探索接入网和网络运营商——网络运营商的内部

1、POP和NOC：

通过之前的文章可以知道，网络包通过一系列的运输，已经到达了网络运营商的路由器。这里就是互联网的入口，网络包会从这里进入互联网内部（简单来说，此后网络包的传输轨迹就是通过路由器的不断转发向目的地前进）。

互联网的实体并不是由一个组织运营管理的单一网络，而是由多个运营商网络相互连接组成的（如下图所示）。ADSL、FTTH等接入网是与用户签约的运营商设备相连的，这些设备称为POP（Point  of Presence，接入点），互联网的入口就位于这里。

POP的结构根据接入网类型以及运营商的业务类型不同而不同（如下图所示）。

上图中的专线接入用的路由器就是具有通信线路端口的一般路由器。专线不需要用户认证、配置下发等功能。因为专线是固定线路，参数是根据传真、书面等方式下发后进行手动配置的，因此也不需要PPP、DHCP等机制。其实，这就是最古老的互联网接入方式。接下来是电话、ISDN等拨号方式的接入网，这里使用的路由器称为RAS。拨号接入需要对用户拨电话的动作进行应答，而RAS就具备这样的功能。此外，之前提到的通过PPP协议进行身份认证和配置下发的过程，RAS也具备这些功能。然后是PPPoE方式中的ADSL和FTTH。PPPoE方式中，ADSL、FTTH接入服务商会使用BAS，运营商的路由器则与BAS相连。PPPoE中的身份认证和配置下发操作则由接入服务商的BAS来负责，运营商只负责对包进行转发，所以也只需要一般路由器就可以了。如果ADSL采用PPPoA方式接入，那么工作过程会有所不同，DSLAM通过ATM交换机与ADSL的运营商的BAS相连，然后再连接到运营商的路由器。

NOC（Network Operation Center，网络运行中心）是运营商的核心设备，从POP传来的网络包都会集中到这里，并从这里被转发到离目的地更近的POP，或者是转发到其他运营商。其实，NOC和POP并没有非常严格的界定。NOC里面也可以配备连接接入网的路由器，很多情况下是和POP共用的。从IP协议的传输过程来看，也没有对两者进行区分的必然性，因为无论是哪个路由器，其转发网络包的基本工作都是相同的。因此，可以简单的认为，NOC就是规模扩大后的POP。

面向运营商的高性能路由器中有些产品的数据吞吐量超过1Tbit/s（T表示10的12次方）。而一般面向个人的路由器的数据吞吐量也就100Mbit/s左右。

2、室外通信线路的连接：

POP和NOC遍布全国各地，规模有大有小，但看起来跟公司里的机房没什么太大区别，都是位于一幢建筑物中的，其中的路由器或者通过线路直接连接，或者通过交换机进行连接，这些和公司以及家庭网络都是相同的。只不过，公司的机房一般使用双绞线来连接设备，但运营商的网络中需要传输大量的包，已经超过了双绞线能容纳的极限，因此一般还是更多地使用光纤。

对于距离较远的NOC和POP来说，它们之间的连接方式可以分为几种。

对于自己拥有光纤的运营商来说，可以选择最简单的方式，也就是用光纤将NOC和POP直接连接起来。但是由于其费用高昂，只有有限的几家大型运营商才拥有光纤。但是，因为光纤等通信线路是可以复用的，所以拥有光纤的公司一般都会提供租用服务（这种服务叫做通信线路服务），也有一些公司不对光纤进行细分，而是直接将整条光纤租借出去（这种服务称为Dark Fibre，直驳光纤）。运营商使用的通信线路种类繁多，在速率上就分为很多种，其中比较快的种类，其速率为电话线的100万倍左右。