Как мы видели ранее в этой главе, оконечные системы подключаются к Интернету с помощью сетей доступа. Сеть доступа может быть проводной или беспроводной локальной сетью (в компании, в университете или в государственном учреждении) или предоставляться Интернет-провайдером через обычный модем, выделенную линию или кабельный модем. Разумеется, объединение в единую сеть сетей Интернет-провайдеров и их абонентов является «каплей в море» задач, связанных с обменом информацией между сотнями миллионов пользователей по всему миру. Интернет представляет собой гигантскую сеть сетей; этот термин отражает ключевую особенность архитектуры Интернета.

В общедоступном Интернете сети доступа соединяются с «остальной» сетью при помощи иерархии сетей Интернет-провайдеров, изображенной на рис. 1.17. Внизу иерархии находятся сети резидентных Интернет-провайдеров, к которым обычно подключаются оконечные системы. Верхняя часть иерархии представлена сетями так называемых Интернет-провайдеров первого звена. С одной стороны, сети этих Интернет-провайдеров обладают типичными чертами компьютерных сетей — наличием маршрутизаторов и связей с другими сетями. С другой стороны, сети Интернет-провайдеров первого звена имеют свою специфику. Во-первых, их линии связи обычно обеспечивают скорость передачи не ниже 622 Мбит/с, а иногда 2,5-10 Гбит/с. Во-вторых, маршрутизаторы сетей Интернет-провайдеров первого звена должны функционировать с предельно высокой скоростью для того, чтобы не вызывать задержек пакетов. В-третьих, все сети Интернет-провайдеров первого звена напрямую соединены между собой. В-четвертых, к каждой сети Интернет-провайдера первого звена подключено большое количество сетей Интернет-провайдеров второго звена и прочих компьютерных сетей. Наконец, в-пятых, область сетевого охвата Интернет-провайдера первого звена является международной.

Сети Интернет-провайдеров первого звена часто называют магистралями Интернета. К магистральным компаниям относятся UUNet, Sprint, AT&T, Genuity, Cable and Wireless и др.

Сети Интернет-провайдеров второго звена, как правило, имеют региональную территорию охвата и подключаются к нескольким сетям Интернет-провайдеров первого звена (см. рис. 1.17). Говорят, что Интернет-провайдеры второго звена являются потребителями услуг Интернет-провайдеров первого звена. Крупные компании и учреждения подключают свои корпоративные сети напрямую к сетям Интернет-провайдеров второго и даже первого звеньев и считаются потребителями их услуг. Потребители оплачивают услуги своих Интернет-провайдеров, при этом стоимость обычно зависит от скорости соединений с последними. Сети Интернет-провайдеров второго звена также могут соединяться между собой и обмениваться информацией без участия Интернет-провайдеров первого звена. Ниже в иерархии расположены сети Интернет-провайдеров, которые подключаются к сетям Интернет-провайдеров второго звена (к одной или нескольким). На последней ступени иерархии находятся сети доступа. Последний аспект, несколько запутывающий предыдущую концепцию, заключается втюм, что некоторые Интернет-провайдеры первого звена одновременно могут являться Интернет-провайдерами второго звена, к сетям которых подсоединены сети крупных организаций и Интернет-провайдеров более низких звеньев. Когда сети двух Интернет-провайдеров непосредственно соединены друг с другом, говорят, что они являются одноранговыми.

Точки, в которых сеть Интернет-провайдера связывается с сетями других Интернет-провайдеров (расположенных выше, ниже или на одном иерархическом уровне), называются точками присутствия (Points of Presence, POP). Как правило, точка присутствия представляет собой одну или несколько групп маршрутизаторов сети, к которым подключены маршрутизаторы другой сети. У Интернет-провайдеров первого звена обычно имеется множество точек присутствия в различных географических регионах. Для подключения к Интернет-провайдеру более высокого звена потребитель обычно арендует высокоскоростные линии связи у какой-либо телекоммуникационной компании (являющейся «третьей стороной» в сделке) и соединяет свои маршрутизаторы с точкой присутствия Интернет-провайдера.

Возможны соединения двух сетей одновременно в нескольких точках присутствия.
Помимо соединения через точки присутствия, используется также механизм соединения через точки доступа в сеть (Network Access Points, NAP), каждая из которых может принадлежать сторонней телекоммуникационной компании или магистральному Интернет-провайдеру и управляться ими. Обычно подобная схема используется при подключении сетей Интернет-провайдеров второго звена друг к другу и к сетям Интернет-провайдеров первого звена, а Интернет-провайдеры первого звена чаще предпочитают соединять свои сети между собой через точки присутствия. Поскольку в точках доступа необходимо обеспечивать коммутацию и передачу огромных объемов информации в единицу времени, их реализация весьма непроста технологически. В точках доступа в сеть часто используется высокоскоростная технология ATM с протоколом IP. Аппаратура точек доступа обычно локализована в одном здании.

Как вы, вероятно, убедились, топология Интернета является сложной и состоит из нескольких десятков сетей Интернет-провайдеров первого и второго звеньев и сотен сетей менее крупных Интернет-провайдеров регионального и локального масштаба. Последние подключаются к первым, которые, в свою очередь, соединены между собой при помощи точек присутствия либо точек доступа. Чаще всего Интернет-провайдеры соседних звеньев находятся в отношениях «поставщик-потребитель».

Заметим, что потенциально любой из вас может организовать сеть доступа и стать Интернет-провайдером. Для этого необходимо иметь лишь подключение к Интернету и соответствующее оборудование (например, маршрутизатор и модемный пул). Таким образом, расширение Интернета происходит по тому же принципу, по которому ребенок строит здание из элементов конструктора: к уже построенной части добавляются новые и новые фрагменты.