Polito v3 (2011 01-19)

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Overview (in italian) of IXP world to students

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  • 1. Licensed under Creative Commons Attribution 3.0 Licensehttp://creativecommons.org/licenses/by/3.0/
  • 2. http://www.youtube.com/watch?v=a5837LcDHfE 2
  • 3. Sommario•  Fondamenti –  Gerarchia ISP –  Autonomous Systems –  Internal Protocols VS External Protocols –  Peering VS Transit•  Scenario –  Architettura Internet Globale –  Enti regolatori (Ripe, etc….)•  Neutral Access Points –  Cosa sono –  Tipologie•  Esempio pratico: TOP-IX –  Architettura di rete –  Operatività 3
  • 4. Sommario•  Fondamenti –  Gerarchia ISP –  Autonomous Systems –  Internal Protocols VS External Protocols –  Peering VS Transit•  Scenario –  Architettura Internet Globale –  Enti regolatori (Ripe, etc….)•  Neutral Access Points –  Cosa sono –  Tipologie•  Esempio pratico: TOP-IX –  Architettura di rete –  Operatività 4
  • 5. Internet ? 5
  • 6. Internet: rete di reti •  Architettura gerarchica •  Al centro: “tier-1” ISPs (Internet Service Providers e.g., Level3, Sprint, AT&T) –  “A network that can reach every other network on the Internet without purchasing IP transit or paying settlements” (Wikipedia) I Tier-1 providers si Tier 1 ISPinterconnettono tra loro Tier 1 ISP Tier 1 ISP 6
  • 7. Internet: rete di reti •  “Tier-2” ISPs: più piccoli, a carattere Regionale –  Si connettono ad uno o più Tier-1: essendo loro Clienti pagano l’IP transit –  Si connettono ad altri Tier-2 I Tier-2 ISPs si I Tier-2 ISP Tier-2 ISP Tier-2 ISP interconnettono pagano i tier-1 tra loro ISP per la Tier 1 ISP connettività alresto di Internet (IP TRANSIT) Tier 1 ISP Tier 1 ISP Tier-2 ISP Tier-2 ISP Tier-2 ISP 7
  • 8. Internet: rete di reti •  “Tier-3” ISPs –  Si connettono ad uno o più Tier-2: essendo loro Clienti pagano l’IP transit •  ISPs locali –  Ultimo hop (“Accesso”) della rete local ISP Tier 3 local local local ISP ISP ISP ISP Tier- 3 ISPs Tier-2 ISP Tier-2 ISP sono clienti degli ISP di Tier 1 ISPlivello più alto per poter essere connessi al Tier 1 ISP resto di Tier 1 ISP Tier-2 ISP Internet local Tier-2 ISP Tier-2 ISP ISP local local local ISP ISP ISP 8
  • 9. Internet: rete di reti local ISP Tier 3 local local local ISP ISP ISP ISP Tier-2 ISP Tier-2 ISP Tier 1 ISP Tier 1 ISP Tier 1 ISP Tier-2 ISP local Tier-2 ISP Tier-2 ISP ISPlocal local local ISP ISP ISP 9
  • 10. Internet Core TodayFonte: Internet Atlas Report http://dpsquare.top-ix.org/group/topixtech 10
  • 11. Autonomous System•  La rete di ciascun ISP è associata al cosiddetto Autonomous System Number (ASN) – alcuni ne hanno più di uno•  IETF document, RFC 4271 “The classic definition of an Autonomous System is a set of routers under a single technical administration, using an interior gateway protocol (IGP) and common metrics to determine how to route packets within the AS, and using an inter-AS routing protocol to determine how to route packets to other ASs. Since this classic definition was developed, it has become common for a single AS to use several IGPs and sometimes several sets of metrics within an AS. The use of the term Autonomous System here stresses the fact that, even when multiple IGPs and metrics are used, the administration of an AS appears to other ASs to have a single coherent interior routing plan and presents a consistent picture of what destinations are reachable through it.”•  Fino al 2006 –  16 bit –  65K ASNs –  Da 64.512 a 64.534 per usi privati•  Dal 2007 –  32 bit –  4,3B ASNs 11
  • 12. Internet Routing Protocols•  Protocolli che specificano come i router comunicano tra loro –  Scambio di per selezionare il percorso tra due nodi –  Scelta fatta sulla base di algoritmi specifici•  Interior Gateway Protocols –  OSPF (Open Shortest Path First) –  RIP (Routing Information Protocol) –  IS-IS (Intermediate System to Intermediate System) –  EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol)•  Interdomain Protocols –  EGP (Exterior Gateway Protocol) –  BGP (Border Gateway Protocol) 12
  • 13. Algoritmi utilizzati•  Link-state routing protocol –  Basati sull’algoritmo di Dijkstra –  Ogni nodo ha una copia della “mappa di rete” –  Vengono propagati in tutta la rete i cambiamenti sui collegamenti –  Ogni router calcola indipendentemente la miglior via per ogni possibile destinazione di rete –  “Each router tells the world about its neighbors”. –  Esempi: OSPF, IS-IS•  Distance-vector routing protocols –  Basati sull’algoritmo “Bellman-Ford” –  Ogni nodo informa i propri vicini dei cambiamenti di rete periodicamente (Viene inviata tutta la routing table) –  Ogni nodo aggiorna la tabella di routing –  “routing by rumor” –  Esempi: RIP, BGP, EIGRP 13
  • 14. CIDRClassless Inter-Domain Routing •  Nato per sopperire alla carenza di indirizzi •  Supera il sistema di assegnazione per classi •  Blocchi A.B.C.D/N –  A.B.C.D –  N da 0 a 32 •  Esempio: –  194.8.2.0/24 –  Corrisponde ad una classe C 14
  • 15. BGPv4Con il BGP vengono propagati indirizzi e ASNL’AS Path è utilizzato come metrica di scelta del percorso 15
  • 16. ASN ufficiale?•  Unico upstream provider: politiche di routing esatamente analoghe NO ASN•  Più upstream providers –  Routing indipendente SI ASN –  Nessuna preferenza NO AS 16
  • 17. Internet Transithttp://drpeering.net/ 17
  • 18. Transit Prices 18
  • 19. Internet Peeringhttp://drpeering.net/ 19
  • 20. Sommario•  Fondamenti –  Gerarchia ISP –  Autonomous Systems –  Internal Protocols VS External Protocols –  Peering VS Transit•  Scenario –  Architettura Internet Globale –  Enti regolatori (Ripe, etc….)•  Neutral Access Points –  Cosa sono –  Tipologie•  Esempio pratico: TOP-IX –  Architettura di rete –  Operatività 20
  • 21. Global Internet 21
  • 22. Europa 22
  • 23. Direttrici di traffico 23
  • 24. Traffico per paese 24
  • 25. •  Organismo che sovraintende –  allocazione degli indirizzi IP –  Gestione delle “root zones” per il Domain Name System•  Delega localmente l’allocazione degli indirizzi IP ai Regional Internet Registries (RIRs)•  Amministra i contenuti dei root servers in accordo con i gestori dei Top Level Domains (TLDs)•  Gestita dall’Internet Corporation for Assigned Names and Numbers (ICANN) –  Dipende dall’US Department of Commerce (DoC)!!!! –  Proposte di scorporo 25
  • 26. RIRsI membri dei RIRs sono i Local Internet Registry (LIR)…….ovvero gli ISP 26
  • 27. •  Internet Engineering Task Force•  Organizzazione aperta che sviluppa e promuove standard Internet in collaborazione con altri enti (es W3C) –  TCP/IP –  Internet Protocol suite. It is an open standards organization•  Da chi dipende: –  Fino agli anni ‘90…..US Government…… –  Dopo…..indipedente, legata a Internet Society•  Request for Comments (RFC) 27
  • 28. Sommario•  Fondamenti –  Gerarchia ISP –  Autonomous Systems –  Internal Protocols VS External Protocols –  Peering VS Transit•  Scenario –  Architettura Internet Globale –  Enti regolatori (Ripe, etc….)•  Neutral Access Points –  Cosa sono –  Tipologie•  Esempio pratico: TOP-IX –  Architettura di rete –  Operatività 28
  • 29. Internet Exchange PointInfrastruttura fisica (di livello 2 OSI) che permette agli ISPs discambiare traffico tra le loro reti tipicamente attraverso accordidi peering local ISP Tier 3 local local local ISP ISP ISP ISP Tier-2 ISP Tier-2 ISP Tier 1 ISP IXP Tier 1 ISP Tier 1 ISP Tier-2 ISP local Tier-2 ISP Tier-2 ISP ISP local local local ISP ISP ISP 29
  • 30. Perché l’IX TIER-1 ISP TIER-1 ISP TIER-2 TIER-2 $ $ ISP 1 ISP 2 TIER-2 TIER-2 Internet ISP 1 ISP 2 VS exchange ISP B ISP C $ $ $ $ ISP A ISP B ISP C ISP D ISP A ISP DISP customers ISP customers ISP customers ISP customers Riduzione costi di transito Scalabilità della Banda Migliori prestazioni (bassa latenza) 30
  • 31. Latenzatraceroute to www.top-ix.it (194.116.122.2), 30 hops max, 40 byte packets1 vlan25.har-ley.mur.teaser.net (213.162.50.49) [AS16073] 1.546 ms 1.505 ms 1.451 ms2 vrrp1.core1-core2.accelance.net (213.162.48.254) [AS16073] 1.912 ms 2.480 ms 3.005 ms3 ven-1a34-border2-vlan1.rt.accelance.net (213.162.48.248) [AS16073] 1.580 ms 1.566 ms 1.529 ms4 ven-1a34-border1-vlan1.rt.accelance.net (213.162.48.250) [AS16073] 1.586 ms 1.569 ms 1.686 ms5 itgate-pub.topix.it (194.116.96.4) [AS25309] 16.392 ms 16.378 ms 16.588 ms6 if-0-1.jive.edge.TRN.itgate.net (213.254.0.29) [AS12779] 16.561 ms 16.878 ms 16.829 ms7 topix-itgate.topix.it (194.116.98.10) [AS25309] 16.852 ms 16.847 ms 16.823 ms8  dns1.topix.it (194.116.122.2) [AS25309] 17.080 ms 17.062 ms 17.024 mstraceroute to www.top-ix.it (194.116.122.2), 30 hops max, 40 byte packets1 HSIB.home (192.168.1.1) [AS64520/AS28513] 0.897 ms 1.132 ms 2.585 ms2 193.253.172.8 (193.253.172.8) [AS3215] 43.082 ms * *3 10.224.48.50 (10.224.48.50) [AS65534] 45.355 ms * *4 193.252.160.190 (193.252.160.190) [*] 88.950 ms 89.330 ms 89.706 ms5 193.252.161.186 (193.252.161.186) [*] 62.101 ms 67.613 ms 67.971 ms6 193.251.129.126 (193.251.129.126) [AS5511] 66.983 ms 193.251.129.114 (193.251.129.114) [AS5511] 47.353 ms 193.251.128.233 (193.251.128.233) [AS5511] 47.221 ms7 213.206.131.41 (213.206.131.41) [*] 48.277 ms 49.108 ms 50.563 ms8 217.118.224.34 (217.118.224.34) [*] 51.941 ms 54.048 ms 54.642 ms9 213.206.129.123 (213.206.129.123) [*] 74.055 ms 74.731 ms 75.622 ms10 217.147.128.37 (217.147.128.37) [*] 76.973 ms 65.218 ms 66.345 ms11 217.147.129.54 (217.147.129.54) [*] 68.005 ms 68.705 ms 69.750 ms12 213.254.0.29 (213.254.0.29) [AS12779] 182.134 ms 182.599 ms 184.828 ms13 194.116.98.10 (194.116.98.10) [AS25309] 74.959 ms 76.141 ms 77.162 ms14 194.116.122.2 (194.116.122.2) [AS25309] 79.285 ms 79.970 ms 80.677 ms 31
  • 32. Tipologie•  Commerciali VS Non Profit•  Tra i non profit –  Associazioni –  Consorzi –  Università•  Centralizzato VS Distribuito•  Solo ISPs VS Qualunque AS•  Solo Peering pubblico VS Anche peering privato per TRANSITO•  Tipologie di accesso –  Solo Ethernet –  Anche MPLS, SDH….32
  • 33. Company A ISP 1 $ $ IX ISP 2 $ $ $ ISP 3 Company B IX regionale centralizzato:Tutti i membri connessi ad un’unica location 33
  • 34. Company A ISP 1 $ $ IX ISP 2 $ $ $ ISP 3 Company B IX geograficamente distribuito:riduce i costi di interconnessione 34
  • 35. Cosa deve avere•  Infrastruttura L2 OSI (Switch)•  Proprio AS•  Set indirizzi IP•  Propria connettività Internet –  Peering con i soggetti afferenti –  Almeno un transito 35
  • 36. Peering pubblico ISP 2 4 – Sessioni BGP ISP 1 194.116.96.60 telecom-pub1.topix.it IX 194.116.96.50 wind.pub.topix.it 3 – Assegnazione DNS ISP 3 ISP 4 2 – Assegnazione Indirizzi IP1 - VLAN di peering pubblico (IEEE 802.1Q) 36
  • 37. Transito ISP 2 4 – Sessione BGP telecom-pub1.topix.it ISP 1 194.116.96.60 194.116.98.89 telecom-csi.topix.it IX 3- Assegnazione DNS 194.116.98.90 csi-telecom.topix.it 194.116.96.50 wind.pub.topix.it ISP 3 ISP 4 2 – Assegnazione indirizzi IP1 - VLAN privata (IEEE 802.1Q) 37
  • 38. Altri servizi dell’IX•  Housing per apparati•  Sito web –  Informazioni –  Statistiche•  Root server•  Route server•  Mailing lists•  Working groups•  ………… 38
  • 39. Route server ISP 2ISP 1 Route IX Server ISP 3 ISP 4 39
  • 40. Situazione globalehttps://prefix.pch.net/applications/ixpdir/Maggiore presenza in EU –  Contenuti locali –  Unione Europea –  Contenere i costi 40
  • 41. Situazione europea•  124 IXPs in Europa (109 nel 2009) –  11 DE – 11 nel 2009 –  10 FR (9 in Paris) – 8 FR (7 in Paris) nel 2009 –  8 UK (5 in London) -•  34 affiliati in Euro-IX•  Italia –  Mix –  NaMeX –  TOP-IX –  TIX –  Minap –  FVG-IX dal 2010 –  VSIX dal 2010 41
  • 42. Andamento traffico 42
  • 43. Sommario•  Fondamenti –  Gerarchia ISP –  Autonomous Systems –  Internal Protocols VS External Protocols –  Peering VS Transit•  Scenario –  Architettura Internet Globale –  Enti regolatori (Ripe, etc….)•  Neutral Access Points –  Cosa sono –  Tipologie•  Esempio pratico: TOP-IX –  Architettura di rete –  Operatività 43
  • 44. TOP-IX TOP-IX: TOrino Piemonte Internet eXchange Integrated with Regional Government WI-PIE Program Geographically Distributed Internet Exchange for North West Italy No-profit consortium founded in 2002 12 People 70+ affiliated members Open to anyone who has an AS (not only ISPs) Internet Exchange Development Program (IX) (DP)Develop and manage the network Make available an open innovation infrastructure to provide Internet environment to foster Exchange services to ISPs, new business creation by providing Carriers, Content Providers etc. infrastructural support to internet ventures 44
  • 45. IX - Che cosa offre•  Servizi di Interconnessione –  Unicast & Multicast –  IPv4 & IPv6•  Accesso da 10 Mbps a 10 Gbps –  Peering pubblico –  Peering privato/transito•  Accesso solo Ethernet•  F-root & J-Root servers•  Route Server (Quagga)•  Sito Web & mailing list 45
  • 46. Modalità di interconnessione Housing Location Sito del consorziato Collegamento del consorziato Raccordo interno (diretto verso il nodo TOP-IX) Nodo Housing Location TOP-IX Router Peering Locale tecnico Locale tecnico Consorziato Nodo TOP-IX Servizio di Housing Housing Location Sito del consorziato Router Peering Consorziato Collegamento del consorziato Raccordo interno (diretto verso il nodo TOP-IX) Nodo Housing Location TOP-IX Locale tecnico Locale tecnico Nodo TOP-IX Servizio di Housing
  • 47. AOSTA (Regione Valle d’Aosta)Via Lavoratori Vittime col Du Mont 24 IVREA (Provincia di Torino) Strada Torino 50 VERBANIA (Tecnoparco) Via dell’Industria 29/1 (retro) BIELLA (Provincia di Biella) Via Quintino Sella, 12 NOVARA (Comune di Novara) Viale Manzoni, 26 PONT SAINT MARTIN (Atos Origin) Viale Carlo Viola 76 TORINO (Colt) Via Livorno 60 VERCELLI (Provincia di Vercelli) Via San Cristoforo, 3 MILANO (Netscalibur) Via Caldera 21 TORINO (Eutelia) Corso Svizzera 185 TORINO (Fastweb) Corso Re Umberto 32 TORINO (ITGate) Corso Svizzera 185 TORINO (CSI Piemonte) Corso Unione Sovietica 216 TORINO (TELECOM) Via Issiglio 90 TORINO (CSP Villa Gualino) Viale Settimio Severo 63 ASTI (Comune di Asti) ALESSANDRIA (Provincia di Alessandria) Viale Pilone 111 Lungo Tanaro Magenta 7/a CUNEO (Provincia di Cuneo) Corso Soleri 2 FOSSANO (Granda Wireless) Via Andrea Paglieri 25
  • 48. AOSTA (Regione Valle d’Aosta) PONT SAINT MARTIN (Atos Origin) VERBANIA (Tecnoparco) Via Lavoratori Vittime col Du Mont 24 Viale Carlo Viola 76 Via dell’Industria 29/1 (retro) 1 Gbps Cisco Cisco Catalyst Catalyst 4507R 1 Gbps 4507R Catalyst Catalyst VdA VdA 3750E 3750G 1 Gbps DWDM SDH λ 2,5 Gbps DWDM (SDH) λ 2,5 Gbps DWDM (SDH) IVREA (Provincia di Torino) BIELLA (Provincia di Biella) VERCELLI (Provincia di Vercelli) NOVARA (Comune di Novara) Strada Torino 50 Via Quintino Sella, 12 Via San Cristoforo, 3 Viale Manzoni, 26 1 Gbps 1 Gbps Catalyst 3750E Catalyst Catalyst Catalyst Catalyst Catalyst Catalyst Catalyst Catalyst 3750E 3750G 3750E 3750G 3750E 3750G 3750E 3750G 1 Gbps 1 Gbps 1 Gbps 1 Gbps 1 Gbps λ 10 Gbps DWDM (SDH) DWDM DWDM DWDM DWDM DWDM SDH SDH SDH SDH SDH λ 10 Gbps DWDM λ 10 Gbps DWDM (TO-MI / Nord) Cisco TORINO (Colt) Catalyst Catalyst TORINO (Eutelia) Via Livorno 60 6509 1 Gbps 2960 Corso Svizzera 185 TOPENVI2 TORINO (Fastweb) 1 Gbps Corso Re Umberto 32 λ 10 Gbps DWDM (SDH)λ 2,5 Gbps DWDM (SDH) 1 Gbps λ 10 Gbps DWDM λ 10 Gbps DWDM Cisco Catalyst NETSCREEN Cisco 10 Gbps MILANO (Netscalibur) Catalyst Catalyst 3750E Firewall TORINO (ITGate) DWDM Catalyst 1 Gbps Catalyst 10 Gbps Via Caldera 21 3750E 10 Gbps 6509 Corso Svizzera 185 SDH 4506 3750 Catalyst Catalyst VdA TOPITGATE2 720 Catalyst 2960 3750G 1 Gbps λ 10 Gbps DWDM (SDH) 6 Catalyst 2960 10 Gbps 2960 λ 10 Gbps DWDM 10 Gbps 1 Gbps Cisco Cisco Catalyst Catalyst 10 Gbps FORCE10 TORINO (Telecom Italia) 4506 6509 Via Issiglio 90 1 Gbps TOPTELECOM VdA TORINO (CSI Piemonte) TOPCSI2 Corso Unione Sovietica 216 λ 10 Gbps DWDM (TO-MI / Sud) 7204 λ 10 Gbps DWDM DWDM DWDM DWDM SDH λ 10 Gbps DWDM (SDH) SDH SDH 1 Gbps 1 Gbps λ 2,5 Gbps DWDM (SDH) 1 Gbps Catalyst Catalyst Catalyst Catalyst 1 Gbps DWDM 3750E 3750G 3750E (24) 3750G SDH 1 Gbps Catalyst Catalyst Catalyst Catalyst 3750G ASTI (Comune di Asti) ALESSANDRIA (Provincia di Alessandria) 3750G 3750E 3750G Viale Pilone 111 Lungo Tanaro Magenta 7/a TORINO (CSP Villa Gualino) CUNEO (Provincia di Cuneo) FOSSANO (Granda Wireless) Viale Settimio Severo 63 Corso Soleri 2 Via Andrea Paglieri 25
  • 49. IVREA (Provincia di Torino) BIELLA (Provincia di Biella) Strada Torino 50 Via Quintino Sella, 12 AOSTA (Centro Sviluppo)AO Via Lavoratori Vittime col Du Mont 24 IV BI VERCELLI (Provincia di Vercelli) Via San Cristoforo, 3 IV BI VC PONT SAINT MARTIN (Atos Origin) VCPSM Viale Carlo Viola 76 TORINO (Colt) Via Livorno 60 VERBANIA (Tecnoparco) Via dell’Industria 29/1 (retro) TORINO (Eutelia) TO2 VB Corso Svizzera 185 VB TORINO (Fastweb) TORINO (ITGate) Corso Re Umberto 32 Corso Svizzera 185 TO6 NOVARA (Comune di Novara) NO TO5 TO3 TO3 Viale Manzoni, 26 NO TO4 TO4 TORINO (TELECOM) Via Issiglio 90 TO1 MI TO7 TORINO (CSI Piemonte) MILANO (Netscalibur) Corso Unione Sovietica 216 Via Caldera 21 AL TORINO (CSP – Villa Gualino) Viale Settimio Severo 63 CN AT AL ALESSANDRIA (Provincia di Alessandria) FOS CN AT Lungo Tanaro Magenta 7/a CUNEO (Provincia di Cuneo) ASTI (Comune di Asti) Corso Soleri 2 Viale Pilone 111 FOSSANO (Granda Wireless) Via Andrea Paglieri 25
  • 50. TOP-IX & Lyonix Membre 1 Consorziato 1 L2 Ethernet Membre N ConsorziatoN•  Q-in-Q layer2 connection•  Starting at 100 Mbps•  Expandable to 1 Gbps 50
  • 51. Nodo periferico WI-PIE Sito di transito (PoP) Internet Exchange Apparati P.A.Link TELCO WS-C3750G-24TS-E1U SWITCH LAYER 2 1000BASE-SX NODO DWDM / SDH DWDM Backbone λ 10 Gbps DWDM (SDH) λ 10 Gbps DWDM (SDH) DWDM Backbone Ovest Est λ 10 Gbps DWDM λ 10 Gbps DWDM 10GBASE-LR 10GBASE-LR WS-C3750G-16TD-E SWITCH LAYER 2,3 WS-C3750G-16TD-E 10/100/1000baseT 10/100/1000baseT UTP Link TELCO SERVER SERVER Housing location IDC distribuito 51
  • 52. Traffico 52
  • 53. GRAZIE per l’attenzione luca.cicchelli@top-ix.org www.top-ix.org 53