Internet结构和ISP

把关系比较密集的，在一个运营商的网络，比如中国教育科研网，有交换设备、主机、链路，这个子系统我们称为ISP网络。互联网就是由这些ISP网络通过网络互联设备，就是路由器，构建而成的。ISP网络中还包括很多小的ISP网络。是网络的网络。

互联网结构：网络的网络

• 端系统通过接入ISPs（Internet Service Providers）连接到互联网
  • 住宅、公司和大学的ISPs
• 接入ISPs相应的必须是互连的
  • 因此任何2个端系统可相互发送分组到对方
• 导致的“网络的网络”非常复杂
  • 发展和演化是通过经济的和国家的政策来驱动的

问题：给定数百万接入ISPs，如何将它们互联在一起

方案1：将每两个ISPs直接相连，那么就会有 n(n - 1) / 2 = O(n²)的连接 -->这个方案不可拓展

方案2：

选项：将每个接入ISP都连接到全局ISP（全范围内覆盖）？

客户ISPs和提供者ISPs有经济合约

竞争：但如果全局ISP是有利可为的业务，那会有竞争者

合作：通过ISP之间的合作可以完成业务的扩展，肯定会有互联，对等互联的结算关系

【互联网交换中心（Internet Exchange Point）是不同电信运营商之间为连通各自网络而建立的集中交换平台，互联网交换中心在国外简称IX或IXP，一般由第三方中立运营】

【对等ISP互联可以通过IXP或者peering link（对等连接——我出一条线，你出一条线，接在一起）的方式】

然后业务会细分（全球接入和区域接入），区域网络将出现，用与接入ISPs连接到全局ISPs

然后内容服务提供商网络（Internet Content Providers，e.g.，Google，Microsoft，Akamai）可能会构建它们自己的网络，将它们的服务、内容更加靠近端用户，向用户提供更好的服务，减少自己的运营支出

【ICP是提供业务的，如百度、谷歌，ISP是提供网络接入的。ISP收费贵，运营商ICP可以通过布置自己的DC(数据中心机房)来降低成本。】

在网络的最中心，一些为数不多的充分连接的大范围网络（分布广、节点有限、但是之间有着多重连接）

• “tier-1" commercial ISPs,国家或者国际范围的覆盖
• content provider network:将它们的数据中心接入ISP，方便周边用户的访问；通常私有网络之间用专网绕过第一层ISP和区域

Internet结构：network of networks

• 松散的层次模型
• 中心：第一层ISP（如UUNet,BBN/Genuity,Sprint,AT&T)国家/国际覆盖，速率极高

• • 直接与其他第一层ISP相连（通过peer或者IXP互联）
  • 与大量的第二层ISP和其他客户网络相连

• 第二层ISP:更小些的（通常是区域性的）ISP
  • 与一个或多个第一层ISPs，也可能与其他第二层ISP（最终是通过合作，拓展用户范围）

• 第三层ISP与其他本地ISP
  • 接入网（与端系统最近）

互联网结构：网络的网络

• 很多内容提供商（如：Google）可能会部署自己的网络，连接自己的在各地的DC(数据中心)，走自己的数据
• 连接若干local ISP和各级（包括一层）ISP，更加靠近用户

ISP之间的连接

        1. POP：高层ISP面向客户网络的接入点，涉及费用结算（上级和下级的关系，不对等）【高层ISP接入底层的ISP】

• • 如一个低层ISP接入多个高层ISP，多宿（multi home)

        2. 对等接入：2个ISP对等互联，不涉及费用结算

        3. IXP：多个对等ISP互联互通之处，通常不涉及费用结算

• • 对等接入

        4. ICP自己部署专用网络，同时和各级ISP连接