互聯網交換中心的發展現狀與影響分析

1全方位立體、多層次、立體化的網間互聯隨著網絡的快速發展和內容的爆炸發高，網絡生態也發生了悄然變化。從國際網絡生態發展來看，進入21世紀后，電信運營商（ISP）不再是唯一主體，大量ICP、IDC、CDN獨立成網參與網絡生態，發揮的作用也越來越重要。隨著下游網絡數量的增加，原有分層網間架構成本高昂、效率低下的問題凸顯，下游網絡開始尋求更低層級的網間互聯。由此，互聯網交換中心憑借“成本低、覆蓋廣”的優勢得到下游網絡的青睞，在全球范圍內迅速發展壯大，成為互聯網網間架構的重要一環。從國內網絡生態的發展來看，我國互聯網的互聯互通長期以基礎運營商為主導，發揮了疏導骨干網絡間流量的重要作用。隨著接入市場的開放以及“互聯網+”、雙創等國家戰略的落地實施，我國的民營互聯網服務商、ICP內容服務商、IDC/CDN服務商、云服務商也逐漸形成自組織網絡，加入網間互聯陣營。原本依托基礎運營商的網間架構難以滿足這些新興網絡的流量疏導需求，路由繞轉、性能損失等問題開始暴露并日益嚴峻。我國政府為提升互聯網整體效率，一直積極推動打造新型關鍵網絡基礎設施，早在2012年工信部就確定了包括骨干直聯、交換中心在內的“全方位、立體化、多層次”的網間互聯目標架構。2019年10月19日，國家（杭州）新型互聯網交換中心在烏鎮正式揭牌，開啟了我國新型交換中心發展的“元年”。未來，互聯網交換中心將在我國生根發芽，成為網絡架構變革的新趨勢。2全球交換中心信息基礎設施現狀國際通用的物理互聯方式包含“直接電路互聯”和“交換中心互聯”兩種。其中，直接電路互聯方案實現簡單、結構清晰，適用于大型網絡互聯，或者大型網絡和數目較少的中小網絡互聯，但隨著互聯主體的增多面臨擴展難題；而交換中心是多方集中互聯互通的基礎平臺，具備接入成員多、業務種類豐富、靈活性和擴展性好等優勢，是眾多中小網絡流量交換的主要場所。在國際上，交換中心已經成為全球重要的信息基礎設施。目前，全球交換中心總數已超過900個，遍及153個國家，且每年以20%左右的速度擴張，尤其非洲、拉美等新興地區的發展速度不斷加快。同時，國際交換中心的網絡和流量聚集效應顯著。一方面，交換中心吸引大量網絡接入，全球接入網絡超過500個的大型交換中心已達到6家；另一方面，大型交換中心峰值流量可達到Tbit/s量級，例如全球流量最大的DE-CIX法蘭克福交換中心的峰值流量已超過7.6Tbit/s。當前，全球交換中心正經歷從流量本地化向疏導國際流量演進。大型交換中心通過加強與第三方網絡運營商、數據中心、其他交換中心的合作，授權第三方，向全球用戶轉售端口，實現用戶遠程接入，使原本聚焦于疏導本地流量的交換中心向區域化、全球化演進。這種交換中心合作發展模式已經在全球得到廣泛應用，以AMS-IX為例，2014年其75%新增用戶源于第三方合作；在EURO-IX統計的70多個交換中心，近30%開展了類似的合作項目。值得注意的是，交換中心更專注于多主體、小流量互通。從國際大型交換中心接入成員結構來看，交換中心接入主體數量多、平均交換流量小，交換中心更多是為中小網絡提供互通場所。當互聯雙方網間流量達到一定規模后，直聯方式成本相對更加低廉，因此未來直聯方式不會完全被交換中心取代。3中國貨幣中心的發展3.1共享平臺的接入需求2000年以來，我國陸續建成京滬穗國家級互聯網交換中心（又稱NAP點）及若干地區級交換中心。前者定位于解決骨干網互聯問題，僅限具有骨干網牌照的單位接入（包括基礎運營商、教育網、科技網等），但隨著骨干直聯點增設及擴容步伐加快，NAP點流量疏導作用逐漸減弱；而后者雖然允許非骨干網絡接入，但由于當時國內自組織網絡數量較少，下游網間互聯需求不多，且主導運營商接入意愿不足，地區級交換中心大多不了了之。2015年以后，隨著各類新興網絡的蓬勃發展，網間互聯需求愈加旺盛，互聯網企業主導的交換中心雛形紛紛涌現。例如，多個互聯網企業搭建了內容加速平臺，打通與民營互聯網服務商的互聯通道；IDC/CDN服務商也搭建了一些商業平臺，允許各類網絡接入并進行流量交換。但總體來看，這些平臺的接入主體十分有限，無法滿足所有類型網絡的互聯互通需求。2019年，隨著國家（杭州）新型互聯網交換中心的正式揭牌，國家級交換中心的成立夯實了我國互聯網創新發展的網絡基礎，自此我國交換中心的發展進入新的歷史階段。3.2流量疏導及管理模式靈活與傳統京滬穗NAP點相比，新型互聯網交換中心的“新”體現在接入主體更多、流量疏導更廣、管理模式更靈活。新型互聯網交換中心的接入單位類型更多，傳統NAP點要求接入單位具有骨干網絡牌照，而新型交換中心的接入單位包括基礎運營商、民營互聯網服務商、ICP內容服務商、IDC/CDN服務商、云服務商，甚至高校、政務網絡等，只要是具有獨立自治域號碼ASN的網絡都可以接入。新型互聯網交換中心的流量疏導范圍更廣，傳統NAP點僅能疏導骨干互聯單位的網間流量，而新型交換中心不僅可以疏導骨干互聯單位高層級網絡間流量，還可以疏導低層級網絡間流量（如民營互聯網服務商與ICP網絡間），以及低層級與高層級網絡間流量（如民營互聯網服務商與基礎運營商間）。新型互聯網交換中心的管理模式更靈活，傳統NAP點采用行政管理模式，工信部委托NAP點所在地的通信管理局負責交換中心建設、運行的管理和監督，同時要求所有骨干網絡必須接入NAP點，網間結算費用由政府定價。而新型交換中心可采用更加市場化的運作模式，在政府引導下允許民間資本進入，同時各類網絡可自由接入，網間結算費用由互聯雙方自行協商。4新網絡交換中心的影響分析4.1提效降低成本此次我國設立新型互聯網交換中心對推動信息產業發展有著重要意義。第一，新型交換中心允許各類大小網絡接入，將有利于補充現有網間互聯架構短板，實現各層級網絡間流量的快速疏導，減少流量大網繞轉，全面提升我國互聯網互聯互通效率（見圖1）。第二，新型交換中心可實現更便捷的數據互通、信息互通、資源互通（例如不同云服務商的互通），為中小企業提供便利的信息交換場所，降低企業多點部署難度，減少互聯帶寬費用，助推中小企業創新創業發展。第三，新型交換中心作為我國新一代信息基礎設施體系的重要環節，有利于提升區域乃至國家網絡基礎設施的服務能力，整合匯聚互聯網網絡和信息資源，為數字經濟發展提供有力支撐，帶動我國經濟高質量轉型發展。4.2在運營商網絡繞轉方面的應用和發展對基礎運營商而言，設立新型互聯網交換中心利弊交織。利空方面，新型交換中心的出現加速推動了網間架構格局升級，下游網絡通過交換中心實現直聯后，的確會對運營商現有的BGP/靜態接入、IDC托管等業務帶來一定影響，主要體現在以下兩方面：(1）對于BGP/靜態接入業務來說，目前我國民營互聯網服務商、ICP、IDC/CDN網絡互聯的絕大部分流量需通過運營商網絡繞轉，運營商從中獲利。設立交換中心后，以上網絡部分流量可實現直接相互疏導，運營商的BGP/靜態接入業務將承受一定程度的經濟損失。(2）對于IDC托管業務來說，設立交換中心后，第三方IDC便可與更多網絡實現直聯，更加暢通的第三方IDC可能會吸引走少量部署在運營商機房的ICP，這將給運營商的IDC托管業務帶來一定經濟損失?？紤]到已獨立成網的下層網絡比例小，三家運營商仍將掌握全國最大的網絡和用戶資源，流量集中在三家運營商網內的格局在較長歷史時期內不會改變。同時，從國際經驗來看，交換中心接入帶寬與骨干直聯相比極為有限。由此，交換中心對基礎運營商業務沖擊較為有限。利好方面，新型交換中心會給運營商創造新的經濟增長點。如果運營商積極參與交換中心生態，接入新型交換中心的線路可由運營商提供，即新型交換中心的設立將直接為運營商帶來線路接入業務收入。此外，隨著5G和工業互聯網等新技術、新應用的出現，交換中心存在新的發展機遇，同時也是運營商的新機遇，當然這需要運營商未雨綢繆，提前做好業務布局。4.3發展企業采用新業務發展中心，以減少繞轉和連接同頻的流量，以增加用戶訪問體驗具體來看，新型交換中心對其他產業主體的影響不盡相同。(1）對于ICP、IDC/CDN企業，接入新型交換中心可與民營互聯網服務商等更多中小網絡實現直聯，減少原本需要通過基礎運營商網絡繞轉的流量，這將幫助企業節省與運營商的互聯帶寬成本。同時，減少繞轉也可有效降低內容訪問過程中的網絡時延，提升其互聯網用戶的訪問體驗。(2）對于云企業，與ICP、IDC/CDN企業類似，設立交換中心將幫助企業節省多點部署、互聯帶寬成本，提升用戶訪問性能；此外，云間互聯可作為交換中心增值業務之一，未來發展潛力巨大。云企業接入新型交換中心，將有助于推動新業務發展，提升市場競爭力。(3）對于民營互聯網服務商，設立新型交換中心除降低企業與運營商互聯帶寬成本、提升用戶訪問體驗外，還可幫助企業提升信源連通度，節省部署緩存和CDN節點、購買地下帶寬的成本支出。5我國新型互聯網交換中心發展建議新型互聯網交換中心加速發展不僅是國際主流，也將是我