Peering, IP Transit ve Otonom Sistemler

Şu anda İnternet 25.000'den fazla Otonom Sistemden (AS) oluşmaktadır. Bir Otonom Sistem, 'Net'te kiminle trafik alışverişi yapacağına bağımsız olarak karar verebilir ve erişim için üçüncü bir tarafa bağlı değildir.

İnternet servis sağlayıcıları, barındırma sağlayıcıları, telekomünikasyon tekelcileri, çok uluslu şirketler, okullar, hastaneler ve hatta bireylerin ağlarında Otonom Sistem olabilir; tek ihtiyacınız olan tek bir "AS numarası" ve sağlayıcıdan bağımsız IP numaraları bloğudur. Bunlar Regional Internet Registry kuruluşlarından bu blokları alınabilir (RIPE, ARIN, APNIC, LACNIC ve AFRINIC gibi). Bir ağ daha büyük veya daha küçük olsa da teknik ve ekonomik olarak eşit olasılıklara sahiptirler.

(Çoğu kuruluş ve birey, diğer ağlara özerk olarak bağlanmaz, ancak bir ISS aracılığıyla bağlanır. Son kullanıcını, ISP'sinden IP Transit satın alır.)

Bir son kullanıcıdan başka bir son kullanıcıya trafik akması için, bu ağların bir ara bağlantı mekanizmasına sahip olması gerekir. Bu ara bağlantılar, iki ağ arasında doğrudan veya trafiği taşımayı kabul eden bir veya daha fazla başka ağ yoluyla olabilir.

Dünyadaki tüm ağlarla doğrudan bağlantı kurmak neredeyse imkansız olduğundan çoğu ağ bağlantısı dolaylıdır. (FLAG ve AT&T gibiler yaklaşabilir, ancak küresel ağ kapsamı iddiasında bulunamazlar.) Dünyanın bir ucundan diğerine bunu yapmak için, trafik çoğu zaman birkaç dolaylı ara bağlantı yoluyla aktarılır. Son kullanıcı ağlarının doğrudan ve dolaylı olarak birbirine bağlanmasına izin veren ekonomik düzenlemelere "Peering" ve "Transit" adı verilir.

Peering, iki veya daha fazla özerk ağ, trafik alışverişi yapmak için doğrudan birbiriyle bağlantı kurduğunda. Bu genellikle ara bağlantı veya trafik için ücret alınmadan yapılır.

Transit, Bir otonom ağ, başka bir otonom ağ ile diğer tüm ağlar arasında akan trafiği taşımayı kabul ettiğinde. Hiçbir ağ diğer tüm ağlara doğrudan bağlanmadığından, geçiş sağlayan bir ağ, trafiğin bir kısmını bir veya daha fazla diğer geçiş ağları üzerinden dolaylı olarak iletecektir. Bir aktarım sağlayıcısının yönlendiricileri, diğer ağlara, geçiş satın almış olduğu ağa trafik taşıyabileceklerini duyurur. Toplu taşıma sağlayıcısı, hizmet için bir "geçiş ücreti" alır.

Eşleme kuralları göz önüne alındığında, bir ISP'nin ağını, müşteri tabanını, gelirlerini ve kârlarını oluşturmaya ve büyütmeye çalışırken nasıl davranacağını inceleyebiliriz. ISP müşterilerine hizmet verebilmek için onları kendi ağına bağlamalıdır. ISP'nin ağının maliyetleri sabit olarak görülebilir, ağda trafik olmazsa maliyetler de artmaz.

ISP'nin diğer ağa bağlanmak için bir bağlantı noktası ve hat için ödeme yapması gerekeceğinden, Peering biraz daha maliyetlidir, ancak kurulu bir eşleme bağlantısı üzerinden trafik için ek bir maliyet yoktur.

Transit trafik en pahalıdır. ISP'nin ne kadar trafiğe ihtiyacı olduğunu tahmin etmesi gerekecek ve herhangi bir ekstra trafik ekstra maliyete neden olacaktır. ISP fazladan trafikle karşı karşıya kalırsa (büyük ölçekli P2P kullanımını düşünün), ilk önceliği trafiği kendi ağında tutmak olacaktır. Yapamazsa, eşlemeyi kullanacak ve son çare olarak geçiş için ödeme yapacaktır.

Her ISP'nin tüm dünya ile bağlantı kurabilmek için bir miktar aktarım satın alması gerekecek ve direnç sağlamak için bir ISP birden fazla aktarım sağlayıcısı seçecektir. Transit paraya mal olur ve ISP büyüdükçe transit faturası da artacaktır. ISP, transit faturasını azaltmak için eşler arası uygun ağlar arayacaktır. İki ağı, doğrudan birbirine bağlanmanın (peering) maliyetleri, birbirlerinden geçiş satın alma maliyetlerinden daha düşük olduğundan bu işlem teşvik edici ve olumlu sonuçlar doğurur.

Peering maliyetleri, ağları birbirine bağlamak için gerekli L1 ve L3 yatırımlarından oluşmaktadır. Bir eşleme kurulduktan sonra, bir bit göndermenin marjinal maliyeti sıfırdır. Daha sonra, bu iki ağ arasında trafik göndermek oldukça ekonomik hale gelir. İki ağ arasında 1Gbit bağlantı tesis edilmişse tam 1Gbit bağlantıyı kullanabilirler. Ancak aktarımda, teknik olarak 1Gbit ara bağlantı kurmak mümkün olsa da, ne kadar transit satın alınmışsa o miktarda transit yapılabilecektir.

Peering’in bir diğer önemli sınırlaması, yalnızca bir eşin son kullanıcılarından veya geçiş satın almış olduğu ağlardan gelen trafiğe açık olmasıdır. Bir ISP, peering yaptığı veya transit satın aldığı diğer ağlara eş olduğu bir ağa yönelik bir yol duyurmaz. Rotayı duyurmuş olsaydı, akranları için kendi ağı üzerinden ücretsiz geçiş imkanı sağlar veya daha da kötüsü, başka bir ağdan satın aldığı transit hizmetini bir akranına ücretsiz olarak verirdi.

İki ağ bir yerde peering kararı verdiğinde, bu konum anında diğer ağlar için de içinde değerli bir yer haline gelir. Bu değer artışı, giderek daha fazla ağın belirli yerlerde kümelenmesine neden olur. İnternet tarihinde, ilk başta bu konumların akademik ağların birbirine bağlandığı yerlerde ve daha sonra büyük ortak yerleşim tesislerinde olduğunu görebiliriz. Peering’i kolaylaştırmak için, bu yerlerde İnternet değişim noktaları (IXP'ler) oluşturulmuştur. Avrupa'da bu IXP'ler tipik olarak kâr amacı gütmeyen dernekler iken, ABD'de özel işletmeler olarak faaliyet göstermektedirler.

Ara bağlantı kurmak isteyen tüm taraflar arasına tek bir switch koymak, her ara bağlantı için bir switch’e bir hat ve bir bağlantı noktası ayırmak yerine tek bir bağlantıyla (genel ara bağlantı) tüm taraflara ulaşmayı mümkün kılar. Bu, IXP'lerin tarafsız ve müşterilerinin işine dahil olmamalarını gerektirir, eşleme ve geçiş süreci ağlara bağlıdır ve IXP, switch’lerin teknik işleyişinden sorumludur. Ancak bu peering yalnızca IXP aracılığıyla gerçekleşeceği anlamına gelmez. Değişimin bu ara bağlantı için bir yedek görevi görebildiği değiş tokuşu atlayan doğrudan ara bağlantılarında olabileceğini unutmayın.

İnternet değişim noktasının bulunduğu yerde giderek daha fazla ağ ortaya çıktığında, bu konum yalnızca peering için değil, aynı zamanda transit alım ve satım için de değerli hale gelir. Bu, toplu trafik satan diğer sağlayıcılar için büyük bir avantajdır. Transit tedarikçilerdeki artış daha fazla rekabete ve dolayısıyla transit maliyetlerinin düşmesine neden olacaktır.

Ağlar büyüdükçe, bazıları henüz yerel İnternet alışverişinde bulunmayan ağlarla daha fazla trafik alışverişinde bulunacaktır. Ağların bulunduğu başka bir yere doğrudan bağlantı satın almanın maliyeti, geçiş maliyetlerinden daha düşükse, ağ düşük maliyetli konuma doğru genişleyecektir. Orta ve büyük ağların Amsterdam, Londra, Frankfurt ve Paris'in IXP'lerinde neredeyse her zaman mevcut olacağı açıktır. Bu şehirlerde, birbirine bağlanacak birçok ağ vardır ve toplu taşıma ücretleri de en düşük seviyededir.

• Geçiş ücretlerinden kaçınmak için olabildiğince çok peering edinin.
• İşinizi ve ağınızı genişletmek için peering’ten elde edilen kazancı kullanın.
• Sağlayıcıların peering yapması çekicidir çok daha fazla ağa ulaşmanın yolu budur.
• Peering maliyetlerini daha da düşürmek, olabildiğince çok ağı bir araya getirmek ve rekabetin arttırmak için IXP'ler oluşturun.

Otonom Sistemler

Bir Otonom Sistem (AS), önekleri ve yönlendirme ilkeleri ortak yönetim kontrolü altında olan bir yönlendiriciler koleksiyonudur. Bu bir ağ hizmeti sağlayıcısı, büyük bir şirket, bir üniversite, bir şirketin bir bölümü veya bir şirketler grubu olabilir. AS, söz konusu kuruluşa atanmış olan ve AS dışındaki sistemlere tek bir yönlendirme ilkesi sağlayan, IP önekleri adı verilen bir IP adres bloğu grubunu temsil eder. IP öneki, CIDR biçiminde ifade edilen bir IP adresleri grubudur. Otonom Sistemler, İnternette yönlendirme için iki seviyeli bir hiyerarşi oluşturur.

Otonom Sistemleri arasında yönlendirme AS'nin dışındadır ve bir AS'nin başka bir AS'ye trafik göndermesine izin verir. Çoğu kuruluşun otonom sistemler aracılığıyla birbirine bağlanmadığını, sadece otonom bir sistemi olan tek bir ISP'ye bağlandığını unutmayın.

Bir AS içindeki yönlendiriciler, AS içindeki düğümler arasındaki yönlendirmeyi yöneten bir İç Ağ Geçidi Protokolü (IGP) kullanır. Yaygın dahili ağ geçidi protokolleri arasında RIP, OSPF, IS-IS, EIGRP ve ayrıca IGRP gibi bazı tescilli protokoller bulunur. Bir Otonom Sistem içinde yönlendirme (AS içi yönlendirme) bu AS'nin içindedir ve dışındakiler için görünmezdir. AS yöneticisi, hangi yönlendirme algoritmasının çalışması gerektiğine karar verir.

Bir AS'deki ana bilgisayardan başka bir AS'deki ana bilgisayara trafik akması için, otonom sistemlerin birbirine bağlanması gerekir. Çoğu AS, birbiriyle doğrudan bir bağlantı paylaşmaz, bu durumda veri trafiği, trafiği taşımayı kabul eden diğer AS'lerin ağları üzerinden yönlendirilebilir. Bu protokolün ismi Dış Ağ Geçidi Protokolüdür. (EGP) BGP sürüm 4, Sınır Ağ Geçidi Protokolü, AS'ler arası yönlendirme için standart EGP'dir. Gelecekte bir noktada, İnternet'in OSI Alanlar Arası Yönlendirme protokolü olan IDRP'yi (Inter-Domain Routing Protocol) benimsemesi bekleniyor.

Etki Alanları Arası Yönlendirme Protokolü (IDRP) OSI adreslemesini desteklemek için BGP'ye bir devrim olarak oluşturuldu, ancak şu anda kimse kullanmıyor çünkü;

• Oldukça karmaşık parçalardan oluşur.
• O zamandan beri IDRP tarafından sunulan geliştirmeler BGP'nin sonraki sürümlerine taşındı.
• BGP ile uyumlu değildir bir AS tarafından benimsenmesi, hala BGP kullanan ağın geri kalanıyla birlikte çalışabilirliğini bozabilir.

Inter-AS Yönlendirme

Yönlendirme ilkesi, yönlendirme bilgilerinin AS'ler arasında nasıl değiş tokuş edildiğini tanımlar. Örneğin, iki AS'nin, ASx ve ASy'nin, iki ağ geçidi yönlendiricisi arasındaki bir bağlantı yoluyla birbirine bağlandığını varsayalım. ASx'in bir IP önekiyle tanımlanan bazı ağlara nasıl ulaşılacağını bildiğini varsayalım. Bu ağ ASx’in içinde olabilir veya onun dışında olabilir. ASy'nin başka bir ağa, nasıl ulaşılacağını bildiğini varsayalım.

NET – 1 üzerindeki sistemlerin NET – 2 üzerindeki sistemlere mesaj gönderebilmesi ve bunun tersi için, trafiğin ASx ve ASy arasında akması gerekecektir. Bu, ASx'in NET – 1'e giden bir rotası olduğunu ASy'ye duyurması gerektiği ve ASy'nin NET – 2'ye giden rotası olduğunu ASx'e duyurması gerektiği anlamına gelir. Bunu yapmak için dış ağ geçidi protokolü kullanılır. ASx ve ASy daha sonra bu bilgiyi kabul edip etmemeye karar verebilir. (Bu ağlara giden daha iyi yollar varsa onlar tercih edilir).

AS Ataması

Bir AS, ASN (Otonom Sistem Numarası) olarak adlandırılan, kendisiyle ilişkilendirilmiş küresel olarak benzersiz 32 bitlik bir numaraya sahiptir. Bir Otonom Sistem, İnternet üzerindeki diğer Otonom Sistemler ile yönlendirme bilgilerini değiş tokuş ederse, benzersiz bir ASN'ye sahip olması gerekir. Bu numara, dış yönlendirme bilgilerinin değiş tokuşunda, özellikle de BGP, Sınır Ağ Geçidi Protokolü aracılığıyla birden çok AS üzerinden yolların tanımlanmasında kullanılır. AS numaraları, kuruluşlara ülkeleri için Bölgesel İnternet Tescil Kurumu (RIR) tarafından atanır. Her RIR, IANA'dan mevcut AS numaralarının bloklarını alır. Süreç, IP adreslerinin atanmasına benzer. Şu anda 42.000'den fazla otonom sistem var. AS numaralarının üst düzey IANA atamalarının listesi http://www.iana.org/assignments/as-numbers/as-numbers.xml adresindedir.

Bir ISP'ye tek bir bağlantısı ve tek bir IP adres bloğu (tek önek) olan bir ağ için ASN gerekli değildir. Bu ağın öneki, sağlayıcının AS tarafından yönetilmelidir çünkü bu ağın harici yönlendirme politikası, sağlayıcısınınki ile aynıdır. Otonom sistemler birden çok bağlantıya sahiptir. Bir özerk sistem, hata toleransı, ağın farklı bölümlerine erişim ve bu farklı bölümler arasındaki trafiği yönlendirmek için çoğu kez diğerlerine Otonom Sistemlere bağlanır. Her otonom sistem, kiminle trafik alışverişi yapacağına karar verebilir.

İnternet Katmanları, Eşleme ve Geçiş

AS'lerin çoğu birbirine bağlı olmadığından, trafiklerini diğer AS'ler üzerinden yönlendirmeleri gerekir.

1. Katman ISP'ler, geçiş için başka herhangi bir ağa ödeme yapmak zorunda olmayanlardır. Diğer tüm 1. kademe ağlarla peering (dünya çapında bunlardan yalnızca on dördü vardır). Herhangi bir IP adresi verildiğinde, 1. Seviye bir ISP, bu adrese yönlendirme yapabilen üst düzey bir ISP'ye doğrudan bağlanabilir.

Peering anlaşmaları mutlaka geçişli değildir. AS1, AS2 ile peering yapıyorsa ve AS3 ile AS2 ile peering yapıyorsa, AS2'nin trafiğinin AS3'e taşıma zorunluluğu yoktur. Buna izin verilip verilmeyeceği, teknik bir karardan ziyade bir iştir. Bir ISP transit ilişkisi ile internet erişimi satarsa, yönlendirici olarak hareket etmeyi kabul etmesi ve trafiği bir AS'den bağlantısının olduğu başka bir AS'ye taşıması anlamına gelir. Tam veri yolu, elbette farklı AS'ler aracılığıyla birden fazla geçiş atlamasını içerebilir. Bir AS, genellikle her bağlantıdaki trafiği ölçer ve bir geçiş ücreti alır.

Bir Tier 2 ISP İnternetin en azından bazı bölümlerine bağlanmak için Transit satın almak zorunda kalabilir. Geçiş ücretleri nedeniyle, pek çok Tier-2 ISP, doğrudan yapabildikleri kadar çok Tier-1 ve Tier-2 ISP'lerle eşleme ilişkileri kurmaya çalışacaktır.

Internet Altyapısı, geniş özerk sistemlerin, tipik Tier-1 ağlarını bağlayan önemli bağlantıların toplamıdır. İnternet gibi, çok sayıda şirket, üniversite ve diğer kuruluşlar tarafından yönetilen dağıtılmış bir altyapıdır.