DIX Danish internet exchange point Projektopgave på afsluttende del af politstudiet i faget internetøkonomi Vejledere: Mich Tvede og Jens Leth Hougaard Projektforfatter: Sune Berg Hansen Email: sune-berg@hansen.mail.dk Afleveret 20 april 2001 kl. 14:00 Økonomisk Institut Københavns Universitet
Indholdsfortegnelse: Indledning...side 1 Afsnit 1 Easy guide til internettet...side 2 Afsnit 2 DIX hvad er det?...side 4 Afsnit 3 DIX ens betydning for internettet i Danmark...side 6 Konklusion...side 8 Bilag 1 Appendiks(er) vedlagt.
Indledning Det følgende er en opgave skrevet i faget internetøkonomi. Opgaven vil omhandle det danske internet exchange point, kaldet DIX en, samt kort diskutere konkurrenceforholdene for ISP ere, der opererer i Danmark. Interessen for den temmelig ukendte DIX stammer fra, at jeg, ligesom så mange andre, har været internetbruger i mange år uden at havde det fjerneste begreb om, hvordan det rent teknisk fungerede. Jeg blev derfor overrasket over en artikel - der er en del af pensum i faget internetøkonomi med titlen: Connectivity in the commercial internet af Crémer, Rey og Tirole hvor forfatterne bl.a. forsøger at sandsynliggøre, at der nærmest foregår en kamp bag kulisserne om at være connected, og det ikke nødvendigvis er sikkert, at internettet bliver ved med at være helt frit. Artiklen nævner muligheden for, at meget stærke udbydere eventuelt ville kunne lukke for mindre udbydere som led i en fornuftig forretningsstrategi. Som en der naivt nok troede, at nettet bare var der, kom disse overvejelser som en overraskelse. Jeg satte mig derfor for at undersøge om dette havde relevans for Danmark 1. Jeg opdagede at en af grundene til, at internettet fungerer med nærmest 100% connectivity, er de såkaldte IX er internet exchange points hvor netværkstrafikken skifter net (eller udbyder?!). Denne opgave er et forsøg på at forklare, hvad den danske IX er, hvordan den fungere samt hvilken betydning såvel teknisk som økonomisk den har for internettet set fra Danmark. I det følgende vil jeg i afsnit 1 ultrakort redegøre for, hvordan nettet fungere. I afsnit 2 følger en beskrivelse af DIX en. I afsnit 3 diskuteres kort 1 Man kan hurtigt komme meget galt afsted, hvis man prøver at analysere lokalt på et globalt fænomen, da de fleste (alle) tilstedeværende ISP ere er connected worldwide.
DIX ens betydning for internettet i Danmark på baggrund af en rundspørge blandt ISP ere på DIXE en. Det hele sammenfattes i konklusionen. Kilder og informationen til denne opgave stammer fra en email rundspørge blandt de ISP ere, som er koblet til DIX en, samt samtaler med Civilingeniør Jan Ferré, der er tilknyttet driften af DIX en. Derudover har datalog, Allan Christensen, der er Unix ansvarlig hos firmaet netcentralen, været behjælpelig med svar på generelle internetspørgsmål. Man kan med god ret hævde at nogle af de synspunkter, der bliver redegjort for her med fordel kunne være søgt eksplicit forklaret ved hjælp af nogle af de tilrådigheds stående modeller. Det har jeg afholdt mig fra grundet opgavens ringe omfang. Afsnit 1. Easy guide til internettet: Hvordan bliver data transporteret rundt på nettet? Det sker via såkaldte IP-numre - alle adresser har et unikt IP nummer (består af fire talrækker adskilt af punktummer og er en generel internetstandard) som er det pågældende steds adresse på internettet (ikke at forveksle med et domænenavn se appendiks). Når man så sidder hjemme ved sin computer og har fået en internetforbindelse af en internet service provider (ISP er) og går ud på en internetside, besøger man altså et IP nummer. Måden man kommer frem til adressen på er via routere (en slags intelligente sporskift) der med hjælp af TCP - transport control protocol får beskrevet ad hvilken rute de skal sendes 2. Routerne bliver konstant opdateret, med hvilke adresser der har hvilke IP numre, og hvilken vej trafikken skal sendes i netværket. Tit vil man ønske at besøge et websted hvis IP nummer ikke er hosted af ens egen ISP er (ligger på deres server) eller er på dennes 2 For en lidt mere overskuelig forklaring se: http://www.att.com/technology/ip/
interne netværk. Det betyder at den trafik, som bliver genereret på den ene ISP ers netværk skal over på en anden ISP eres netværk. Når to udbydere lad os kalde dem ISP X (kunne f.eks. være TDC) og ISP Y(get2net) skal bruge hinandens netværk f.eks. ved en email eller ved besøg af en hjemmeside, der er hosted hos ISP X, skal ses af en fra ISP Y, så kan det ske på tre måder: 1) Man kan lave en privat peerings aftale. Hvor to ISP ere altså kobler deres netværk sammen et sted - med hver deres router og interface til forbindelsen. Det vil især komme på tale, hvis man har rigtig meget gensidig udveksling af trafik eller bor i nærheden af hinanden(!). 2) Man kan gå via DIX en - Danish internet exchange point i Lyngby hvor stort set samtlige danske ISP ere har koblet sig op. Det er denne IX den resterende del af opgaven vil koncentrere sig om. 3) Alle større danske ISP ere er connected til udlandet (internetudbydere der ikke tilbyder global dækning holder ikke længe) via en transitaftale også kaldet upstream eller via deres eget netværk (kunne være et søkabel over Atlanten). Man kan derfor vælge at gå via sin egen upstream forbindelse til modpartens upstream osv. - det er selvfølgelig ikke særlig efficient at sende dansk data rundt via f.eks. USA. Noget andet er, at transittrafik, hvor man betaler en anden ISP er eller IBP er for at transportere ens data, er meget dyrt 3 ifølge ISP erne på DIX en. I bilag 1 kan man se eksempler på, hvordan trafikken bevæger sig på internettet. 3 Det blev desværre ikke uddybet hvad ISP erne forsår ved dyrt. Men kan vel sammenlignes med DIX en, der koster ca. 25.000 kr. om året og af alle, undtagen en, bliver anset for billigt.
Afsnit 2 DIX - hvad er det? DIX er et dansk IX (switch) som har eksisteret siden 1994 og rent fysisk er placeret i Lyngby. Den bliver betjent af UNI-C på deres netværkscenter 4. Et IX er et internet exchange point, hvor man skifter fra et netværk til et andet. I praksis vil det som oftest 5 være fra en ISP er - Internet service provider 6 - til en anden ISP er. En IX er altså et slags knudepunkt(switch) der forbinder de forskellige ISP ere med hinanden 7. Alternativet til DIX en er som tidligere omtalt en privat peering imellem de enkelte ISP ere eller, at man bruger de dyre transitaftaler. Hvis vi ser det fra den enkelte ISP ers synspunkt, så fungerer det på den måde, at man har et fælles medie i selve IX'en, hvor man kan forbinde et kabel hen til sit eget net. Alle der er med i IX'en har således en forbindelse "hjem" og en forbindelse i det fælles medie i IX'en. Det i sig selv gør det billigt. Idet man kun behøver en bred forbindelse for at få kontakt til mange ISP'ere - og så 4 Det var UNI-C, som foreslog, at der skulle laves et dansk exchange point, og derfor fik de lov at oprette det. 5 Nogle ISP ere er også IBP ere Internet Backbone Providers definitionen på en backbone er meget flydende, men i denne opgave brugt som en, der har et søkabel over atlanten f.eks. globalone(ejet af France Telekom, som igen er ejet af Orange forvirret?) 6 Ifølge Allan Christensen, Unix ansvarlig på Netcentralen, er definitionen på en ISP er: En der tilbyder dial-up dvs. som man bruger til at komme på nettet med. 7 Hvis DIX en ikke fandtes, ville visse danske ISP ere ikke kunne nå hinanden (Finn Bundgaard, AT&T)
selvfølgelig et par meter kabel ude i selve IX en 8. Alternativet var jo at lave "privat peerings" med alle de udbydere, der er tilstede i DK (DIX). Det er dog ikke muligt for alle at basere det udelukkende på peeringsaftaler, idet enkelte store ISP ere ikke gider peere med meget små ISP ere 9. Peeringsaftaler kræver, at man skal bruge en forbindelse per udbyder. De forbindelser behøver ikke at have samme dimensioner som den føromtalte brede forbindelse (Det ene kabel til DIX en), men man skal bruge mange flere af dem (der er 29 medlemmer i DIX en, så man skulle lave 28 individuelle opkoblinger). Prisen per megabit (enhed for bredden af forbindelsen) falder jo højere båndbredde man har 10. En anden vigtig ting ved DIX en er, at man sparer interfaces i sit udstyr. Med en IX forbindelse behøver man kun et interface mod det fælles medie, hvorimod man skal bruge et interface per udbyder, man har en "private peering" med. Det er temmelig billigt at være tilsluttet DIX en de enkelte ISP ere betaler gennemsnitligt en årlig afgift på ca. 25.000 Dkr 11. Det er en afgift for at få plads til at opstille en router i DIX en. Eller som Jan Ferré, civilingeniør, og en af de ansvarlige for driften af DIX en, udtalte: Det eneste man får for de penge, er lov at være her! De tekniske krav til en ISP er, som ønsker at benytte DIX en, er en samling AS numre hvor AS står for autonomt system og et tilhørende adresserum 12. Derudover skal man som tidligere omtalt have en linie hjem og et par meter kabel i Lyngby. I selve DIX en kan f.eks. opstilles en Cisco-router (med Fast Ethernet 100 Mbits/sek - FE) og et interface mod ens eget net - det kan fås for 8 Man skal selv have alt med til DIX en UNI-C stiller kun plads til rådighed. 9 Ifølge Andreas Plesner Jacobsen, Worldonline, vil AT&T, UUnet og Teleglobe kun lave peeringsaftaler med ISP ere, der har en vis mængde trafik. 10 Et lidt kontroversielt udsagn, der ikke entydigt kan verificeres. 11 De præcise betingelser kan læses på www.dix.dk 12 Meget teknisk. Men betyder groft sagt, at man skal være registreret som ISP er det er altså ikke nok at have en server :-)
ca. 200.000. Dkr. 13 En forbindelse til den svenske IX (D-GIX) koster ca. 8-10 gange så meget. Så set i det lys er DIX en meget billig. I min rundspørge blandt ISP erne var der kun en, der mente, det var dyrt at være på DIX en. Afsnit 3 DIX ens betydning for internettet i Danmark I min rundspørge blandt ISP erne på DIX en var der bl.a. tre spørgsmål omkring DIX ens betydning for internettet i Danmark. Stort set samtlige ISP ere mente, at DIX en gjorde nettet billigere og mere økonomisk efficient, end hvis man udelukkende skulle klare sig med private peeringsaftaler og transitaftaler. Det var ikke muligt at få et entydigt svar på om det gjorde trafikafviklingen nemmere og hurtigere. Især angående hurtigheden var det svært at få et entydigt svar det fordelte sig med ca. 50 % der mente, det gjorde det hurtigere, og 50 % mente det blev langsommere. Jeg forsøgte at lave en slags test (se bilag 1) af, hvad det betyder, at trafikken går ind over DIX en. Men da det ifølge Allan Christensen, Netcentralen, og Knud Bisgaard Olesen, TDC, ikke har nogen betydning for kvaliteten af trafikruten, hvor mange hop den tager(se bilag1), er det svært at måle. F.eks. tager TDC sporingerne mange hop, men ifølge TDC er det fordi, TDC's net er meget distribueret, med ca. 200 routere spredt ud over landet. Ifølge Thomas Køster Rasmussen, Tele1Europe, sparer man hop i forhold til en transitaftale, medens en peeringsaftale ville give samme antal hop 14. Et andet spørgsmål der var stor uenighed om, var 13 Ifølge Thomas Køster Rasmussen Tele1Europa. 14 Lyder umiddelbart intuitivt logisk.
hvorvidt DIX en er mest til fordel 15 for de store eller små ISP ere 16. Der blev ikke rigtig givet nogen lødige argumenter for nogle af synspunkterne, men f.eks. TDC svarede følgende: Det er især en fordel for små ISP'ere at være på DIX'en, da man med én forbindelse til DIX'en kan nå mange forskellige ISP'ere. TDC kunne godt undvære tilstedeværelsen på DIX'en, og helt basere sig på private peeringer, men har ment det formålstjenligt at kunne peere med en del mindre ISP'ere for at fremme Internet udviklingen i Danmark 17. DIX en er under alle omstændigheder med til at sikre at alle ISP ere kan få transporteret deres trafik hvilket må være en fordel for de små. Ifølge tele1europa er DIX'en en af de IX'er 18, hvor det er mindst forskel på at være stor hvilket skyldes at den er relativ lille og derfor kan de små være med uden store tekniske investeringer. Det store spørgsmål om nettet vil blive ved med at være helt frit - stillede jeg til Jan Ferré. Det mente han så afgjort, at det ville. Umiddelbart er der ingen ISP/IBP er, som kan blive så store, at de ville kunne slippe af sted med at lukke trafikken for nogen. De eneste restriktioner Jan Ferré kunne forestille sig, var hvis et land, område eller selskab destabiliserede nettet - f.eks. at al hacking kom fra et land så ville man måske i en periode kunne lave et samarbejde imellem alle de implicerede ISP ere/ibp ere omkring at stoppe trafikken herfra. 15 Da stort set samtlige kendte ISP ere er på DIX en, går jeg udfra det er en fordel at være der - ellers ville de vil opsige abonnementet? 16 Af de mange forskellige svar fremgik det mellem linierne, at det er en stor fordel at være en stor ISP er. Hvilken må betyde, at der er stordriftsfordele ved netdrift. 17 Flotte ord af Knud Bisgaard Olesen, TDC. 18 Se Appendiks for kort over europæiske IX ere.
Konklusion: DIX en må formodes at være en gevinst for det danske bidrag til internettet. Det er en billig måde at sikre fuld connectivity og har med stor sandsynlighed gjort driften af nettet billigere ved at undgå unødig transittrafik (via udlandet). Uden en større analyse kan det ikke fastslås om DIX en giver størst fordel til de store eller de små ISP ere. men umiddelbart virker det som om at DIX en især har været en fordel for små ISP ere, der ikke kan få private peeringsaftaler med de store, men alligevel forbliver fuldt connected uden at måtte bruge de dyre transitaftaler. En IX er en smart måde at sikre billigere domestic trafik, og DIX en har sikkert spillet en positiv rolle for internettets udbredelse i Danmark siden oprettelsen i maj 1994. En større og mere teknisk undersøgelse vil måske kunne afsløre, om DIX en gør nettet nemmere og hurtigere. Den lave pris både på at være på DIX en men også på det nødvendige tekniske udstyr kan godt have gjort det danske marked for ISP ere mindre fragmenteret (sikret flere udbydere) dette kan dog ikke begrundes ud fra denne opgave men vil kræve en selvstændig undersøgelse.
Litteraturliste: 1) Crémer, Jacques og Harton, Cyril: The pricing of critical applications in the internet - Juli 1999 2) Crémer, Jacques, Rey Patrick og Tirole, Jean: Connectivity in the commercial internet - Maj 1999 3) Diverse hjemmesider blandt andet: www.att.com, www.sprint.com, www.worldcom.com, www.dix.dk, www.ripe.net, www.dk-hostmaster.dk, www.gte.com, www.google.com og www.mci.com 4) E-mail udvekslinger med ISP erne på DIX en 5) Samtale med civilingeniør Jan Férre, DIX en. 6) Samtale med Netadministrator Allan Christensen, Netcentralen. -
Bilag 1 For at få et overblik over hvordan IP numrene bevæger sig gennem systemet kan man gå ud i MS-dos-promft medens computeren er online og lave en tracert kommando. På den måde får man ruten til den valgte adresse. Følgende er udført med en TDC ADSL512 forbindelse og outputtet ser ud som følger: Kommando: Tracert www.globalone.dk Sporer rute til www.global-one.dk [195.17.92.17] over et maksimum af 30 hop: 1 304 ms 59 ms 49 ms bynxx1.ip.tele.dk [195.249.9.207] 2 47 ms 44 ms 39 ms ge3-0.1000m.bynxg1.ip.tele.dk [195.249.15.98] 3 42 ms 45 ms 48 ms pos2-1.622m.albnxg1.ip.tele.dk [195.249.12.142] 4 42 ms 41 ms 45 ms pos1-0.155m.albnxa1.ip.tele.dk [195.249.12.238] 5 45 ms 45 ms 43 ms pos0-3.155m.albnxg2.ip.tele.dk [195.249.12.241] 6 43 ms 39 ms 50 ms pos6-0.2488m.boanxg1.ip.tele.dk [195.249.2.38] 7 48 ms 44 ms 49 ms pos5-0.2488m.boanxg2.ip.tele.dk [195.249.6.114] 8 45 ms 45 ms 48 ms ge6-0-0.1000m.boanxt1.ip.tele.dk [195.249.14.207 ] 9 54 ms 63 ms 58 ms peer.atm0-0-0-75.70m.boanxt1.peer.tele.dk [195.4 1.255.233] 10 55 ms 54 ms 63 ms v8-car-sto-fe0-0.global-ip.net [194.52.1.56] 11 118 ms 55 ms 58 ms v8-car-sto-fe0-0.global-ip.net [194.52.1.56]
12 57 ms 61 ms 54 ms www.global-one.dk [195.17.92.17] Sporing fuldført. Som det fremgår foregår de 9 første hop på TDC s eget net og i hop 9 (hvert hop = en router) skifter det så til Globalones net og de har en privat peerings aftale. Et eksempel er følgende der er udført med et 56k modem hos get2net. C:\>tracert www.worldonline.dk Sporer rute til worldonline.dk [212.54.64.181] over et maksimum af 30 hop: 1 102 ms 111 ms 110 ms lo0.cisco407.get2net.dk [195.82.215.121] 2 106 ms 95 ms 114 ms fe2-0.val36.bb.uni2.net [195.82.222.156] 3 108 ms 93 ms 98 ms fe3-1.val1-core.bb.uni2.net [195.82.195.67] 4 112 ms 91 ms 98 ms pos8-0-0.nesa3.bb.uni2.net [130.227.1.238] 5 100 ms 106 ms 98 ms wol-gw.dix.dk [192.38.7.53] 6 99 ms 95 ms 111 ms ATM5-1-0-3.cr0.pbv.worldonline.dk [212.54.86.17] 7 118 ms 114 ms 119 ms worldonline.dk [212.54.64.181] Sporing fuldført. Som man kan se går denne internetrute over DIX en og er altså et eksempel på hvad DIX en bliver brugt til.