пиринговые политики в интернет
Пиринговая политика провайдера – это набор административно-технических правил взаимодействия автономной системы этого провайдера с другими сетями. Как видим, для наличия собственной пиринговой политики эта АС должна быть. Если ее нет – то нет и собственной пиринговой политики, так как в этом случае за вас все решает владелец той автономной системы, которой вы пользуетесь, и влиять на нее вы не в состоянии.
Сделаем небольшое отступление и собственно вспомним, чем сеть интернет отличается от сетей телефонии. В первую очередь отсутствием строгой иерархичности, связанной с номерным (в данном случае, с IP) ресурсом. В самом деле, основной идеей создания интернет было именно избежание иерархичности и попытка сделать систему выживаемой при как можно более сильном нарушении связности (а если быть совсем точным, то при ядерном ударе Советского Союза по центрам связи США). Вторым существенным отличием является принципиальная разница между сеансовым (телефония) и пакетным (интернет) принципом построения сети. Если при сеансовом принципе канал может быть либо свободен, либо занят (соединение установлено, и параметры его четко стандартизированы), то при пакетном – загрузка канала может быть любой, от 0 до 100%, и при этом средняя допустимая скорость TCP-сессии или UDP-потока (то, что мы называем скоростью закачки) плавно уменьшается от максимума до нуля. Третий параметр, который не так заметен в телефонии, но уже важен в интернет – время ответа удаленного сервера, или ping. Важность этого параметра со временем увеличивается, так как появляется все больше сервисов, критичных к задержкам (например, онлайн-игры). Кроме того, задержка влияет даже на субъективную скорость работы в сети при обычном серфинге (скорость ответа DNS-серверов, скорость "разгона" TCP-сессий и т.д.).
К сожалению, с выходом сети интернет на коммерческую ниву за строительство интернет-сетей, особенно крупных, а так же за создание
законодательной базы операторов часто берутся люди, пришедшие из стандартной телефонии и мыслящие категориями этой самой телефонии. Это происходит потому, что сеть интернет строится у больших операторов поверх уже готовой сети телефонии, как еще один дополнительный сервис. Телефонисты пытаются "натянуть" телефонную иерархическую модель на сеть, которая задумывалась и создавалась по прямо противоположному принципу. А так как в пакетных сетях есть лишь плавное снижение скорости при увеличении загрузки вместо жесткого отказа как в сетях с коммутацией каналов – то дополнительно еще и возникает желание сэкономить на расширении каналов, ведь это "только чуть-чуть" уменьшит среднюю скорость TCP сессии, "никто ничего и не заметит"!
В телефонной сети есть понятие присоединения операторов, присоединяющего оператора и присоединяемого. Присоединяемый оператор получает от присоединяющего или вышестоящего блок номеров телефонов для своих пользователей. "Боковые" межоператорские связи не приветствуются, а зачастую вообще запрещены законодательно. Межоператорская маршрутизация звонков в подавляющем большинстве случаев выполняется статическими маршрутами. Кроме того, присоединяющий оператор гарантирует присоединяемому, что звонок "наверх" на любой существующий номер состоится, и будет скоммутирован канал связи стандартного надлежащего качества. Таким образом, для присоединяемого оператора вся мировая телефонная сеть сворачивается в точку – точку присоединения. Все предельно просто, не надо ни о чем думать. Вот только в случае разрыва межоператорского стыка абоненты присоединяемого оператора останутся без входящей связи. И если исходящую связь можно быстро исправить, создав еще одно присоединение, то входящую связь перемаршрутизировать сложно, а зачастую и невозможно. Но кроме маршрутизации номеров есть еще и понятие числа соединительных линий. Фактически, это количество абонентов, которые могут говорить одновременно. Понятное дело, что это число меньше, чем реальное число абонентов. Поэтому во время пиковой нагрузки (скажем, в новогоднюю ночь) многие абоненты не смогут совершить звонок, так как все соединительные линии оператора в точке присоединения будут заняты.
В сети интернет маршрутизация блоков адресов под управлением автономной системы осуществляется динамически. Это значит, что владелец блока адресов может на свое усмотрение создать стык с любым оператором в мире и проаннонсировать через него свою сеть, не уведомляя никого дополнительно. Так как интернет не иерархичен, то маршрутизация во всех узловых точках глобальной сети перестроится таким образом, чтобы обеспечить доступность вновь появившейся сети. Этот процесс инжектирования новой сети - растекания анонсов по мировым маршрутизаторам - обычно занимает 1-2 минуты и происходит полностью автоматически. И тут проявляется второе ключевое отличие интернета от телефонной сети: у каждой автономной системы может быть несколько стыков с другими операторами. При этом надежность включения в интернет такой автономной системы будет расти, так как для нарушения связности с интернет нужно, чтобы была потеряна связность со всеми присоединяющими операторами одновременно. Также будет улучшаться и качество работы, потому что мировые маршрутизаторы будут выбирать кратчайший путь из всех возможных.
Третьим ключевым отличием интернета является то, что с точки зрения присоединяемого оператора не все присоединяющие операторы равнозначны, как это имеет место быть в телефонии. Они зачастую очень сильно отличаются по качеству предоставляемого сервиса: загрузке своих внешних каналов (то есть средней скорости TCP сессии), задержкам до разных участков сети, типам каналов до них и так далее – то есть своей пиринговой политикой. Зачастую (особенно при выборе международной связности) мыслящие по-телефонному связисты по инерции выбирают одного-двух крупных (tier-1), известных и по их пониманию "хороших" присоединяющих операторов, предлагающих наименьшую цену за мегабит транзитного присоединения. В этом и заключается их внешняя пиринговая политика.
Вот тут как раз и стоит заметить, что в сети Интернет бывают три вида присоединений. Транзитом называется то, что обычно принято называть присоединением в телефонии – то есть присоединение с целью получения доступа в мировую сеть. При этом присоединяемый оператор платит присоединяющему за заказанное количество мегабит присоединения. Скорость стыка ограничивается не столько технической, сколько экономической целесообразностью.
Пирингом называется паритетное присоединение, при котором сети стыкуемых операторов открываются друг другу на максимальной технически возможной скорости бесплатно.
Клиентским стыком называется стык присоединяющего оператора с присоединяемым, и его емкость опять-таки ограничивается коммерческой
целесообразностью, но уже с другой стороны – со стороны клиента.
Некоторые операторы, обладающие интересными ресурсами, использующие монопольное положение и т.д., отказываются от предложений пиринга с другими, вынуждая их покупать клиентский стык или получать доступ через ряд транзитных операторов. Эти операторы называются операторами, ведущими закрытую пиринговую политику. Другие же, наоборот, стремятся строить пиринги со всем, кем только можно. Их называют ведущими открытую пиринговую политику (конечно, на практике бывает нечто среднее, но явно смещенное в ту или в другую сторону). Поскольку операторов в мире – великое множество, и с каждым даже в своем регионе построить физический канал связи просто нереально, были придуманы точки обмена трафиком. В упрощенном виде это некая среда коммутации (свитч), в которую включаются участники с целью построения логической прямой связности друг с другом посредством одного физического канала связи. Участие в точках обмена трафиком обычно стоит фиксированную сумму от нескольких сотен до тысячи (в случае 10-ти гигабитного стыка) долларов в месяц. Сравните это со стоимостью одного мегабита транзитного присоединения, которая составляет десятки долларов за мегабит даже в Европе и США.
Теперь самое время подойти к вопросу, почему качество сервиса у тех, кто ведет закрытую пиринговую политику, хуже, а себестоимость трафика при этом больше.
Так выглядит схема (рис. 1) включения оператора, ведущего закрытую пиринговую политику, где весь мир делится либо на присоединяющих операторов (апстримов), либо на присоединяемых клиентов.
Рис. 1.
Теперь посмотрим, как выглядит эта схема у операторов, которые ведут открытую пиринговую политику (см. рис. 2).
Рис. 2.
Как видим, во втором случае каналы к некоторым участкам сети шире. Это означает, что к этим сетям доступ будет осуществляться быстрее (скорость TCP-сессии будет больше), так как не будут использоваться не загруженные платные каналы связи, а широкие пиринговые каналы. Задержка отклика (ping) будет, как правило, меньше, так как используется прямая связность. В первом же случае сигнал из соседнего дома может идти через Америку и спутник, просто ввиду нежелания операторов договориться между собой о прямом пиринге.
Операторы, ведущие закрытую пиринговую политику, обычно пытаются парировать эти аргументы, говоря, что каналов у них "достаточно, в избытке" для хорошего качества работы. Это не так. Чтобы понять почему, заглянем в финансовую сторону межоператорских отношений. Если оператор будет покупать емкость "с избытком", то за этот избыток должны будут заплатить клиенты, и себестоимость мегабита у такого оператора вырастет, что негативно скажется на количестве клиентов. А учитывая, что в отличие от телефонной сети в интернете при перегрузках каналов не бывает резкого отказа в сервисе, а лишь плавно снижается средняя скорость – то тем более понятны мотивы выбора скорости платных стыков: "пока клиенты сильно не пищат – все прекрасно!"
Однако вернемся к финансам. Почему закрытая пиринговая политика ухудшает качество сервиса – мы уже разобрались. Теперь попытаемся понять, почему себестоимость мегабита в этом случае будет больше.
Дело в том, что открытая политика предполагает создание как можно большего числа пиринговых каналов, но для достижения полной связности с миром остатки сетей, которые не доступны через пиринги, приходится все-же получать через платные каналы магистральных операторов. Но поскольку часть сетей мы уже видим через пиринги, и часть трафика идет через них – магистральной емкости нам нужно сильно меньше! И если даже гигабитное участие в точках обмена будет стоить до 1000 долларов – то покупка гигабитного же транзитного канала потянет уже на несколько десятков тысяч долларов в месяц. Трафик из точек обмена оказывается дешевле при лучшем своем качестве!
Но зачем? Зачем тогда вести закрытую политику? Ответ прост: если вы ценны как оператор, с вашей сетью идет большой обмен трафиком – то интерес иметь с вами прямую связность можно конвертировать в деньги – то есть превратить потенциальный пиринговый стык в клиентский. А что же до клиентов тех, кто ведет закрытую пиринговую политику? Да, получается что именно за счет ухудшения сервиса для них их провайдер получает дополнительный заработок.
И напоследок коснемся момента хостинга. Где лучше размещать свои ресурсы? Дело в том, что ведущие закрытую пиринговую политику как правило содержат датацентры или партнерских хостинговых операторов с привлекательными ценами на размещение ресурсов. Ведь именно ресурсы являются той силой, заставляющей других операторов строить платные пиринги (по сути, клиентские подключения). Но нетрудно догадаться, что лучшая доступность сайта будет именно у ведущих открытую пиринговую политику, так как скорость их каналов связи не ограничена финансовыми условиями покупки, а связность друг с другом лучше. И опять-таки, именно за счет ухудшения сервиса для ресурсов (доступность лишь через ограниченные финансами платные каналы) такие операторы получают дополнительные деньги.
Max Tulyev, впервые опубликовано на NAG.ru.
Сделаем небольшое отступление и собственно вспомним, чем сеть интернет отличается от сетей телефонии. В первую очередь отсутствием строгой иерархичности, связанной с номерным (в данном случае, с IP) ресурсом. В самом деле, основной идеей создания интернет было именно избежание иерархичности и попытка сделать систему выживаемой при как можно более сильном нарушении связности (а если быть совсем точным, то при ядерном ударе Советского Союза по центрам связи США). Вторым существенным отличием является принципиальная разница между сеансовым (телефония) и пакетным (интернет) принципом построения сети. Если при сеансовом принципе канал может быть либо свободен, либо занят (соединение установлено, и параметры его четко стандартизированы), то при пакетном – загрузка канала может быть любой, от 0 до 100%, и при этом средняя допустимая скорость TCP-сессии или UDP-потока (то, что мы называем скоростью закачки) плавно уменьшается от максимума до нуля. Третий параметр, который не так заметен в телефонии, но уже важен в интернет – время ответа удаленного сервера, или ping. Важность этого параметра со временем увеличивается, так как появляется все больше сервисов, критичных к задержкам (например, онлайн-игры). Кроме того, задержка влияет даже на субъективную скорость работы в сети при обычном серфинге (скорость ответа DNS-серверов, скорость "разгона" TCP-сессий и т.д.).
К сожалению, с выходом сети интернет на коммерческую ниву за строительство интернет-сетей, особенно крупных, а так же за создание
законодательной базы операторов часто берутся люди, пришедшие из стандартной телефонии и мыслящие категориями этой самой телефонии. Это происходит потому, что сеть интернет строится у больших операторов поверх уже готовой сети телефонии, как еще один дополнительный сервис. Телефонисты пытаются "натянуть" телефонную иерархическую модель на сеть, которая задумывалась и создавалась по прямо противоположному принципу. А так как в пакетных сетях есть лишь плавное снижение скорости при увеличении загрузки вместо жесткого отказа как в сетях с коммутацией каналов – то дополнительно еще и возникает желание сэкономить на расширении каналов, ведь это "только чуть-чуть" уменьшит среднюю скорость TCP сессии, "никто ничего и не заметит"!
В телефонной сети есть понятие присоединения операторов, присоединяющего оператора и присоединяемого. Присоединяемый оператор получает от присоединяющего или вышестоящего блок номеров телефонов для своих пользователей. "Боковые" межоператорские связи не приветствуются, а зачастую вообще запрещены законодательно. Межоператорская маршрутизация звонков в подавляющем большинстве случаев выполняется статическими маршрутами. Кроме того, присоединяющий оператор гарантирует присоединяемому, что звонок "наверх" на любой существующий номер состоится, и будет скоммутирован канал связи стандартного надлежащего качества. Таким образом, для присоединяемого оператора вся мировая телефонная сеть сворачивается в точку – точку присоединения. Все предельно просто, не надо ни о чем думать. Вот только в случае разрыва межоператорского стыка абоненты присоединяемого оператора останутся без входящей связи. И если исходящую связь можно быстро исправить, создав еще одно присоединение, то входящую связь перемаршрутизировать сложно, а зачастую и невозможно. Но кроме маршрутизации номеров есть еще и понятие числа соединительных линий. Фактически, это количество абонентов, которые могут говорить одновременно. Понятное дело, что это число меньше, чем реальное число абонентов. Поэтому во время пиковой нагрузки (скажем, в новогоднюю ночь) многие абоненты не смогут совершить звонок, так как все соединительные линии оператора в точке присоединения будут заняты.
В сети интернет маршрутизация блоков адресов под управлением автономной системы осуществляется динамически. Это значит, что владелец блока адресов может на свое усмотрение создать стык с любым оператором в мире и проаннонсировать через него свою сеть, не уведомляя никого дополнительно. Так как интернет не иерархичен, то маршрутизация во всех узловых точках глобальной сети перестроится таким образом, чтобы обеспечить доступность вновь появившейся сети. Этот процесс инжектирования новой сети - растекания анонсов по мировым маршрутизаторам - обычно занимает 1-2 минуты и происходит полностью автоматически. И тут проявляется второе ключевое отличие интернета от телефонной сети: у каждой автономной системы может быть несколько стыков с другими операторами. При этом надежность включения в интернет такой автономной системы будет расти, так как для нарушения связности с интернет нужно, чтобы была потеряна связность со всеми присоединяющими операторами одновременно. Также будет улучшаться и качество работы, потому что мировые маршрутизаторы будут выбирать кратчайший путь из всех возможных.
Третьим ключевым отличием интернета является то, что с точки зрения присоединяемого оператора не все присоединяющие операторы равнозначны, как это имеет место быть в телефонии. Они зачастую очень сильно отличаются по качеству предоставляемого сервиса: загрузке своих внешних каналов (то есть средней скорости TCP сессии), задержкам до разных участков сети, типам каналов до них и так далее – то есть своей пиринговой политикой. Зачастую (особенно при выборе международной связности) мыслящие по-телефонному связисты по инерции выбирают одного-двух крупных (tier-1), известных и по их пониманию "хороших" присоединяющих операторов, предлагающих наименьшую цену за мегабит транзитного присоединения. В этом и заключается их внешняя пиринговая политика.
Вот тут как раз и стоит заметить, что в сети Интернет бывают три вида присоединений. Транзитом называется то, что обычно принято называть присоединением в телефонии – то есть присоединение с целью получения доступа в мировую сеть. При этом присоединяемый оператор платит присоединяющему за заказанное количество мегабит присоединения. Скорость стыка ограничивается не столько технической, сколько экономической целесообразностью.
Пирингом называется паритетное присоединение, при котором сети стыкуемых операторов открываются друг другу на максимальной технически возможной скорости бесплатно.
Клиентским стыком называется стык присоединяющего оператора с присоединяемым, и его емкость опять-таки ограничивается коммерческой
целесообразностью, но уже с другой стороны – со стороны клиента.
Некоторые операторы, обладающие интересными ресурсами, использующие монопольное положение и т.д., отказываются от предложений пиринга с другими, вынуждая их покупать клиентский стык или получать доступ через ряд транзитных операторов. Эти операторы называются операторами, ведущими закрытую пиринговую политику. Другие же, наоборот, стремятся строить пиринги со всем, кем только можно. Их называют ведущими открытую пиринговую политику (конечно, на практике бывает нечто среднее, но явно смещенное в ту или в другую сторону). Поскольку операторов в мире – великое множество, и с каждым даже в своем регионе построить физический канал связи просто нереально, были придуманы точки обмена трафиком. В упрощенном виде это некая среда коммутации (свитч), в которую включаются участники с целью построения логической прямой связности друг с другом посредством одного физического канала связи. Участие в точках обмена трафиком обычно стоит фиксированную сумму от нескольких сотен до тысячи (в случае 10-ти гигабитного стыка) долларов в месяц. Сравните это со стоимостью одного мегабита транзитного присоединения, которая составляет десятки долларов за мегабит даже в Европе и США.
Теперь самое время подойти к вопросу, почему качество сервиса у тех, кто ведет закрытую пиринговую политику, хуже, а себестоимость трафика при этом больше.
Так выглядит схема (рис. 1) включения оператора, ведущего закрытую пиринговую политику, где весь мир делится либо на присоединяющих операторов (апстримов), либо на присоединяемых клиентов.
Рис. 1.
Теперь посмотрим, как выглядит эта схема у операторов, которые ведут открытую пиринговую политику (см. рис. 2).
Рис. 2.
Как видим, во втором случае каналы к некоторым участкам сети шире. Это означает, что к этим сетям доступ будет осуществляться быстрее (скорость TCP-сессии будет больше), так как не будут использоваться не загруженные платные каналы связи, а широкие пиринговые каналы. Задержка отклика (ping) будет, как правило, меньше, так как используется прямая связность. В первом же случае сигнал из соседнего дома может идти через Америку и спутник, просто ввиду нежелания операторов договориться между собой о прямом пиринге.
Операторы, ведущие закрытую пиринговую политику, обычно пытаются парировать эти аргументы, говоря, что каналов у них "достаточно, в избытке" для хорошего качества работы. Это не так. Чтобы понять почему, заглянем в финансовую сторону межоператорских отношений. Если оператор будет покупать емкость "с избытком", то за этот избыток должны будут заплатить клиенты, и себестоимость мегабита у такого оператора вырастет, что негативно скажется на количестве клиентов. А учитывая, что в отличие от телефонной сети в интернете при перегрузках каналов не бывает резкого отказа в сервисе, а лишь плавно снижается средняя скорость – то тем более понятны мотивы выбора скорости платных стыков: "пока клиенты сильно не пищат – все прекрасно!"
Однако вернемся к финансам. Почему закрытая пиринговая политика ухудшает качество сервиса – мы уже разобрались. Теперь попытаемся понять, почему себестоимость мегабита в этом случае будет больше.
Дело в том, что открытая политика предполагает создание как можно большего числа пиринговых каналов, но для достижения полной связности с миром остатки сетей, которые не доступны через пиринги, приходится все-же получать через платные каналы магистральных операторов. Но поскольку часть сетей мы уже видим через пиринги, и часть трафика идет через них – магистральной емкости нам нужно сильно меньше! И если даже гигабитное участие в точках обмена будет стоить до 1000 долларов – то покупка гигабитного же транзитного канала потянет уже на несколько десятков тысяч долларов в месяц. Трафик из точек обмена оказывается дешевле при лучшем своем качестве!
Но зачем? Зачем тогда вести закрытую политику? Ответ прост: если вы ценны как оператор, с вашей сетью идет большой обмен трафиком – то интерес иметь с вами прямую связность можно конвертировать в деньги – то есть превратить потенциальный пиринговый стык в клиентский. А что же до клиентов тех, кто ведет закрытую пиринговую политику? Да, получается что именно за счет ухудшения сервиса для них их провайдер получает дополнительный заработок.
И напоследок коснемся момента хостинга. Где лучше размещать свои ресурсы? Дело в том, что ведущие закрытую пиринговую политику как правило содержат датацентры или партнерских хостинговых операторов с привлекательными ценами на размещение ресурсов. Ведь именно ресурсы являются той силой, заставляющей других операторов строить платные пиринги (по сути, клиентские подключения). Но нетрудно догадаться, что лучшая доступность сайта будет именно у ведущих открытую пиринговую политику, так как скорость их каналов связи не ограничена финансовыми условиями покупки, а связность друг с другом лучше. И опять-таки, именно за счет ухудшения сервиса для ресурсов (доступность лишь через ограниченные финансами платные каналы) такие операторы получают дополнительные деньги.
Max Tulyev, впервые опубликовано на NAG.ru.
Сетевые решения. Статья была опубликована в номере 12 за 2007 год в рубрике бизнес
