Connexions Internet : Peering et transit

Actuellement, Internet est composé de plus de 25 000 systèmes autonomes (ensemble de réseaux et d’appareils gérés par une ou plusieurs entités et qui ont une politique commune de définition des chemins Internet.) qui décident avec qui établir des connexions pour pouvoir pour échanger des informations sur Internet. Les connexions peuvent être directes, entre deux réseaux, ou indirectes, via un ou plusieurs réseaux qui permettent l’envoi et la réception d’informations. La plupart des connexions sont indirectes car il est impossible de connecter directement les réseaux du monde entre eux.

Afin d’établir ces connexions, il existe deux mécanismes que nous aborderons ci-dessous. En fonction du coût économique que comportent ces mécanismes, entre autres caractéristiques, on les appellera peering ou transit.

Le peering implique la connexion entre deux réseaux, dans le but d’échanger des informations entre les utilisateurs de chacun d’eux. Ce mécanisme implique un accord libre entre les réseaux, c’est-à-dire qu’aucun des réseaux ne paie l’autre pour l’échange de données, ne prenant en charge que les coûts d’infrastructure, de câbles, d’appareils, etc.

Le transit est un mécanisme par lequel un système autonome permet l’échange d’informations entre le réseau qui le contracte et les réseaux auxquels ce système autonome est connecté. Contrairement au peering, le réseau qui veut se connecter au système autonome doit contracter un service qui lui permet d’envoyer et de recevoir une certaine quantité d’informations, généralement mesurée en Mbps. Si le contractant dépasse les limites du montant établi, des frais supplémentaires seront facturés en fonction de la quantité d’informations dépassée.

Les fournisseurs de services Internet (FAI) sont des entreprises qui offrent à leurs utilisateurs un accès à Internet. Ces entreprises fournissent non seulement un accès à Internet, mais également des applications qui y sont liées, telles que la messagerie électronique, l’hébergement Web, etc. Un FAI se connecte à ses utilisateurs via des technologies telles que l’ADSL ou le modem câble, entre autres.

Les points d’échange Internet (IXP) sont des infrastructures dans lesquelles les fournisseurs de services Internet (FAI) échangent des informations sur Internet entre leurs réseaux. L’utilisation de ces points améliore le transfert d’informations et réduit les coûts d’envoi et de réception, évitant d’avoir à établir des connexions directes entre les différents réseaux.

Figure 1. Appairage versus transit

Dans ces images, nous pouvons voir les différentes connexions disponibles entre les réseaux. La première image montre le peering entre deux réseaux. Le second indique le transit entre deux réseaux via un troisième intermédiaire. Le troisième schéma montre le transit entre deux réseaux à travers deux autres recos connectés entre eux par peering. Enfin, la connexion de deux réseaux est représentée, à travers deux autres, tous connectés par transit.

Figure 2. Pairage versus transit

Appairage

Comme déjà expliqué dans la section précédente, le peering est un accord entre deux réseaux pour échanger des informations entre eux gratuitement, et pour un bénéfice commun. C’est la principale motivation pour laquelle les réseaux préfèrent le peering au transit.

On peut diviser le peering en deux types, selon la manière dont les réseaux établissent leurs connexions et l’infrastructure utilisée, on peut distinguer le peering privé du peering public.

Le peering public se caractérise par l’utilisation d’un commutateur multiple et partagé, tel qu’un commutateur Ethernet. Dans ces commutateurs, plusieurs systèmes sont connectés les uns aux autres via un seul port, situé dans ce que l’on appelle les points d’échange Internet (IXP) et que nous expliquerons plus tard.

Malgré le fait que le peering public permet la connexion de plusieurs réseaux en un seul point, cela signifie que la capacité d’information transmise est plus faible. Pour cette raison, il s’agit d’une méthode largement utilisée entre les petits réseaux ou les grands réseaux qui souhaitent avoir accès à de nombreux petits réseaux.

Le peering privé se caractérise par l’établissement d’une connexion point à point entre deux réseaux. Actuellement, l’essentiel du peering privé est réalisé dans ce que l’on appelle les hôtels transporteurs, un type d’hébergement web qui consiste à louer ou vendre un espace physique dans un centre de données afin que le client puisse y placer son propre ordinateur, en choisissant le serveur et même le matériel.

La majeure partie du trafic sur Internet, en particulier entre les grands réseaux, s’effectue via le peering privé, car, en raison des ressources nécessaires pour établir ce type de connexion, de nombreux réseaux ne souhaitent pas se connecter par cette méthode avec de petits réseaux.

La connexion par peering sera établie à l’endroit qui convient le mieux aux deux réseaux. Au moment où la connexion est établie, cet endroit devient un point très précieux pour connecter d’autres réseaux par peering. Cela implique que de plus en plus de réseaux se connectent à ce stade, provoquant le déplacement des IXP ici pour prendre en charge le nombre de réseaux connectés les uns aux autres.

Le grand nombre de réseaux connectés entre eux dans ces endroits attire non seulement plus de réseaux qui souhaitent se connecter via le peering, mais également des réseaux qui souhaitent établir des connexions de type transit car ils voient la possibilité d’augmenter leur réseau sans trop augmenter le coût. .

Au moment où deux réseaux ayant établi entre eux une connexion de type peering pensent ne plus tirer profit de ce lien, ils peuvent décider de mettre fin au peering, c’est ce que l’on appelle le Peering. La plupart du temps, il s’agit d’abus de l’un des réseaux vis-à-vis de l’autre, bénéficiant de l’accord de paiement entre les réseaux.

Transit

Comme nous l’avons vu dans l’introduction, le transit est un type de connexion qui consiste à louer les services d’un autre réseau afin qu’il vous y donne accès, permettant l’envoi et la réception d’informations pour un coût spécifique, en fonction des Mbps contractés.

Ce type de connexion est composé de deux services de base. Montrez le réseau consommateur aux autres FAI auxquels le réseau avec lequel le transit a été établi est connecté. Montrez au consommateur les réseaux auxquels le FAI est connecté, pour permettre l’échange d’informations.

Ce service est normalement facturé en mégabits par seconde (Mbps) et les consommateurs sont normalement obligés de consommer un minimum de bande passante et généralement une durée de service minimale.

Le problème pour un fournisseur de services connecté au transit est que les utilisateurs sont toujours à la recherche de moyens de réduire les coûts de connexion, qu’il s’agisse de changer de fournisseur ou même de supprimer des connexions.

La solution pour que les consommateurs ne changent pas de fournisseur est de maintenir des prix bas. Une autre solution peut être d’empêcher d’autres fournisseurs de proposer leurs services, afin que les consommateurs ne puissent pas y accéder, cela passe par une minimisation des coûts au maximum afin que les prix de la connexion soient bas et qu’il ne soit pas rentable pour d’autres fournisseurs de s’implanter dans cette zone.

Un autre problème peut survenir lorsque plusieurs fournisseurs unissent leurs forces pour rivaliser avec un seul fournisseur. Par conséquent, un fournisseur de services de transit doit prêter attention à de nombreux facteurs pour éviter de perdre des clients.

FAI : fournisseur de services Internet

Un fournisseur d’accès Internet (FAI) est une entreprise qui fournit une connexion Internet à ses clients. En plus de permettre l’accès à Internet, ils peuvent également offrir des services liés à Internet tels que la messagerie électronique, l’hébergement Web, l’enregistrement de domaine, etc.

Les FAI utilisent différentes technologies pour permettre aux consommateurs de se connecter à leur réseau. Pour les petits consommateurs, les technologies les plus utilisées sont l’ADSL, le modem câble, le Wi-fi. Pour les consommateurs qui ont besoin de meilleures fonctionnalités, de technologies telles que l’accès Internet Ethernet ou par satellite.

Pour fournir des services aux consommateurs, les FAI ont besoin de leur propre réseau auquel connecter ces consommateurs. Les coûts du réseau peuvent être considérés comme fixes, ils n’augmenteront pas en fonction de la quantité d’informations transférées.

Concernant les dépenses auxquelles un FAI doit faire face, le coût de transport des informations au sein du réseau du fournisseur peut être considéré comme nul, le coût des connexions par peering seront ceux du port et de la ligne pour se connecter à un autre appareil, bien qu’il n’y aura pas de frais supplémentaires les frais de transmission des informations. La connexion par transit est la plus chère, car vous devez calculer la quantité d’informations qui va être transmise et tout supplément aura un coût supplémentaire.

Figure 3. Réseau d’un fournisseur d’accès Internet (FAI)

Chaque FAI devra acheter une certaine quantité de Mbps pour pouvoir se connecter aux réseaux du monde entier, il devra donc disposer de plusieurs connexions de type transit. Cela signifie que, à mesure que le réseau se développe, le coût sera plus élevé. Pour réduire cette dépense, le FAI essaiera de trouver des connexions de peering, car cela lui permet d’envoyer des informations sans avoir besoin de contrôler la quantité, laissant le transit comme dernier recours pour établir des connexions, c’est-à-dire lorsque le peering n’est pas possible.

Une limitation importante du réseau connecté par peering est qu’il ne permet de partager des informations qu’avec un autre réseau avec lequel le peering a été établi ou avec les réseaux avec lesquels il a été connecté en transit. Si un réseau établi avec transit montrait ses connexions, il laisserait libre accès à ses connexions.

Figure 4. Limites du peering par rapport au transit.

Comme nous pouvons le voir sur la figure 3, comme nous l’avons expliqué précédemment, le réseau A peut voir le réseau F et ses consommateurs, mais ne peut pas voir le réseau B via le réseau F. Le réseau C peut voir le réseau B via le réseau D, mais pas via le réseau F. En effet, un réseau ne peut connaître que les réseaux auxquels il est directement connecté par peering et leurs réseaux de consommation directe.

Un cas particulier est celui que nous voyons dans le réseau G, qui a accès à tous les réseaux sans frais, puisque tous les réseaux y accèdent par le transit, permettant à toutes les connexions d’être vues. Ce réseau est connu sous le nom de FAI de niveau 1, car il n’achète de services à personne et peut accéder à tous les réseaux.

FAI de niveau 1

Un FAI de niveau 1 (réseau de niveau 1) peut accéder à n’importe quel autre réseau sur Internet sans avoir à payer pour une connexion. Selon cette définition, un FAI de niveau 1 se connecte avec le reste des FAI de niveau 1 via le peering.

Étant donné que ces types de FAI n’ont pas de chemins de transit alternatifs, le trafic entre ces réseaux dépend uniquement de la relation des FAI et des connexions via le peering entre eux. Si deux FAI de niveau 1 atteignaient un point de rupture, les utilisateurs de chacun des réseaux ne pourraient pas accéder à l’autre, ce qui divise Internet en plusieurs parties. Cette situation peut arriver jusqu’au moment où l’un des FAI veut établir le transit avec l’autre, ou que les dommages causés par la division du réseau les obligent à rétablir le peering entre eux.

Ici, nous pouvons voir un tableau avec les FAI qui peuvent être considérés comme des FAI de niveau 1, cela ne peut pas être garanti en toutes occasions car normalement les FAI ne fournissent pas toutes les informations sur leurs dépenses et leurs connexions :

Du fait de cette possibilité d’accéder à tous les réseaux, pouvoir établir une connexion avec un FAI de niveau 1 est un avantage pour réduire les coûts. Certaines tactiques qui ont été utilisées pour obtenir une connexion avec un FAI de niveau 1 sont les suivantes :

1. Approche directe : L’approche la plus simple est de demander. Cela implique une série de conditions préalables qui, si elles sont remplies, le peering sera négocié.
2. Migration du transit vers le peering : Accord dans lequel une connexion de type transit est modifiée en une connexion de type peering, à condition que les conditions préalables soient remplies. Les problèmes avec cette tactique sont les conditions préalables strictes.
3. Tactique de fin d’exécution : elle consiste à réduire le besoin d’établir une connexion de peering avec un FAI, en établissant des connexions à faible coût pour les consommateurs de ce FAI. Le problème avec cette tactique est qu’elle n’est généralement pas assez bon marché pour que les consommateurs préfèrent changer de FAI.
4. Dualité transit / peering : Technique qui combine des caractéristiques des deux types. La difficulté de réaliser cette technique est due au fait que certains FAI ne disposent pas des mécanismes internes pour supporter cette double connexion.
5. Établir le peering avec des FAI de niveau 2 : Afin d’augmenter le réseau, il peut être plus efficace de peerer avec un FAI de niveau 2 et, une fois établi, de demander le transit avec des FAI de niveau 1.
6. Peering payant : Comme son nom l’indique, il s’agit d’une connexion par laquelle les FAI autorisent l’accès à leurs réseaux via le peering, bien qu’en échange d’une compensation financière, sans établir une taille d’information maximale, ce qui la différencie du transit. Un exemple serait lorsque l’un des FAI couvre les coûts de connexion entre les deux réseaux.
7. Transit partiel : Cette tactique consiste à établir une connexion par transit, avec un prix de trafic d’information très bas, avec tous les réseaux d’un IXP. C’est similaire au peering à un IXP, mais sans avoir besoin d’acheter du matériel supplémentaire et sans avoir à établir et maintenir de nombreuses connexions à l’IXP.
8. Tactique du «poulet» : Cette tactique intervient lorsqu’un des réseaux connectés entre eux n’est pas d’accord avec le contrat établi entre eux. Il menace de mettre fin à la connexion et, craignant des pertes, un nouveau contrat est négocié, plus équitable pour les deux parties.
9. Manipulation du trafic : Elle consiste à augmenter les informations requises dans un réseau connecté en transit, à augmenter vos dépenses, et qu’il est plus rentable d’établir une connexion par peering direct entre les deux réseaux.

Point neutre : point d’échange Internet

Un point neutre (IXP) est une infrastructure à travers laquelle les FAI établissent des connexions entre leurs réseaux. Les IXP réduisent la quantité d’informations qui doivent être envoyées via des fournisseurs connectés en transit, réduisant notamment le débit en Mbps transmis et, par conséquent, le coût de ces connexions.

Le but d’un IXP est de permettre une connexion directe entre deux réseaux, plutôt que d’utiliser des réseaux intermédiaires pour se connecter les uns aux autres. Les principaux avantages de l’utilisation d’un IXP sont le coût et la bande passante. Le coût, puisque les informations qui transitent par l’IXP n’ont pas de coût, contrairement au passage par d’autres réseaux. Quant à la vitesse, elle est plus perceptible dans les endroits avec des connexions longue distance moins développées, la connexion à un IXP permet d’envoyer des informations sans limite et sans coût, améliorant la bande passante entre les FAI.

Un point neutre est composé d’un ou plusieurs commutateurs auxquels se connectent les FAI. La technologie la plus utilisée aujourd’hui est l’Ethernet, qui représente plus de 95% de tous les commutateurs des différents IXP.

La forme de connexion entre les FAI dans les points neutres est le peering. Cela implique qu’il n’y a pas de compensation financière pour l’établissement de la connexion. Les coûts IXP sont partagés entre tous les utilisateurs. Aux points les plus chers, les utilisateurs paient une redevance annuelle, généralement déterminée par la vitesse des ports utilisés.

À titre de curiosité, nous voyons ci-dessous une liste des points neutres situés en Espagne :

1. Catalunya Neutral Internet Exchange (CATNIX), Barcelone
2. Nap de las Americas (TERREMARK), Madrid
3. Espagne Internet Exchange (ESPANIX), Madrid
4. Galicia Neutral Internet Exchange (GALNIX), Saint-Jacques-de-Compostelle
5. Point Neutre Basque (EuskoNIX), Saint-Sébastien

Conclusion

Les connexions entre les différents réseaux qui composent Internet, comme nous l’avons vu précédemment, peuvent se faire de différentes manières, en fonction de la technologie, de l’infrastructure et du coût impliqué.

Bien que nous ayons pu vérifier que l’établissement de connexions par peering peut être la meilleure option lors de la communication de plusieurs réseaux entre eux, nous avons également vu que cela n’est pas toujours possible, avec lequel une connexion de type transit doit être établie, le principal inconvénient dont est le prix du transfert d’informations.

D’autre part, nous avons vu comment les fournisseurs d’accès Internet (FAI) établissent les connexions entre les utilisateurs et les différents réseaux, ainsi que les stratégies à suivre pour obtenir le meilleur service en échange du coût le plus bas, réussissant dans certains cas à devenir des fournisseurs avec un accès total et un coût presque nul (FAI de niveau 1).

Enfin, le sujet des points morts a été traité, lieux où s’établissent les connexions des différents réseaux afin d’unifier les connexions et de réduire les coûts.