Wer stellt den Internetdienst für Internetdienstanbieter (ISPs) bereit?

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Ich habe mich kürzlich gefragt, wie die Infrastruktur des Internets wirklich funktioniert.

Ich weiß, dass ich einen Internetdienstanbieter (ISP) habe, der meine Verbindung zum Internet bereitstellt.

Was ich aber nicht weiß, ist: Wer stellt dem ISP das Internet zur Verfügung? Und wer liefert es ihnen? Gibt es eine endlose Schleife, die uns alle miteinander verbindet?

internet internet-connection isp

— James Mertz
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Schildkröten den ganzen Weg nach unten, wie sie sagen

— Reid

10

Wir sind alle miteinander verbunden ... im Großen Kreis des Lebens.

— Iszi

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Ich dachte, das wäre eine lahme Frage gewesen. Es stellte sich heraus, dass ich falsch lag.

— Irfan

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Ich hoffe das wird nicht geschlossen. Es ist eine interessante Frage, die alles andere als trivial ist (im Gegensatz zu manchen Menschen).

— sleske

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Denken Sie daran, es geht manchmal um den "Geist des Gesetzes", nicht um den "Buchstaben des Gesetzes". Diese Frage ist ein wenig offen / kein Problem, scheint aber vernünftig, hat eine echte Frage, die beantwortet werden kann und ist gut geschrieben. Scheint mir vernünftig.

— nhinkle

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Wie finde ich die Infrastruktur des Internets heraus?

Nehmen wir an, wir kennen weder die Geschichte des Internets noch haben wir Zugriff auf Online-Ressourcen, die uns dies erklären. Die einzige Möglichkeit zu erfahren, wie die Internet-Infrastruktur aufgebaut ist, besteht darin, zu den Wurzeln zurückzukehren. Nutzen Sie vorhandene Protokolle, um herauszufinden, wie unser Internet aufgebaut ist.

Insbesondere definiert das Internet Control Message Protocol (ICMP) die Echoanforderung und die Echoantwort. Indem Sie die Lebensdauer von IP-Paketen bei jeder Iteration um 1 erhöhen, können Sie jeden nächsten Hop auf dem Pfad zu Ihrem Ziel finden. Auf diese Weise können Sie eine Hopfenliste zwischen Ihnen und Ihrem Ziel erstellen , die klassische Traceroute .

Unter Windows können Sie verwenden tracert; unter Linux und Mac OS X können Sie verwenden traceroute.

Machen wir also eine Traceroute von Belgien in die USA. Stapelaustausch sieht aus wie ein gutes Ziel.

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]

Interessanterweise wissen wir jetzt, dass Belgien, London und New York alle mit Level3 verbunden sind . Level3 kann als ISP für ISPs angesehen werden. Sie verbinden einfach mehrere ISPs. Hier ist ein Bild davon, wie es verbunden ist:

Gehen wir in die entgegengesetzte Richtung, China! Das erste, was ich finden konnte, ist die Suchmaschine Baidu.

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

Nun, nicht viele Informationen über die chinesischen ISPs, aber wir haben zumindest Tinet gefunden . Hier ist ein schönes Bild von ihrer Website, das zeigt, wie sie mit den verschiedenen ISPs verbunden sind:

Sie haben einfach eine Wolke von Hopfen über den relevanten Teil der Welt verteilt, den sie bedienen, und an den Endpunkten stellen sie eine Verbindung zu den ISPs her. Der Grund, warum sie eine Wolke aus Hopfen haben, ist die Zuverlässigkeit, denn wenn einige Hopfen herausfallen ...

Wenn Sie dies einige Male wiederholen, können Sie sich ein Bild davon machen, wie alles miteinander verbunden ist .

Welche Netzwerkebenen gibt es?

Die riesigen Netzwerke, die wir durch Trace-Routing gefunden haben, werden als Tier 1-Netzwerke bezeichnet.

Obwohl es keine Behörde gibt, die Ebenen von Netzwerken definiert, die am Internet teilnehmen, ist die häufigste Definition eines Tier-1-Netzwerks eine, die jedes andere Netzwerk im Internet erreichen kann, ohne IP-Transit zu erwerben oder Vergleiche zu bezahlen.

Nach dieser Definition ist ein Tier-1-Netzwerk ein transitfreies Netzwerk, das mit jedem anderen Tier-1-Netzwerk vergleichbar ist. Aber nicht alle durchgangsfreien Netze sind Tier-1-Netze. Es ist möglich, durch Bezahlung des Peerings oder Zustimmung zu Siedlungen für den Transit frei zu werden.

Gemeinsame Definitionen von Tier 2- und Tier 3-Netzen:

Tier 2: Ein Netzwerk, das mit einigen Netzwerken vergleichbar ist, aber dennoch IP-Transit erwirbt oder Abrechnungen bezahlt, um mindestens einen Teil des Internets zu erreichen.

Tier 3: Ein Netzwerk, das ausschließlich Transit von anderen Netzwerken kauft, um das Internet zu erreichen.

Wenn Sie von der Internet-Backbone-Seite aus zu Tier-1-Netzwerken durchklicken, wird eine Liste der aktuellen Tier-1-Netzwerke angezeigt:

AT & T aus den USA

Cogent Communications aus den USA

Centurylink (ehemals Qwest und Savvis) aus den USA

Deutsche Telekom AG aus Deutschland

GTT (ehemals Tinet) aus USA / Italien

Level 3 Kommunikation aus den USA

Telecom Italia Sparkle aus Italien

Telefonica Global Solutions aus Spanien

Verizon Business (ehemals UUNET) aus den USA

TeliaSonera International Carrier aus Schweden-Finnland

NTT Communications aus Japan

Tata Communications aus Indien

Orange aus Frankreich

XO Communications aus den USA

Zayo Group aus den USA

Es ist nicht bekannt, ob AOL Transit Data Network (ATDN)es sich noch um ein Tier 1-Netzwerk handelt.

Warten Sie, was ... Was ist Peering?

Diese Netzwerke sind über einen als "Peering" bekannten Prozess miteinander verbunden. Der meiste Verkehr muss über mindestens zwei verschiedene Netze der obersten Ebene laufen, um sein Ziel zu erreichen, und die Netze sind mit Peering-Vereinbarungen überbrückt. Dies funktioniert normalerweise so, dass sich jede Vertragspartei verpflichtet, x Datenverkehr für die andere Partei in ihrem Netzwerk weiterzuleiten und umgekehrt. Bei diesen Vereinbarungen wird normalerweise kein Geld ausgetauscht, es sei denn, eine Seite sendet oder empfängt wesentlich mehr Daten als die andere.

Große Unternehmen können auch ihre eigenen Peering-Beziehungen einrichten. Zum Beispiel hat Netflix seine eigene Peering- und Netzwerkinfrastruktur direkt mit mehreren Tier-1-Netzwerken eingerichtet, sodass der Datenverkehr auf jedem der beliebten US-Breitband-ISPs sowohl billiger als auch für Endbenutzer günstiger ist.

Siehe diese Wikipedia-Seite zu Peering .

Auf diesen Seiten gibt es noch viel mehr zu lesen. Diese Antwort gibt eine allgemeine Vorstellung, das Entdecken aller Details bleibt dem Leser als Übung überlassen. Sie können Fragen zu diesem Thema in den Kommentaren unten stellen ...

— Tamara Wijsman
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Vielleicht wäre dies auch als Blog-Post geeignet?

— Ivo Flipse

10

Weil es nie eine Option war, es kurz und einfach zu halten: D Ausgezeichnete Antwort. +1

— Doomsknight

2

Vielleicht ist es nützlich, Internet Exchange Points zu erwähnen ? Sie geben an, dass viele Tier-2-Anbieter Peering-Vereinbarungen haben, erwähnen jedoch nicht, wie sie dies physisch tun.

— MSalters

@MSalters: Ich werde versuchen, das später zu untersuchen und herauszufinden, was ich tun kann. Bitte beachten Sie, dass ich den Peering-Teil nicht geschrieben habe. Nikcub war großzügig genug, um es der Antwort hinzuzufügen ... :)

— Tamara Wijsman

2

Zusammenfassend für die USA: Die Telefongesellschaft.

— Joshua Drake

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Grundsätzlich wie Tom beschrieben. Um seine Worte in eine Allgemeinheit zu fassen, gibt es mehrere Internet-Backbones, die miteinander verbunden sind. ISPs arbeiten mit diesen Internet-Backbones und verkaufen dann Bandbreite an ihre Benutzer. Niemand besitzt das Internet wirklich, da es Millionen von Servern umfasst. Es gibt jedoch zentrale Hubs (Backbones), die die Internetverbindung mehrerer Personen zu bestimmten Websites und Servern erheblich beeinträchtigen können. Wenn ein Backbone in Colorado ausfällt, kann dies verhindern, dass Benutzer der US-amerikanischen Ostküste die Verbindung zu Servern an der Westküste verlieren. Sie haben jedoch weiterhin Zugriff auf ihre eigenen Ostküstenserver (vorausgesetzt, der Datenverkehr wird in diesem Beispiel nicht durch Colorado geleitet).

Wenn Sie sich fragen, warum eine Webseite möglicherweise nicht geladen wird und andere Personen sich über dieselben Dinge in Ihrer Nähe beschweren, schaue ich mir die Gesundheitsberichte im Internet an .

Ich habe gerade diesen Schnappschuss gemacht. Es sieht so aus, als ob zwischen Cogent und AT & T eine hohe Latenz besteht, die einige Benutzer davon abhalten könnte, auf bestimmte Websites zuzugreifen oder die Antworten zu verzögern.

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SouthPark Bild als verwandtes Thema Spaß geworfen.

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— Kobaltz
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Es war aus der Folge "Over Lodging", in der das Internet ausfiel. Niemand hatte Internetzugang und niemand konnte die Lösung finden. Das Bild oben war das "Rückgrat" des Internets, das das Problem verursachte. South Park machte sich darüber lustig, indem er das Backbone wie einen Linksys WRT54G-Router aussehen ließ. Einer der Jungen zog den Stecker heraus und steckte ihn wieder ein. Das Internet wurde wiederhergestellt.

— Kobaltz

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Wie Sie auf dem Bild oben sehen können, handelt es sich eher um eine Maschen- / neuronale Netzwerkform als um eine „Endlosschleife“. Informationen zur Funktionsweise der Verbindungen finden Sie unter:

///

zu den ISP's gebracht von:

— Verschwörung
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3

Das Internet ist eine Sammlung von Netzwerken. Die meisten Netzwerke müssen etwas bezahlen, um Daten an andere Netzwerke zu senden oder zu empfangen. Dies schließt das Netzwerk in Ihrem Zuhause ein, auch wenn das "Netzwerk" nur 1 Computer hat. Tier-1-Netzwerke müssen nicht bezahlen, um Daten miteinander zu senden oder zu empfangen. Die Tatsache, dass sie nicht für das Privileg bezahlen, Datenverkehr zu senden / zu empfangen, ist die Hauptsache, die (inoffiziell) definiert, was ein Tier 1-Netzwerk ist.

Beachten Sie, dass die rechtlichen Vereinbarungen, die diese Tier-1-Spieler untereinander haben, normalerweise vorsehen, dass jedes Netzwerk, das sie zum kostenlosen Senden / Empfangen von Daten zulassen, sich verpflichten muss, nicht zu viel mehr zu senden, als sie empfangen.

— Mozzis
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Ich glaube, der Ausdruck, nach dem Sie in Ihrem ersten Satz gesucht haben, war: " Eine Reihe von Röhren ."

— Nick Stauner

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ISPs und andere große Netzwerke sind miteinander verbunden. Es gibt zwei Haupttypen von Verbindungen, "Peering" und "Transit" (und einige Variationen zwischen diesen beiden).

"Peering" -Verbindungen sind in der Regel, aber nicht immer "abwicklungsfrei" (kein Netzwerk bezahlt das andere für das Peering, obwohl eine gewisse Zahlungsvereinbarung für die physische Verbindung erforderlich ist) und ermöglichen den beiden Netzwerken und ihren Kunden, miteinander zu kommunizieren . Peering ist nicht transitiv. Wenn A Peer mit B und B Peer mit C sind, erhält A keinen Weg nach C.

Das Peering kann entweder über eine direkte Verbindung zwischen den beiden Netzwerken oder über Vermittlungsstellen erfolgen. Austauschpunkte stellen eine Verbindung (fast immer ein Ethernet-Netzwerk) zwischen vielen Anbietern bereit, sodass Peering zwischen Anbietern möglich ist, die nur eine geringe Menge Verkehr austauschen. Wenn zwei Anbieter viel Datenverkehr austauschen (heutzutage anhaltende Gigabits pro Sekunde), ist es in der Regel wirtschaftlicher, eine direkte Verbindung herzustellen.

Auf einer "Transit" -Verbindung besteht eine Provider-Kunden-Beziehung. Der Transitanbieter stellt dem Transitkunden (gegen Gebühr) die Konnektivität zum gesamten Internet zur Verfügung. Ein Kunde kann aus Redundanzgründen oder zur Bereitstellung kürzerer Routen mehrere Transitanbieter verwenden.

An der Spitze des Baums befinden sich eine Handvoll großer Anbieter, die als "Tier 1" -Netzwerke bekannt sind. Diese Netzwerke kaufen keinen Transit von irgendjemandem, stattdessen stehen sie sich alle gegenüber.

— Plugwash
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