İnternet Mimarisi ve IXP

Her gün kullanıcıların veri paketlerini birbirleri arasında gönderdiği internet ağında bağlantılar nasıl gerçekleşiyor? Bu bağlantıların arka planında neler oluyor? Detaylar için yazımızı inceleyelim.

A- A+

08.01.2019 tarihli yazı 8678 kez okunmuştur.

İnternet Nedir?

Milyonlarca mobil cihazdan oluşan ve bunların birbirleri arasındaki bağlantısını sağlayan ağ sistemine internet denir. İnternet bir dizi veri paketi içerir, kullanıcılar arasındaki paylaşımlar ise bu veri paketlerinin birbirleri arasında iletilmesinin sonucudur.

Her bireyin bir kimliği, her evin bir adresi olması gibi mobil cihazlarda bir adrese sahiptir. Adresler bazı numaralarla ifade edilir ve bu sayılar “IP” olarak adlandırılır. Bu adreslere bilgiler en kısa yoldan iletilmeye çalışılır.

►İlginizi Çekebilir: Dünyadaki İnternet Erişimini Sağlayan Su Altı Kabloları

İnternet üzerinde veri paketleri, ülkelerin kendisine ait olan ortak bir noktadan alıcılara ulaştırdığı IXP (Internet eXchange Point) yani ‘İnternet Değişim Noktaları’ndan sağlanıyor. IXP; farklı İnternet Servis Sağlayıcılarının (ISS/ISP), kendi ağ sistemi üzerinden internet değişimini gerçekleştirdiği bir alt yapıdır. ISS’ler yüksek hızlı ağlarla bu değişimi gerçekleştirir. AT&T, Hathway, Verizon, Bharti Airtel, Sify, tanınmış İnternet Servis Sağlayıcıları’dır.

İnternet Değişim Noktası (IXP) Nedir?

IXP’nin temel amacı, bilgisayar ağlarının üçüncü bir ağı kullanmadan doğrudan kendileri arasındaki bağlantıyı kurmasıdır. Bunu bir ağacın dalları olarak düşünebiliriz. IXP, bağlantılar arasındaki birinci ağ ile üçüncü ağın birbiri ile bağlantı kurması için ikinci ağa ihtiyaç duymamasına imkan sağlar.

►İlginizi Çekebilir: Brainternet Projesi Nedir?

Yukarıdaki resimde IXP olan ve olmayan ISS durumları gösterilmektedir. IXP olması durumu; hız, maliyet ve bant genişiği gibi avantajlar sağlar. Örneğin, ISP’lerde bir santral olmadan gerçekleştirilen bağlantılarda yani IXP olmaması durumunda, veri iletimi bir ücretlendirmeye tabii tutulurken, IXP’li durumlarda santral üzerinden gerçekleştirilen bağlantıda ücretlendirme olmaz. Değişim noktası olmayan ağ sisteminde, farklı ülkeler arasındaki değişen ISP’lerde veri transferinde ödeme yapılırken, yerel bir IXP ağı olan ülkelerde bu değişim limitsiz ve masrafsız olabilmektedir.

►İlginizi Çekebilir: Tüm Dünyaya Yüksek Hızlı İnternet Sağlanacak

İnternet Değişim Noktası (IXP) Mimarisi

Bir IXP her bir ISP’nin bağlantısının ortak olduğu bir ya da daha fazla ağ anahtarından oluşur. Genel olarak IXP, iki farklı mimariye sahiptir; katman2 ve katman3. Katman2 de ISS’ler bir Ethernet anahtarı kullanılarak birbirine bağlanırken, katman3’te bir yönlendirici kullanırlar. Anahtarlama mantığından önce birden çok yapı kullanılmış, fakat her biri verimsizliklerinden ötürü yerini katman2’de kullanılan Ethernet ağına bırakmışlar.

Ethernet portlarının hızları küçük ülkelerde 10Mbit/s’dan, gelişmiş IXP’lerde 100 Gbit/s’a kadar artmaktadır. Her bir ISP, kendi yönlendiricisini kullanarak birbirleriyle istedikleri gibi transfer yapabilirler. Katman2’de her ISS, diğer tüm üyelerle birlikte olmalıdır. Buna “Zorunlu Çok Yanlı Peering (Mandatory Multilateral Peering)” denir.

►İlginizi Çekebilir: Endüstriyel Ethernet-Weidmüller

IXP’ler Sınır Geçit Protokolünü (BGP) Nasıl Kullanırlar?

Bir IXP ağında, her üye Sınır Geçit Protokolü (Border Gateway Protocool-BGP) kullanarak birebir bağlantı oluşturabilir. BGP, farklı ağların IP adreslerini birbirlerine bildirmelerini sağlamak için oluşturulmuştur.

Özerk Sistemler (AS), IP ağlarının ve yönlendiricilerinin tamamıdır. BGP, alanlar arasında eşleştirme yapar, bu eşleştirmeyi yaparken AS, kendisi için en uygun yolu seçmesi için BGP yardımcı olur ve ağların birbirlerine birleştirilmesini sağlar.

►İlginizi Çekebilir: Router Nedir? Nasıl Çlaışır?

BGP’de farklı AS’ler arasında geçilirken, örneğin AS1’den çıkıp AS2’ye geçtiğine AS-yolu denilen ve AS’den çıktığında üzerine etiketlenen bir numaraya sahip olur ve bu ASN olarak adlandırılır. ASN’ler BGP’nin IXP trafiği boyunca yönlendirmesine yardımcı olur. Katman2’deki Ethernet anahtarı BGP’yi çalıştırmadığı için IXP trafiği boyunca ASN’ler olmaz. Bunun için bir transit yönlendirici gerekir.

IXP trafiğine katılan her bir ISP, diğer üyelerle iletişim kurup bağlantı sağlayabilmesi için BGP’yi öncelikle çalıştırması gerekir. BGP’yi çalıştırarak birbirleri arasındaki yönlendirme gerçekleşir ve böylece doğrudan kendileri arasında bağlantı sağlarlar. BGP işlemine ait şema aşağıda verilmiştir.

►İlginizi Çekebilir: SD-WAN Teknolojisi Nedir?

Örnek IXP Ağı

Yazımızda İnternet Değişim Noktası (IXP), İnternet Servis Sağlayıcısı (ISS/ISP), Sınır Geçit Protokolü (BGP) ve Peering kavramlarını anlattık. Bunların pratikte nasıl çalıştığını anlayabilmek için yerel IXP-Hindistan Ulusal İnternet Değişimi (NIXI)’ni inceleyelim.

NIXI, Hindistanda kullanılan yerel bir IXP yapısı olup her bir üye ISS’in ülke içindeki bağlantılarını sağlamak için yurtdışına götürmek yerine, ülke içinde yönlendirmek için kurulmuştur.

Yukarıda ana ekran görüntüsü verilen NIXI’nın altında görülen “Looking Glass” yani görünümlü pencere ile, IXP’de bulunan rota bilgisini uygun yönlendirici rotaları oluşturarak kamuya açık bir görünüm sağlar ve yönlendiricinin sınırlı sayılarda komut çalıştırması için de bir arayüz oluşturur.

NIXI, tüm ISS'lerin bir Ethernet anahtarı ile birbirine bağlandığı, Katman2 IXP mimarisini ve IXP'deki ISS’lerden yönlendirme bilgisi toplamak için Sınır Ağ Geçidi Protokolü (BGP) çalıştıran bir yönlendirici / UNIX sistemi kullanır. NIXI görünümlü pencere kullanırken, ISS'lerin yönlendirmelerini ve bağlantıların verilerini listelemek için 'show ip bgp summary' komutu kullanılır. Bu komut aşağıdaki gösterilen görseldeki parametreleri üretir.

Bu parametlerden bazılarını incelersek;

►Neighbor: Yönlendiricinin bağlantı kurduğu ISS’in IP adresidir.
►V: Bağlantı kurduğu komşunun kullandığı BGP versiyonudur.
►AS: Listelenen komşusunun özerk sistem numarasıdır. Daha önce anlattığımız gibi, BGP yolu üzerinde ilerlerken ISS’den geçilen AS’lara verilen etiketlerdir.
►MsgRcvd/MsgSent: Komşunun aldığı ve verdiği BGP mesaj sayısıdır.
►InQ: Komşuda işlenmeyi bekleyen BGP mesaj sayısıdır.
►OutQ: Sıraya alınan ve bu komşuya gönderilmeyi bekleyen mesajların sayısıdır.
►State/PfxRcd: BGP oturumunun şu anki durumunu state kısmı gösterir; aktif, boşta, açık gönderildi vs. durum alanı etkin gösteriyorsa, yönlendirici aktif olarak bu komşuyla bir TCP bağlantısı kurmaya çalışıyordur. Eğer oturum kurulmuş durumda ise, bir durum gösterilmez; bunun yerine, PfxRcd'yi temsil eden bir sayı görüntülenir.

Yazar: Gökçe Gürbüz

Kaynak:

►engineersgarage.com
►cloudflare.com
►netnod.se
►euro-ix.com