The Internet is Flat: Modeling the Transition from a Transit Hierarchy to a Peering Mesh

Internet是平面的：由传输层次模型向对等网的过度
 

本文的主要观点是因特网已开始由基于传输连接的层次结构向基于对等连接的稠密网转换，即开始向平面模型发展。此观点打破了传统的因特网模型概念，给人耳目一新的感觉，让人看到开头就有继续向下看的冲动。心里不禁冒出几个疑问，为什么作者说因特网开始向平面模型转换？平面模型有什么优点？实施起来又有什么难度和缺陷？它可以完全取代经典的层级模型吗？

从文章架构上来说，作者先介绍了传统的因特网结构，分析了传统因特网的特点和优缺点，再提出了自己的研究模型，和传统层次模型进行比较，阐述平面模型的优缺点，并分几节从各个方面对其性能进行描述。

 

在引言中，作者介绍了AS(Autonomous System
自制系统)的互联协议大体上可分为两类：

1）传输协议：即由传输提供者提供链接给所有其他节点。

2）对等链接：即通过链接的双方交换路由信息进行链接。

传统因特网的核心是：10到20个底层TP(TransitProvider传输提供者)通过对等网连接起来，对其上的ISP提供服务。而CP(Content
Provider内容提供者)或EC(Enterprise Customer企业客户)是TP或者ISP的客户，负责提供因特网上的丰富内容。

平面模型的关键特点是：

1）不断增加的由CP和CDN(Content Distribution Network内容分发网络)产生的流量。

2）主要的CDN和CP已扩散分布到世界各地。

3）IXP(Internet Exchange Point
网络交换节点)大量增加，在AS间建立对等链接变得容易和简单。

随后作者对于这几个特点提出了一些问题，并且引出了ITER构造模型，对ITER模型进行了分析。在表1中，作者在几个方面对比了平面模型和层次模型，其中在CP流量，CP地域数量，对等阀值三个参数上，层次模型和平面模型有较大差异。

 

在3.3节中，作者定义了几个宏观性能参数，包括：平均路径长度，平均带权路径长度，聚集适应性，STP(Small Transit Provider)和LTP(Large Transit Provider)的收入以及一些特定流量参数。这些参数具有一个非常好的特点，那就是在平衡网络中的变化很小，这使得我们可以精确地估算一些网络特性，尤其是在对比层次模型和平面模型中。

 

在地5节中，作者用3.3节中提到的几个宏观性能参数对层次模型和平面模型进行了对比，并以图表的形式生动的给出了结果：

 



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从中我们可以获得的信息有：

（一）路径长度

1）在无权路径长度参数下，层次模型和平面模型的表现是几乎相同的。

2）在带权路径长度参数下，层次模型和平面模型有较大差异。大流量对于带权路径有更大的影响。在平面模型中，主要流量是在CP和TP之间的对等链接，即由CP产生的流量直接经过对等网络到达TP；而在层次模型中，在CP和TP之间需要额外的跳数。

（二）STP和LTP的流量

1）在层次模型中，50-60%的流量传输至少一个STP，60-75%的流量传输至少一个LTP。

2）在平面模型中，这两个流量分别减少到40%和50%。

原因在于，在层次模型中，若想从CP s传输内容到EC d，需要的传输路径是s-S1-L1-S2-d

而在平面模型中，只需要直接在对等链接中从s传输到d，即s-S2-d

（三）对等链接中的流量

1）在层次模型中，穿过对等链接的流量大约是10%

2）在平面模型中，穿过对等连接的流量大约是50-60%

原因在于，平面模型中，流量多数直接在CP和LTP或STP间传输，而不需要在层次间传输，所以对等链接的流量会增加。

（四）通过不可盈利TP的流量

我们定义开销大于盈利的TP为不可盈利的TP，这些TP的破产概率更大，从长远看来不适合在网络中存在。

1）在层次模型中，通过不可盈利TP的流量小于5%

2）在平面模型中，通过不可盈利TP的流量高达17%。这表明，在平面模型中存在更大的风险，这些不可盈利的TP最终可能被合并或收购，有可能产生一些垄断的寡头TP。

 

总结，本文通过ITER模型来研究了因特网的生态系统。通过对其中几个宏观参数的观测和分析，说明了因特网由层次模型向基于稠密网的平面模型的过渡。平面模型有更短的路由路径，主要通过对等链接来传输流量，对等链接在平面模型中起很重要的作用，并且在平面模型中TP可以由无法盈利向可盈利转变等等。

关于因特网的生态系统，作者呼吁更多的学者参与进来，一起改进和研究，以便于因特网未来更好的发展。

 

论文下载地址：http://download.csdn.net/detail/masikkk/4756015