Wat internet- en netwerkbackbones doen?

Bij computernetwerken is een ruggengraat brengt netwerkverkeer met hoge snelheden over. Backbones verbinden local area netwerken en wide area netwerken. Netwerkbackbones maximaliseren de betrouwbaarheid en prestaties van grootschalige datacommunicatie over lange afstanden. De bekendste netwerkbackbones verbinden het internet.

Internet Backbone-technologie

Bijna al het surfen op het web, videostreaming en ander veelvoorkomend online verkeer verloopt via internetbackbones. Ze bestaan ​​uit netwerkrouters en switches die voornamelijk zijn verbonden door glasvezelkabels. Elke glasvezelverbinding op de backbone biedt normaal gesproken 100 Gbps netwerkbandbreedte. Computers maken zelden rechtstreeks verbinding met een backbone. In plaats daarvan maken de netwerken van internetserviceproviders of grote organisaties verbinding met deze backbones en hebben computers indirect toegang tot de backbone.

In 1986 richtte de Amerikaanse National Science Foundation het eerste backbone-netwerk voor internet op. De eerste NSFNET-verbinding leverde slechts 56 Kbps – prestaties lachwekkend volgens de huidige normen – hoewel deze in 1991 snel werd geüpgraded naar een 1,544 Mbps T1-lijn en naar 45 Mbps T3. Veel academische instellingen en onderzoeksorganisaties gebruikten NSFNET. In de jaren negentig werd de explosieve groei van internet grotendeels gefinancierd door particuliere bedrijven die hun eigen ruggengraat bouwden. Het internet werd uiteindelijk een netwerk van kleinere backbones, beheerd door ISP’s die gebruikmaken van de grootste nationale en internationale backbones die eigendom zijn van grote telecommunicatiebedrijven.

Backbones en linkaggregatie

Een techniek voor het beheren van de zeer grote hoeveelheden dataverkeer die door netwerkbackbones stromen, wordt genoemd link samenvoeging of trunking. Linkaggregatie omvat het gecoördineerde gebruik van verschillende fysieke poorten op routers of switches voor het leveren van een enkele gegevensstroom. Vier standaard 100 Gbps-koppelingen die normaal gesproken verschillende gegevensstromen zouden ondersteunen, kunnen bijvoorbeeld worden samengevoegd om één kanaal van 400 Gbps te bieden. Netwerkbeheerders configureren de hardware aan elk van de uiteinden van de verbinding om deze trunking te ondersteunen.

Uitdagingen met netwerkbackbones

Vanwege hun centrale rol op internet en wereldwijde communicatie zijn backbone-installaties een belangrijk doelwit voor aanvallen. Aanbieders hebben de neiging om de locaties en enkele technische details van hun backbones om deze reden geheim te houden. Een universitaire studie over internet-backbone-conduits in de VS vergde bijvoorbeeld vier jaar onderzoek en is nog steeds onvolledig. Nationale regeringen houden soms strikte controle over de uitgaande backbone-verbindingen van hun land en kunnen de internettoegang voor haar burgers censureren of volledig afsluiten. De interacties tussen grote bedrijven en hun overeenkomsten voor het delen van elkaars netwerken hebben de neiging de bedrijfsdynamiek te compliceren.