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IX 与 PIX:互联网如何交换流量,以及如何接入您的自治系统(AS)

IX 与 PIX:互联网如何交换流量,以及如何接入您的自治系统(AS)

本技术指南从 IX 所要解决的问题出发,讲解互联网交换中心:独立的网络如何直接交换流量,这些基础设施部署在哪里,以及如何把自治系统(AS)接入其中。重点是由 NIC.br 运营的巴西 IX.br 模式,同时不忽视对 IXP 如何运作的通用视角。

读完之后,读者将能够评估是否值得参与,选择地点和 PIX,规划端口容量,准备路由和安全,申请加入,并把连接投入生产。

IX.br 某个地点的示意图:中心的 L2 以太网 fabric 互联四个 PIX——数据中心、运营商、大学和政府机构
一个地点,多个相互连接的物理节点:fabric 把各个 PIX 连成一个单一的交换域。

关于本资料:内容整合自官方来源(IX.br、docs.ix.br、Registro.br、PeeringDB 和 RFC),查阅于 2026 年 9 月。地点、PIX、数值、要求和政策会发生变化——在签约或配置之前,务必确认当前版本。本资料仅供教育用途,不能取代合同文档或实施方案。

IX 为什么存在

互联网不是单一的云:它是成千上万个独立网络组成的联邦——服务商、云、CDN、企业、大学、银行和政府。每个网络自行决定如何到达其他网络。如果没有交换点,同一城市中的两个网络可能会通过中转服务商发送流量,走的路径比必要的更长。

对比:通过 IP 中转发送流量(跳数更多、按容量计费),与通过 IX fabric 直接交换(跳数和延迟更少)
IP 中转(transit)带来更长的路径;而在 IX 直接交换则减少了跳数、延迟和可变成本。

真正的原因

  • 流量本地化:让区域内的通信靠近用户和内容。
  • 减少依赖:不把所有流量集中到单一的上游。
  • 提升性能:减少跳数、延迟、抖动和拥塞点。
  • 改善经济性:把符合条件的流量从付费中转转移到对等互联关系上。
  • 增强韧性:在网络与本地生态之间创造额外的路径。
  • 促进生态:让 ISP、内容、云、政府、金融和教育机构更紧密地联系在一起。

这不是“免费的互联网”:IX 只承载参与者所提供的路由。要到达互联网的其余部分,通常仍需要 IP 中转、私有对等互联或其他互联方式。

IX 如何工作

IX 的核心是一个第 2 层以太网——即 fabric——分布在各个物理节点上。每个参与者接入一个端口,并从对等互联 LAN(peering LAN)获得地址。在这个 LAN 之上,它与路由服务器和/或双边对等方建立 BGP 会话。

平面发生了什么
控制BGP 通告并选择前缀。路由服务器便于路由的分发,而无需与每个参与者都建立会话。
数据以太网数据包直接从源路由器发往对等方的路由器。路由服务器不在流量路径上。

简化流程

  • 您的路由器向路由服务器通告获授权的前缀。
  • 路由服务器依据策略和 community 验证并导出这些路由。
  • 您的路由器从其他成员处学到路由,并选择最优路径。
  • 对于在 IX 学到的目的地,数据包通过 IX 端口发出,并直接到达对等方的 MAC。
  • IX 上没有的路由,则继续使用 IP 中转或其他路径。

IX、PIX、CIX、传输与中转

组成功能不要与之混淆
IX某个地点的交换生态与 fabric。数据中心或中转运营商。
PIX接入 fabric 的获授权物理节点。整个 IX。
CIX在客户之间共享一个 IX 端口,并提供逻辑接入。路由服务器。
L2 传输把透明的 VLAN/EVC 承载到 IX 端口。IP 中转。
IP 中转提供完整路由表 / 默认路由以及全球可达性。对等互联。
PNI两个网络之间专用的私有互联。多边 ATM。

黄金法则:对等互联决定与谁交换流量;传输决定如何在物理上到达 IX;中转则决定如何到达互联网的其余部分。

IX.br 部署在哪里

IX.br 按都会区地点来组织。每个地点可以有多个 PIX,连接到同一个交换环境。PIX 可以部署在商业数据中心、运营商、大学、学术网络、政府机构和其他合格机构中。

与某个 PIX 位于同一个数据中心可以降低最后一公里的复杂度,但这并非强制——也可以购买 L2 传输或 CIX。2026 年查阅的官方文档显示,几乎每个州都有地点,从阿拉卡茹(Aracaju)、贝伦(Belém)和贝洛奥里藏特(Belo Horizonte)到圣保罗、特雷西纳(Teresina)和维多利亚(Vitória),途经巴西利亚、坎皮纳斯、库里蒂巴、福塔莱萨、马瑙斯、阿雷格里港、累西腓、里约热内卢和萨尔瓦多等许多城市。

分布式部署示例:在巴西利亚,官方的 PIX 列表包括数据中心设施、RNP、Telebras、Serpro、BR.Digital、SAMM 和 Eletronet。其他地点各有自己的 PIX 组合,fabric 把这些节点互联起来,使该地点作为单一的交换域运行。某个地点的存在并不意味着所有内容都在那里——在签约之前,请核实参与者、流量、对等互联政策和实际可用的路由。

双边与多边对等互联

模式工作方式优势注意事项
多边(ATM)与路由服务器建立一到两个会话,即可获得参与成员的路由。规模、快速部署和广泛的连接。应用过滤器、community,并跟踪变更。
公共双边两个网络直接在 IX LAN 上建立 BGP 会话。特定策略,并且不依赖路由服务器。更多的会话和运维协调。
私有 PNI两个网络之间的专用线路 / 端口。专用容量和隔离。成本,以及对双边流量规模的依赖。

何时使用哪种

  • 从 ATM 开始,快速获取生态的价值。
  • 当对等方的政策要求,或存在运维收益时,增加双边会话。
  • 当与单一网络之间的流量规模足以证明专用端口/线路合理,或存在特殊的容量和隔离要求时,评估 PNI。

对等互联政策:每个 AS 应当记录其政策是开放、选择性还是限制性的;最低流量;地点;容量;NOC 联系人;拥塞标准;以及通告规则。保持更新的 PeeringDB 账户有助于生态内的发现与验证。

路由服务器与真实的流量路径

示意图:RS1 和 RS2 接收并重新分发来自四个自治系统的路由,而数据流量直接在对等方之间流动
路由服务器重新分发路由,同时保留发起者的下一跳;数据流量直接在参与者之间传输。

路由服务器接收来自许多参与者的路由,并依据策略重新分发,同时保留发起者的下一跳。这样,您的路由器会把数据包直接发送给对等方。RS1 和 RS2 提供控制平面的冗余,但不能取代接入层的物理冗余。

现代 IX.br 的特性

  • 使用注册数据、IRR 和 RPKI 进行来源验证。
  • 前缀过滤器、bogon、AS-PATH,以及防止不当通告的保护。
  • 用于控制导出、prepend、地点、RTT 和丢包的 community。
  • 支持用于受控维护的 graceful shutdown。
  • 依据现行政策,针对特定前缀的远程黑洞(blackhole)。
  • 缓解隐藏路径的机制,包括在受支持时使用 add-path。

注意:community 政策在不断演进。2026 年 7 月,IX.br 发布了 4.4 版——在配置流量工程之前,请务必使用最新的官方对照表。

技术与行政前置条件

行政方面

  • 是有资格参与的组织,并在门户中关联了自治系统。
  • 在 Meu IX.br 上创建用户账户,并将其关联到 ASN。
  • 接受并签署适用的加入文件。
  • 保持技术、行政、财务和 NOC 联系人信息为最新。
  • 分别与 PIX、传输服务商或 CIX 洽谈物理服务和商务服务。

技术方面

  • 拥有自己的 ASN,以及已妥善登记的号码资源。
  • 支持 eBGP、IPv4 以及最好支持 IPv6 的路由器,并具备过滤和 community 能力。
  • 与所购端口/PIX 兼容的以太网和光接口。
  • 透明的第 2 层连接到 fabric,没有 NAT,并且在 peering LAN 上没有中间路由。
  • 一致的前缀和路由对象;RPKI ROA,以及更新的 IRR/PeeringDB 数据。
  • 依据技术政策,允许的 MAC、ARP/ND、广播控制和协议。
  • 与该服务相匹配的容量、冗余、监控、安全和 7×24 运维人员。
项目申请前的证据
ASN 与前缀官方注册信息、负责联系人以及有效的授权。
路由器型号、版本、接口、TCAM/FIB、BGP 和已测试的 IPv6。
接入已购买的 PIX/CIX、端口、交叉连接或 EVC。
策略已定义前缀、max-prefix、community、优先级和应急方案。
安全过滤器、RPKI、IRR、CoPP、LAN ACL 和事件响应。

接入方式

把 AS 接入 IX 的三种方式:PIX 处的直连端口、L2 传输和 CIX(共享端口),最终都到达 IX.br 端口
直连端口、L2 传输或 CIX——选择取决于您的基础设施所在位置和流量规模。
选项最适合的情况风险 / 注意事项
PIX 处的直连端口您的基础设施已在现场,或流量规模足以证明在现场部署的合理性。交叉连接、光模块、托管机房和物理冗余。
L2 传输您在另一个地址有 POP,并希望自行控制端口。MTU、VLAN、L2 透明性、延迟和传输 SLA。
CIX快速接入、较低的初始容量,或简化的运维。共享、服务商的政策、限制、可视性以及未来的迁移。
冗余接入IX 至关重要,并且流量规模可观。避免虚假冗余:共享的路由、管道、设备和电力。

向服务商提出的问题

  • 交付的是专用端口、共享端口上的 VLAN,还是到另一个 PIX 的传输?
  • 容量、MTU、SLA、延迟、交付周期和升级政策是怎样的?
  • 是否具备真正的路由、管道、POP、交换机和电力多样性?
  • 谁提供光模块、交叉连接、LOA/CFA 和事件支持?
  • 是否有针对环路、风暴、过多 MAC 地址和协议泄漏的防护?

网络设计与容量规划

不应仅按平均值来规划端口容量。要考虑峰值、第 95 百分位、增长、流量高峰时段、每个对等方的流量,以及为故障预留的余量。

指标在设计中的用途
入向/出向峰值界定即时的饱和风险。
第 95 百分位刻画持续使用情况,而不对微突发作出反应。
月增长预估升级需求和采购交付周期。
主要对等方 / 前缀显示集中度以及双边/PNI 的机会。
延迟、抖动和丢包验证质量,而不仅仅是流量规模。
收到的路由与 FIB确认设备容量。

推荐的运维规则:在饱和之前,先定义内部的扩容触发条件。作为工程参考——而非 IX 的规则——许多网络在持续使用率达到约 60% 至 70% 时启动升级流程,并依据交付周期和风险承受能力加以调整。

合适的冗余

  • 两台独立的路由器或机箱。
  • 两个端口,并在可行时位于同一地点内的不同 PIX。
  • 通过相互独立的物理路由和服务商进行传输。
  • 独立的电源和光模块。
  • 与 RS1 和 RS2 的会话,以及关键的双边会话。
  • 在维护或部分故障期间能保持服务的策略。

加入流程:分步说明

步骤需要做什么
1. 明确目标减少中转、降低延迟、增强韧性、区域存在、IPv6,或接入特定内容。
2. 选择地点分析参与者、流量、距离、可用路由和区域战略。
3. 选择接入方式选择直连 PIX、L2 传输或 CIX;验证容量、SLA、MTU 和多样性。
4. 准备 AS更新注册信息、PeeringDB、IRR、ROA、联系人、策略和前缀。
5. 申请加入使用 Meu IX.br,关联 ASN,选择开通/迁移/扩容,并遵循合同流程。
6. 完成物理层交叉连接、光模块、VLAN/EVC、光功率测试和以太网验证。
7. 接收参数LAN 地址、VLAN、路由服务器、限制和该地点的指引。
8. 安全地配置接口、MTU、ACL、max-prefix、过滤器、RPKI、BGP 和 community。
9. 测试与认证测试 ARP/ND、ping、BGP、路由、流量、不对称性、丢包和故障切换。
10. 投入生产逐步启用,监控,并将 KPI 与之前的基线进行对比。

BGP 参考配置

概念模型:地址、路由服务器的 ASN、community 和限制应替换为 IX.br 提供的数值和现行政策。在未经验证的情况下,请勿直接复制到生产环境。

逻辑结构依次为:以太网接口 → peering VLAN(适用时)→ LAN IPv4/IPv6 → 与 RS1/RS2 的 eBGP → 导入/导出过滤器 → 优先级策略 → 监控。

策略原则

  • 导出:只通告获授权的自有前缀;必要时附加流量工程 community;拒绝其他一切。
  • 导入:拒绝默认路由、bogon 和 IX LAN 前缀;依据内部政策拒绝 RPKI 无效的路由;强制执行前缀长度和 AS-PATH 限制。
  • 限制:为每个会话定义 max-prefix(依据政策选择告警或断开),并在达到限制之前发出告警。
  • 重复配置:对 RS1 和 RS2、IPv4 和 IPv6 都应用相同的配置。
路由来源常见优先级说明
关键 PNI最高当存在协议和专用容量时。
IX 上的对等互联高避开中转,取决于质量和政策。
IP 中转基线保持全球可达性和应急能力。

安全与最佳实践

路由保护

  • 创建并维护 RPKI ROA;有意识地处理无效的通告。
  • 在使用时,于 IRR 中维护 route/route6 对象和 AS-SET。
  • 只导出获授权的前缀;绝不意外地重新分发完整路由表。
  • 为每个会话定义 max-prefix,并在达到限制之前发出告警。
  • 对 bogon、martian、前缀长度和异常的 AS-PATH 使用过滤器。
  • 在计划内维护期间应用 graceful shutdown。
  • 在受支持且经协商后使用 BGP 认证。

Peering LAN 保护

  • 在接口上只允许必要的协议和来源。
  • 不要在该端口上启用 IGP、DHCP、不当的 RA、STP 或发现协议。
  • 依据平台应用 CoPP/CPPr 以及 ARP/ND 限制。
  • 不要向互联网通告 IX LAN。
  • 避免 ARP/ND 代理以及接口上任何不必要的服务。
  • 监控 MAC 漂移、广播、光错误和意外变更。

DDoS 与黑洞:远程触发黑洞(Remote Triggered Black Hole)可以丢弃发往被攻击主机的流量,以保护网络的其余部分。这是一种极端措施——验证、community 和接受的前缀应遵循现行文档,团队需要在危机发生之前测试该流程。

运维、监控与排障

症状首先检查常见原因
BGP 无法建立光功率、VLAN、IP、ASN、ACL、MTU 和可达性。VLAN 不正确、过滤器问题或参数不匹配。
BGP 已建立但没有路由导入策略、max-prefix、AFI/SAFI 地址族。过滤器过严,或 IPv4/IPv6 会话不完整。
路由未被接受ROA、IRR、前缀、来源和 AS-PATH。对象过期或未经授权的通告。
流量不通ARP/ND、MAC、下一跳、ACL、MTU 和回程路径。L2 问题或对等方的不对称/策略。
高峰期丢包利用率、丢包、缓冲区、光模块和传输。饱和或微突发。
高延迟路径、每个对等方的 RTT、传输和地理位置。远程参与者被传输到该地点。

关键 KPI

  • 会话状态和在线时间;IPv4/IPv6 路由数量。
  • 按方向、对等方、应用和百分位数统计的流量。
  • 错误、丢包、光功率、接口抖动和 MAC。
  • 到具有代表性目的地的延迟、抖动、丢包和 traceroute。
  • RPKI/IRR、被拒绝的通告和策略变更。
  • 中转节省的费用,以及客户感知的质量。

NOC:维护运行手册、升级联系人、维护窗口、责任矩阵和测试证据。在 IX 上,问题可能涉及您的网络、传输、PIX、fabric 或对等方。

成本、收益与商业论证

可能的成本可衡量的收益
适用时的端口或地点费用从付费 IP 中转中移除的 Gbps
交叉连接、托管机房、配线架和光模块更低的延迟、抖动、丢包和跳数
L2 传输或 CIX 服务吸收本地峰值的能力
路由器、许可、端口、电力和支持更好的视频、游戏、云和应用体验
部署、监控和运维额外的韧性,以及更少的上游集中
物理冗余和未来的升级与对等方和 CDN 建立战略关系的可能性

简单的决策模型:预估月度收益 = 中转节省 + 性能价值 + 可用性价值 − IX 的总经常性成本。投资回收期 = 初始投资除以月度净收益。除了计算之外,还要纳入风险:升级的交付周期、传输故障、对等方集中度、运维和增长。

决策:当与在场的参与者之间有大量流量、有高效的物理路径并且具备 BGP 成熟度时,IX 才有吸引力。仅凭流量的绝对规模并不能保证回报。

场景与拓扑

场景 A——区域服务商

该 ISP 保持两条 IP 中转,并通过 10 Gb/s 的 CIX 接入 IX。它从 ATM 开始,度量主要对等方,并随着增长迁移到专用端口和冗余传输。边缘有两台 eBGP 路由器、两个中转上游,并采用在质量和容量合适时优先选择对等互联的策略。

场景 B——拥有自己 ASN 的企业

一家提供公共数字服务的机构参与 IX,以降低到 ISP 和云的延迟。它保留中转以获得全球可达性,只通告获授权的服务,并加强 DDoS 防护、RPKI 和可观测性。

场景 C——CDN 或 SaaS 平台

该网络在多个地点把内容拉近到终端用户网络。它使用 ATM 实现覆盖,使用双边会话实现特定策略,并在双边流量规模足以证明合理时使用 PNI。规划时要考虑缓存容量、回传和回程。

场景 D——高可用架构

两台路由器、两个端口、两个 PIX,以及通过独立路由的传输。包含 RS1/RS2 会话和关键的双边会话。定期测试证明冗余确实存在。

就绪检查清单

  • 已明确目标和成功指标。
  • ASN、前缀和官方联系人信息已更新。
  • 已复核 ROA、IRR/AS-SET 和 PeeringDB。
  • 在分析参与者和流量之后选定地点。
  • 已购买 PIX、传输或 CIX,且 SLA 明确。
  • 已验证路由器、接口、光模块、MTU 和容量。
  • 已批准 IPv4 和 IPv6 的策略。
  • 已复核过滤器、max-prefix、CoPP 和 community。
  • 已规划 RS1/RS2 会话和双边会话。
  • 监控、NOC、运行手册和升级机制已就绪。
  • 已记录故障测试、回滚和验收标准。
  • 已定义升级触发条件和季度复核。

面向决策者的最后几个问题

  • 哪些目的地占了我们大部分的流量?
  • 这些网络是否位于所选地点,并且是否接受对等互联?
  • 把冗余容量接到 PIX 要花多少钱?
  • 中转流量中有多大部分可以真正迁移?
  • 对客户而言,质量的提升是否可衡量?
  • 团队能否 7×24 运维 BGP、安全和事件?

基本术语表

缩写定义
AS / ASN自治系统 / BGP 中的标识号。
BGP自治系统之间的路由协议。
CDN内容分发网络。
CIXIX.br 共享端口的提供者。
EVC用于 L2 传输的以太网虚拟电路。
FIB安装在硬件中的转发表。
IRR路由策略与对象注册库。
IX / IXP网络之间的流量交换点。
Peering LAN参与者在其上建立 BGP 的以太网网段。
PNI两个网络之间的私有互联。
PIXIX.br 的物理接入点。
RPKI / ROA对前缀来源授权的密码学验证。
路由服务器(Route Server)重新分发 BGP 路由,但不承载数据包的服务器。
IP 中转提供全球互联网可达性的服务。

官方参考资料与延伸阅读

查阅于 2026 年 9 月的来源。由于地点、PIX、数值、要求和政策会发生变化,在签约或配置之前,务必确认当前版本。

  • IX.br——门户、地点、参与者、拓扑和统计:ix.br
  • IX.br 文档:docs.ix.br
  • 按地点加入以及 PIX/CIX 的动态列表:docs.ix.br/adesao
  • Meu IX.br——申请和参与管理:meu.ix.br
  • IX.br 技术要求政策——官方文件
  • BGP Community 与路由服务器政策 v4.4(2026 年 7 月 21 日)——官方文件
  • Registro.br——号码与自治系统资源:registro.br/tecnologia/numeracao
  • PeeringDB——公开的存在情况和对等互联政策数据:peeringdb.com
  • RFC 4271——Border Gateway Protocol 4:rfc-editor.org/rfc/rfc4271
  • RFC 7947 / 7948——IXP 上路由服务器的运行与使用

编者注

本资料仅供教育用途,不能取代合同文档、现行技术政策、实施方案,或 IX.br、PIX、CIX 及相关服务商的验证。让网络直接互联,意味着缩短技术、经济和运维上的距离。

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