网络中立,从技术上讲,它实际上是如何工作的?

网络工程 路由
2021-07-03 13:29:12

此NPR文章有提到“网络中立性”与它实际上是非常小的细节或如何它的实际工作。我试图研究它在我自己的,但我得到了很多的东西是对抗(基本计量互联网流量速度)非技术性的解释,但我很困惑,如何工作的。

我对互联网(广义)的理解是,用户Joe通过 HTTP 协议(​​经过一些 DNS 工作)打开与网站npr.com的连接,该协议利用NPRJoe 的上传和下载速度NPR服务器发送和接收数据.

节流发生在哪里?我错过了关键的一步吗?“交通”被扼杀“在路上”的客户机/服务器有点像在ISP层面收费站?

NPR 文章举了一个例子,说明一个网站如何付费才能让他们的流量更快地流向用户。我只是不明白这一点,因为不是我的所有传入流量都以我的下载速度达到最大值吗?此外,无论上传速度如何,服务器是否都已达到极限?

例如,如果我尝试从服务器 (www.mysimplesite.com) 以 1MB/s 的上传速度向下载速度为 1MB/s 的客户端 (joe) 发送 1MB 的数据,这种传输会不会发生在与上传速度为 2MB/s 的服务器 (www.thesuperubersite.com) 相同的 [理论] 时间?

如果通常是速度限制的是客户端,我无法看到任何服务器如何付费才能让他们的内容“更快地到达用户”技术角度来看如何工作?我也不是在寻找类比或意见。

4个回答

网络中立性有效地控制了提供商如何处理流量。这是理论上的一个广泛概念,在实践中具有潜在的优点和缺点。共识似乎是缺点可能对消费者和初创公司相当有害

在没有网络中立的情况下,互联网服务提供商和有预算支持他们的大企业将获胜——而消费者和互联网初创公司将失败。从理论上讲,废除网络中立性将允许像 Verizon 这样的 ISP 自己决定是否要提供 VoIP 流量或任何其他流量类型,以遍历他们的网络。其他 1 级提供商也可以免费做同样的事情。

公平地说,美国的互联网目前并未在完美的网络中立规则下运营。信息自由越来越受到法律边缘的侵蚀,今年早些时候Netflix 和康卡斯特之间达成了一项令人震惊的、或许是敲诈勒索的协议Comcast 占 Netflix 客户群的很大一部分;视频流媒体服务几乎被迫付款。这最终导致Netflix 提高了价格(但幅度不大),从而改变了他们的商业模式并伤害了消费者。如果网络中立完全失败,那么期待更多这样的交易。

至于你的问题:

节流发生在哪里?我错过了关键的一步吗?“流量”在通往客户端/服务器的“途中”是否有点像 ISP 级别的收费站?

当您想到节流时,请考虑服务质量。互联网的大多数点都基于超额订阅的原则,这可以更有效地利用基础设施。因此,即使您有 1Gb/s 的互联网连接,您也可能无法获得 1Gb/s 的服务。这是因为第 1 层互联网提供商的骨干网无法为数百万客户维持 1Gb/s。

如果通常是速度限制的是客户端,我无法看到任何服务器如何付费才能让他们的内容“更快地到达用户”。从技术角度来看,这将如何运作?

提供者有能力为他们认为合适的数据包提供服务。在微观层面,假设您有 2 个用户通过 100Mb 连接连接到不同的提供者,每个提供者通过 100Mb 连接相互对等。如果任一提供商认为这些用户不如他们拥有的任何其他客户重要,则他们可以将该流量调整为比其他任何客户都低的优先级,这意味着如果没有足够的带宽来支持他们,他们有能力首先被丢弃

同样重要的是要指出这些数据包可能根本无法到达消费者手中。如果数据包超出提供者提供的阈值,则完全有可能完全丢弃数据包。

这是一个包含许多细微差别的大问题,并且在问题的双方都有合理的担忧。

要深入了解这个问题的核心,您需要了解 Internet 不是一个单一实体。它由大量相互连接的独立网络组成。

消费者向 ISP 付费以将他们的个人网络连接到 ISP 的网络。ISP 可能会向另一家服务提供商(通常不止一个)付费以连接到他们的网络,或者 ISP 本身可能是主要运营商(即在大地理区域提供大带宽连接)。这些较大的运营商在多个对等点(它们各自存在的数据中心)相互互连(或对等)。消费者想要访问的服务要么是消费者本身,要么可能运营着他们自己的大型网络。

另一个需要理解的概念是,互联网主要建立在“超额订阅”模型上,以保持低成本。这意味着如果 ISP/运营商拥有一定数量的网络容量,他们可能会向客户出售 10-30 倍的带宽,因为他们知道客户不会在 100% 的时间内使用他们支付的所有容量.

随着“永远在线”的互联网和消费者更多地使用他们的带宽(总带宽和平均带宽),这种超额订阅的能力已显着减弱。由于 ISP/运营商正在寻求扩大其网络容量并且不想增加客户的成本(如果他们这样做,他们可能会选择搬到其他地方),他们正在寻找其他方法来增加收入以抵消额外成本。

各方寻求增加收入的一些方法涉及根据流量的来源和/或目的地对流量进行不同的处理。网络中立政策的目的是防止提供商以不同的方式对待流量,无论流量来自何处或目的地。

那么让我们用一个例子来说明一些问题。要从 Netflix 等服务获取信息,请求会从消费者的网络到达他们的 ISP 的网络,可能到达一个或多个运营商网络(在本例中,假设是 A 和 B),最后到达 Netflix 网络。为简单起见,我们假设反向路径相同。

Consumer <--> ISP <--> Carrier A <--> Carrier B <--> Netflix

如果消费者和 Netflix 都连接到同一个 ISP/运营商,就不会有问题,因为双方都会向 ISP/运营商支付费用。但是,在我提供的示例中,ISP 由消费者支付,而运营商 B 由 Netflix 支付。运营商 A 不会直接由消费者或 Netflix 补偿,即使它可能比沿途的其他任何人在地理上更远地携带数据。

让我们看一些在现实世界实践中已经有了种子的潜在案例:

1-运营商A

运营商 A 正在传递大量并非源自或发往其网络上某人的数据。他们不会直接从任何一方获得报酬。

运营商 A 认为,由于来自 Netflix 的大量数据通过其网络(既不是来自他们的网络也不是发往他们的网络),因此他们认为应该为此进一步补偿,并希望 Netflix(或可能是运营商 B)支付他们为这个流量。

Netflix 认为没有必要向运营商 A 付费,因此运营商 A 着眼于它可以做的一些事情(降低运营网络的成本,让他们的网络更好地为客户服务,和/或让 Netflix 更喜欢它付给他们):

  • 除非他们付费,否则他们可以减慢 Netflix 的流量。
  • 他们可能会选择优先考虑他们的流量和其他选择支付他们的流量,让 Netflix 和其他流量受到影响(主要是在过剩容量可能较低的高峰时段)。
  • 他们可能会将 Netflix 流量路由到较旧/较慢的基础设施上,为支付费用的人留下更新/更快的基础设施。
  • 他们可能拒绝携带任何 Netflix 数据,使其穿越更长的路线(即,数据现在必须通过运营商 C、运营商、D 和运营商 E 而不是运营商 A,然后才能到达 ISP)。

2-ISP 与 Netflix

另一方面,ISP 在从消费者那里获得报酬时注意到,绝大多数流量来自其网络外部并流向消费者。带宽使用量的增加意味着他们需要扩大网络容量,但他们不想提高对消费者的价格,并认为 Netflix 应该补偿他们。

这导致了与上述相同的情况,ISP 与运营商 A 的思路相同。

3-ISP 与消费者

ISP 决定向消费者提供“高级”服务,如果他们愿意支付更多的话。这将在 ISP 的网络容量可能不足的高峰时间为优质消费者提供流量优先级。在此期间,非高级客户可能会注意到延迟增加和速度降低。

在我看来,这是一种人为创造的收入流,就像一些 ISP 对“永远在线”的 DSL/有线服务收取额外费用一样。他们正在创造一种并非真正必要的感知需求,因此他们的客户对为服务支付更多费用感到更好。基本上,它允许他们以一种消费者对他们所支付的东西感觉更好而不是感到沮丧的方式提高利率。

网络中立性是 ISP 必须平等对待所有网络流量的原则,无论来源或目的地。这意味着,例如,如果您的 ISP 提供 VoIP 电话服务或有线电视服务,他们不能将自己的产品优先于第三方服务。如果允许他们优先考虑自己的服务,那么他们基本上可以通过降低竞争对手的表现来迫使他们的客户使用他们自己的非互联网产品。另一方面,也就是 Netflix 的情况,在网络中立的情况下,John Smith 支付给他们的 ISP,Netflix 支付给他们的 ISP,仅此而已。如果没有网络中立,John Smith 的 ISP 可以要求 Netflix 付款,以便 Netflix 能够向 John Smith 提供他们的服务。基本上,约翰史密斯 ■ ISP 由 John Smith 和 Netflix 共同支付,即使 Netflix 已经在支付他们自己的 ISP 账单。网络中立性崩溃的最终极端是,在英国有亲戚的美国 ISP 客户必须同时向其美国 ISP 和英国的 ISP 付款,而英国亲戚则必须同时向美国和英国付款ISP,也。添加世界上您可能想要与之通信的所有其他人或公司的 ISP,您每个月将支付数百张账单,只是为了能够使用“全球”互联网。基本上,ISP 想要将互联网带回 80 年代后期,在那里您拥有 Compuserve、AOL 和一堆其他实际上并未相互连接的“在线服务”。因此,Compuserve 客户只能访问 Compuserve 服务。尽管 Netflix 已经在支付他们自己的 ISP 账单。网络中立性崩溃的最终极端是,在英国有亲戚的美国 ISP 客户必须同时向其美国 ISP 和英国的 ISP 付款,而英国亲戚则必须同时向美国和英国付款ISP,也。添加世界上您可能想要与之通信的所有其他人或公司的 ISP,您每个月将支付数百张账单,只是为了能够使用“全球”互联网。基本上,ISP 想要将互联网带回 80 年代后期,在那里您拥有 Compuserve、AOL 和一堆其他实际上并未相互连接的“在线服务”。因此,Compuserve 客户只能访问 Compuserve 服务。尽管 Netflix 已经在支付他们自己的 ISP 账单。网络中立性崩溃的最终极端是,在英国有亲戚的美国 ISP 客户必须同时向其美国 ISP 和英国的 ISP 付款,而英国亲戚则必须同时向美国和英国付款ISP,也。添加世界上您可能想要与之通信的所有其他人或公司的 ISP,您每个月将支付数百张账单,只是为了能够使用“全球”互联网。基本上,ISP 想要将互联网带回 80 年代后期,在那里您拥有 Compuserve、AOL 和一堆其他实际上并未相互连接的“在线服务”。因此,Compuserve 客户只能访问 Compuserve 服务。网络中立性崩溃的最终极端是,在英国有亲戚的美国 ISP 客户必须同时向其美国 ISP 和英国的 ISP 付款,而英国亲戚则必须同时向美国和英国付款ISP,也。添加世界上您可能想要与之通信的所有其他人或公司的 ISP,您每个月将支付数百张账单,只是为了能够使用“全球”互联网。基本上,ISP 想要将互联网带回 80 年代后期,在那里您拥有 Compuserve、AOL 和一堆其他实际上并未相互连接的“在线服务”。因此,Compuserve 客户只能访问 Compuserve 服务。网络中立性崩溃的最终极端是,在英国有亲戚的美国 ISP 客户必须同时向其美国 ISP 和英国的 ISP 付款,而英国亲戚则必须同时向美国和英国付款ISP,也。添加世界上您可能想要与之通信的所有其他人或公司的 ISP,您每个月将支付数百张账单,只是为了能够使用“全球”互联网。基本上,ISP 想要将互联网带回 80 年代后期,在那里您拥有 Compuserve、AOL 和一堆其他实际上并未相互连接的“在线服务”。因此,Compuserve 客户只能访问 Compuserve 服务。和英国的 ISP,英国亲属也必须同时支付美国和英国 ISP 的费用。添加世界上您可能想要与之通信的所有其他人或公司的 ISP,您每个月将支付数百张账单,只是为了能够使用“全球”互联网。基本上,ISP 想要将互联网带回 80 年代后期,在那里您拥有 Compuserve、AOL 和一堆其他实际上并未相互连接的“在线服务”。因此,Compuserve 客户只能访问 Compuserve 服务。和英国的 ISP,英国亲属也必须同时支付美国和英国 ISP 的费用。添加世界上您可能想要与之通信的所有其他人或公司的 ISP,您每个月将支付数百张账单,只是为了能够使用“全球”互联网。基本上,ISP 想要将互联网带回 80 年代后期,在那里您拥有 Compuserve、AOL 和一堆其他实际上并未相互连接的“在线服务”。因此,Compuserve 客户只能访问 Compuserve 服务。只是为了能够使用“全球”互联网。基本上,ISP 想要将互联网带回 80 年代后期,在那里您拥有 Compuserve、AOL 和一堆其他实际上并未相互连接的“在线服务”。因此,Compuserve 客户只能访问 Compuserve 服务。只是为了能够使用“全球”互联网。基本上,ISP 想要将互联网带回 80 年代后期,在那里您拥有 Compuserve、AOL 和一堆其他实际上并未相互连接的“在线服务”。因此,Compuserve 客户只能访问 Compuserve 服务。

这样做的技术部分实际上非常简单。由于各种原因,ISP 现在可以优先处理流量。例如,VoIP 流量可以优先于电子邮件流量,因为 VoIP 需要低得多的延迟连接以防止掉线。即使网络中立,这也是完全有效和合法的。它基本上只是在路由器中设置一个规则,比如说,50% 的带宽应该用于 VoIP,40% 用于网络浏览,10% 用于电子邮件。但是,也可以根据源或目标来确定优先级。这正是 ISP 想要做的。因此,来自 Netflix 的流量可以设置为仅使用 Comcast 带宽的 10%,除非 Netflix 向 Comcast 付款,尽管事实上 Netflix 不是 Comcast 的客户。同时,Comcast 的流媒体视频服务可以设置为使用 90% 的带宽,

每个 ISP 都可以通过有选择地应用服务质量 (QOS) 和基于流量来源/目的地的路由决策来控制端到端体验(速度、延迟)。

因此,ISP 可以向/从支付溢价的服务提供商提供优质(更高的 QOS,通过更高的成本/更快/更少的跳数链接)服务。因此,如果 Netflix 付费并获得溢价,但(例如)Hulu 没有……客户会开始认为“Hulu 很烂。Netflix 如果快的话!” 实际上,用户不可见的 ISP 服务正在影响性能。

人们(我认为)的一个大问题是,这意味着(例如)大玩家(例如 Netflix)可以花大笔钱购买优质的 ISP 直通服务,而让小玩家(netflix 初创竞争对手)很难/不可能有一天)来为最终用户提供相同水平的服务。

迄今为止,互联网一直是“中间”的一个大平台;一个“中性网络”。

(...并参见 Ryan Foley 的回答,它比我的尝试具有更多的技术清晰度。)