Autor invitado: Alvy (www.microsiervos.com)
Que internet es una red de redes es algo que se aprende en cuanto se comienza a investigar sobre esa tecnología de intercambio de información tan omnipresente que utilizamos a diario. De hecho, hasta su nombre deriva de esa idea: que cuando se conectan dos o más equipos para intercambiar datos se forma una red y que, por extensión, cuando se conectan dos o más redes se crea una inter-red: internet. Es importante tener clara la etimología de internet porque de esa forma de conectar redes surge uno de los conceptos más importantes de su arquitectura: los puntos neutros de internet (IXP, de Internet eXchange Points).
Simplificando mucho, un punto neutro es la infraestructura física donde se interconectan diversas redes para intercambiar datos y tráfico de internet. Si no existieran, tendríamos que tender prácticamente un cable entre cada pareja de máquinas que quisiéramos conectar; de este modo se aprovechan los mismos cables que conectan unos equipos con otros y unas redes con otras. Aunque esto incluye también redes inalámbricas y satelitales, esta conexión es tradicionalmente física, con auténticos cables o líneas de fibra óptica que se extienden entre centros de datos que interconectan a los proveedores con los usuarios y que incluyen los extensos cables submarinos que interconectan los continentes. Los puntos neutros son probablemente donde es más físicamente visible la infraestructura de internet a nivel global.
El peering: trato entre iguales
Este intercambio de información entre redes puede hacerse de muchas formas, pero lo más corriente es utilizar el peering o intercambio entre iguales, porque todo el mundo sale ganando. Normalmente tan importante es para una red en la que hay usuarios (por ejemplo, hogares residenciales) llegar a otra en la que hay ciertos servicios (por ejemplo, suscripción a contenido audiovisual) como al revés, para que la empresa proveedora de contenido lo distribuya a sus suscriptores. Esto se aplica también en casos como los servicios de mensajería y comunicaciones, el intercambio de documentos, redes bancarias o actividades de ocio como los videojuegos. De modo que ambas redes suelen acordar intercambiarse el tráfico sin cobrar detalladamente cada byte que «va y viene» porque sería poco práctico; normalmente se limitan a pagar una tarifa por conexión a la entidad que gestiona el punto neutro.
Una ventaja de los puntos neutros y el peering es el ahorro que supone para todas las partes implicadas; de otro modo todas las compañías tendrían que estar tendiendo cables o fibra hasta todos aquellos puntos a los que quisieran llegar. Bajo la premisa de ese intercambio basta con tender un solo cable hasta el IXP. Otra ventaja es que las conexiones son más rápidas y fiables, pues cuantos más proveedores de servicios se conecten, más cerca estarán todos de todos, lo que redunda en menores latencias (retardos) y un mejor aprovechamiento del ancho de banda. Además de eso, si una ruta falla puede utilizarse una alternativa del mismo IXP que mantenga la comunicación a través de otra red.
También está el aspecto de la optimización del tráfico en los puntos neutros regionales. Si no es necesario que los datos vayan normalmente más allá de cierta región (ya sea una comunidad autónoma, país o región de un continente) contar con un punto neutro permite a los usuarios finales sacar partido del ancho de banda disponible usando los recursos locales en lugar de las conexiones internacionales, que suelen ser más lentas y caras. Un ejemplo típico es un proveedor de acceso residencial que preferirá que sus clientes pasen por un punto neutro en el que estén también servicios como Netflix, los medios de comunicación, bancos y todos aquellos que son de uso habitual. A su vez esos proveedores de contenidos y servicios querrán estar conectados al mismo IXP para que sus servicios funcionen mejor, más rápido y sin fallos. Y así nadie que esté en España, por ejemplo, tiene porque enrutar el tráfico de Madrid a Vitoria a través de Londres o Estados Unidos porque no es necesario salir de la zona de la red regional más cercana.
Interconexiones en un centro de datos. (Fuente: Interxion)
Además de los proveedores de acceso, también muchas de las grandes compañías de internet tienden cables directos a los puntos neutros para conseguir el mejor rendimiento para sus clientes. Podemos pensar en Google, Facebook, Microsoft, Amazon y especialmente en los servicios en la nube: Amazon Web Services, Google Cloud, Azure, Oracle, IBM, sin olvidar las grandes empresas de videojuegos multijugador. Se conectan a esos puntos neutros para ganar milisegundos en cada conexión, haciendo que sus sistemas (incluyendo los publicitarios o las aplicaciones en tiempo real) funcionen adecuadamente. Es la proximidad de esos puntos neutros a los usuarios finales las que hacen prácticas y rentables ciertas infraestructuras cloud y cloud edge.
Los puntos neutros se consideran una parte vital de la infraestructura de internet y como tal deben estar convenientemente protegidos para evitar fallos o caídas, así como ataques malintencionados. Todos ellos cuentan con planes de contingencia ante esas situaciones, que en parte el propio diseño descentralizado de internet ayuda a ello. Pero debido al volumen de tráfico que circula a través de sus redes y routers está claro que ocupan un lugar especial en la lista de las instalaciones más críticas que hay que mantener con alta seguridad, disponibilidad y con monitorización constante.
Un poco de historia de internet
Históricamente, el CIX (Commercial Internet eXchange) fue el primer punto neutro y nació en 1991. Esto sucedió tras un gran debate sobre cómo debería ser el uso «comercial» de internet, pues hasta poco antes había sido una iniciativa financiada por diversas agencias del gobierno de los Estados Unidos (inicialmente, ARPA/DARPA, DCA, MILNET y la NSF, algunas de defensa, otras de investigación y ciencia). Tras algunas pruebas con el correo electrónico, se decidió crear el CIX con cuatro proveedores a los que pronto se unieron más. Se vio que la idea de reducir costes era buena para todas las partes implicadas y se prosiguió en esa línea, denominándolos NAP (Network Access Points).
En España, ESpanix ha sido el punto neutro más relevante desde su creación allá por 1996-1997, en los albores de internet en nuestro país. Desde entonces todo ha sido crecer y crecer; el tráfico que gestiona ha pasado de unos pocos Gbps a más de 1 Tbps en la actualidad; de dos sencillos switches a una infraestructura mucho más grande y compleja; y de las 6 empresas que participaron en su fundación a más de 160 socios. Un hito en su historia fue cuando en 2014 triplicó su capacidad al conectarse a través de Interxion.
Otro punto neutro importante en España es DE-CIX, una iniciativa surgida en Frankfurt (Alemania) en 1995. Sus servicios están hoy presentes en 34 ubicaciones a nivel mundial, incluyendo Madrid y Barcelona, que interconectan +200 y 28 redes respectivamente. Tan sólo el punto neutro DE-CIX Madrid tiene una capacidad de 3,4 Tbps.
Recursos sobre conexiones de redes
Hace un año se superó el millón de redes interconectadas, tanto físicas como virtuales, en diferentes puntos neutros. Teniendo en cuenta que a su vez cada una de esas redes da servicio a miles o millones de personas y dispositivos, eso podría dar una idea de la dimensión de internet actualmente.
Se puede investigar más sobre los puntos neutros en el mundo y ver cómo crecen e interconectan redes a través de estos recursos:
- PeeringDB, the Interconnection Database es una base de datos pública con todos los puntos de intercambio, redes e instalaciones de todos los países del mundo. Basta teclear algo como «Spain», «Madrid» o «Interxion» para examinar todos los puntos de interconexión de un país, una ciudad o región o una empresa. Interxion, por ejemplo, aparece con todos sus centros de Ámsterdam, Bruselas, Copenhague, Dublín, Düsseldorf, Frankfurt, Londres, Madrid, Marsella, París, Roma, Estocolmo, Viena, Zagreb y Zurich. Cuando hay varios puntos de interconexión en las mismas instalaciones aparecen numerados o con nombres identificativos (ej. Madrid, MAD1 o MAD3).
- IXPDB (IXP Database). Esta base de datos es un conjunto de información acerca de los puntos neutros de todo el mundo recopilada de forma automatizada. Es sumamente completa, pues los responsables de los puntos neutros pueden subir sus datos con todo detalle (infraestructura, capacidad, status, información de contacto, interconexiones, empresas o IP) y se puede usar de forma automatizada consultándola mediante una API (interfaz de programación). Es una buena herramienta para quienes se dedican profesionalmente a servicios que requieren de consultas sobre la infraestructura de internet y su estado.
- Internet Exchange Map. Este interesante mapa de TeleGeography muestra los puntos neutros según su situación en el mapa; basta acercarse a una zona y hacer clic sobre las señales para ver el listado de los proveedores que se conectan allí.
Imágenes: (CC) Interxion; TeleGeography.