• Ein Internet-Knoten (IX oder IXP) ist die gemeinsame Grundlage eines IP-Netzwerks, die es Internetdienstanbietern (ISPs) ermöglicht, Daten auszutauschen, die an ihre jeweiligen Netzwerke gesendet werden.
  • Die meisten IXPs sind eigenständige gemeinnützige Vereinigungen, die das Entitätsnetzwerk bilden (d. h. die Gruppe von ISP-Entitäten an diesem IXP), und die wichtigste Alternative zum IXP ist das private Peering, bei dem ISPs ihre Netzwerke direkt miteinander verbinden.
  • Der IXP reduziert den Anteil des Datenverkehrs, den ISPs über ihre vorgelagerten Übertragungsanbieter ausliefern müssen, und senkt so die durchschnittlichen Kosten pro Bit für ihre Dienste.

Ein Internet-Knoten ist ein physischer Standort

Ein Internet-Knoten (IXP) ist ein physischer Standort, über den Internetdienstanbieter (ISPs) und Internetinfrastrukturunternehmen wie CDNs miteinander verbunden sind. Diese Standorte existieren am „Rand“ verschiedener Netzwerke und ermöglichen es Netzbetreibern, Übertragungen außerhalb ihrer eigenen Netzwerke zu teilen. Durch einen Präsenzpunkt am IXP-Standort können Unternehmen den Übertragungsweg zu anderen Netzwerksentitäten verkürzen, was die Latenz reduziert, die Round-Trip-Zeiten verbessert und möglicherweise die Kosten senkt.

Der IXP ist die wesentliche technische Infrastruktur, in der das Netzwerk sich verbindet und Internetverkehr austauscht.

Einige Arten von Netzwerken, die sich zum Austausch von Datenverkehr verbinden, sind: Internetdienstanbieter (ISPs), Mobilfunkbetreiber und Content Delivery Networks (CDNs) wie Google, Baidu, Akamai und Facebook.

Der Aufbau eines leistungsfähigen IXP ist nicht nur eine technische Ingenieurleistung; es erfordert Zeit und Mühe, um Vertrauen, Konsens und gegenseitiges Einvernehmen innerhalb der lokalen Gemeinschaft aufzubauen.

Viele Personen und Organisationen, die am Aufbau von IXPs beteiligt sind, waren traditionell Konkurrenten. Indem sie sich für eine Zusammenarbeit entscheiden, tragen sie zu einer besseren und widerstandsfähigeren lokalen Internetinfrastruktur bei. Dies geschieht, wenn jemand vor Ort ist, um den Internetzugang für alle zu unterstützen und eine Gemeinschaft aufzubauen, die die Sache unterstützt. Für IXPs ist eine starke Gemeinschaft die Grundlage des Erfolgs.

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Funktionsweise von IXPs

Wenn Sie Ihre Nachbarn treffen möchten, ist ein Weg, der Sie durch die Stadt und zurück führt, nicht der schnellste oder effizienteste Weg, dorthin zu gelangen.

Dies geschieht jedoch häufig mit dem Internetverkehr in vielen Teilen der Welt. Die E-Mail, die Sie an Ihre Nachbarn senden, kann ein ganz anderes Land oder sogar einen anderen Kontinent durchqueren, bevor sie in ihrem Posteingang landet. Dies passiert, wenn die Infrastruktur, die es Ihrer E-Mail ermöglicht, den kürzesten Weg zum Haus Ihres Nachbarn zu nehmen, nicht vorhanden ist.

IXPs tragen dazu bei, kürzere und direktere Wege für den Internetverkehr zu schaffen. Sie bieten eine erschwinglichere Alternative, als lokalen Internetverkehr ins Ausland zu senden, um ihn einfach über eine internationale Verbindung zurückzuleiten, was teuer sein kann.

Damit ein IXP ordnungsgemäß funktioniert, benötigt er: Switches, Router, Server, neutrale Standorte, ausreichende Stromversorgung, Kühlsysteme, Sicherheit und technische Experten, die ihn verwalten. Um gut zu funktionieren, braucht er auch Menschen, die glauben, dass wir durch den Aufbau menschlicher Beziehungen stärkere technische Netzwerke aufbauen können.

Grundsätzlich besteht ein IXP aus einem oder mehreren physischen Standorten, die Netzwerk-Switches enthalten, die den Datenverkehr zwischen den verschiedenen Mitgliedsnetzwerken weiterleiten. Auf verschiedene Weise teilen sich diese Netzwerke die Kosten für die Wartung der physischen Infrastruktur und der zugehörigen Dienste. Ähnlich wie beim Versand von Waren über Drittstandorte, wie den Panamakanal, berechnen diese Netzwerke manchmal Transitgebühren, wenn der Datenverkehr verschiedene Netzwerke durchläuft.

Um diese Kosten und andere Nachteile des Sendens von Datenverkehr über Drittanbieternetzwerke zu vermeiden, verbinden sich die Mitgliedsunternehmen über einen IXP miteinander, um Kosten und Latenz zu reduzieren.

Ein IXP ist ein großes lokales Netzwerk der Schicht 2 (OSI-Netzwerkmodell), das aus einem oder mehreren miteinander verbundenen Ethernet-Switches in einem oder mehreren physischen Gebäuden aufgebaut ist. Im Grundkonzept unterscheidet sich ein IXP nicht von einem Heimnetzwerk; der einzige wirkliche Unterschied liegt im Maßstab. IXPs können von Hunderten von MB/s bis zu mehreren Terabyte an Austauschverkehr pro Sekunde verarbeiten. Unabhängig von ihrer Größe besteht ihr Hauptziel darin, sicherzustellen, dass die Router vieler Netzwerke sauber und effizient miteinander verbunden sind.

Zu Hause gibt es in der Regel nur einen Router und viele Computer oder mobile Geräte.

In den letzten zwei Jahrzehnten gab es eine massive Ausweitung der Netzwerkinterkonnektion, parallel zur enormen Expansion des globalen Internets. Diese Expansion umfasst neue Rechenzentrumseinrichtungen, die zur Unterbringung von Netzwerkgeräten entwickelt wurden. Einige dieser Rechenzentren haben eine große Anzahl von Netzwerken angezogen, nicht zuletzt aufgrund der florierenden Internet-Knoten, die dort betrieben werden.

Warum sind Internet-Knoten wichtig?

Ohne IXP könnte der Datenverkehr von einem Netzwerk zum anderen von einem Zwischennetzwerk abhängen, um den Datenverkehr von der Quelle zum Ziel zu leiten. Diese Netzwerke werden als Übertragungsanbieter bezeichnet. In einigen Fällen funktioniert das gut: Der meiste internationale Internetverkehr wird auf diese Weise abgewickelt, da es teuer ist, eine direkte Verbindung zu jedem ISP weltweit aufrechtzuerhalten. Die Abhängigkeit von Backbone-ISPs für die Weiterleitung lokalen Datenverkehrs kann jedoch die Leistung beeinträchtigen, manchmal weil Backbone-Betreiber die Daten an ein anderes Netzwerk in einer völlig anderen Stadt senden.

Diese Situation kann zu einem sogenannten „Tromboning“ führen, und im schlimmsten Fall muss der Datenverkehr einer Stadt zu einem anderen ISP in derselben Stadt möglicherweise eine weite Strecke zum Austausch zurücklegen und dann wieder zurückkehren. Ein CDN, das in einem IXP präsent ist, hat den Vorteil, den Weg der Daten in seinem Netzwerk zu optimieren und ineffiziente Wege zu reduzieren.

Vorteile von Internet-Knoten

IXPs sind unerlässlich, um den Menschen ein schnelleres und erschwinglicheres Internet zu bieten. Sie haben das Internet gemacht:

Günstiger: Da der IXP sicherstellt, dass der Datenverkehr zwischen lokalen Absendern und Empfängern eine relativ günstige lokale Verbindung anstelle einer teuren internationalen Verbindung nutzt, können ISPs viel Geld sparen – in manchen Ländern 20 % oder mehr.

Besser: Die Switching-Funktion des IXP ermöglicht es, den Internetverkehr bei einem Verbindungsproblem im Netzwerk umzuleiten. So kann ein IXP beispielsweise den lokalen Datenverkehr im Inland halten, wenn eine internationale Verbindung unterbrochen wird. Dies trägt dazu bei, das Internet widerstandsfähiger zu machen.

Schneller: Durch die Bereitstellung einer direkteren Netzwerkverbindung verbessert der IXP die Zugangsqualität für lokale Nutzer. Mit dem IXP ist lokaler Inhalt 10-mal schneller zugänglich, da der Datenverkehr direkter geleitet wird.

Mehr Möglichkeiten: IXPs ziehen eine Reihe lokaler und internationaler Betreiber an, da sie ihnen eine kosteneffizientere Möglichkeit bieten, potenzielle lokale Internetnutzer zu erreichen. Dies fördert Innovation und schafft Geschäftsmöglichkeiten – es ermutigt die lokale Bevölkerung, mehr relevante lokale Inhalte und Anwendungen zu produzieren.