Трафик по обмену

«СЕТИ И БИЗНЕС» • №5 (78) 2014

Игорь КИРИЛЛОВ

Точки обмена трафиком — необходимый фактор современного интернет-ландшафта, облегчающий жизнь как операторам, так и пользователям. В нашей стране этих точек уже немало, и появляются они не только в Киеве, но и в областных центрах

Согласитесь, не совсем удобно ехать из Киева в Харьков, скажем, через Амстердам. Даже при наличии многоразовой визы — это дольше и значительно дороже, чем проделать путь по прямой дороге между городами. Такая аналогия в целом подходит и для интернет-соединений. Значительная часть трафика генерируется и циркулирует внутри страны, и нет необходимости использовать международные каналы. А раз так, то надо обеспечить удобный и выгодный механизм взаимодействия национальных сетей. Эта идея лежала в основе первой в Украине точки обмена трафиком UA-IX. Но со времени ее появления в 2000 году многое изменилось — на рынок вышли достойные конкуренты, да и регионы проявляют самостоятельную активность. При этом многие отечественные операторы пользуются сразу несколькими точками обмена трафиком, а в будущем, возможно, будет создано некое «облако» из отдельных независимых площадок. Но это перспектива. Сейчас же точки обмена трафиком в нашей стране развиваются довольно быстро и независимо друг от друга. В последние несколько лет сформировался даже определенный конкурентный рынок подобных услуг. Пришло время в нем немного разобраться.

Взаимовыгодный обмен

Сеть Интернет, как известно, зародилась в США, и ее прообразом послужила военная ARPANET, которая затем переросла в научную NSFNET, соединяющую исследовательские и учебные учреждения по всей стране. Однако коммерческие компании быстро поняли выгоду такого способа передачи информации, вследствие чего Интернет начал свое победоносное шествие по миру. Довольно быстро в США появилось несколько крупных независимых сетей передачи данных (AGIS, MCI, PSINet, Sprint, UUnet, потом добавились и другие), находящихся на вершине интернет-иерархии. Их теперь принято называть сетями первого ранга — Tier I (т.е. подключенные к Интернету исключительно через пиринг-соединения). Каждая из них получала доступ к другим сетям своего уровня, а также к их клиентам. При этом обмен трафиком происходил бесплатно.

В 90-х годах крупные национальные сети начали активно развиваться и на европейском континенте, в том числе на постсоветском пространстве. Вместе с тем каждая из них была вынуждена покупать услуги доступа к остальной части Интернета у заграничных операторов. Даже сети, находящейся, скажем, в одном городе, для того чтобы обменяться контентом, вынуждены были передавать трафик через полмира. Не очень удобно, а главное — дорого, особенно с учетом быстрого роста новых подключений внутри страны. Поскольку пионерами Интернета в Европе были научные организации, которым было что сказать друг другу, то значительную часть данных можно было не выводить за пределы страны или ЕС. Логичным путем разрешения вопроса стало появление независимых точек обмена, или как их ещё называют Internet Exchange Point (IXP или коротко IX).

Первой подобной структурой в 1994 году стала лондонская LINX, затем, в 1995-м появились DE-CIX (Франкфурт-на-Майне) и MSK-IX (Москва), а в 1997-м – AMS-IX (Амстердам) и Netnod (Стокгольм). Эти IXP и сегодня являются мировыми лидерами как по количеству подключений, так и по объему проходящего через них трафика (табл. 1).

Крупнейшие мировые точки обмена трафиком (лето-осень 2014 года). Данные по состоянию на февраль 2012 года

Табл.1. Крупнейшие мировые точки обмена трафиком (лето-осень 2014 года). Данные по состоянию на февраль 2012 года

Примечательно, что еще два года назад в первой десятке находились и украинские точки обмена – UA-IX и DTEL-IX, теперь же они занимают позиции ближе к концу второй десятки. Точки обмена развивались и в США, но в отличие от Европы, где они были независимыми, в Америке такие структуры, как правило, являлись коммерческими проектами. Принципиальным моментом первых IXP была их нейтральность и подключение членов сетевого сообщества по принципу «все всем». Со временем появилась возможность индивидуального пиринга, когда отдельные участники предоставляют доступ в свою сеть только избранным субъектам на основе прямых договоренностей.

В целом же, по данным компании Packet Clearing House, на январь 2013 года в мире существовало 376 IXP (за год до этого их было 266). В девяти странах имеется более десяти национальных точек обмена трафиком, в том числе: в США (84), Бразилии и Франции (по 19), Японии и РФ (по 16), Германии (14), Великобритании (13), Швеции (12) и Австралии (11). Приблизительно четверть всех IXP имеют подсети IPv6. Всего по состоянию на май 2013 года точки обмена трафиком имелись в 95 странах на всех обитаемых континентах. Интересно, что по данным ITU, в мае 2013 года Интернет объединял 42 тыс. различных сетей по всему земному шару (рис. 1).

Схематическое изображение сети Интернет

Рис.1. Схематическое изображение сети Интернет

Крупные национальные ТХР могут иметь точки присутствия в других странах или подключаться к заграничным точкам обмена трафиком для международного взаимодействия интернет-провайдеров и различных организаций. Например, UA-IX включена в европейскую точку обмена Euro-IX.

Отметим, что основными субъектами IXP по естественным причинам являются интернет-провайдеры. На втором месте — крупные генераторы контента (различные интернет-сервисы), остальную долю делят между собой научные и государственные организации, коммерческие компании и некоторые другие участники. В Украине доля провайдерских подключений превышает 95%, в России — около 80%.

Как это работает

До сих пор мы рассматривали точки обмена трафиком в некой логической плоскости, теперь попробуем придать им физическое значение. Как нетрудно себе представить, типичная точка обмена трафиком представляет собой набор интеллектуальных коммутаторов и маршрутизаторов с высокой пропускной способностью (измеряемой иногда в десятках Тбит/с), обладающих расширенными возможностями управления, а главное, инструментами контроля профиля трафика для каждого порта подключения (рис. 2).

Маршрутизатор Brocade MLXe-16. Используется, в частности, украинской точкой обмена трафиком DTEL-IX

Рис.2. Маршрутизатор Brocade MLXe-16. Используется, в частности, украинской точкой обмена трафиком DTEL-IX

К этому сетевому оборудованию подсоединяются линии связи участников IXP. Типичная точка обмена трафиком занимает лишь несколько стоек в дата-центре (как правило, хватает всего одной-двух). Участники подключения зачастую стремятся разместить свое сетевое оборудование в том же ЦОД, для того чтобы упростить процедуру физического соединения. Вместе с тем IXP подключается и к внешним линиям связи, следовательно, к ней можно присоединиться и удаленно (рис. 3).

Схема подключения к национальной точке обмена трафиком

Рис.3. Схема подключения к национальной точке обмена трафиком

Маршрутизаторы точки обмена трафиком обеспечивают обмен таблицами маршрутизации в пределах сети с помощью протокола BGP v4 (Border Gateway Protocol). Каждый участник устанавливает BGP-сессию с сервером маршрутизации и передает ему данные о своих сетях, которые затем могут распространяться среди прочих участников ТХР. Таким образом, создается единое поле маршрутизации в пределах сети обмена трафиком. Кроме того, в системе имеется специальный аппаратный сервер (Looking Glass), обеспечивающий предоставление информации о текущем состоянии IXP, а также сбор и трансляцию детальной статистики как по сети в целом, так и по каждому ее участнику.

Взаимодействие между участниками сети обмена может осуществляться на основе принципа нейтральности («все всем»), либо по принципу пиринга — когда связь устанавливается только между отдельными сетями на основе прямых договоров. Если владелец точки обмена трафиком придерживается первого подхода, то включению нового абонента, зачастую, предшествует процедура голосования действующих членов сети (ведь им придется пустить «новичка» в свои сети), по результатам которого принимается решение о допуске либо отказе в присоединении к сообществу (последнее, впрочем, редкость, хотя порой и случается).

Во всех случаях новый абонент обязан выполнить ряд специфических технических условий, связанных с настройкой своего сетевого оборудования таким образом, чтобы оно вписалось в действующую политику IXP и не создавало проблем ее участникам.

Киев и регионы

Исторически первой всеукраинской точкой обмена трафиком в нашей стране была и остается легендарная UA-IX. С момента ее официального запуска в 2000 году она более десяти лет была практически монополистом межсетевого обмена в нашей стране. Однако со временем у нее начали появляться мощные конкуренты. В 2009 году на рынок вышла еще одна компания всеукраинского масштаба — DTEL-IX, появились и другие.

Всего в Украине насчитываются три крупные национальные точки обмена трафиком — UA-IX, DTEL-IX и Giganet (табл. 2). Кроме них, у нас есть региональные точки обмена трафиком, которые в разы меньше лидеров. Например, участниками донецкой DN-IX (http://ix.dn.ua/) являются чуть более десяти организаций, в Хмельницкую KM-IX (http://ix.km.ua/) включено шесть компаний, в Житомирскую ZT-TX и того меньше. По разным данным, независимые точки обмена трафиком есть в Днепропетровске, Одессе, Харькове, Львове, Запорожье, Чернигове, Симферополе, Николаеве, но достоверных данных о них собрать не удалось (хотя, по вышеприведенным примерам региональных IXP, можно судить об их размерах). Основной трафик концентрируется на всеукраинских площадках. Однако, скажем, Giganet имеет собственные точки присутствия в Одесе, Харькове, Донецке и даже Москве.

Параметры основных украинских точек обмена трафиком, ноябрь 2014 года (*Хотя DTEL-IX и Giganet указывают стоимость в евро, мы приводим данные в эквиваленте грн. по среднему фактическому валютному курсу на 1 ноября 2014 года. Оптические модули для организации включения на скорости 10 Гбит/с и более в стоимость не входят)

Табл.2 Параметры основных украинских точек обмена трафиком, ноябрь 2014 года (*Хотя DTEL-IX и Giganet указывают стоимость в евро, мы приводим данные в эквиваленте грн. по среднему фактическому валютному курсу на 1 ноября 2014 года. Оптические модули для организации включения на скорости 10 Гбит/с и более в стоимость не входят)

Отметим, несмотря на обилие площадок некоторых IXP, упомянутых в таблице 2, активное оборудование присутствует не на всех из них. К некоторым точкам присутствия подведены только оптические линии от основных площадок.

Также на территории нашей страны представлены российские IXP, разросшиеся до масштабов международных проектов. Речь идет о DatalX и W-IX. Первая обладает основными площадками в Москве, Санкт-Петербурге, Новосибирске, Уфе и других городах РФ, точки присутствия имеются в Швеции, ФРГ, Беларуси, Казахстане, а также Украине. Что касается точки W-IX, то она объединяет сети в России, Украине, США и нескольких странах ЕС.

В начале 2000-х собственной точкой обмена трафиком владел и оператор «Укрпгелеком». Называлась она Ukrtel-IX, располагалась в Киеве, и к ней были подключены все государственные компании и многие крупные интернет-провайдеры. Узлы доступа, общее число которых достигало 165, существовали во всех областных и многих районных центрах нашей страны. Но вскоре эта IXP была расформирована без объяснения причины, а сам «Укртелеком» пользуется услугами других точек обмена. Сейчас оператор подключен ко всем площадкам четверки лидеров, упомянутых в табл. 2, которых не мешает рассмотреть подробнее.

Уже упомянутая UA-IX была и остается некоммерческой организацией, созданной энтузиастами отечественного интернет-рынка. Ее первыми участниками-организаторами летом 2000 года стали восемь компаний: «Голден Телеком», «Глобал Юкрейн», «Украинские Сателитарные Системы», «Технологические Системы», «Адамант», «Аи Пи Телеком», «Релком-Украина» и «Укрнет». Работой UA-IX управляет организация «УкрМОТ» («Українська мережа обміну трафіком») — дочерняя структура Интернет Ассоциации Украины (ИнАУ). Деньги, получаемые от участников IXP, полностью идут на обслуживание и развитие проекта. Например, в 2012 году UA-IX провела масштабную модернизацию сетевого оборудования, которая оценивается в сотни тысяч долларов. На данный момент UA-IX является самой крупной отечественной точкой обмена трафиком, по количеству клиентов. К ней подключено около полутора сотен компаний — операторов связи, интернет-провайдеров, генераторов контента, коммерческих и государственных структур, генерирующих около 300 Гбит/с трафика в пиковые периоды. Все три площадки IXP расположены в Киеве.

Благодаря проведенной модернизации абоненты могут подключаться к портам 40 Gigabit Ethernet, в перспективе заявлена возможность выделения 100-гигабитных интерфейсов. К тому же UA-IX является участником Euro-IX — международной ассоциации, объединяющей сорок сетей обмена трафиком, расположенных более чем в двадцати странах мира. Отметим, что в Euro-IX входят такие известные IXP, как AMS-IX (Нидерланды), LINX (Великобритания), MSK-IX (РФ), DE-CIX (ФРГ). Более десяти лет UA-IX была практически безальтернативной точкой обмена трафиком на территории Украины, однако через некоторое время начали появляться конкуренты.

Так, например, в 2009 году компанией Digital Telecom Internet Exchange была создана точка обмена трафиком DTEL-IX. Как видно из таблицы, стоимость подключения к DTEL-IX ниже, чем к UA-IX, но выше абонентская плата. Однако стоит заметить, что данная IXP предусматривает возможность бесплатного подключения и тестового периода, если новый участник предоставляет оптический модуль на сторону DTEL-IX. На данный момент это самая высоконагруженная украинская точка обмена – общий трафик ее участников в пиковые периоды достигает 430 Гбит/с. Кроме того, в отличие от UA-IX, подключиться к DTEL-IX может любой оператор без получения согласия от уже действующих участников. Также DTEL-IX придерживается принципа свободной пиринговой политики — подключенные организации самостоятельно принимают решение о том, какие сети будут транслироваться в точку обмена, а какие нет.

В начале 2013 года DTEL-IX модернизировала свое оборудование, установив новый маршрутизатор Brocade MLXe-16, в котором на момент запуска было 76 активных 10-гигабитных портов. Такая система может содержать до 320 интерфейсов 10 GE и позволяет использовать 40- и 100-гигабитные интерфейсы (хотя это не отражено на сайте компании, но подключения 40G доступны с весны 2014 года, а с 2015-го должны появиться и 100G).

На данный момент в DTEL-IX входят более ста участников, как включенных напрямую, так и через региональных и международных партнеров. Из них 26 международных и 76 местных операторов связи. Также компания развивает партнерскую программу для реселлеров услуг в различных регионах. Таких партнеров уже семь — пять национальных и два международных.

Следующей в хронологическом порядке на украинский рынок вышла коммерческая точка обмена трафиком Giganet – проект известного украинского ИТ-бизнесмена Александра Ольшанского, основателя холдинга «Интернет Инвест» (куда входят, в частности, регистратор доменных имен Imena.UA и дата-центр «Мирохост»). Компания имеет шесть точек присутствия в Украине и одну за ее пределами. Цена за подключение к услугам Giganet выше, чем у других отечественных IXP, зато величина абонплаты находится где-то посредине между UA-IX и Dtel-IX. При этом для участников, подключенных к региональным точкам обмена, Giganet предлагает два варианта работы — в режиме «локального обмена» (в котором участвуют только организации, подключенные к этой конкретной точке) или «глобального обмена» (когда возможен доступ ко всем участникам сети). Также имеется платная возможность приратного пиринга. Кроме того, Giganet —это пока единственная в Украине IXP, которая предлагает подключение на скорости 100 Гбит/с в списке штатных услуг.

Проект DatalX основан в Санкт-Петербурге в 2009 году, постепенно он охватил и другие города Российской Федерации. В 2012 году была создана точка присутствия в Киеве. Затем площадки DatalX появились в Одесе и Харькове. Кроме того, имеются точки присутствия во Франкфурте-на-Майне, Стокгольме, Минске, Алматы. Существенным отличием DatalX от конкурентов является отсутствие платы за подключение и бесплатный тестовый период. Стоимость услуги в Киеве рассчитывается исходя из цены 7 грн. за 1 Мбит/с (при этом «гигабитом» считается тысяча мегабит, следовательно, за канал 1 Гбит/с пользователь заплатит 7000 грн.). В Украине к DatalX подключилось уже около шестидесяти участников. Связь с российской частью сети организована по трем независимым маршрутам.

Отметим, что по статистике более 85% участников украинских точек обмена трафиком используют одно или несколько подключений 10 GbE, еще около 14-15% — 1 GbE. Отдельные крупные операторы пользуются 40-гигабитными интерфейсами, также еще встречаются единичные случаи включения по Fast Ethernet. Кроме того, как видим, уже имеется техническая возможность использовать и 100-гигабитные интерфейсы, однако спроса на них пока что нет ввиду высокой стоимости.

Темпы роста внутриукраинского трафика замедляются. Если в период с 2009 по 2011 год он вырос в десять раз, то в последний год остался практически без изменений. В 2010 году, глядя на тогдашние темпы роста, многие полагали, что в нынешнем году общий трафик одной только UA-IX превысит 5 Тбит/с, однако этого не произошло — суммарный показатель ведущих украинских точек обмена меньше почти в пять раз. Но это не значит, что украинский Интернет не развивается. Увеличение скорости международных каналов связи и включение отечественных провайдеров напрямую в европейские IXP уводит большое количество трафика за рубеж. В самой же Украине мало крупных генераторов контента, поэтому рост объемов внутреннего трафика ограничен. В то же время Интернет в нашей стране, как и во всем мире, продолжает развиваться, а значит, будут расти и точки обмена трафиком.

Игорь КИРИЛЛОВ, СиБ

Если Вы нашли ошибку в тексте, то выделите ее мышкой и нажмите Ctrl + Enter или нажмите здесь.

Сообщение об ошибке

Ошибка:

Ваш комментарий (не обязательно):

Да Отмена

Об авторе seti_i_biznes

Журнал «Сети и бизнес» - издание для специалистов в области сетевых технологий и рынка телекоммуникаций.