IXP – Internetknoten

Abkürzung: IXP

Ein Internetknoten ist ein Austauschpunkt, an dem viele Netzbetreiber ihre Netze zusammenschalten und Daten unmittelbar untereinander übergeben. Im Englischen heißt er Internet Exchange Point, kurz IXP oder IX.

Ohne solche Punkte liefe der Verkehr zwischen zwei Netzen immer über einen übergeordneten Anbieter — auch dann, wenn beide in derselben Stadt sitzen.

Transit und Peering

Hier liegt der ganze Sinn der Einrichtung.

Transit heißt: Ein Netz kauft bei einem größeren Anbieter den Zugang zum gesamten übrigen Internet. Bezahlt wird nach übertragener Menge. Das ist einfach und funktioniert immer, aber jedes Bit kostet.

Peering heißt: Zwei Netze schalten sich direkt zusammen und tauschen den Verkehr aus, der zwischen genau ihnen beiden anfällt — in aller Regel ohne Geld fließen zu lassen, weil beide etwa gleich viel davon haben.

Drei Vorteile ergeben sich daraus:

• Kosten. Was über Peering läuft, muss nicht als Transit eingekauft werden.
• Laufzeit. Der direkte Weg ist kürzer als der Umweg über ein drittes Netz. Bei Telefonie, Videokonferenzen und Spielen ist das spürbar.
• Unabhängigkeit. Wer an mehreren Punkten mit vielen Netzen verbunden ist, hängt nicht am Wohlverhalten eines einzelnen Zulieferers.

Peering ersetzt Transit nicht. Kein Netz erreicht über Peering das ganze Internet; die lange Liste kleiner Netze bleibt der Transit-Weg. Üblich ist die Mischung — und das Verhältnis zwischen beiden ist eine der wichtigsten Kostengrößen jedes Providers.

Was technisch dahintersteckt

Ein Internetknoten ist im Kern ein Verbund von Switches, die ein gemeinsames Netz aufspannen — das Peering-LAN. Jeder Teilnehmer bekommt darin einen Port und eine Adresse.

Darüber richten die Teilnehmer BGP-Sitzungen ein und teilen einander mit, welche Netze sie erreichen. Dabei gibt es zwei Wege:

Bilateral. Zwei Teilnehmer vereinbaren eine Sitzung miteinander. Jede einzelne Beziehung muss ausgehandelt und eingerichtet werden.

Über den Route Server. Der Knotenbetreiber stellt einen zentralen Dienst bereit, mit dem sich jeder einmal verbindet und darüber die Routen aller anderen bekommt, die dasselbe tun. Das senkt den Aufwand von vielen Verhandlungen auf eine — der Grund, warum kleinere Teilnehmer überhaupt an einem Knoten mit hunderten Netzen teilnehmen können.

Welches Netz an welchem Knoten hängt und wie es zu erreichen ist, pflegen die Betreiber in PeeringDB.

Ein Knoten ist kein Ort

Das ist der Punkt, an dem die Vorstellung meist schiefgeht. Ein Internetknoten trägt den Namen einer Stadt, besteht aber aus mehreren Rechenzentren, die untereinander mit Glasfaser verbunden sind.

Wer sich anschließen will, mietet Fläche in einem dieser Häuser und bekommt von dort eine Leitung zum Knoten. Welche Häuser das sind, entscheidet der Betreiber, und die Liste ändert sich.

Die Folgen sieht man in den Daten:

• Der Berliner BCIX ist über rund ein Dutzend Häuser erreichbar.
• DE-CIX Munich verteilt sich auf etwa sieben Rechenzentren, darunter welche in Unterschleißheim und Aschheim — Orte, die gar nicht zu München gehören.
• Beim Stuttgart-IX liegt ein Zugangspunkt 15 Kilometer entfernt in Böblingen.

Ein Knotenname beschreibt also eine Region, nicht eine Adresse.

Die deutsche Landschaft

Deutschland ist für Internetknoten ungewöhnlich gut aufgestellt, und zwar aus einem historischen Grund: Es gab nie eine einzelne dominierende Metropole, sondern mehrere große Wirtschaftsräume. Entsprechend verteilt sind die Austauschpunkte.

Der DE-CIX in Frankfurt ist der mit Abstand größte und gehört nach ausgetauschter Datenmenge zu den größten der Welt. Seine Bedeutung reicht weit über Deutschland hinaus — ein erheblicher Teil des Verkehrs dort stammt von Netzen, die mit dem Land nichts zu tun haben, sondern Frankfurt als europäischen Treffpunkt nutzen.

Daneben bestehen regionale Knoten, die lokalen Verkehr lokal halten: BCIX in Berlin, ECIX, Stuttgart-IX, DD-IX in Dresden, dazu Standorte des DE-CIX in mehreren weiteren Städten. Ein regionaler Knoten lohnt sich für einen Stadtnetzbetreiber auch dann, wenn er klein ist — der Verkehr zum Nachbarn muss sonst nach Frankfurt und zurück.

Welche Häuser welchen Knoten führen, listet das Rechenzentrums-Verzeichnis.

Begriffe, die dazugehören

• Peering-LAN — das gemeinsame Netz des Knotens, über das alle Teilnehmer erreichbar sind.
• Route Server — der zentrale Vermittler für Routeninformationen.
• Cross Connect — die physische Leitung innerhalb eines Hauses, meist zum Knoten oder zu einem anderen Mieter.
• Meet-Me-Room — der Raum, in dem diese Verbindungen aufgelegt werden.
• Private Interconnect — eine direkte Leitung zwischen zwei Teilnehmern, am Peering-LAN vorbei. Wird gewählt, wenn die Menge groß genug ist, dass ein gemeinsamer Port nicht mehr reicht.

Abgrenzung

Ein Internetknoten ist kein Rechenzentrum — er wohnt in mehreren. Er ist auch kein Netzknoten eines einzelnen Providers: Dessen Standorte gehören einem Unternehmen und tauschen keinen fremden Verkehr aus. Und er ist kein zentraler Punkt des Internets, ohne den nichts ginge. Fällt ein Knoten aus, wird der Verkehr umgeleitet — teurer und langsamer, aber er fließt.