан қосылған жерлерде орналасқан және қатысушыларын қосу үшін физикалық инфрақұрылымды (коммутаторларды) пайдаланады. Ұйымдық тұрғыдан алғанда, көптеген IXP-тер – оларға қатысатын желілердің (яғни сол IXP-ге қатысатын ISP жиынтығының) тәуелсіз, коммерциялық емес бірлестіктері болып табылады. IXP-терге негізгі балама – жеке пиринг, онда ISP-лер өз желілерін тікелей бір-бірімен байланыстырады. IXP-тер ISP-нің трафигінің үстіңгі транзит провайдерлері арқылы жеткізілуі тиіс бөлігін азайтады, соның салдарынан олардың қызметтерінің бір бит жеткізу құнын төмендетеді. Бұдан әрі, IXP арқылы қол жетімді маршруттардың көбеюі маршрутизация тиімділігін арттырады (маршрутизаторларға қысқа маршруттарды таңдауға мүмкіндік беру арқылы) және қателерге төзімділікті жақсартады. IXP-лер желілік эффект сипаттамаларын көрсетеді.

Тарих

Интернет-алмасу нүктелері Желілік қолжетімділік нүктелері немесе NAP ретінде пайда болды, бұл Аль Гордың Ұлттық ақпараттық инфрақұрылым (NII) жоспарының маңызды бөлігі болды. Бұл жоспар АҚШ үкіметінің NSFNET дәуірінен (интернетке қолжетімділік үкімет тарапынан қаржыландырылған және коммерциялық трафикқа тыйым салынған кезде) қазіргі коммерциялық интернетке өтуді анықтады. Төрт Желілік қолжетімділік нүктесі (NAP) Желілік қызмет көрсетушілердің (NSP) трафикті алмасатын, мемлекеттік қаржыландырылатын NSFNET интернет магистраліның орнына құрылған, деректерді берудің көшкін нүктелері ретінде белгіленді. Ұлттық ғылым қоры төрт NAP-ты қолдауға келісімшарттар жасады: біреуін MFS Datanet компаниясына Вашингтондағы MAE East үшін, ал қалған үшеуін Sprint, Ameritech және Pacific Bell компанияларына Нью-Йоркте (нақтырақ айтқанда, Пеннсокен, Нью-Джерси штаты), Чикаго және Калифорниядағы әртүрлі жобалар мен технологияларға негізделген жаңа нысандар құру үшін берді. Бұл стратегия көшкін кезең ретінде тиімді болды, үкімет қаржыландыратын академиялық тәжірибе ретінде интернеттің бастапқы кезеңінен қазіргі заманғы интернетке көшуге көмектесті. Қазіргі интернетте көптеген жеке сектор компаниялары өзара ынтымақтастықпен желілер желісін құрып, интернет-жолақты интернет-алмасу нүктелерінде өндіріс орындарынан пайдаланушыларға жеткізеді. Бұл ауысу өте уақтылы болды, өйткені ол индустрияның жаңадан қалыптасу кезеңіндегі ANS CO+RE дауларынан кейін болды. Бұл дау конгресс тыңдауларына әкелді, нәтижесінде NSF коммерциялық трафикті тасымалдайтын желілерді қолдауға және пайдалануға рұқсат беретін заң қабылданды, сондай-ақ NSF бас инспекторының NSFNET басқаруын тексеруіне (айтарлықтай мәселелер табылған жоқ) және коммерциялық операторлардың үшінші тараптарға тәуелсіз немесе бейтарап алмасу нүктелерінде бір-бірімен байланысқа түсу қажеттігін түсінуіне себеп болды. Үш телекоммуникациялық операторы басқаратын NAP-тар федералдық субсидиялар тоқтатылғаннан кейін тез ұмытылып кетті, бірақ MAE East тағы он бес жыл бойы дамыды, ал оның батыс жағалаудағы әріптесі MAE West жиырма жылдан астам уақыт бойы жұмыс істеді. Бүгінде "Желілік қолжетімділік нүктесі" термині тек тарихи қызығушылық тудырады, өйткені бұрынғы төрт көшкін NAP-тар ұзақ бұрын жойылды және олардың орнына жүздеген заманауи интернет-алмасу нүктелері пайда болды. Дегенмен, испан тілінде сөйлейтін Латын Америкасында бұл термин әлі де аз дәрежеде қолданылады, олар NAP-ты IXP-пен шатастырады.

Функция

IXP-ның басты мақсаты – желілердің үшінші тарап желілері арқылы емес, бір-бірімен тікелей байланысуына жағдай жасау. Тікелей байланыстың негізгі артықшылықтары – төмен құн, жылдамдық және жолақты кеңдік. Екі желі де бір қалада орналасқан тікелей байланыс деректердің бір желіден екіншісіне басқа қалаларға, тіпті басқа құрлықтарға дейін жүру қажеттілігін жояды, осылайша жылдамдықты арттырады. Үшінші артықшылық – жылдамдық, әсіресе қашықтық байланыстары нашар дамыған аймақтарда көрінеді. Жақсы дамыған байланысы жоқ аймақтардағы интернет-провайдерлер деректерді тасымалдау үшін Солтүстік Америка, Еуропа немесе Жапониядағы провайдерлерге қарағанда 10-100 есе көп төлеуі мүмкін. Сондықтан, мұндай провайдерлердің интернетке қосылуы шектеулі және баяу болады. Бірақ, жергілікті IXP-қа қосылу арқылы олар деректерді шексіз және ақысыз жіберуге мүмкіндік алады, бұл көршілес провайдерлердің клиенттері арасындағы жолақты кеңдікті едәуір арттырады. IXP-да ашық пірлер (public peering) жүзеге асырылады, ал жеке пірлер (private peering) желілер арасындағы тікелей байланыстар арқылы жасалады.

Техникалық операциялар

Әдеттегі IXP бір немесе бірнеше желілік коммутаторлардан тұрады, оларға қатысушы провайдерлердің әрқайсысы қосылады. Коммутаторлар пайда болғанға дейін IXP-тер көбінесе оптоволокнолық қайталайтын байланыс (FOIRL) хабтарын немесе Fiber Distributed Data Interface (FDDI) сақиналарын қолданды, ал 1993 және 1994 жылдары Ethernet және FDDI коммутаторлары қолжетімді болғанда оларға көшті. Асинхронды трансферт режимі (ATM) коммутаторлары 1990 жылдардың соңында бірнеше IXP-де қысқа мерзімге қолданылды, олар нарықтың шамамен 4% құрады, ал Стокгольмдегі NetNod IXP SRP/DPT қолдануға тырысты, бірақ Ethernet басымдық алды және қазіргі барлық интернет-алмасу коммутаторларының 95% астамын құрайды. Қазіргі заманғы IXP-лерде барлық Ethernet порттарының жылдамдықтарын кездестіруге болады, кішкентай дамып келе жатқан елдердегі IXP-лерде қолданылатын 10 Мбит/с порттардан бастап, Сеул, Нью-Йорк, Лондон, Франкфурт, Амстердам және Пало-Альто сияқты ірі орталықтардағы біріктірілген 10 Гбит/с порттарға дейін. Мысалы, Амстердамдағы AMS IX және Франкфурттағы DE CIX-те 100 Гбит/с порттары бар.

Бизнес операциялары

IXP-тің негізгі бизнес және басқару үлгілері мыналарды қамтиды: IXP жұмыс істеуге байланысты шығындар туындаған жағдайда, олар әдетте барлық қатысушылар арасында бөліседі. Қымбат тұратын IXP-лерде қатысушылар айлық немесе жылдық төлем төлейді, бұл әдетте пайдаланатын портының немесе порттардың жылдамдығына байланысты белгіленеді. Трафик көлеміне негізделген төлемдер сирек кездеседі, себебі олар IXP-тің өсуіне кедергі келтіруі мүмкін. Кейбір IXP-лер жаңа қатысушыға қажетті коммутатор порты мен медиа адаптерлерінің (гигабит интерфейс түрлендіргіштері, кішкентай форма факторлы қосылатын қабылдағыштар, XFP қабылдағыштар, XENPAK және т.б.) құнын өтеу үшін орнату ақысын алуы мүмкін.

Жол қозғалысы алмасуы

IXP-те екі қатысушы арасындағы интернет-трафик алмасу олардың арасындағы BGP маршруттау конфигурациялары арқылы қамтамасыз етіледі. Олар өздерінің мекенжайларына немесе басқа ISP-лерге қосылатын мекенжайларға, мүмкін басқа механизмдер арқылы маршруттарды жариялауды таңдайды. Басқа тарап осы маршруттарды қабылдап, трафикті сәйкесінше бағыттауға немесе оларды елемей, осы мекенжайларға жету үшін басқа маршруттарды пайдалануға құқылы. Көп жағдайда, ISP-де басқа ISP-ге тікелей байланыс болады және IXP арқылы басқа ISP-ге (әдетте назарда ұсталмайтын) маршрутты қабылдайды; тікелей байланыс үзілген жағдайда, трафик IXP арқылы бағытталады. Осылайша IXP резервтік байланыс қызметін атқарады. Егер осы шарттар орындалса және желілік қызметтерді сатып алу үшін нарық құруға мүмкіндік беретін келісімшарттық негіз болса, IXP кейде «транзиттік биржа» деп аталады. Мысалы, Ванкувер транзиттік биржасы бір орталықта қызмет көрсететін провайдерлердің «сауда орталығы» ретінде сипатталады, бұл провайдерді ауыстыруды жеңілдетеді, «жаңа провайдерге VLAN алудай оңай». VTE BCNET ұйымымен басқарылады, ол мемлекеттік мекеме. Жасыл кеңжолақты схемаларды және бәсекеге қабілетті телекоммуникациялық қызметтерді жақтаушылар транзиттік биржаларды әрбір муниципалитеттік желіге белсенді түрде кеңейтуді ұсынады, соның арқасында бәсекелес қызмет провайдерлері монополияға тәуелді болмай, қолданыстағы телефон жабдықтарына қызмет көрсету үшін бейне хостингтері мен PSTN коммутаторлары сияқты жабдықтарды орналастыра алады. 1992 жылы интернет магистральдық желісі таратылып, IXP жүйесіне көшкеннен бері IXP-де алмасылған интернет-трафик көлемі интернет жолақтығының өндірісі туралы деректердің басты көзі болып табылады: оның уақыт өте қалай өсетіні және қайда өндірілетіні туралы мәліметтер осы деректердің негізінде анықталады және уақыт өте келе жақсарылған.