Internet genererar enorma mängder trafik från dator till dator, och för att försäkra sig om att all denna trafik kan levereras var som helst i världen krävs en samling av ett stort antal höghastighetsnätverk som tillsammans kallas internetbackbone, men hur fungerar det?

Vad är internetstamnätet?

Som alla andra nätverk består internet av accesslänkar som förflyttar trafiken till routrar med hög bandbredd som förflyttar trafiken från dess källa över den bästa tillgängliga vägen till dess destination. Denna kärna består av enskilda fiberoptiska höghastighetsnät som är kopplade till varandra för att skapa internetstamnätet.

De enskilda kärnnäten är privatägda av Tier 1 internetleverantörer (ISP), jätteföretag vars nät är kopplade till varandra. Till dessa leverantörer hör AT&T, CenturyLink, Cogent Communications, Deutsche Telekom, Global Telecom and Technology (GTT), NTT Communications, Sprint, Tata Communications, Telecom Italia Sparkle, Telia Carrier och Verizon.

Genom att ansluta dessa långväga nät till varandra skapar Tier 1 ISP:erna ett enda världsomspännande nät som ger dem alla tillgång till hela Internets routingtabell så att de effektivt kan leverera trafiken till dess destination genom en hierarki av successivt mer lokala ISP:er.

Förutom att de är fysiskt sammankopplade hålls dessa leverantörer av stamnätet samman av ett gemensamt nätverksprotokoll, TCP/IP. Det är egentligen två protokoll, transportkontrollprotokollet och internetprotokollet, som upprättar anslutningar mellan datorer, försäkrar att anslutningarna är tillförlitliga och formaterar meddelanden till paket.

Internet exchange points (IXP) binder ihop stamnätet

Backbone ISP:erna kopplar ihop sina nät vid peering points, neutralt ägda platser med höghastighetsswitchar och routrar som flyttar trafiken mellan peer-leverantörerna. Dessa ägs ofta av tredje part, ibland ideella, som underlättar förenandet av stamnätet.

De deltagande Tier 1 ISP:erna hjälper till att finansiera IXP:erna, men debiterar inte varandra för att transportera trafik från de andra Tier 1 ISP:erna i ett förhållande som kallas ”settlement-free peering” (avräkningsfri peering). Sådana avtal eliminerar potentiella ekonomiska tvister som kan leda till att internetprestanda sänks.

Hur snabb är stamnätet?

Internetstamnätet består av de snabbaste routrarna, som kan leverera 100 Gbps stamhastigheter. Dessa routrar tillverkas av leverantörer som Cisco, Extreme, Huawei, Juniper och Nokia och använder BGP (border gateway protocol) för att dirigera trafiken sinsemellan.

Hur trafiken hamnar på stamnätet

Under Tier 1 ISP:erna finns mindre Tier 2 och Tier 3 ISP:er.

Tier 3-leverantörer förser företag och konsumenter med tillgång till internet. Dessa leverantörer har ingen egen tillgång till internetstamnätet, så på egen hand skulle de inte kunna ansluta sina kunder till alla de miljarder datorer som är anslutna till internet.

Det är dyrt att köpa tillgång till Tier 1-leverantörer. Därför ingår ofta Tier 3 Internetleverantörer avtal med Tier 2 (regionala) Internetleverantörer som har egna nät som kan leverera trafik till ett begränsat geografiskt område, men inte till alla internetanslutna enheter.

För att kunna göra detta ingår Tier 2 Internetleverantörer avtal med Tier 1 Internetleverantörer om tillgång till det globala stamnätet, och på så sätt gör de hela internet tillgängligt för sina kunder.

Detta arrangemang gör det möjligt för trafik från en dator på ena sidan av världen att ansluta sig till en dator på den andra sidan. Trafiken går från en källdator till en Tier 3 ISP som dirigerar den till en Tier 2 ISP som dirigerar den till en Tier 1 backbone-leverantör som dirigerar den till lämplig Tier 2 ISP som dirigerar den till en Tier 3 accessleverantör som levererar den till måldatorn.