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谁向互联网服务提供商 (ISP) 提供互联网服务？

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谁向互联网服务提供商 (ISP) 提供互联网服务？

最近我一直在思考互联网的基础设施究竟是如何运作的。

我知道我有一个互联网服务提供商 (ISP) 为我提供互联网连接。

但我不知道的是：谁向 ISP 提供互联网？ 谁向他们提供这些能源？是否存在一个永无止境的循环，最终将我们所有人联系在一起？

答案1

如何了解互联网的基础设施？

假设我们不知道互联网的历史，我们也没有任何在线资源可以解释这一点。那么，学习互联网基础设施如何构建，我们要回归本源。利用现有的协议来探索我们的互联网是如何构建的。

具体来说，互联网控制消息协议或 ICMP 定义 Echo 请求和 Echo 回复。通过每次迭代将 IP 数据包的生存时间增加 1，您可以找到通往目标的路径上的每个下一跳。这允许您获取您和目标之间的跳数列表，即经典的路由追踪。

在 Windows 上，您可以使用tracert；在 Linux 和 Mac OS X 上，您可以使用traceroute。

因此，让我们从比利时到美国进行跟踪路由；Stack Exchange 看起来是一个很好的目标。

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]

有趣的是，我们现在知道比利时、伦敦和纽约都与级别3。Level3 可以看作是 ISP 到 ISP 的 ISP，它们只是将多个 ISP 互连。下面是其连接方式的图片：

我们去相反的方向吧，中国！我找到的第一个东西是搜索引擎百度。

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

好吧，关于中国 ISP 的信息不多，但我们至少找到了蒂内特。这是他们网站的一张漂亮图片，展示了他们如何与各个 ISP 连接：

他们只是在他们所服务的世界相关地区散布了一系列跳数，并在端点连接到 ISP。他们拥有一系列跳数的原因是为了可靠性，因为当某些跳数出现故障时...

如果你重复几次，你就会明白一切都相互关联。

那么，有哪些网络层级？

我们通过跟踪路由发现的大型网络被称为 Tier 1 网络。

虽然没有权威机构对参与互联网的网络层级进行定义，但最常见的一级网络定义是无需购买 IP 传输或支付结算即可到达互联网上的所有其他网络的网络。

根据此定义，一级网络是与其他所有一级网络对等的无传输网络。但并非所有无传输网络都是一级网络。通过支付对等费用或同意结算，可以实现无传输。

第 2 层和第 3 层网络的常见定义：

  • 2级：与某些网络对等的网络，但仍购买 IP 传输或支付结算以覆盖至少部分互联网。

  • 第 3 级：仅购买从其他网络的转接以到达互联网的网络。

如果你点击一级网络从 Internet Backbone 页面您可以看到当前 Tier 1 网络的列表：

  • 来自美国的AT&T
  • 来自美国的Cogent Communications
  • 美国 Centurylink（原 Qwest 和 Savvis）
  • 德国电信公司
  • GTT（原 Tinet）来自美国/意大利
  • 来自美国的 3 级通讯
  • 意大利电信Telecom Italia Sparkle
  • 西班牙电信全球解决方案
  • 美国 Verizon Business（原 UUNET）
  • 瑞典-芬兰 TeliaSonera 国际运营商
  • 日本NTT通信公司
  • 印度塔塔通信公司
  • 来自法国的橙子
  • 来自美国的XO Communications
  • 美国Zayo集团

目前尚不清楚它是否AOL Transit Data Network (ATDN)仍是一级网络。

等等，什么……什么是对等互连？

这些网络通过称为“对等”的过程相互连接。大多数流量需要经过至少两个不同的顶级网络才能到达目的地，并且这些网络通过对等协议桥接。这种工作方式通常是协议的每一方都承诺在其网络上为另一方路由 x 量的流量，反之亦然。这些协议中通常不涉及金钱交易，除非一方发送或接收的数据比另一方多得多。

大型公司也可以安排自己的对等关系。例如，Netflix 已与多个一级网络直接安排了自己的对等和网络基础设施，以便其流量既便宜又更接近每个美国热门宽带 ISP 上的最终用户。

看到这个维基百科关于 Peering 的页面。

这些页面上还有更多内容可供阅读；这个答案给出了一个总体思路，发现所有细节则留给读者作为练习。您可以在下面的评论中提出有关此主题的问题...

答案2

基本上就像汤姆描述的一样。概括地说，有几条互联网主干网相互连接。ISP 与这些互联网主干网合作，然后向其用户出售带宽。没有人真正拥有互联网，因为它由遍布各地的数百万台服务器组成。但是，有一些中央枢纽（主干网）可能会导致一些人与某些网站和服务器的互联网连接严重中断。基本上，如果科罗拉多州的主干网出现故障，它可以防止美国东海岸用户失去与西海岸服务器的连接。但是，他们仍然可以访问自己的东海岸服务器（假设此示例中的流量未通过科罗拉多州路由）。

如果你想知道为什么网页可能无法加载，并且你所在地区还有其他人抱怨同样的事情，那么我建议你看看网络健康報告。

我刚刚拍了这张快照。看来 Cogent 和 AT&T 之间的延迟很高，这可能会影响部分用户访问某些网站或延迟响应。

在此处输入图片描述

南方公园 (SouthPark) 图片作为相关主题的趣味内容加入其中。

在此处输入图片描述

答案3

从上图可以看出，它更像是一个网状/神经网络形状，而不是“永无止境的循环”。有关连接工作原理的信息，请参阅：

  1. https://en.wikipedia.org/wiki/Network_topology#Decentralization
  2. https://en.wikipedia.org/wiki/Connectionless_communication

///

  1. https://en.wikipedia.org/wiki/Encapsulation_(networking)
  2. https://en.wikipedia.org/wiki/Internet_Protocol#Reliability
  3. https://en.wikipedia.org/wiki/End-to-end_principle
  4. https://en.wikipedia.org/wiki/Packet_switching
  5. https://en.wikipedia.org/wiki/Internet_protocol_suite

由以下人员带给 ISP：

答案4

ISP 和其他大型网络相互连接。互连主要有两种类型：“对等”和“中转”（以及两者之间的一些变体）。

“对等”互连通常（但并非总是）“免结算”（两个网络都无需为对等互连向对方付费，尽管确实需要某种安排来支付物理连接费用），并允许两个网络及其客户相互通信。对等互连不是可传递的，如果 A 与 B 对等，而 B 与 C 对等，则 A 无法获得到 C 的路由。

对等连接可以在两个网络之间的直接链路上进行，也可以通过交换点进行。交换点为许多提供商提供互连（几乎总是以太网），使仅交换少量流量的提供商之间的对等连接成为可能。如果两个提供商交换大量流量（如今每秒持续千兆位），那么建立直接链路通常更经济。

在“中转”互连中，存在提供商与客户的关系。中转提供商向中转客户提供（收费）整个互联网的连接。客户可以使用多个中转提供商来实现冗余或提供更短的路线。

最顶端是少数几家大型提供商，被称为“一级”网络。这些网络不从任何一方购买传输，而是彼此对等连接。

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