presentation about tutorial of Routing, Peering, Internet .

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
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wakamonog6

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
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wakamonog6

3. ユーザからWEBコンテンツまでの道のり
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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
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. 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
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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. 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. ネットワーク間の 相互接続の仕組み
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7. 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. 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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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. （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. 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
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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
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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. インターネットの階層構造 その1
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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. 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 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. Tier1 AS
Tier1 AS
インターネットの階層構造 その２
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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. Tier1 AS
Tier1 AS
インターネットの階層構造 その２
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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. 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
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AS 65001
AS 65002
ルータ
ルータ
物理的に接続
BGP

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
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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. 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
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. Tier1 AS
Tier1 AS
インターネットの階層構造 その3
2014/9/29
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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. 各Tierごとの事業者（諸説あり※）
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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. 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）
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