Какво представляват интернет точките за обмен и защо са толкова важни

Днешният интернет е доста по-различен спрямо структурата си, когато беше създаден. Той се е развил и превърнал в огромна и сложна глобална мрежа, която свързва милиарди хора и устройства. Дори само това е доста голямо предизвикателство. Но трябва да имаме предвид и постоянния ръст на нуждите от по-бързи връзки, увеличаващата се консумация на данни и очакваните светкавични времена за реакция на мрежите. И ако това не е достатъчно дори и самите програми вече са много по-големи и изискват повече трафик: ако преди 20 години една видеоигра беше 700МВ, то днес е съвсем нормално да е 50GB и дори повече.

За да се справят с всичко това, доставчиците на интернет услуги (ISP), хостинг компаниите и всички други участници в мрежата трябва да работят заедно. Основната идея на интернет е да бъде глобална мрежа, която позволява на хората да комуникират свободно и да се свързват помежду си и с компаниите, които искат. Принципът на съвместната работа е ключов за постигането на това.

Очевидно е, че няма как само една компания или институция да го направи самостоятелно. Най-добрият начин да се гарантира, че споменатите по-горе очаквания и изисквания са изпълнени е, чрез изграждането на качествена инфраструктура. Тя трябва да е способна да издържа на увеличаващото се натоварване и да осигурява ниско времезакъснение и висока скорост на всички потребители. Тук е ключова ролята на интернет точките за обмен (Internet Exchange Points или IXP).

Полагане на основите

Интернет не е една голяма мрежа. Всъщност е мрежа на мрежите. Може да го сравним с Вселената, в която има огромен брой галактики. Всяка галактика е индивидуална мрежа и има огромно разнообразие от различни мрежи по размер и структура. Всички планети, звезди и други обекти в тях пък са различните компании, потребители, устройства и сензори с техните собствени мрежи и връзки помежду им.

Въпросът е как да пътуваме между тези галактики/мрежи в реално време? Как може космически кораб/“пакет“ с данни да пропътува разстоянието от „галактика“, т.е. телефон в Япония до таблет в Испания веднага и без прекъсвания?

И ако мислите, че пътуването между галактики е сложно, представете си, че трябва да пътува не само един „кораб“, а огромен брой и те са във всички посоки. Има доста теории как да се осъществи пътуването с хипервисоки скорости в Космоса. Една от теориите е, че черните дупки са своеобразни портали и преки пътища, чрез които може да се съкращават огромни дистанции. Друга теория предполага, че свръхмасивните обекти могат да бъдат използвани за „катапултиране“ на космически кораби с много висока скорост с помощта на гравитацията.

И макар това да са само теории за междугалактически пътувания, пътешествията на данни между мрежите вече се реализират на практика. Едно от най-важните решения са именно интернет точките за обмен. Те имат ролята на пряк път и позволяват на връзките да спестяват много време и път между две устройства.

Защо са ни нужни интернет точки за обмен?

Нека да продължим примера с двете устройства в Япония и Испания. Очевидно е, че те не могат да бъдат свързани директно. Едното може да е свързано с интернет през частна W-Fi мрежа, която пък е свързана с местен интернет доставчик. Другото устройство може да бъде в център за данни или пък да е миниатюрен сензор в земеделска земя и също да е свързан с местен доставчик.

Дори само в тази ситуация вече имаме поне три или четири различни мрежи между двете устройства и те не са свързани директно помежду си. Данните ще трябва да пътуват до съседни мрежи на трети лица и да използват такива връзки докато достигнат крайната си дестинация.

Този подход води до няколко негативни ефекта за всички: всяко устройство, което изпраща и получава данни, ще трябва да чака повече време докато данните пътуват. Нужно е и доста по-сложно маршрутизиране и системи за управление на трафика, които да търсят най-краткия и директен път за всички изпратени данни. Също така означава, че повече данни ще преминават през мрежите без да са с дестинация за устройства в тях, т.е. транзитен трафик. Това повишава натовареността на мрежите и някои доставчици дори искат да им се плати, за да позволят такъв трафик. Разбира се, резултатът е повишаване на разходите на доставчиците като цяло, което ще увеличи и цените за крайните потребители и бизнес клиентите.

Как работят интернет точките за обмен?

Виждайки тези предизвикателства, би било много по-добре, ако имаме директни връзки между възможно най-много мрежи. Само че това би било изключително скъпо и практически невъзможно за мрежите, които са в различните краища на света. Ситуацията обаче се променя, когато наблизо има IXP.

Основният принцип на работа на точките за обмен е много семпъл. Те изграждат едно или повече физически места, към които могат да се свържат множество мрежи. След това IXP компанията управлява маршрутизирането и създава много по-къси и съответно бързи трасета. IXP може да пренасочи данните между своите физически точки и след това директно към мрежата, към която са насочени или към възможно най-малък брой допълнителни мрежи.

Крайният резултат е, че пакетите с данни ще преминат през значително по-малък брой мрежи на трети лица. Чрез такава интернет точка за обмен може да се създаде практически директна връзка между две мрежи, които иначе са много далеч една от друга. В това отношение IXP наподобяват плавателните канали, чрез които корабите си спестяват обикалянето около цели континенти и преминават за няколко дни вместо за няколко седмици. Това е много по-бързо и по-евтино.

Ползите от IXP

Интернет точките за обмен могат да се свързват както с мрежи, така и с други IXP и да създадат Layer 2 LAN мрежи. А данните пътуват много по-бързо в LAN среда именно, защото връзките между устройствата са по-директни с по-малко посредници между тях. При Layer 2 LAN принципът е същият, но на много по-голям мащаб и се използва професионално оборудване, което е способно да се справя с високи натоварвания и да осигури ниско времезакъснение и високоскоростна, стабилна връзка. Ето и някои от другите ползи, които интернет доставчиците и клиентите могат да използват, благодарение на IXP:

По-ниска латентност

Тъй като пакетите изминават по-малка дистанция и по-малко на брой точки, латентността (времезакъснението) за достигане от точка А то Б става по-малка. Това е от голяма полза за онлайн игри, стрийминг, комуникации, колаборативна работа, управление на заводи и сървъри от разстояние и още много други дейности.

Повишен капацитет

Тъй като мрежите обработват по-малко транзитен трафик, те имат повече капацитет за собствените си пиъри. Това означава, че могат да обработят по-големи натоварвания от клиентите си и да им предоставят по-добра цялостна услуга. Резултатът е и възможност за пренос на повече данни до други мрежи по по-ефективен начин.

Подобрени връзки

Тъй като целта на IXP е да осигури възможно най-директни връзки между мрежите, това води и до подобряване на стабилността и ефикасността им. Това е от особено голяма полза за по-малките мрежи, които искат да се свържат с големи доставчици на услуги и съдържание като Netflix и/или Amazon например. Пиъринг трасетата, т.е. директните връзки, имат средно 91% по-добра производителност при автономните системи (ASN) и имат до 95% по-малки закъснения спрямо транзитните трасета.

Намалени разходи

Благодарение на IXP, интернет доставчиците намаляват използването на платени транзитни трасета. Практиката показва, че в повечето случаи е по-скъпо да се плаща на други мрежи за обработка на трафика, отколкото е присъединяването към интернет точка за обмен. Също така собствената мрежа ще е под по-малко натоварване и съответно има по-малък риск за повреди. Резултатът е намаляване на разходите за поддръжка и управление на мрежата, което позволява увеличаване на инвестициите и по-ниски такси за клиентите.

Повишени приходи

Това може да е косвена полза, но има потенциал да е доста голяма. Когато мрежата ви е свързана с една или повече точки за обмен, цялостната ѝ репутация ще се подобри. Така тя ще стане по-привлекателна за специфични клиенти, които търсят интернет доставчик с добре развита и устойчива мрежа. А това означава повече потенциални клиенти, които са способни и готови да платят повече за качеството.

По-малко „разкачени“ пиъри

Макар повечето мрежи да искат да имат възможно най-много директни връзки, понякога се налага и „разкачването“ на такива. Причините за това могат да са най-различни – например неравнопоставеност между натоварванията, тактики между фирмите или дори политически. Каквато и да е причината, всеки процес по разкачване на пиъри може да причини доста проблеми за интернет трафика в даден район. IXP може да намали риска от подобни събития и ще може по-бързо и ефективно да се справи с промените.

Кой може да използва интернет точките за обмен

IXP не са достъпни за крайните потребители. Те са създадени, за да помогнат на по-големи организации и участници в глобалната интернет инфраструктура. Нужно е наличието на ASN. Ето кои са някои от потребителите на IXP:

Интернет доставчици

Доставчиците на интернет услуги от всякакви размери и всички региони имат най-голяма полза от използване на IXP. Благодарение на обменните точки, доставчиците намаляват разходите и се свързват с големи мрежи, които обикновено не биха обърнали внимание на малки, местни фирми. IXP помага на всички доставчици да изградят възможно най-добрите мрежови връзки.

CDN

Мрежите за доставка на съдържание (CDN) са „гръбнакът“ на много интернет страници. CDN осигуряват високоскоростни връзки и улесняват достъпа до съдържание. Интернет страниците масово използват CDN, защото това намалява обемния трафик към тях и CDN се справят с доставката на снимки, видео и друго съдържание с висока скорост и стабилност. Затова CDN също имат нужда от IXP, за да разполагат с бързо достъп до възможно най-много мрежи.

ИТ гиганти

Големите ИТ компании имат и огромни мрежи, като инвестират милиарди в инфраструктура. Очаквано, всеки интернет доставчик, CDN и други големи мрежи също искат да са свързани директно с тях, тъй като огромен брой от клиентите им използват техните услуги. Не е възможно да се свържат всички мрежи, но IXP може практически да постигне същия резултат с много по-малко усилия.

Други големи мрежи

Полза от връзката с IXP може да има и за доставчици на клауд услуги, както и големи корпорации и организации със служители по целия свят. Чрез IXP те могат да изградят по-стабилна услуга и среда за своите служители и партньори, които работят от разстояние.

Точките за интернет обмен имат много потенциал. Те ще продължават да имат все по-важна роля в интернет инфраструктурата. Очакванията са, че глобалният интернет трафик ще продължи да записва все по-голямо ускоряване на ръста си всяка година, особено с навлизането на интернета на нещата. Самите точки за обмен също ще трябва да се развиват и тук е мястото на NetIX.

NetIX е първо платформа и след това точка за обмен. Стандартните IXP позволяват на мрежите да се свързват с тях и да обменят интернет трафик помежду си само на определени места в даден град. NetIX е глобално дистрибутирана платформа и всяка мрежа може да се присъедини към нея, като използва някоя от нейните над 150 локации. Когато дадена мрежа се свърже с NetIX, тя може да използва всички услуги, като например Глобалния интернет обмен (GIX). Скоро ще ви запознаем с още по-подробни детайли как NetIX помага.

Ако искате да прочетете още статии от същия автор, вижте тази:

Как работи интернет инфраструктурата