浅谈NAP

平生不得志

NAP体系结构
---- 作为专为ISP客户提供互联和交换网络通信的传输网络NAP，它要求其接入用户具有自己的出口线路，以更好地实现与其他的接入ISP进行信息交换。一般地，NAP的网络结构如图1所示。
---- NAP主要由路由仲裁组(Routing Arbiter，RA)、交换设备和ISP的边界路由器组成。此外，为开展NAP的一些其他业务，人们还可以用到网络管理和附加服务等内容。
---- 1．RA
---- RA包括以下2项服务。
---- （1）交换信息并生成路由视图
---- 路由服务器（Router Server，RS）与ISP连在NAP点的路由器定时用BGP-4交换路由信息，并根据每个ISP各自的路由政策，生成用户化的路由视图。
---- RS是NAP结构中采用的新技术，它简化了NAP点上不同ISP自治域之间的路由寻径过程。作为运行特殊路由软件的工作站，RS从每个连在NAP上的ISP的路由器上搜集路由信息，根据每个ISP的路由政策要求对搜集到的信息进行处理，然后将处理后的路由信息传递给每个ISP的路由器。它和路由器之间采用BGP-4域间路由协议交换路由信息。NAP中的RS并不传递ISP间的数据包，相反，它采用BGP第三方路由信息的特性将路由的下一站点直接指向提供此路由的路由器，而非它自身。这样，网络流量就直接从一个网络流向另一个网络，根本不经过RS。
---- （2）通过路由仲裁数据库生成配置文件
---- 路由仲裁数据库（Routing Arbiter DataBase, RADB）是一种路由信息数据库。在RADB中，路由政策按照RIPE-181格式表示，分析软件通过处理RADB中的用户数据为RS生成相应的配置文件。
---- 2．交换设备
---- 交换设备的功能是为所有ISP提供一个能够互相传输数据的通路，本身只提供第二层的交换服务，不直接参与IP数据包的寻径过程，也不限制ISP用何种互联协议或者采用什么样的路由政策，不对传输数据进行限制和干预，其配置完全取决于与网络中心连接的ISP的个数和不同ISP之间数据流量的大小。此交换设备应当具有较好的可扩展性和高可用性。
---- 3．路由器
---- 每个ISP在NAP网络上有一台独立的路由器，它用于和其他ISP的路由器交换网络流量，同时和NAP上的RS交换路由信息。从理论上讲，ISP路由器不属于NAP，但根据网络的实际情况，在建设方案中可以考虑由NAP进行装备，但需由ISP自己负责具体路由配置和管理。
---- 4．IP地址、DNS和AS
---- NAP对IP地址的需求量很小，网络结构也不复杂，可以采用单以太网、单IP块的方式进行分配。基本上，每个RA服务器分配一个IP地址，每个ISP的路由器分配一个IP地址。
---- NAP的域名管理和分配不是NAP建设的主要因素，因为NAP提供的服务是一个在链路层上的网络层服务，与应用层无直接关系，对网络终端用户透明，所以域名服务不是NAP提供的基本服务。从管理和宣传的角度出发，NAP可申请自己的独立域名，如ix.net.cn。
---- NAP不需要建立自身独有的AS-num，每个接入NAP的ISP网络都应当有在AS-num、ISP路由器和RS之间运行的BGP-4协议。
---- 5．网络管理
---- SNMP的网管服务不是NAP必须拥有的功能服务。但是考虑到NAP应具备对其节点内部设备的管理功能，应该具备基于链路数据流量进行统计、分析的能力，而且作为一个独立于互联ISP的独立运营机构，NAP不能依赖其他各方的网管统计数据。因此，在NAP节点内部配置适当的网管功能是十分必要的。
---- NAP的网管功能需要完成2个方面的要求：
---- (1) NAP内部的设备管理
---- 交换设备和路由服务器的管理，包括设备网络状态监控、故障管理、网络业务量统计（基于链路）、路由管理及设置（路由服务器）和安全管理等功能。
---- (2) ISP路由设备的管理
---- 对于互联ISP放置在NAP节点内部的路由设备的管理包括设备网络状态监控、故障管理、网络业务量统计（基于网络层）3个方面。考虑到NAP运营机构的中立性质，对ISP路由设备的管理应在所有互联ISP达成共识的基础上实现。
---- 6．双边（多边）对等协议
---- 作为NAP的运营者和维护者，应为接入NAP的ISP提供公平的对等关系，并为不同的ISP之间资源共享提供服务。他们希望连入NAP的ISP可以和其他连入NAP的ISP客户签订互相交换TCP/IP路由信息和Internet网络通信的双边对等协议。当然也可以是NAP的ISP客户们共同签署多边对等协议。在多边对等协议中定义了TCP/IP网络通信交换和路由交换可接受的基本原则，以及ISP加入NAP的程序和协议的管理办法。在RS和路由数据库中，根据协议内容确定路由表信息。
---- 7．附加服务
---- 除了NAP提供的基本服务外，NAP还可以给ISP客户提供其他附加服务，提高NAP的应用价值和用户网络的性能。
---- （1）高速缓存服务
---- NAP可以提供Web缓存服务器，使用户可以利用其Web浏览器的Proxy特性从本地获取WWW页面内容，以提高网络响应时间。特别值得注意的是NAP可以利用特殊的核心地位，配合ISP提供主机托管业务，实现各个ISP的用户对该主机的本地访问。
---- （2）网络时钟协议（NTP）
---- NAP可以用一台NTP服务器提供高精度的GPS时间源，这种时间服务可以作为实验用的高质量时钟或一般用途的时间源。
---- （3）数据交换的流量流向统计分析服务
---- NAP可以根据需要对不同ISP之间的数据流量进行统计，利用特定的计费软件将生成的统计信息提供给ISP，方便ISP之间结算，并可根据这些信息向互联的ISP提出对网络进行优化调整或设备升级的建议。
NAP的运营和管理
---- 1．NAP的中立与私立
---- 国外NAP基本上有2种设立方式：中立方式和私立方式。中立方式是指多个规模相当的ISP通过签订多边协议共同建立或是由中立机构采取完全公益的方式建立；私立方式是指较大规模的ISP设立NAP，为小规模的ISP提供网络互联。
---- 无论是采用中立方式还是私立方式建立NAP，其业务运营目标都应以服务于所有互联的ISP为主。这是因为NAP的引入为各个互联ISP的网络调整和优化带来极大的便利，而同时各个互联ISP又处于一种业务竞争的敌对状态，需要一个从共同利益出发的机构对来自各方的冲突进行协调。同时，一旦各个ISP接入NAP，任何独立开展针对最终用户的网络应用服务都会形成对ISP的强大竞争力。因此，NAP的运行采取中立原则是至关重要的。它的业务动作要相对独立，不偏向任何一家ISP客户。它的领导机构和网络运行都应不受任何一家ISP客户的干预和影响，这是保证NAP能够存在和发展的必要条件。
---- 2．NAP的业务运营和管理
---- NAP的业务运营需要相应的场地、设备和维护人员。同时在网络迅猛发展的情况下，对NAP的核心设备应不断地进行升级与改造，因此，运用自身的资源进行一定的业务运营也是非常必要的，比如收取一定的年费和连入费用等。
---- NAP可开展的附加服务有信息统计、主机托管、CoS接入、链路监测和网络性能评测等。
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