在IXP中映射设备供应商的浓度

Internet交换点（IXP）是Internet服务提供商（ISP）和内容分发网络（CDN）交换流量的最流行方法之一。本文分析了IXP成员选择连接到IXP的供应商的分布。

在本文中，我们分析了它们用于连接到IXP的硬件。我们调查了分布在15个国家（来自欧盟，美国，非洲和巴西）的24个IXP，它们将6000多名IXP成员联系在一起。我们的目标是确定IXP成员中的某些硬件供应商是否具有市场优势。

IXP提供了一个位置，ISP，CDN和其他提供商可以在此位置交换流量。主要的诱因是降低成本和改善延迟，因为成员可以直接相互连接，而不必依赖大型（和付费）上游提供商。

鉴于对等互连所需的所有协议都是开放的，因此IXP成员可以从一系列硬件供应商中进行选择，以连接到IXP。当前，来自美国（例如Cisco，Juniper）和中国（华为）的供应商是可以使用的最知名的网络设备制造商。

在此博客中，我们将深入探讨IXP成员在全球主要IXP中的厂商/品牌的流行程度。我们知道，品牌的选择受经济，经营偏好和硬件能力的影响。

IXP的基础结构支持多个自治系统（ASes）之间的流量交换，如图1所示。它由路由器服务器，外观和路由策略协调组成。

然后，IXP成员通过将其网络设备（通常是路由器）放置在IXP的网络中，从而连接到IXP的基础架构。该设备负责定义路由策略并在成员之间执行流量交换。 AS集中在一个位置使IXP成员的流量交换更加方便和便宜。

我们如何确定IXP成员正在使用哪些供应商？最简单，最直接的方法是通过成员用来连接到IXP的设备的MAC地址。

硬件接口的MAC地址是遵循IEEE标准协会标准的唯一编号，它使我们能够将硬件映射到其供应商。图2描述了标准的MAC地址结构。前三个八位位组代表供应商/制造商的唯一标识符（例如Cisco或Huawei）；最后三个八位位组标识网络接口控制器（NIC）。

因此，我们可以使用MAC地址的前三个八位位组来得出硬件的供应商。但是，如果有人可能希望它是敏感的，那么我们如何从IXP中获得这些信息呢？

首先，事实证明，大量的IXP可以在IXPDB和PeeringDB等网站上公开提供该信息。在这些网站上，他们提供MAC地址，IP地址和有关其网络的其他信息。由于IXP是封闭的环境–无法通过Internet访问成员– IP地址和MAC地址不会带来安全风险。因此，我们在研究中利用了这些公开可用的数据集。

其次，对于不公开此信息的IXP，我们直接与IXP联系，要求提供所需的数据。在我们接触的15个IXP中，有10个与我们共享了所请求的详细信息，并已通过电子邮件授予我们发布此信息的权限，因此不涉及任何侵犯隐私的行为。

总共，我们从全球的24个IXP中收集了信息，如表1所示。这些IXP的成员和与其连接的接口（在表1中显示为MAC地址）数量不同，范围从27到9276。

表1：IXP的特性（2020年10月更新）。可用的数据公开（绿色）和IXP提供的数据（蓝色）。

图3显示了我们映射的每个IXP中IXP成员之间的硬件供应商分布。让我们以Asteroid-IXP为例。在那里，超过40％的IXP成员使用来自供应商瞻博网络的硬件，而7％的成员正在使用Cisco硬件。

总体而言，我们观察到最受欢迎的硬件供应商是瞻博网络和思科（前两行）。它们共同代表了大多数IXP成员所使用的硬件的50％以上。 MikroTik设备的制造商RouterBOARD是最受欢迎的第三大供应商，其次是华为。 MikroTik设备通常由预算较低的ISP所采用。

排名第五的最受欢迎的供应商是Arista Networks。这些设备支持可编程网络体系结构，例如SDN（软件定义的网络）。近年来，可编程网络的使用一直在增加，因此，将它们在IXP中的采用进行映射可以使我们了解这种设备的普及程度。在四个IXP中，大约有10％的成员（位于美国，NL和GR的IXP）使用Arista。

可视化我们的数据集的另一种方法是按供应商的国家/地区代码（代表公司所在的国家/地区）对它们进行分组。再次使用热图图（图4），我们描述了供应商。国家和IXP成员中各自的集中程度。

总体而言，美国的供应商（杜松，思科，博科，Arista等）在我们的数据集中更受欢迎：欧盟和美国超过80％的IXP成员使用美国供应商的硬件。

拉脱维亚（RouterBOARD），中国（华为）和马来西亚（Intel）完成了前四个供应商国家/地区代码的列表。有趣的是，位于波兰，巴西和南非的IXP分布更广。在这些国家/地区，IXP成员中约有50％依赖美国的供应商，其余的则分布在拉脱维亚，中国和马来西亚。需要进一步研究以了解这种分布的原因。

通过分析来自24个IXP和近两千个MAC地址的数据，我们看到大多数IXP成员仅使用两个品牌（思科和瞻博网络）连接到其IXP。波兰，巴西和南非的成员除外，这些国家/地区使用的供应商种类更多。

虽然我们不能确切地说出为什么这些IXP的成员更喜欢那些供应商（例如，市场本身缺乏多样性），但我们认为确实构成了相当大的集中度。 有趣的是，正如我们的同事最近报道的那样，我们最近对DNS中的一些美国公司进行了类似的集中评估。 总而言之，本文衡量了IXP成员选择连接到IXP的供应商的分布。 我们的结果表明，位于美国的供应商主导了市场，但是在某些IXP中，供应商的分布更加多样化。 观察这个市场的发展将是一件很有趣的事情，例如，为了响应欧盟对更多数字主权的推动。