我國互聯網交換中心創新發展及行業監管問題研究

陳慧慧　中國信息通信研究院安全研究所工程師，博士

發展策略

我國互聯網交換中心創新發展及行業監管問題研究

陳慧慧中國信息通信研究院安全研究所工程師，博士

跟蹤把握我國互聯網交換中心創新發展現狀及趨勢，從基礎網絡架構、國際國內背景趨勢、產業政策環境、信息安全風險等角度綜合把握其新業態發展背后的動因及帶來的行業監管新問題，并結合行業主管部門對新技術新業務的管理思路和實踐，對新業態準入、過渡期管理和安全管理提出相關對策建議。

互聯網交換中心；應用基礎設施；準入監管；安全監管

1　引言

近期，國內知名的CDN服務商藍汛率先啟動互聯網交換中心CHN-IX的建設及運營。CHN-IX面向互聯網內容提供商、對外提供的服務包括：多邊對等互聯、雙邊對等互聯、遠端接入、公眾AS自治域代理、云交換等服務。目前藍汛CHN-IX采取免費運營的商業模式，對接入其IX交換中心的ICP、ISP、云服務商等收取較低月租。ICP和ISP，ISP與基礎網絡運營商，ISP/ICP與云服務商、CDN服務商與安全應用服務商，ICP與通過接入IX交換中心自行洽商定價，進行對等互聯和交易。

目前，大型互聯網企業百度、騰訊、阿里巴巴正在興建自有數據中心網絡和CDN網絡，但藍汛CHN-IX是國內首個互聯網交換中心。相比較而言，美國已擁有100余個互聯網交換中心，歐洲則擁有近300個。

2　基礎網絡架構

互聯網交換中心的網絡基礎架構是在核心城市部署主互聯網交換節點，組建交換中心接入網絡；在核心城市間或自建設施或租用基礎運營商專線組建跨地區的骨干聯接網絡。目前藍汛率先在北京、廣州、上海建立三個主交換節點；未來還將在天津、鄭州、深圳、杭州等多個核心城市部署互聯網交換節點。

每個主交換節點是一個直聯交換中心，由多個數據中心機房構成。互聯網交換中心在每一主交換節點提供MPLS/VPLS公共互聯區域，允許ISP、ICP、CDN、云服務商、安全應用服務商接入。主要體現在以下幾個方面：

（1）經由互聯網交換中心，擁有AS自治域號的ISP服務商和基礎網絡運營商可建立EBGP雙邊對等互聯關系，降低網絡資源繞轉，實現一跳接入。擁有AS自治域號的ISP服務商可代理匯聚所有無AS號的中小ISP服務商的流量，基于對等互聯關系與基礎網絡運營商洽商更為高效優質的接入資源。

（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關系，實現內容與流量的供需匹配。一方面，ICP與ISP的本地網間聯接無需繞轉到基礎運營商城域網，經由互聯網交換中心即可互為交換內容與流量資源。另一方面，ICP可出于對更低價優質接入資源的需求，經由跨地區骨干網遠程接入異地主交換節點，匹配合適的ISP在私有互聯區域與之建立單邊對等EBGP連接關系。

（3）公有云平臺與基礎網絡運營商、二三級運營商（大型ISP），公有云平臺之間通過接入互聯網交換中心的公共互聯區域建立EBGP對等互聯關系。

（4）私有云/混合云與其用戶通過接入互聯網交換中心私有互聯區域實現本地直連。

（5）公有云平臺與中小ISP接入互聯網交換中心公共互聯領域，基于需求進行匹配，或實現本地直連，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點（互聯網交換中心），互為對等互聯關系的基礎網絡、AS自治域網，接入IX交換中心的眾多ICP、ISP、CDN、云服務商等邊緣節點共同構成的跨地區分級分層的大網提供資源動態調度的CDN服務。

3　國內外產業發展形勢及趨勢

3.1創新發展動因分析

從網絡架構優化演進的大格局大方向看，互聯網交換中心的蓬勃興起順應形勢發展要求并積極推動網絡架構進一步改良升級。當前應用基礎設施發展正在牽引基礎網絡架構去中心化、由分級星狀向網狀網轉變；網絡流量由南北轉向東西。應用基礎設施與基礎網絡形成兩級結構和兩級流量調度，網絡運營商和互聯網企業就流量調度展開競合。主要體現在以下幾個方面：

（1）應用基礎設施在基礎網絡之上形成邏輯網絡，許多大型互聯網企業具備自有AS、IP地址等網絡屬性，成為獨立的互聯網絡單位；大型ICP具備與大型ISP對等互聯的條件。

（2）東西流量對運營商網絡依賴性降低，一方面超大規模、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承載的互通增量發展迅猛。這一演進發展為互聯網交換中心蓬勃興起打下堅實基礎，同時互聯網交換中心在應用設施需求牽引驅動的網絡架構中發揮不可替代的重要作用。以Google網絡架構為例，分為3個層次：數據中心互聯構成的核心層、與運營商互聯的邊緣層、在全球130+國家運營商網內部署的緩存平臺，在邊緣層的70+交換中心，在全球范圍廣泛接入網絡運營商、ICP、ISP等實現對等互聯或直聯。

從國內市場需求看，互聯網交換中心蓬勃興起滿足多元的網間互聯需求。近年來互聯網內容聚合和流量膨脹高速發展激發了多種類型網間互聯的架構需求：一方面，網間互聯的需求從運營商ISP間互聯，逐步擴展至ISP與ICP、ICP之間、IDC/CDN與ISP；另一方面，基于交換中心互聯具有成本和范圍優勢“一點接入、多點互通”滿足中小型網絡的低成本、廣覆蓋的互聯需求。交換中心作為多方互通的基礎平臺，具有接入成員多、業務種類豐富、靈活性和擴展性好的特點，能夠實現流量本地化進而有效降低互通成本、提高互通質量；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運營商網絡連接關系的基礎上，進一步申請獨立的自治域號碼，基于交換中心開展網間互聯，使訪問流量向不經過主導運營商繞轉，而是通過交換中心互聯鏈路解決。

從國際發展趨勢看，互聯網交換中心已經成為國際上重要的網絡信息基礎設施和關鍵節點，是國際通行的網間互聯互通方式。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，伴隨互聯網在全球范圍內的普及，交換中心推動流量本地化、提升信源訪問質量的優勢更加突出，發展熱點正在從傳統的歐美市場向非洲、拉美等新興地區延伸。

圖1　我國互聯網交換中心現實發展情況

如圖1所示，從現實發展狀況看，互聯網企業主導的ISP與ICP直連交換中心雛形開始自發涌現；以交換中心為中心的扁平化互聯架構演進，助力大型內容服務商成為影響架構的重要主體。互聯網企業已經成為接入交換中心的主力。交換中心已經由運營商ISP的網絡接入點NAP（ISP間互聯），轉型為匯聚“互聯網內容提供商、數據中心、內容分發網絡、云服務提供商、域名及互聯網監測基礎設施”在內的互聯網交換點。騰訊推出內容加速平臺CAP，百度、阿里、世紀互聯等與運營商BGP互聯常態化，開啟了市場機制下互聯網企業自發搭建多方流量交互平臺的序幕。下一步騰訊、阿里等互聯網企業與20～30家中小ISP實現BGP互聯，打通供需雙方聯系通道，不再繞經基礎電信運營企業的互聯網網絡，提升了中小ISP訪問相關業務的用戶體驗。據測算，騰訊CAP平臺帶來的網絡延遲平均優化達到40％～80％。同時，以世紀互聯為代表的IDC企業也開始嘗試打通接入ICP與ISP間的互聯通道。

3.2發展趨勢分析

未來互聯網交換中心將呈現以下發展趨勢：一是互聯網交換中心將從流量本地化的傳統交換中心向區域化、全球化疏導國際流量的的新型交換中心方向演進，通過第三方傳輸網絡、數據中心等合作，開展Remote Peer對等互聯，將遠在跨越地理邊界的用戶遠程接入。二是積極服務于云計算平臺間流量互通需求。云平臺接入互聯網交換中心，與基礎網絡運營商建立廣泛EBGP互聯關系，將解決互聯網企業、傳統產業在全國多地部署服務器集群面臨的建設周期長、建設成本高、擴容和管理困難等問題。三是推動形成多種互聯關系并存的“網間互聯集市”，進一步激發確立良性的網間互聯生態。互聯網交換中心將部署個性化路由策略，采取開放的互聯策略，包括多形態對等互聯甚至轉接互聯，滿足多元化的互聯需求；將破解互聯網產業發展與主導運營商強耦合的局面，減少網絡繞轉消耗，高效利用多級分層網絡架構，實現大量網絡便捷低成本互通的價值。四是推動“全方位、立體化”網絡架構進一步健全完善。骨干直聯點旨在疏導少數、大容量網間互通，交換中心則負責疏導大量、小容量網間互通。這種定位已得到國際上主流網絡互聯模式的充分驗證。五是堅持市場化運作和中立運營。互聯交換中心將廣泛接入ICP、ISP、IDC、CDN、云服務商、內容分發網絡、基礎網絡商、監測機構及域名等基礎設施，向所有擁有獨立自治域號碼的ICP、ISP、IDC、CDN、云服務商、教育網、廣電網等開放。政府主導建設和互聯網企業自發建設兩種建設運營模式將并存，核心在于如何確保運營主體的中立性。非盈利的商業模式將成為首選，定價由相關接入主體協商確定，運營主體通過會員費、端口費用、數據中心盈利費用、增值服務收入、產業合作收入、政府補貼等實現可持續發展。

4　政策與產業發展環境

積極的政策環境：一是國家層面：2012年確立全方位、立體化的網間互聯目標架構，交換中心建設仍屬薄弱環節。2015年提出“推動網間互通”和“網絡和應用層基礎設施協調發展”。工信部正在著手制定國內交換中心發展指導意見，意在推動形成以交換中心為中心的網間互聯生態。二是地方政府層面：打造適宜互聯網發展的信息通信基礎設施環境成為各個地方政府的當前要務，以貴州、浙江、內蒙古為代表的多地政府或當地通信管理局相繼提出建設區域互聯網交換中心的設想，并進行了詳細的可行性分析。

負面的產業環境：一是主導運營商持消極態度。發展交換中心必然導致部分流量分流，例如中小ISP 與ICP間流量，同時，互聯網企業也方便開展網絡互聯的各項業務，這將在一定程度上削弱運營商的網絡控制權，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互聯要求連續的IP地址段；另一方面在境外地址轉移難的情況下，國內由CNNIC分配的地址加上私有地址稀缺，使用混亂成為突出問題。三是行業主管部門尚未明確互聯網交換中心的業務屬性。一方面，《電信業務分類目錄（2015版）》并未將互聯網交換中心列為獨立一類業務，也不能將其與其他業務類型“對號入座”。另一方面，行業主管部門對互聯網企業自發、事實性的建設運營行為未在公開政策文件中給予明確支持認可，導致行業內管理者、研究者和企業對互聯網交換中心定位、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。

綜上從互聯網創新技術業務應用發展催生網絡架構優化演進和多主體網間互聯需求，從國家網絡基礎設施演進優化、協同發展戰略需要，從地方政府發力信息消費、互聯網+落地實施的經濟發展需求看，互聯網交換中心蓬勃發展初步具備一定的優勢激勵環境；但基礎運營商的抵觸態度、地址資源匱乏以及行業主管部門未予明示對互聯網交換中心的創新發展形成一定的制約瓶頸。

5　安全風險分析

互聯網交換中心改變網站接入網絡架構，作為近期創新蓬勃發展的一類新技術新業態存在較為突出的信息安全風險。一是由于行業主管部門尚未明確互聯網交換中心的業務屬性，相關政策性文件尚未出臺，其運營主體的安全管理責任要求是缺失的。二是從互聯網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及手段建設覆蓋不全不到位，查詢溯源不精準低效率的問題。三是從應急管制實現的響應速度和效果看將引發避繞失效的重大安全風險。由于跨地區專線并未配套部署信安管理手段，可能導致運營商部署在城域網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管框架出發，現有信安管理措施和手段建設無法匹配滿足屬地監管需要。

6　管理對策建議

參考行業主管部門此前對互聯網新技術新業態的管理實踐，未來對互聯網交換中心的管理思路和管理方式有以下兩種：一是并不將互聯網交換中心視為獨立的業務類型，而是對其接入的主體及接入互聯行為進行規范管理，配套提出相應必要的管理要求。二是將互聯網交換中心視為獨立業務類型，納入試辦新業務管理體系或出臺專門政策文件頒發試點牌照，階段性評估考察其經營狀況和安全風險問題；待相關管理實踐和管理要求逐步積累健全后將其網間互聯業務比照骨干直聯點進行管理，增值類業務納入業務分類目錄納入業務分類目錄，實施準入管理。

第一種思路方式較為繁瑣復雜，需要對多主體間多類型多樣態的接入互聯行為提出明確的規范經營和安全管理要求，對行業主管部門的及時跟蹤把握新模式、風險實時監測和問題有效應對要求頗高，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，有待配套法規和政策性文件制定出臺。

過渡階段在業務經營管理方面，可基于現階段業務發展情況，提出臨時性的對接入主體資質要求，建議接入交換中心的主體需要具備相關必要的業務資質，如IDC/CDN牌照、網站備案信息等，申請主體應自有自治域號碼ASN，能夠遠程接入交換中心并開展BGP網間互聯。

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，按照相關標準要求要求互聯網交換中心主要承擔網間路由監測、違法信息監測發現、日志信息集中記錄留存、接入主體信息核驗、統籌實現應急管制等安全管理責任，在業務中樞管理系統配套建設必要的管理技術手段，以實現對網絡轉接互聯、本地直聯、異地遠端接入、云平臺直連通信的信息安全保障責任落實。

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）