我國互聯(lián)網(wǎng)交換中心創(chuàng)新發(fā)展及行業(yè)監(jiān)管問題研究

陳慧慧　中國信息通信研究院安全研究所工程師，博士

發(fā)展策略

我國互聯(lián)網(wǎng)交換中心創(chuàng)新發(fā)展及行業(yè)監(jiān)管問題研究

陳慧慧中國信息通信研究院安全研究所工程師，博士

跟蹤把握我國互聯(lián)網(wǎng)交換中心創(chuàng)新發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢，從基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、國際國內(nèi)背景趨勢、產(chǎn)業(yè)政策環(huán)境、信息安全風(fēng)險等角度綜合把握其新業(yè)態(tài)發(fā)展背后的動因及帶來的行業(yè)監(jiān)管新問題，并結(jié)合行業(yè)主管部門對新技術(shù)新業(yè)務(wù)的管理思路和實踐，對新業(yè)態(tài)準入、過渡期管理和安全管理提出相關(guān)對策建議。

互聯(lián)網(wǎng)交換中心；應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)施；準入監(jiān)管；安全監(jiān)管

1　引言

近期，國內(nèi)知名的CDN服務(wù)商藍汛率先啟動互聯(lián)網(wǎng)交換中心CHN-IX的建設(shè)及運營。CHN-IX面向互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容提供商、對外提供的服務(wù)包括：多邊對等互聯(lián)、雙邊對等互聯(lián)、遠端接入、公眾AS自治域代理、云交換等服務(wù)。目前藍汛CHN-IX采取免費運營的商業(yè)模式，對接入其IX交換中心的ICP、ISP、云服務(wù)商等收取較低月租。ICP和ISP，ISP與基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)運營商，ISP/ICP與云服務(wù)商、CDN服務(wù)商與安全應(yīng)用服務(wù)商，ICP與通過接入IX交換中心自行洽商定價，進行對等互聯(lián)和交易。

目前，大型互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)百度、騰訊、阿里巴巴正在興建自有數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)和CDN網(wǎng)絡(luò)，但藍汛CHN-IX是國內(nèi)首個互聯(lián)網(wǎng)交換中心。相比較而言，美國已擁有100余個互聯(lián)網(wǎng)交換中心，歐洲則擁有近300個。

2　基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

互聯(lián)網(wǎng)交換中心的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)是在核心城市部署主互聯(lián)網(wǎng)交換節(jié)點，組建交換中心接入網(wǎng)絡(luò)；在核心城市間或自建設(shè)施或租用基礎(chǔ)運營商專線組建跨地區(qū)的骨干聯(lián)接網(wǎng)絡(luò)。目前藍汛率先在北京、廣州、上海建立三個主交換節(jié)點；未來還將在天津、鄭州、深圳、杭州等多個核心城市部署互聯(lián)網(wǎng)交換節(jié)點。

每個主交換節(jié)點是一個直聯(lián)交換中心，由多個數(shù)據(jù)中心機房構(gòu)成。互聯(lián)網(wǎng)交換中心在每一主交換節(jié)點提供MPLS/VPLS公共互聯(lián)區(qū)域，允許ISP、ICP、CDN、云服務(wù)商、安全應(yīng)用服務(wù)商接入。主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)交換中心，擁有AS自治域號的ISP服務(wù)商和基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)運營商可建立EBGP雙邊對等互聯(lián)關(guān)系，降低網(wǎng)絡(luò)資源繞轉(zhuǎn)，實現(xiàn)一跳接入。擁有AS自治域號的ISP服務(wù)商可代理匯聚所有無AS號的中小ISP服務(wù)商的流量，基于對等互聯(lián)關(guān)系與基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)運營商洽商更為高效優(yōu)質(zhì)的接入資源。

（2）ICP與ISP可直接接入交換中心的ER路由器或者CE交換機，建立起多邊對等互聯(lián)關(guān)系，實現(xiàn)內(nèi)容與流量的供需匹配。一方面，ICP與ISP的本地網(wǎng)間聯(lián)接無需繞轉(zhuǎn)到基礎(chǔ)運營商城域網(wǎng)，經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)交換中心即可互為交換內(nèi)容與流量資源。另一方面，ICP可出于對更低價優(yōu)質(zhì)接入資源的需求，經(jīng)由跨地區(qū)骨干網(wǎng)遠程接入異地主交換節(jié)點，匹配合適的ISP在私有互聯(lián)區(qū)域與之建立單邊對等EBGP連接關(guān)系。

（3）公有云平臺與基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)運營商、二三級運營商（大型ISP），公有云平臺之間通過接入互聯(lián)網(wǎng)交換中心的公共互聯(lián)區(qū)域建立EBGP對等互聯(lián)關(guān)系。

（4）私有云/混合云與其用戶通過接入互聯(lián)網(wǎng)交換中心私有互聯(lián)區(qū)域?qū)崿F(xiàn)本地直連。

（5）公有云平臺與中小ISP接入互聯(lián)網(wǎng)交換中心公共互聯(lián)領(lǐng)域，基于需求進行匹配，或?qū)崿F(xiàn)本地直連，或異地遠端連接。

以藍汛的CHN-IX為例，未來可基于由遍布全國核心城市的主交換節(jié)點（互聯(lián)網(wǎng)交換中心），互為對等互聯(lián)關(guān)系的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)、AS自治域網(wǎng)，接入IX交換中心的眾多ICP、ISP、CDN、云服務(wù)商等邊緣節(jié)點共同構(gòu)成的跨地區(qū)分級分層的大網(wǎng)提供資源動態(tài)調(diào)度的CDN服務(wù)。

3　國內(nèi)外產(chǎn)業(yè)發(fā)展形勢及趨勢

3.1創(chuàng)新發(fā)展動因分析

從網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)優(yōu)化演進的大格局大方向看，互聯(lián)網(wǎng)交換中心的蓬勃興起順應(yīng)形勢發(fā)展要求并積極推動網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進一步改良升級。當前應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展正在牽引基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)去中心化、由分級星狀向網(wǎng)狀網(wǎng)轉(zhuǎn)變；網(wǎng)絡(luò)流量由南北轉(zhuǎn)向東西。應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)施與基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)形成兩級結(jié)構(gòu)和兩級流量調(diào)度，網(wǎng)絡(luò)運營商和互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)就流量調(diào)度展開競合。主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)施在基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)之上形成邏輯網(wǎng)絡(luò)，許多大型互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)具備自有AS、IP地址等網(wǎng)絡(luò)屬性，成為獨立的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)單位；大型ICP具備與大型ISP對等互聯(lián)的條件。

（2）東西流量對運營商網(wǎng)絡(luò)依賴性降低，一方面超大規(guī)模、體量的流量主要由CDN承載；另一方面公有、私有、混合云間大量由CDN承載的互通增量發(fā)展迅猛。這一演進發(fā)展為互聯(lián)網(wǎng)交換中心蓬勃興起打下堅實基礎(chǔ)，同時互聯(lián)網(wǎng)交換中心在應(yīng)用設(shè)施需求牽引驅(qū)動的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中發(fā)揮不可替代的重要作用。以Google網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)為例，分為3個層次：數(shù)據(jù)中心互聯(lián)構(gòu)成的核心層、與運營商互聯(lián)的邊緣層、在全球130+國家運營商網(wǎng)內(nèi)部署的緩存平臺，在邊緣層的70+交換中心，在全球范圍廣泛接入網(wǎng)絡(luò)運營商、ICP、ISP等實現(xiàn)對等互聯(lián)或直聯(lián)。

從國內(nèi)市場需求看，互聯(lián)網(wǎng)交換中心蓬勃興起滿足多元的網(wǎng)間互聯(lián)需求。近年來互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容聚合和流量膨脹高速發(fā)展激發(fā)了多種類型網(wǎng)間互聯(lián)的架構(gòu)需求：一方面，網(wǎng)間互聯(lián)的需求從運營商ISP間互聯(lián)，逐步擴展至ISP與ICP、ICP之間、IDC/CDN與ISP；另一方面，基于交換中心互聯(lián)具有成本和范圍優(yōu)勢“一點接入、多點互通”滿足中小型網(wǎng)絡(luò)的低成本、廣覆蓋的互聯(lián)需求。交換中心作為多方互通的基礎(chǔ)平臺，具有接入成員多、業(yè)務(wù)種類豐富、靈活性和擴展性好的特點，能夠?qū)崿F(xiàn)流量本地化進而有效降低互通成本、提高互通質(zhì)量；是解決寬帶接入市場開放帶來的信源部署難和用戶體驗差困境的重要手段。眾多ICP、ISP可在保留當前與主導(dǎo)運營商網(wǎng)絡(luò)連接關(guān)系的基礎(chǔ)上，進一步申請獨立的自治域號碼，基于交換中心開展網(wǎng)間互聯(lián)，使訪問流量向不經(jīng)過主導(dǎo)運營商繞轉(zhuǎn)，而是通過交換中心互聯(lián)鏈路解決。

從國際發(fā)展趨勢看，互聯(lián)網(wǎng)交換中心已經(jīng)成為國際上重要的網(wǎng)絡(luò)信息基礎(chǔ)設(shè)施和關(guān)鍵節(jié)點，是國際通行的網(wǎng)間互聯(lián)互通方式。目前全球交換中心已達到600+個，遍及119個國家。最近2～3年的新特點是，伴隨互聯(lián)網(wǎng)在全球范圍內(nèi)的普及，交換中心推動流量本地化、提升信源訪問質(zhì)量的優(yōu)勢更加突出，發(fā)展熱點正在從傳統(tǒng)的歐美市場向非洲、拉美等新興地區(qū)延伸。

圖1　我國互聯(lián)網(wǎng)交換中心現(xiàn)實發(fā)展情況

如圖1所示，從現(xiàn)實發(fā)展狀況看，互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)主導(dǎo)的ISP與ICP直連交換中心雛形開始自發(fā)涌現(xiàn)；以交換中心為中心的扁平化互聯(lián)架構(gòu)演進，助力大型內(nèi)容服務(wù)商成為影響架構(gòu)的重要主體。互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)已經(jīng)成為接入交換中心的主力。交換中心已經(jīng)由運營商ISP的網(wǎng)絡(luò)接入點NAP（ISP間互聯(lián)），轉(zhuǎn)型為匯聚“互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容提供商、數(shù)據(jù)中心、內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)、云服務(wù)提供商、域名及互聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測基礎(chǔ)設(shè)施”在內(nèi)的互聯(lián)網(wǎng)交換點。騰訊推出內(nèi)容加速平臺CAP，百度、阿里、世紀互聯(lián)等與運營商BGP互聯(lián)常態(tài)化，開啟了市場機制下互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)自發(fā)搭建多方流量交互平臺的序幕。下一步騰訊、阿里等互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)與20～30家中小ISP實現(xiàn)BGP互聯(lián)，打通供需雙方聯(lián)系通道，不再繞經(jīng)基礎(chǔ)電信運營企業(yè)的互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，提升了中小ISP訪問相關(guān)業(yè)務(wù)的用戶體驗。據(jù)測算，騰訊CAP平臺帶來的網(wǎng)絡(luò)延遲平均優(yōu)化達到40％～80％。同時，以世紀互聯(lián)為代表的IDC企業(yè)也開始嘗試打通接入ICP與ISP間的互聯(lián)通道。

3.2發(fā)展趨勢分析

未來互聯(lián)網(wǎng)交換中心將呈現(xiàn)以下發(fā)展趨勢：一是互聯(lián)網(wǎng)交換中心將從流量本地化的傳統(tǒng)交換中心向區(qū)域化、全球化疏導(dǎo)國際流量的的新型交換中心方向演進，通過第三方傳輸網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心等合作，開展Remote Peer對等互聯(lián)，將遠在跨越地理邊界的用戶遠程接入。二是積極服務(wù)于云計算平臺間流量互通需求。云平臺接入互聯(lián)網(wǎng)交換中心，與基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)運營商建立廣泛EBGP互聯(lián)關(guān)系，將解決互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)在全國多地部署服務(wù)器集群面臨的建設(shè)周期長、建設(shè)成本高、擴容和管理困難等問題。三是推動形成多種互聯(lián)關(guān)系并存的“網(wǎng)間互聯(lián)集市”，進一步激發(fā)確立良性的網(wǎng)間互聯(lián)生態(tài)。互聯(lián)網(wǎng)交換中心將部署個性化路由策略，采取開放的互聯(lián)策略，包括多形態(tài)對等互聯(lián)甚至轉(zhuǎn)接互聯(lián)，滿足多元化的互聯(lián)需求；將破解互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展與主導(dǎo)運營商強耦合的局面，減少網(wǎng)絡(luò)繞轉(zhuǎn)消耗，高效利用多級分層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，實現(xiàn)大量網(wǎng)絡(luò)便捷低成本互通的價值。四是推動“全方位、立體化”網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進一步健全完善。骨干直聯(lián)點旨在疏導(dǎo)少數(shù)、大容量網(wǎng)間互通，交換中心則負責(zé)疏導(dǎo)大量、小容量網(wǎng)間互通。這種定位已得到國際上主流網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)模式的充分驗證。五是堅持市場化運作和中立運營。互聯(lián)交換中心將廣泛接入ICP、ISP、IDC、CDN、云服務(wù)商、內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)、基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)商、監(jiān)測機構(gòu)及域名等基礎(chǔ)設(shè)施，向所有擁有獨立自治域號碼的ICP、ISP、IDC、CDN、云服務(wù)商、教育網(wǎng)、廣電網(wǎng)等開放。政府主導(dǎo)建設(shè)和互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)自發(fā)建設(shè)兩種建設(shè)運營模式將并存，核心在于如何確保運營主體的中立性。非盈利的商業(yè)模式將成為首選，定價由相關(guān)接入主體協(xié)商確定，運營主體通過會員費、端口費用、數(shù)據(jù)中心盈利費用、增值服務(wù)收入、產(chǎn)業(yè)合作收入、政府補貼等實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

4　政策與產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境

積極的政策環(huán)境：一是國家層面：2012年確立全方位、立體化的網(wǎng)間互聯(lián)目標架構(gòu)，交換中心建設(shè)仍屬薄弱環(huán)節(jié)。2015年提出“推動網(wǎng)間互通”和“網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用層基礎(chǔ)設(shè)施協(xié)調(diào)發(fā)展”。工信部正在著手制定國內(nèi)交換中心發(fā)展指導(dǎo)意見，意在推動形成以交換中心為中心的網(wǎng)間互聯(lián)生態(tài)。二是地方政府層面：打造適宜互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的信息通信基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境成為各個地方政府的當前要務(wù)，以貴州、浙江、內(nèi)蒙古為代表的多地政府或當?shù)赝ㄐ殴芾砭窒嗬^提出建設(shè)區(qū)域互聯(lián)網(wǎng)交換中心的設(shè)想，并進行了詳細的可行性分析。

負面的產(chǎn)業(yè)環(huán)境：一是主導(dǎo)運營商持消極態(tài)度。發(fā)展交換中心必然導(dǎo)致部分流量分流，例如中小ISP 與ICP間流量，同時，互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)也方便開展網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的各項業(yè)務(wù)，這將在一定程度上削弱運營商的網(wǎng)絡(luò)控制權(quán)，進而拉低其專線價格。二是IP地址資源匱乏的矛盾突出。一方面BGP互聯(lián)要求連續(xù)的IP地址段；另一方面在境外地址轉(zhuǎn)移難的情況下，國內(nèi)由CNNIC分配的地址加上私有地址稀缺，使用混亂成為突出問題。三是行業(yè)主管部門尚未明確互聯(lián)網(wǎng)交換中心的業(yè)務(wù)屬性。一方面，《電信業(yè)務(wù)分類目錄（2015版）》并未將互聯(lián)網(wǎng)交換中心列為獨立一類業(yè)務(wù)，也不能將其與其他業(yè)務(wù)類型“對號入座”。另一方面，行業(yè)主管部門對互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)自發(fā)、事實性的建設(shè)運營行為未在公開政策文件中給予明確支持認可，導(dǎo)致行業(yè)內(nèi)管理者、研究者和企業(yè)對互聯(lián)網(wǎng)交換中心定位、模式、前景尚未達成一致共識，存在“概念不清晰、運營機制不清晰、定位不清晰、管理要求不清晰”的問題。

綜上從互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新技術(shù)業(yè)務(wù)應(yīng)用發(fā)展催生網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)優(yōu)化演進和多主體網(wǎng)間互聯(lián)需求，從國家網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施演進優(yōu)化、協(xié)同發(fā)展戰(zhàn)略需要，從地方政府發(fā)力信息消費、互聯(lián)網(wǎng)+落地實施的經(jīng)濟發(fā)展需求看，互聯(lián)網(wǎng)交換中心蓬勃發(fā)展初步具備一定的優(yōu)勢激勵環(huán)境；但基礎(chǔ)運營商的抵觸態(tài)度、地址資源匱乏以及行業(yè)主管部門未予明示對互聯(lián)網(wǎng)交換中心的創(chuàng)新發(fā)展形成一定的制約瓶頸。

5　安全風(fēng)險分析

互聯(lián)網(wǎng)交換中心改變網(wǎng)站接入網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，作為近期創(chuàng)新蓬勃發(fā)展的一類新技術(shù)新業(yè)態(tài)存在較為突出的信息安全風(fēng)險。一是由于行業(yè)主管部門尚未明確互聯(lián)網(wǎng)交換中心的業(yè)務(wù)屬性，相關(guān)政策性文件尚未出臺，其運營主體的安全管理責(zé)任要求是缺失的。二是從互聯(lián)網(wǎng)交換中心接入主體已配套建立的信息安全保障措施看，存在信息安全管控系統(tǒng)及手段建設(shè)覆蓋不全不到位，查詢溯源不精準低效率的問題。三是從應(yīng)急管制實現(xiàn)的響應(yīng)速度和效果看將引發(fā)避繞失效的重大安全風(fēng)險。由于跨地區(qū)專線并未配套部署信安管理手段，可能導(dǎo)致運營商部署在城域網(wǎng)上的信息安全管控手段失靈。四是從目前接入管理屬地化監(jiān)管框架出發(fā)，現(xiàn)有信安管理措施和手段建設(shè)無法匹配滿足屬地監(jiān)管需要。

6　管理對策建議

參考行業(yè)主管部門此前對互聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)新業(yè)態(tài)的管理實踐，未來對互聯(lián)網(wǎng)交換中心的管理思路和管理方式有以下兩種：一是并不將互聯(lián)網(wǎng)交換中心視為獨立的業(yè)務(wù)類型，而是對其接入的主體及接入互聯(lián)行為進行規(guī)范管理，配套提出相應(yīng)必要的管理要求。二是將互聯(lián)網(wǎng)交換中心視為獨立業(yè)務(wù)類型，納入試辦新業(yè)務(wù)管理體系或出臺專門政策文件頒發(fā)試點牌照，階段性評估考察其經(jīng)營狀況和安全風(fēng)險問題；待相關(guān)管理實踐和管理要求逐步積累健全后將其網(wǎng)間互聯(lián)業(yè)務(wù)比照骨干直聯(lián)點進行管理，增值類業(yè)務(wù)納入業(yè)務(wù)分類目錄納入業(yè)務(wù)分類目錄，實施準入管理。

第一種思路方式較為繁瑣復(fù)雜，需要對多主體間多類型多樣態(tài)的接入互聯(lián)行為提出明確的規(guī)范經(jīng)營和安全管理要求，對行業(yè)主管部門的及時跟蹤把握新模式、風(fēng)險實時監(jiān)測和問題有效應(yīng)對要求頗高，極易帶來管理滯后不匹配的，并不可取。第二種思路較為穩(wěn)妥可行，但目前付諸實施的條件尚不成熟具備，有待配套法規(guī)和政策性文件制定出臺。

過渡階段在業(yè)務(wù)經(jīng)營管理方面，可基于現(xiàn)階段業(yè)務(wù)發(fā)展情況，提出臨時性的對接入主體資質(zhì)要求，建議接入交換中心的主體需要具備相關(guān)必要的業(yè)務(wù)資質(zhì)，如IDC/CDN牌照、網(wǎng)站備案信息等，申請主體應(yīng)自有自治域號碼ASN，能夠遠程接入交換中心并開展BGP網(wǎng)間互聯(lián)。

在信息安全管理方面，建議參照云計算、CDN信息安全管理試點方案，按照相關(guān)標準要求要求互聯(lián)網(wǎng)交換中心主要承擔(dān)網(wǎng)間路由監(jiān)測、違法信息監(jiān)測發(fā)現(xiàn)、日志信息集中記錄留存、接入主體信息核驗、統(tǒng)籌實現(xiàn)應(yīng)急管制等安全管理責(zé)任，在業(yè)務(wù)中樞管理系統(tǒng)配套建設(shè)必要的管理技術(shù)手段，以實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)接互聯(lián)、本地直聯(lián)、異地遠端接入、云平臺直連通信的信息安全保障責(zé)任落實。

The research on the innovation and supervision of internet exchange center

CHEN Huihui

Trace the innovation and development of internet exchange center and trend in our country，analyze the motivation and new accompanying regulatory problems，combined with management thinking and practice of supervising agency，then put forward related countermeasures and suggestions.

internet exchange center；application infrastructure；supervision of market admittance；security guidance

（2016-07-01）