Het internet genereert enorme hoeveelheden computer-naar-computer-verkeer, en om ervoor te zorgen dat al dat verkeer overal ter wereld kan worden afgeleverd, is het nodig een groot aantal snelle netwerken samen te voegen die bekend staan als de internet-backbone, maar hoe werkt dat?

Wat is de internet-backbone?

Net als elk ander netwerk bestaat het internet uit toegangsverbindingen die het verkeer naar routers met hoge bandbreedte leiden die het verkeer vanaf de bron over het beste beschikbare pad naar de bestemming leiden. Deze kern bestaat uit afzonderlijke hogesnelheidsglasvezelnetwerken die met elkaar interfereren om de internet-backbone te creëren.

De afzonderlijke kernnetwerken zijn particulier eigendom van Tier 1-internetserviceproviders (ISP’s), gigantische carriers waarvan de netwerken met elkaar zijn verbonden. Tot deze aanbieders behoren AT&T, CenturyLink, Cogent Communications, Deutsche Telekom, Global Telecom and Technology (GTT), NTT Communications, Sprint, Tata Communications, Telecom Italia Sparkle, Telia Carrier, en Verizon.

Door deze lange-afstandsnetwerken samen te voegen, creëren Tier 1 ISP’s een enkel wereldwijd netwerk dat hen allen toegang geeft tot de volledige internet-routeringstabel, zodat zij efficiënt verkeer kunnen afleveren op de plaats van bestemming via een hiërarchie van progressief meer lokale ISP’s.

Naast het feit dat zij fysiek met elkaar zijn verbonden, worden deze backbone-providers bijeengehouden door een gedeeld netwerkprotocol, TCP/IP. Het zijn eigenlijk twee protocollen, transport control protocol en internet protocol die verbindingen tussen computers opzetten, verzekeren dat de verbindingen betrouwbaar zijn en berichten in pakketten formeren.

Internet-uitwisselingspunten (IXP) binden de backbone samen

Backbone-ISP’s verbinden hun netwerken op peering points, neutrale locaties in eigendom met hogesnelheidsschakelaars en routers die verkeer tussen de peers verplaatsen. Deze zijn vaak eigendom van derden, soms van non-profitorganisaties, die de eenmaking van de backbone vergemakkelijken.

De deelnemende Tier 1 ISP’s helpen de IXP’s te financieren, maar rekenen elkaar niets aan voor het transporteren van verkeer van de andere Tier 1 ISP’s in een relatie die bekend staat als “settlement-free peering”. Dergelijke overeenkomsten elimineren potentiële financiële geschillen die tot gevolg zouden kunnen hebben dat de internetprestaties worden vertraagd.

Hoe snel is de backbone?

De internetbackbone bestaat uit de snelste routers, die 100Gbps trunk-snelheden kunnen leveren. Deze routers zijn gemaakt door leveranciers als Cisco, Extreme, Huawei, Juniper en Nokia, en gebruiken het border gateway protocol (BGP) om verkeer onderling te routeren.

Hoe het verkeer op de backbone komt

Onder de Tier 1 ISP’s bevinden zich kleinere Tier 2 en Tier 3 ISP’s.

Tier 3 providers bieden bedrijven en consumenten toegang tot het internet. Deze providers hebben zelf geen toegang tot de backbone van het internet, zodat zij alleen niet in staat zouden zijn hun klanten aan te sluiten op alle miljarden computers die op het internet zijn aangesloten.

Toegang kopen bij Tier 1 providers is duur. Daarom sluiten Tier 3 ISP’s vaak contracten met Tier 2 (regionale) ISP’s die hun eigen netwerken hebben waarmee verkeer kan worden geleverd aan een beperkt geografisch gebied, maar niet aan alle op het internet aangesloten apparaten.

Om dat te kunnen doen, sluiten Tier 2 ISP’s contracten met Tier 1 ISP’s voor toegang tot de wereldwijde backbone, en maken op die manier het gehele internet toegankelijk voor hun klanten.

Deze regeling maakt het mogelijk dat verkeer van een computer aan de ene kant van de wereld verbinding kan maken met een computer aan de andere kant. Dat verkeer gaat van een broncomputer naar een Tier 3 ISP die het routeert naar een Tier 2 ISP die het routeert naar een Tier 1 backbone-provider die het routeert naar de juiste Tier 2 ISP die het routeert naar een Tier 3 access-provider die het aflevert bij de computer van bestemming.