最近気になっているのが、インターネットのインフラが本当にどうなっているのかということです
私は、インターネットへの接続を提供するインターネットサービスプロバイダ（ISP）があることを知っています
でも、わからないのは誰がISPにインターネットを提供しているのか？そして、誰が彼らにそれを供給しているのか？最終的には私たち全員を結びつける終わりのないループがあるのでしょうか？
352 James Mertz 2012-03-10
インターネットのインフラをどうやって把握するか？
インターネットの歴史について知らないとしましょう。その後、インターネットインフラストラクチャがどのように構築されているかを学ぶ唯一の方法は、ルーツに戻ることです。私たちのインターネットがどのように構築されているかを発見するために既存のプロトコルを使用しています
具体的には、Internet Control Message ProtocolやICMPでは、エコー要求とエコー応答を定義しています。IPパケットのTime To Liveを繰り返しごとに1ずつ増やしていくことで、ターゲットへのパス上の各次のホップを見つけることができます。これにより、自分とターゲットの間のホップのリストを取得することができます
Windowsではtracertを、LinuxとMac OS Xではtracerouteを使うことができます
では、ベルギーから米国への追跡調査をしてみましょう
Tracing route to stackexchange.com [64.34.119.12] over a maximum of 30 hops:
... redacted ...
5 10 ms 12 ms 12 ms te-3-3.car2.Brussels1.Level3.net [212.3.237.53]
6 11 ms 11 ms 15 ms ae-0-11.bar2.Brussels1.Level3.net [4.69.148.178]
7 20 ms 13 ms 15 ms ae-7-7.ebr1.London1.Level3.net [4.69.148.182]
8 16 ms 16 ms 18 ms vlan101.ebr2.London1.Level3.net [4.69.143.86]
9 83 ms 84 ms 87 ms ae-44-44.ebr1.NewYork1.Level3.net [4.69.137.78]
10 84 ms 93 ms 97 ms ae-71-71.csw2.NewYork1.Level3.net [4.69.134.70]
11 87 ms 96 ms 83 ms ae-2-70.edge1.NewYork1.Level3.net [4.69.155.78]
12 84 ms 93 ms 84 ms gig2-0.nyc-gsr-b.peer1.net [216.187.123.5]
13 87 ms 84 ms 85 ms gwny01.stackoverflow.com [64.34.41.58]
14 87 ms 82 ms 87 ms stackoverflow.com [64.34.119.12]
興味深いことに、ベルギー、ロンドン、ニューヨークはすべてLevel3に接続されていることがわかった。Level3 は ISP 間の ISP として見ることができ、複数の ISP を相互接続しているだけです。どのように接続されているかの画像がこちらです
逆の方向に行こう！中国最初に見つけられたのは、検索エンジンの百度（バイドゥ）です
Tracing route to baidu.com [123.125.114.144] over a maximum of 30 hops:
... redacted ...
5 12 ms 10 ms 12 ms ae0.anr11.ip4.tinet.net [77.67.65.177]
6 167 ms 167 ms 167 ms xe-5-1-0.sjc10.ip4.tinet.net [89.149.185.161]
7 390 ms 388 ms 388 ms as4837.ip4.tinet.net [77.67.79.150]
8 397 ms 393 ms 397 ms 219.158.30.41
9 892 ms * 392 ms 219.158.97.13
10 407 ms 403 ms 403 ms 219.158.11.197
11 452 ms 451 ms 452 ms 219.158.15.5
12 * 434 ms 434 ms 123.126.0.66
13 449 ms 450 ms 450 ms 61.148.3.34
14 432 ms 433 ms 431 ms 202.106.43.66
15 435 ms 435 ms 436 ms 123.125.114.144
まあ、中国の ISP についての情報はあまりないのですが、少なくとも Tinet を見つけました。ここでは、彼らが様々なISPとどのように接続しているかを示す彼らのサイトの素敵な写真があります
彼らは単純に、サービスを提供する世界の関連部分にホップの雲を広げており、エンドポイントではISPに接続しています。彼らがホップの雲を持っている理由は、いくつかのホップが落ちたときのために、信頼性のためです
これを何度か繰り返すと、すべてのものがつながっているというイメージが湧いてきます
では、どのようなネットワーク層があるのでしょうか？
トレースルーティングで見つけた巨大なネットワークは、Tier1ネットワークと呼ばれています
インターネットに参加しているネットワークの階層を定義する権威はありませんが、最も一般的な階層1ネットワークの定義は、IPトランジットを購入したり、決済を支払うことなく、インターネット上の他のすべてのネットワークに到達することができるネットワークです
この定義では、Tier 1 ネットワークとは、他のすべての Tier-1 ネットワークとピアリングするトランジットフリーのネットワークのことを指します。しかし、すべてのトランジットフリー・ネットワークがティア1ネットワークであるわけではありません。トランジットフリーになるには、ピアリングの料金を支払ったり、決済に同意したりする必要があります
Tier2とTier3ネットワークの一般的な定義
Tier 2: 一部のネットワークとピアリングしているが、IPトランジットを購入したり、インターネットの少なくとも一部に到達するために決済を支払ったりするネットワーク
Tier 3：インターネットに到達するために、他のネットワークからトランジットのみを購入するネットワーク
インターネットバックボーンのページからティア1ネットワークをクリックすると、現在のティア1ネットワークのリストが表示されます
- アメリカのＡＴ＆Ｔ
- アメリカのコジェント・コミュニケーションズ
- アメリカのセンチュリーリンク（旧QwestとSavvis）
- ドイツのドイツテレコム社
- アメリカ/イタリアのGTT（旧Tinet）
- アメリカからのレベル3通信
- イタリア発のテレコム・イタリア・スパークル
- スペインのテレフォニカ・グローバル・ソリューションズ
- 米国発のベライゾンビジネス（旧UUNET）
- TeliaSonera 国際キャリア スウェーデン-フィンランドから
- 日本発のNTTコミュニケーションズ
- インドのタタ通信
- フランスのオレンジ
- アメリカからのXO通信
- アメリカのザヨグループ
AOL Transit Data Network (ATDN)がまだTier1ネットワークであるかどうかは不明です
待って、何…ピアリングって何？
これらのネットワークは、「ピアリング」と呼ばれるプロセスを介して互いに接続します。ほとんどのトラフィックは、目的地に到達するために少なくとも2つの異なる最上位のネットワークを経由する必要があり、ネットワークはピアリングの手配でブリッジされます。通常、この方法では、契約の各当事者が自分のネットワーク上で相手のために x の量のトラフィックをルーティングすることを約束し、またその逆も約束することになります。一方の側が他方の側よりも多くのデータを送受信しない限り、これらの取り決めでは通常金銭のやり取りはありません
大企業は、独自のピアリング関係を手配することもできます。例えば、Netflix は独自のピアリングとネットワークインフラを複数の Tier 1 ネットワークと直接接続することで、米国の人気の高いブロードバンド ISP のそれぞれのトラフィックをより安く、よりエンドユーザーに近づけることができます
このWikipediaのピアリングに関するページを参照してください
この回答は一般的な考えを与え、すべての詳細を発見することは、読者に練習として残されています。このテーマについての質問は、下のコメント欄で受け付けています
369 Tamara Wijsman 2012-03-10
基本的にはトムさんの説明通りです。彼の言葉を大雑把に言うと、お互いに接続するインターネットのバックボーンがいくつかあります。ISPはこれらのインターネットバックボーンと連携し、ユーザーに帯域幅を販売しています。インターネットはどこにでもある何百万ものサーバーで構成されているため、実際にインターネットを所有している人はいません。しかし、いくつかのウェブサイトやサーバーへの複数の人々のインターネット接続に巨大な中断を引き起こす可能性がある中央ハブ（バックボーン）があります。基本的に、コロラド州のバックボーンがダウンした場合、それは西海岸のサーバーへの接続性を失う東海岸の米国のユーザーを防ぐことができます。しかし、彼らはまだ自分たちの東海岸のサーバーにアクセスすることができるでしょう（この例ではトラフィックがコロラドを経由していないと仮定しています）
Webページがロードされないことがあり、あなたの地域で同じことについて他の人々が文句を言っている理由を疑問に思っているならば、私はインターネットの健康レポートを見てみたいと思います
このスナップショットを撮ってみました。CogentとAT&Tの間に高いレイテンシーがあるように見えます
SouthParkの写真は、関連するトピックの楽しみとしてスローされます
54 kobaltz 2012-03-11
上の写真を見ていただければわかるように、「終わらないループ」というよりは、メッシュ/ニューラルネットワークの形をしています。接続がどのように動作するかについては、以下を参照してください
- https://en.wikipedia.org/wiki/Network_topology#Decentralization
- https://en.wikipedia.org/wiki/Connectionless_communication
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- https://en.wikipedia.org/wiki/Encapsulation_(networking)
- https://en.wikipedia.org/wiki/Internet_Protocol#Reliability
- https://en.wikipedia.org/wiki/End-to-end_principle
- https://en.wikipedia.org/wiki/Packet_switching
- https://en.wikipedia.org/wiki/Internet_protocol_suite
によってISPに持ち込まれました
6 conspiritech 2012-03-11
インターネットはネットワークの集合体です。ほとんどのネットワークは、他のネットワークとデータを送受信するために何かを支払わなければなりません。これには、たとえ「ネットワーク」が 1 台のコンピュータしか持っていなくても、あなたの家のネットワークが含まれます。Tier 1 ネットワークは、お互いにデータを送受信するためにお金を払う必要はありません。トラフィックの送受信の特権に対してお金を払っていないという事実こそが、（非公式には）Tier 1 ネットワークとは何かを定義する主な要素です
これらのTier 1プレイヤーがお互いに結んでいる法的な契約は、通常、無料でデータを送受信できるネットワークであれば、受信したデータよりも多くのデータを送信しないことに同意しなければならないことに注意してください
3 Mozzis 2012-03-12
ISPなどの大規模ネットワークは相互接続を行っています。相互接続には、主に「ピアリング」と「トランジット」の2つのタイプがあります（そして、この2つの間にはいくつかのバリエーションがあります）
“ピアリング」相互接続は、通常は「決済不要」ですが、必ずしもそうとは限りません（物理的な接続に支払うための何らかの取り決めが必要ですが、どちらのネットワークもピアリングのために他方に支払いをしません）、2つのネットワークとその顧客がお互いに通信できるようにします。ピアリングは遷移的なものではなく、AがBとピアリングし、BがCとピアリングした場合、AはCへのルートを取得しません
ピアリングは、2 つのネットワーク間の直接リンクで行われる場合と、交換ポイントを介して行われる場合があります。エクスチェンジポイントは、多くのプロバイダ間の相互接続（ほとんどの場合はイーサネットネットワーク）を提供し、少量のトラフィックしか交換しないプロバイダ間のピアリングを可能にします。2つのプロバイダが大量のトラフィック（最近では毎秒ギガビットを維持）を交換している場合は、通常はダイレクトリンクを設置した方が経済的です
トランジット」相互接続では、プロバイダと顧客の関係があります。トランジット・プロバイダーは、トランジット・カスタマーにインターネット全体への接続性を（有料で）提供します。顧客は、冗長性や短いルートを提供するために、複数のトランジットプロバイダーを使用することができます
ツリーの一番上には、「Tier 1」ネットワークと呼ばれる大手プロバイダーがあります。これらのネットワークは誰からもトランジットを買わず、その代わりにすべてのプロバイダーが相互にピア接続しています
0 plugwash 2018-05-01
