路由协议和架构/域间路由：互联网中的对等和转运
AS 内部的流量几乎是“免费”的，不包括基础设施成本（维护、管理、电力等）→ ISP 试图说服用户将大部分时间花在 AS 内部。
但是，AS 需要连接到其他 AS，原因有两个
- AS 必须能够访问互联网中存在的全部目的地，以满足梅特卡夫定律（= 网络必须尽可能扩展才能有用）；
- AS 希望在对外部世界的连接方面实现弹性。
互联网上的 AS 通过一个 分层组织 相互连接
- 第一层（例如 Seabone、Sprint）：国际运营商通过长距离、宽带链路互连主要城镇，并沿着骨干网络传输大量流量；
- 第二层（例如意大利电信）：国家运营商通过其遍布全境的住宅用户连接，从大量接入点收集来自单个用户的流量；
- 第三层：本地运营商，服务于一个非常有限的地理区域。
运营商之间的互联并非免费：通常，只有在达成经济协议后才会建立两个 AS 之间的互联。两种协议是可能的
互联网上的域间路由主要由各级运营商之间的商业协议驱动
- 第一层：它可以独立于其网络的地理覆盖范围，宣传 完整路由（0.0.0.0/0）的可达性，即互联网上（几乎）每个目的地 AS 的可达性，而无需从其他提供商处购买转运或支付某些接入费；
- 第二层：它需要从第一层运营商处购买转运，才能访问整个互联网，并且可以与其他第二层提供商建立许多 对等 协议；
- 第三层：它没有对等协议，只是从第二层（或第一层）提供商处购买 转运。
当一个 ISP 必须支付另一个 ISP 来连接到其 AS 时，协议为转运。接收资金的 ISP 保证“转运”，即使用其网络的权利，以便来自另一个 AS 的流量可以经过其网络。
经济协议可以确定
- 付款方式
- 按流量收费: 每天或每月的数据字节最大量，加上超过该数量的流量的额外费用；
- 固定费用: 每月费用，用于最大带宽（带宽可以通过接入接口上的软件进行限制）。
- 哪些目的地可以通过转运访问
- 完整路由: 全世界的所有目的地都必须可达；
- 仅限于某个 地理区域（例如，美国）中的目的地：指向其他目的地的数据包将被丢弃。
价格可能会受到销售转运的 ISP 重要性的影响
- 一个美国 ISP 控制着网络中最重要的部分，因为其 AS 内包含世界上访问量最大的网站服务器；
- 一个非常大的 ISP 可以通过其大量互联提供对世界其他地区的良好可达性。
当两个对等 ISP 同意彼此交换流量，而无需彼此付费时，协议为对等。
如果两个 ISP 确定直接互联的成本低于彼此购买转运的成本，他们可以决定签署对等协议：设置和维护两个 AS 之间直接链路的成本由两个 ISP 平分，它们可以以链路允许的最高速度发送数据。
第一层运营商在一个竞争非常激烈的市场中运作
- 第二层运营商可以随时在彼此之间建立新的对等协议，只要它们比转运更方便；
- 第二层运营商可以很快转移到一个更方便的第一层运营商；
- 一个占主导地位的运营商可能会被市场监管者迫使与小型 ISP 提供对等连接。
在域间路由中，其他需求比简单的网络连接更重要
- 经济（谁支付带宽费用？）：有时，更长的路径可能比最佳路径更受欢迎；
- 行政（允许通过吗？）：有时，某些路径会被省略到另一方；
- 安全（该行政域值得信赖吗？）：有时，更安全（更长）的路径可能比最佳路径更受欢迎。
路由协议选择的路径不一定是从技术角度来看成本最低的路径，而是满足网络管理员配置的路由策略约束的最佳路径，这些策略反映了 AS 之间的商业协议。
边界路由器上的决策过程受路由策略影响
- 路由表: 可以优先选择一些更便宜的路由，并可以避免选择跨越不可信 AS 的其他路由；
- 路由公告: 向其他 AS 公告的路由可能与实际网络拓扑不一致。
通过转运链路发送流量需要付费→ AS 可以利用对等链路（即使不是直接链路）来让另一个对等 AS 支付转运成本（搭便车）。
在侧图示例中，两个意大利 AS A 和 B 通过对等互联，并且它们各自通过转运与美国 AS C 连接。根据传统路由规则，最佳路径是路径 x，因为它由一个直接链路组成，但 A 需要付费才能让流量通过该链路。A 可以设置一项策略，该策略优先考虑 更便宜的路径 y: 它将所有指向 C 的流量转向指向 B 的链路，该链路对 A 来说是低成本链路→ B 会将 A 的流量发送到其指向 C 的转运链路，而不是 A 付款。
AS 可以设置路由策略，以便不对某个 AS 公告与其他 AS 的连接性（路由隐藏）。
在侧边图的示例中，B 拥有通往 C 的中转链路并使用它进行流量传输，但通过省略发送给 A 的广告中的有关此链路的信息，它仅广告 部分连通性，以避免 A 利用对等链路来节省中转成本（反之亦然）。A 无法信任此广告，反过来设置一个策略，强制所有通往 C 的流量都必须发送到 B → B 可以通过在其边界路由器上设置一个 **访问控制列表** (ACL) 来保护自己，以丢弃所有来自 A 并指向 C 的数据包。
网络运营商可能会构成安全威胁，例如用于对经过其 AS 的流量进行嗅探操作 → AS 希望避免其指向其他 AS 的流量通过该不可信运营商。
在侧边图的示例中，A 为了到达 C，更倾向于使用更长但更 安全的路径 x，因为它不会穿过不可信运营商 B，即使后者广告了通往 C 的低成本路径 y。
通过 **直接连接** 将两个 AS 连接起来，即通过它们之间的单个广域链路，是不方便的
- 链路成本：它的安装可能需要挖掘操作；
- 路由器接口成本：它们必须通过长距离发送信号；
- 灵活性：创建新的互连需要对物理基础设施进行干预。
**互联网交换点** (IXP) 允许不同 AS（ISP）的多个边界路由器以更动态和灵活的方式交换外部路由信息。
路由器通过中间 **数据链路层** 局域网连接：从技术上讲，所有路由器都是直接可达的，但在实践中，路由策略根据 AS 之间的商业协议定义互连 → 创建新的互连，只需配置单个路由器上的路由策略即可，无需更改物理基础设施。互连也可以处于活动状态，但仅用作备份（在 BGP 中进行选择）。
通常每个 AS 都会支付每月费用，这取决于连接到 IXP 的速度。IXP 负责中间网络中交换机技术功能的正常运作
- 单一位置：通常所有路由器都集中在一个数据中心的房间内，在那里它们提供
- 高速数据链路层网络；
- 电力供应，空调系统；
- 监控服务；
- 靠近光纤骨干网；
- 分布式基础设施：在整个领土上的主要城镇中可以找到多个接入点（例如，TOPIX 遍布整个皮埃蒙特地区）。
IXP 也称为 **中立接入点** (NAP)：IXP 必须保持中立，不干预其客户的业务。IXP 可以决定不允许中转协议：例如，米兰的 MIX 是一家非盈利组织，它只允许对等协议，以促进意大利互联网的普及，但这可能会限制通过 IXP 交换的流量量，因为只有中转协议可用的 ISP 会选择其他 IXP。
**网络中立** 是一项原则，根据该原则，所有流量都应平等对待，不应出于经济利益而优先考虑或损害部分流量。
网络运营商可能会倾向于对部分流量进行“优先处理”
- 优先处理某些流量：为特定类型的流量提供更好的服务（例如，更高的速度）；
- 损害某些流量：为特定类型的流量提供更差的服务，或根本不提供服务。
中立网络保证所有实体（例如内容提供商）都享有相同的服务，不会让某些服务在网络运营商的决定下被屏蔽，但强制执行“纯粹”的网络中立意味着流量控制（在许多情况下可能是有用的）根本不可能；另一方面，如果承认网络可能不中立，那么网络运营商就被赋予了优先处理某些流量或内容的权力。在一个开放的市场中，用户有选择的余地：如果用户不同意他们的 VoIP 流量受到歧视，他们可以切换到另一个网络运营商（尽管在实践中，由于网络运营商之间的卡特尔，这可能并不总是可行）。
- 非中立的示例
- 内容提供商：ISP 希望从内容提供商的收入中分一杯羹 → ISP 可能会优先处理指向与之签署了收入分享协议的内容提供商的流量；
- 点对点 (P2P)
- 最终用户不关心其流量的目的地，但 P2P 流量可以到达全球每个 AS 中的每个用户，从而使 ISP 支付高昂的费用 → ISP 可能会优先处理在 AS 内产生的流量（例如，Fastweb 的 AdunanzA）；
- P2P 流量更加对称，因为它大量使用上传带宽，而网络已经过调整以支持非对称流量 → ISP 可能会优先处理非对称流量（例如，普通的网络流量）；
- 服务质量 (QoS)：ISP 可能会优先处理具有更高优先级的流量（例如，VoIP 流量）；
- 安全性：ISP 可能会阻止来自恶意用户的流量（例如，DDoS 攻击）。