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PTTMetro - Pontos de Troca de Tráfego Metropolitanos

Internet Revelada (Internet Revealed) - Download mp4 em alta definição (130M)

O vídeo apresenta o conceito de "troca de tráfego" e dos "pontos de troca de tráfego", essenciais para o funcionamento da Internet. Ganhador de um concurso promovido pela associação de PTTs EuroIX, o vídeo mostra que a Internet funciona por conta da cooperação entre seus participantes.



Folder do PTTMetro em PDF

Apresentação do PTTMetro em PDF

O NIC.br opera hoje 14 Pontos de Troca de Tráfego (em inglês: Internet Exchange Points), em Bahia, Belo Horizonte, Brasília, Campina Grande, Campinas, Curitiba, Florianópolis, Fortaleza, Goiânia, Londrina, Porto Alegre, Recife, Rio de Janeiro e São Paulo, criados no escopo do projeto PTTMetro, do CGI.br.

Os PTTs ou IXPs são parte da infraestrutura da Internet, e permitem a interconexão direta entre as redes que a constituem, chamadas de Sistemas Autônomos (em inglês, Autonomous Systems, ou ASes).

Essa infraestrutura permite uma melhor organização da rede, redução de custos, e uma maior confiabilidade.

Acesse o sítio Web PTT.br para informações sobre os participantes, serviços, contatos e estatísticas de cada um dos PTTs do PTTMetro, ou continue lendo esta página, para entender melhor este serviço.


Conceitos básicos

Neste tópico serão apresentados alguns conceitos básicos, necessários para que se compreenda o que são os PTTs e qual sua importância.


Entendendo a Troca de Tráfego

É comum ouvir dizer que a Internet é uma "rede de redes". No entanto, a maioria dos seus usuários não-técnicos a imagina como algo abstrato... Uma "nuvem" onde estão disponíveis infindáveis informações e serviços, à qual se tem acesso através de um provedor, como na figura a seguir:

ptt-provedor.png

A relação estabelecida entre um usuário doméstico ou corporativo e o provedor é chamada de compra de trânsito. O provedor tendo a função de transportar os dados do usuário para as demais redes, e vice-versa.

A Internet, contudo, é realmente uma rede de redes, como ilustrado na figura a seguir:

ptt-rede-de-redes.png

As redes que compõem a Internet são chamadas de Sistemas Autônomos, ou simplesmente ASes (do inglês Autonomous Systems). Elas podem ser provedores de trânsito, provedores de serviços, ou simplesmente usuários finais. Os ASes interligam-se utilizando um protocolo de roteamento interdomínios, chamado BGP (Border Gateway Protocol), que nada mais é do que uma forma de se trocar informações sobre a localização dos recursos na rede.

Sem entrar em mais detalhes técnicos, é possível imaginar duas organizações conectadas à Internet originalmente através de provedores, como na figura abaixo. Se elas providenciarem um enlace entre si podem passar a trocar informações sobre a localização dos recursos de cada uma diretamente, através do protocolo BGP. A troca de dados entre as duas, então, deixa de ser feita através dos provedores, e passa a ser feita de forma direta. A esse tipo de relação se dá o nome de peering ou troca de tráfego.

ptt-peering.png

A troca de tráfego pode ser feita entre quaisquer ASes, sejam provedores de acesso, de trânsito, de conteúdo, ou usuários. Ela pode envolver relações comerciais, mas normalmente não é o que ocorre. A troca de tráfego, via de regra, é colaborativa, não envolvendo pagamentos de uma parte à outra. Isso pode parecer estranho num primeiro olhar porque muitas vezes essas organizações são concorrentes, entretanto a relação costuma ser benéfica para todas as partes.

É muito importante que sejam estabelecidas relações de troca de tráfego entre os ASes de uma dada região. Pode-se imaginar a seguinte situação: um usuário quer acessar o sítio Web da prefeitura de sua cidade, contudo ele é cliente do provedor local A, que por sua vez compra trânsito Internet de um grande provedor internacional X, a prefeitura por sua vez está conectada via provedor B, que compra trânsito de outro grande provedor internacional Y. Se A e B não se interligarem localmente pode-se chegar ao absurdo dos pacotes envolvidos nessa comunicação viajarem até o exterior e de volta, passando pelos provedores X e Y. Isso seria um desperdício de recursos, pois os enlaces de longa distância são caros, e além disso faria a comunicação lenta e mais sujeita a falhas. Por isso, os provedores A e B devem fazer troca de tráfego localmente.


Os Pontos de Troca de Tráfego

Entenda-se que os enlaces físicos têm um custo elevado. É impossível que todos os ASes interliguem-se diretamente a todos os outros. É justamente nesse ponto que os Pontos de Troca de Tráfego dão a sua contribuição. Um PTT nada mais é do que um ponto neutro, central, onde diversos ASes de uma mesma região podem se conectar.

Dessa forma, no lugar de enlaces dedicados para cada uma das outras redes, cada rede precisa de um único enlace, de capacidade adequada, para o PTT. Um PTT é como um grande hub onde todas as redes podem se interligar:

ptt-ixp.png

Técnicamente, o componente básico de um PTT é um switch.

ptt-basico.png

O que pode ser expandido para uma rede de switches, de abrangência regional.

ptt-distribuido.png


O PTTMetro

O projeto PTTMetro foi criado em meados de 2004, tendo o escopo inicial de construir cinco PTTs, em importantes capitais brasileiras, tendo já ultrapassado em muito seus objetivos iniciais.

São premissas básicas do projeto:

  • Neutralidade: independência de provedores comerciais.
  • Qualidade: troca de tráfego eficiente.
  • Baixo custo e alta disponibilidade.
  • Matriz de troca de tráfego regional única.


Detalhando a estrutura técnica

Um PTT do PTTMetro pode ser composto por vários pontos de conexão espalhados por uma dada região. Esses pontos são chamados de PIXes (Pontos de Interconexão), e cada um deles está conectado a um ponto central.

O ponto central é preferencialmente uma entidade neutra, como o próprio NIC.br, em São Paulo, ou POPs da RNP em outras regiões, mas isso não é obrigatório. Os demais PIXes normalmente são comerciais, e conectam-se ao ponto central através de fibras ópticas apagadas e, geralmente, redundantes.

O NIC.br instala os switches e demais equipamentos necessários, e os administra, tanto no PIX central, como nos demais.

ptt-switches.png

Não há custo para a porta do switch, ou seja, um participante não paga ao NIC.br para conectar-se ao PTT, nem pela banda utilizada. O PTTMetro incentiva a maior utilização de banda possível dentro de sua estrutura, e o NIC.br encarrega-se dos upgrades de equipamentos quando necessários. Não há custos, independentemente da capacidade da porta (fast, gigabit, 10 gigabit) ou da existência de redundância. A exigência das fibras apagadas para a interconexão entre PIXes tem justamente essa finalidade: permitir que a estrutura escale de forma adequada. A administração realizada pelo NIC.br, garante a neutralidade e a qualidade da estrutura.

Os PIXes comerciais podem cobrar, contudo, pelo acesso ao PTT. Se o PIX for uma operadora de telecom, por exemplo, pode permitir a conexão ao PTT apenas se o participante comprar o enlace de última milha. Se for um datacenter, pode exigir o pagamento de um golden jump. Essa é a contrapartida permitida pelo investimento na fibra apagada até o PIX central, que é de responsabilidade de cada um dos PIXes comerciais.

Muitas vezes o NIC.br conta com o auxílio de entidades locais neutras, como POPs da RNP ou Universidades, na administraçäo dos diversos PTTs.

A figura a seguir detalha a estrutura do PTT São Paulo, em novembro de 2010. É possível observar a variedade de PIXes, possibilitando diversas alternativas para a conexão de um participante, e colaborando para se manter um custo baixo:

ptt-pixes-sp.png

A figura a seguir ilustra a redundância do sistema, mostrando a estrutura do PTT São Paulo do início de 2010:

ptt-sp-estrutura.png


Localidades do PTTMetro

O PTTMetro está presente em:

conforme mapa a seguir:

ptt-mapa.png

Os PTTs são independentes entre si. O NIC.br não tem planos para interconectá-los e nem pode fazê-lo, pois estaria assumindo o papel de uma operadora de telecomunicações.

O PTTMetro, contudo, estimula e apoia que ASes participantes em mais de uma localidade ofereçam serviços de transporte entre as mesmas. Existem alguns modelos de transporte entre localidades que podem otimizar recursos comuns a diversos participantes e colaborar na redução de custos.


Cenários de Utilização de um PTT

O cenário mais simples de utilização do PTT, é quando um AS está conectado simultaneamente a um PTT de PTTMetro e a um provedor de trânsito. Ser multihoming é um dos requisitos para que uma entidade qualquer se torne um AS, porque isso implica na necessidade de uma política diferenciada de roteamento. Há outros requisitos, como existir uma dada complexidade mínima da rede, medida pelo número de equipamentos conectados. A conexão a um provedor de trânsito e a um PTT, como exemplificado na figura a seguir, é suficiente para que um AS seja considerado multihoming.

ptt-as-minimo.png

No exemplo acima, o AS compra trânsito de um provedor A e pode trocar tráfego com outros ASes locais, como o AS W. Uma situação mais complexa pode ser observada na figura a seguir. Um provedor B está também conectado ao PTT do PTTMetro e lá pode vender seus serviços.

ptt-as-dois-upstreams.png

Dessa forma, se o AS quiser redundância de trânsito, pode comprá-la do provedor B, via PTT. O mesmo enlace físico ao PTT pode ser usado, além da troca de tráfego, para prover redundância de trânsito, otimizando custos.

Do ponto de vista do provedor B há alguns pontos para os quais pode-se chamar a atenção: se B quiser trocar tráfego no PTT, OK, mas ele não é obrigado a fazer isso. O provedor B pode conectar-se a um PTT do PTTMetro simplesmente para vender trânsito aos ASes que assim o desejarem. Note-se ainda que dessa forma, B pode vender trânsito, ou outros serviços Internet, numa data localidade, mesmo que não tenha capacidade para fornecer enlaces de última milha na região.

A figura abaixo ilustra a situação, mostrando em verde e vermelho os trânsitos, este último via PTT, e em azul a troca de tráfego com outro AS.

ptt-redundancia-via-ptt.png


Abrangência e importância regional de um PTT

O nome do projeto: "PTTMetro" significa "Pontos de Troca de Tráfego Metropolitanos". Com o desenvolvimento do projeto, contudo, ampliou-se a abrangência possível dos PTTs, não limitando-os mais a uma única cidade. Essa já é uma realidade em vários dos PTTs hoje existentes no PTTMetro. O próprio PTT São Paulo tem um PIX que fica fora dos limites da cidade, em Alpha Ville.

O limite para a abrangência de um PTT imposto pelo PTTMetro hoje é o limite tecnológico dado pela distância em que se pode utilizar uma fibra óptica para conectar um PIX sem regeneração do sinal, ou seja, cerca de 80km.

O PTTMetro apoia e estimula a criação de novos PTTs, em regiões onde há um número suficiente de ASes interessados, além de outras condições, como por exemplo um local apropriado.

Para entender a importância de PTTs regionais, pode-se imaginar uma região onde estão presentes alguns ASes.

ptt-regional.png

Se não há um PTT, esses ASes estarão trocando o tráfego local, via Internet. Isso pode significar longas distâncias percorridas pelos pacotes.

ptt-regional2.png

Com a criação de um PTT regional, os ASes podem conectar-se diretamente. Isso significa redução dos delays, aumento na resiliência da rede, e provavelmente economia.

ptt-regional3.png

Além disso, serviços como trânsito, backup, video on demand, storage, etc, podem ser oferecidos por players que talvez não tivessem condições de fazê-lo de outra forma.

ptt-regional4.png


VLANs, servidores de rota e looking glass

Nos PTTs pode haver as seguintes relações entre os participantes:

  • Acordo de Troca de Tráfego Multilateral (ATM): ao participar do ATM um participante concorda em trocar tráfego com todos os demais que assim o desejarem. Existe um ATM para IPv6 e outro para IPv4. Existe também a possibilidade de excluir-se ASes específicos, numa modadlidade "todos-n", necessária quando o mesmo AS participa do ATM e também tem clientes de trânsito no mesmo PTT.
  • Acordos bilaterais: podem envolver a troca de tráfego ou a venda de trânsito, ou outros serviços.

Os PTTs trabalham com uma VLAN compartilhada, onde estão os participantes do ATM, e que também pode ser usada para acordos bilaterais. VLANs dedicadas podem ser criadas, sem custo para os participantes, se assim desejado, para acordos bilaterais, ou n-laterais, facilitando, por exemplo, a contabilidade de tráfego.

ptt-operacao.png

Para a participação no ATM basta que sejam estabelecidas sessões BGP com servidores de rotas redundantes.

Recomenda-se que todos os membros de um PTT estabeleçam também sessões BGP com o servidor de Looking Glass, facilitando o troubleshooting de problemas com o roteamento.

ptt-atm.png


Vantagens e possibilidades na participação no PTTMetro

  • Os ASes podem beneficiar-se da economia nos trânsitos, por conta da troca de tráfego com seus pares.
  • Os ASes podem beneficiar-se da maior velocidade e resiliência provida pela conexão direta aos seus pares.
  • Um AS pode contratar sua redundância de trânsito através de outro AS no PTT.
  • Um AS com presença em mais de um PTT pode vender o transporte entre eles.
  • Um AS com rede em uma determinada localidade, pode vender a última milha.
  • Um AS com rede, ou datacenter, pode tornar-se um PIX, oferecendo a conexão ao PTT para seus clientes, e atraindo clientes novos... Para isso é necessário chegar ao PIX central com um par de fibras ópticas redundantes.
  • Um AS pode vender trânsito, ou outros tipos de serviço, como storage, voIP, etc, para os seus pares, usando a infraestrutura do PTTMetro.
  • Uma operadora de telecomunicações pode usar o PTT para a interconexão classe V. O PTT como entidade neutra central pode auxiliar a encontrar a origem de problemas, quando eles acontecem.


Entendendo a necessidade de uma Matriz Regional Única

Cada PTT do PTTMetro constitui, em sua própria região, uma matriz única de troca de tráfego. Ou seja, num dado PTT os diversos PIXes estão sempre interligados, formando uma estrutura única. É indiferente o PIX escolhido para a conexão.

A existência de dois ou mais PTTs independentes numa mesma região é bastante prejudicial para a infraestrutura da Internet.

Para uma melhor compreensão dessa questão pode-se imaginar a seguinte situação. Numa dada região há inicialmente 1 PTT, com 100 participantes. Pode-se supor que um novo AS vá conectar-se. O custo da conexão fictícia é de $100,00, o que siginifica $1 para a troca de tráfego com cada um dos outros participantes. Pode-se imaginar uma situação similar para 2 PTTs. Os mesmos 100 ASes agora dividem-se... 40 no PTT A, 40 no PTT B e 20 conectados a ambos os PTTs. Supondo-se que um novo AS vá conectar-se, e que o custo da conexão fictícia a cada um dos PTTs é $100,00, custará $2 para cada troca de tráfego, caso conecte-se a ambos os PTTs, trocando tráfego com todos, ou $1,60, caso conecte-se a apenas um deles, trocando tráfego com apenas 60 participantes. A situação só piora com o acréscimo de PTTs adicionais.

É importante, portanto, que em regiões onde há PTTs fora do escopo do projeto PTTMetro, eles sejam incorporados ao projeto, ou desativados.


FAQ

O que é PTTMetro? PTTMetro é um projeto ou um serviço afinal?

Ambos. Os PTTs em funcionamento são gerenciados como um serviço pelo NIC.br. O projeto PTTMetro nasceu para criar os diversos PTTs e continua investindo no desenvolvimento dos PTTs existentes.

Como posso me conectar ao PTTMetro?

Verifique no sítio http://ptt.br os PIXes existentes em sua região e entre em contato.

Qual é o custo para me conectar ao PTTMetro?

Normalmente o custo do enlace físico, ou cross conect. Não há custo para a porta do PTT em si.

Quem financia o PTTMetro?

O CGI.br e NIC.br, com o dinheiro arrecadado com a venda de domínios ".br"

O que é ATM?

É o acordo de troca de tráfego multilateral, onde um participante concorda em trocar tráfego com todos os demais que fizerem parte do mesmo acordo.

É obrigatória a participação no Acordo de Troca de Tráfego Multilateral para estar em um PTT?

Não, embora seja recomendada.

É obrigatório trocar tráfego para estar em um PTT?

Não, embora seja recomendado. Pode-se conectar-se ao PTT com a finalidade única de vender serviços, como trânsito.

Posso vender trânsito ou outros serviços dentro de um PTT?

Sim. Isso é incentivado.

O NIC.br vai interligar os diversos PTTs do PTTMetro?

Não há planos para isso, mas apoiamos e incentivamos a iniciativa privada a oferecer soluções comerciais nesse sentido.

Como posso criar um novo PTT em minha região?

Deve haver um número de ASes interessados, bem como local adequado. Nessas condições, entre em contato com a coordenação do projeto.

O PTTMetro fornece SLA?

Não. Contudo, nossa estrutura tem alta disponibilidade. Se sua organização necessita de SLAs, considere a possibilidade de obtê-los de seus provedores de trânsito convencionais, apresentando o PTT como uma uma forma de otimizar a conexão com as outras redes, melhorando a qualidade do serviço, e de redundância extra às suas conexões de trânsito.

O PTTMetro suporta IPv6?

Sim.

O que é o serviço de trânsito IPv6 do PTTMetro?

O NIC.br oferece trânsito experimental gratuito IPv6 no PTT São Paulo.

Como uma empresa de Telecomunicações pode ganhar com o PTTMetro?

Vendendo trânsito, última milha, interconexão entre PTTs, ou outro serviços. Usando o PTT para realizar interconexões classe V que podem ser mediadas. Economizando com a troca de tráfego. Tornando-se um PIX.

Como um provedor de serviços pode ganhar com o PTTMetro?

Vendendo serviços a outros ASes via VLANs dedicadas. Economizando com a troca de tráfego. Tornando-se um PIX. Oferecendo um serviço mais rápido e confiável a seus clientes por conta da troca de tráfego.

Como um provedor de acesso pode ganhar com o PTT Metro?

Economizando na troca de tráfego. Comprando trânsito ou outros serviços com preços competitivos. Oferecendo um serviço mais rápido e confiável a seus clientes por conta da troca de tráfego.


Contato

Entre em contato via email: suporte@ptt.br.