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ルーティングチュートリアルチュートリアル インターネットの 裏側の仕組み 
土屋 太二 
Taiji Tsuchiya 
@taijijiji 
2014/9/29 
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wakamonog6
自己紹介 
•土屋 太二(つちや たいじ) 
–28歳 
–Twitter:@taijijiji / Facebook:本名 
•お仕事 
–ネットワークエンジニア 
–ISP基幹ネットワークの設計・運用 
•コミュニティ活動 
–wakamo...
ユーザからWEBコンテンツまでの道のり 
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wakamonog6 
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アクセス ネットワーク 
ISP 
ネットワーク 
ブラウザで 
www.abc.com 
にアクセス 
コンテンツ事業者 
ネットワーク 
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インターネットとは? 
•The Internetの語源 
–Inter (~の間の) + Network 
–ネットワークのネットワーク 
–ネットワーク同士をつなげるネットワーク 
組織が所有するネットワークを繋ぎ合わせたもの がインターネ...
2014/9/29 
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アクセス 
ネットワーク 
ISP 
インターネット 
ISP 
携帯電話 事業者 
ケーブルTV 
データセンタ 
事業者 
相互接続 
(IX) 
相互接続 
(IX) 
コンテンツ 
配...
ネットワーク間の 相互接続の仕組み 
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AS(Autonomous System, 自律システム) 
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•組織が単一のポリシーで運用するネットワーク :AS 
–ASごとにAS番号(全世界で一意。日本ではJPNICが割当) が払い出さ...
AS65001の 
経路情報 
AS65002の 
経路情報 
AS65002の 
経路情報 
AS65001の 
経路情報 
B社 ネットワーク (AS 65002 ) 
BGPを使った相互接続 
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wakamonog6 ...
(参考)AS番号を取得している事業者の一例 
事業者名 
AS番号 
IIJ 
2497 
Infoweb (富士通) 
2510 
KDDI 
2516 
BIGLOBE 
2518 
So-net 
2527 
ntt.net(NTTコミュ...
相互接続の形態 
AS同士の繋がり方は、組織の力関係や コストの考え方によって、いくつか分かれる 
•トランジット : 縦関係の相互接続 
•ピア : 横関係の相互接続 
–プライベートピア : 専用線で相互接続 
–パブリックピア : 共用線...
全世界に繋がる 
経路情報 
(フルルート) 
トランジットによる相互接続 
大規模ISPから全世界の経路情報を提供しても らい、通信の到達性を確保する 
- 縦関係の通信 
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AS 
大規模...
インターネットの階層構造 その1 
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Tier2 AS 
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Tier3 A...
AS 65003経路 
AS 65001経路 
ピアによる相互接続 
•同規模のAS同士が直接繋げることで、 トラフィックが上流ISPを通過させない 
–横関係のつながり 
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子AS 6500...
Tier1 AS 
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インターネットの階層構造 その2 
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Tier2 AS 
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Tier3 AS 
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Tier1 AS 
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インターネットの階層構造 その2 
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Tier2 AS 
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プライベートピア 
•ルータ同士を専用線で物理的に接続する 
–一対一のつながり 
メリット: 
回線の帯域分、目一杯トラフィックを交換できる 
デメリット: 
投資費用が大きい (ex)DC利用費、ルータ設置費、構内配線費用 
準備に時間と手...
パブリックピア 
•IX(Internet eXchange:インターネット相互接続)のサービスを 利用して、DC内の回線を共有して接続 
–一対多のつながり 
メリット: 
複数のASと効率的にピアができる 
デメリット: 
回線共用のため、...
Tier1 AS 
Tier1 AS 
インターネットの階層構造 その3 
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Tier2 AS 
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Tier1 AS 
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インターネットの階層構造 その3 
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Tier2 AS 
Tier2 AS 
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各Tierごとの事業者(諸説あり※) 
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Tier1 
Tier2 
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NTTコミュニケーションズ ( NTT.net ) 
ベライゾン 
TATAコミュニケーションズ 
AT &...
まとめ 
•インターネットは組織のネットワーク(AS) が無数につなぎ合わさってできている 
•ASの繋がりはルータ同士のBGPによって 実現されている 
•AS同士のビジネス関係、コスト構造を 反映して、繋がり方にパターンがある 
–トランジ...
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wakamonog6 インターネットの裏側の仕組み

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presentation about tutorial of Routing, Peering, Internet .

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wakamonog6 インターネットの裏側の仕組み

  1. 1. ルーティングチュートリアルチュートリアル インターネットの 裏側の仕組み 土屋 太二 Taiji Tsuchiya @taijijiji 2014/9/29 1 wakamonog6
  2. 2. 自己紹介 •土屋 太二(つちや たいじ) –28歳 –Twitter:@taijijiji / Facebook:本名 •お仕事 –ネットワークエンジニア –ISP基幹ネットワークの設計・運用 •コミュニティ活動 –wakamonog, JANOG, Internet weekなどで たまに活動 2014/9/29 2 wakamonog6
  3. 3. ユーザからWEBコンテンツまでの道のり 2014/9/29 wakamonog6 3 アクセス ネットワーク ISP ネットワーク ブラウザで www.abc.com にアクセス コンテンツ事業者 ネットワーク www.abc.com IPアドレス:10.10.10.1 インターネット DNSサーバで名前解決 www.abc.com ⇔10.10.10.1
  4. 4. インターネットとは? •The Internetの語源 –Inter (~の間の) + Network –ネットワークのネットワーク –ネットワーク同士をつなげるネットワーク 組織が所有するネットワークを繋ぎ合わせたもの がインターネット 2014/9/29 wakamonog6 4 A社 ネットワーク B社 ネットワーク C社 ネットワーク 相互接続
  5. 5. 2014/9/29 wakamonog6 5 アクセス ネットワーク ISP インターネット ISP 携帯電話 事業者 ケーブルTV データセンタ 事業者 相互接続 (IX) 相互接続 (IX) コンテンツ 配信代行 事業者 (CDN) クラウド 事業者 CSP コンテンツ事業者 (CSP) 大規模 ISP CSP インターネットの実体 約5万(※)のネットワークの集まり (※)2014時点の全世界でのAS数
  6. 6. ネットワーク間の 相互接続の仕組み 2014/9/29 wakamonog6 6
  7. 7. AS(Autonomous System, 自律システム) 2014/9/29 wakamonog6 7 •組織が単一のポリシーで運用するネットワーク :AS –ASごとにAS番号(全世界で一意。日本ではJPNICが割当) が払い出される ※ただし規模の大きいネットワークに限定 •AS同士の繋がりはBGPを利用して実現 A社 ネットワーク (AS 65001 ) ルータ ルータ ルータ B社 ネットワーク (AS 65002 ) ルータ ルータ ルータ BGP AS内は組織独自の ルーティングポリシー (ex. Static/OSPF/IS-IS)で運用 AS間は世界で統一された ルーティングポリシー(BGP)で運用
  8. 8. AS65001の 経路情報 AS65002の 経路情報 AS65002の 経路情報 AS65001の 経路情報 B社 ネットワーク (AS 65002 ) BGPを使った相互接続 2014/9/29 wakamonog6 8 A社 ネットワーク (AS 65001 ) ルータ ルータ •BGP –AS番号とルータのIPアドレスを元に 相互接続を確立 –お互いのネットワークの経路情報を交換することで パケットの通信を実現 BGP AS65001所有の IPアドレス AS65002所有の IPアドレス
  9. 9. (参考)AS番号を取得している事業者の一例 事業者名 AS番号 IIJ 2497 Infoweb (富士通) 2510 KDDI 2516 BIGLOBE 2518 So-net 2527 ntt.net(NTTコミュニケーションズ) 2914 OCN (NTTコミュニケーションズ) 4713 ODN (ソフトバンクテレコム) 4725 さくらインターネット 9370, 9371 MOPERA(NTTドコモ) 9605 Google 15169 Amazon 16509 ソフトバンクモバイル 17505 Yahoo!BB (ソフトバンクBB) 17676 スクエア・エニックス 17685 GREE 55394
  10. 10. 相互接続の形態 AS同士の繋がり方は、組織の力関係や コストの考え方によって、いくつか分かれる •トランジット : 縦関係の相互接続 •ピア : 横関係の相互接続 –プライベートピア : 専用線で相互接続 –パブリックピア : 共用線(IX)で相互接続 2014/9/29 wakamonog6 10
  11. 11. 全世界に繋がる 経路情報 (フルルート) トランジットによる相互接続 大規模ISPから全世界の経路情報を提供しても らい、通信の到達性を確保する - 縦関係の通信 2014/9/29 wakamonog6 11 AS 大規模 ISP パケットを 運んでもらう 使用料を請求 (従量課金制) 全く知らない宛先でも、 通信ができるようになる
  12. 12. インターネットの階層構造 その1 2014/9/29 wakamonog6 12 Tier2 AS Tier2 AS Tier2 AS Tier3 AS Tier3 AS Tier3 AS Tier3 AS Tier3 AS Tier1 AS 上流ASに対して 使用料を払う
  13. 13. AS 65003経路 AS 65001経路 ピアによる相互接続 •同規模のAS同士が直接繋げることで、 トラフィックが上流ISPを通過させない –横関係のつながり 2014/9/29 wakamonog6 13 子AS 65003 子AS 65004 お互いにトラフィックを流し合うので、 使用料無料 (例外あり) AS 65004経路 AS 65002経路 AS 65003経路 AS 65001経路 AS 65004経路 AS 65002経路 AS 65001 AS 65002
  14. 14. Tier1 AS Tier1 AS インターネットの階層構造 その2 2014/9/29 wakamonog6 14 Tier2 AS Tier2 AS Tier2 AS Tier3 AS Tier3 AS Tier3 AS Tier3 AS Tier3 AS Tier1 AS Tier1 AS Tier1 AS ピア (プライベートピア) トランジット
  15. 15. Tier1 AS Tier1 AS インターネットの階層構造 その2 2014/9/29 wakamonog6 15 Tier2 AS Tier2 AS Tier2 AS Tier3 AS Tier3 AS Tier3 AS Tier3 AS Tier3 AS Tier1 AS Tier1 AS Tier1 AS ピア (プライベートピア) トランジット ピアすることで ・トランジット費用の削減! ・特定ASとの通信品質が改善!
  16. 16. プライベートピア •ルータ同士を専用線で物理的に接続する –一対一のつながり メリット: 回線の帯域分、目一杯トラフィックを交換できる デメリット: 投資費用が大きい (ex)DC利用費、ルータ設置費、構内配線費用 準備に時間と手間がかかる (ex)DC契約、回線手配、ルータ設置手配 2014/9/29 wakamonog6 16 AS 65001 AS 65002 ルータ ルータ 物理的に接続 BGP
  17. 17. パブリックピア •IX(Internet eXchange:インターネット相互接続)のサービスを 利用して、DC内の回線を共有して接続 –一対多のつながり メリット: 複数のASと効率的にピアができる デメリット: 回線共用のため、ASごとにトラフィックの制御が必要 IXによって参加しているASが異なるため、事前調査が必要 2014/9/29 wakamonog6 17 AS 65001 AS 65003 ルータ IX スイッチ AS 65002 AS 65004 ルータ ルータ ルータ BGP IX事業者に対して ポート使用料を払う 共用回線の上でBGP接続
  18. 18. Tier1 AS Tier1 AS インターネットの階層構造 その3 2014/9/29 wakamonog6 18 Tier2 AS Tier2 AS Tier2 AS Tier3 AS Tier3 AS Tier3 AS Tier3 AS Tier3 AS Tier1 AS Tier1 AS Tier1 AS プライベートピア トランジット パブリックピア
  19. 19. Tier1 AS Tier1 AS インターネットの階層構造 その3 2014/9/29 wakamonog6 19 Tier2 AS Tier2 AS Tier2 AS Tier3 AS Tier3 AS Tier3 AS Tier3 AS Tier3 AS Tier1 AS Tier1 AS Tier1 AS プライベートピア トランジット パブリックピア 通信の到達性、コスト、品質 を踏まえて、経路制御して トラフィックを送受信
  20. 20. 各Tierごとの事業者(諸説あり※) 2014/9/29 wakamonog6 20 Tier1 Tier2 Tier3 NTTコミュニケーションズ ( NTT.net ) ベライゾン TATAコミュニケーションズ AT & T Sprint Level 3 ドイツテレコム NTTコミュニケーションズ (OCN) ソフトバンク(モバイル、BB、テレコム) KDDI BIGLOBE IIJ So-net コンテンツ事業者 地域ISP CATV事業者 Akamai? Google? CDN事業者? 巨大コンテンツ事業者? ※Tier1の定義は 「他社のトランジット提供を受けずに フルルートを保持しているAS」とありますが、 Tier1以外は厳密な定義はありません。 本資料は人から聞いた話と勝手な憶測で 作成していますm(_ _)m クラウド事業者
  21. 21. まとめ •インターネットは組織のネットワーク(AS) が無数につなぎ合わさってできている •ASの繋がりはルータ同士のBGPによって 実現されている •AS同士のビジネス関係、コスト構造を 反映して、繋がり方にパターンがある –トランジット –ピア(プライベートピア / パブリックピア) 2014/9/29 wakamonog6 21

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