Интернет представляет собой уникальную глобальную компьютерную сеть, так как почти все, существующие компьютерные сети (за исключением разве что некоторых сетей, требующих особых мер защиты от вторжений и потому полностью изолированных от Интернета) и отдельные компьютеры являются частью этой сети. Поэтому протокол IP является обязательным и единственным протоколом сетевого уровня, объединяющим все сети в Интернете, уникальность которого проявляется во многих отношениях.
Прежде всего, Интернет — это самая большая в мире сеть: по числу пользователей, по территории покрытия, по суммарному объему передаваемого трафика, по количеству входящих в ее состав сетей. Темпы роста Интернета, хотя и снизились по сравнению с периодом интернет-революции середины 90-х, остаются очень высокими и намного превышают темпы роста телефонных сетей.
Интернет — это сеть, не имеющая единого центра управления и в то же время работающая по единым правилам и предоставляющая всем своим пользователям единый набор услуг. Интернет — это «сеть сетей», но каждая входящая в Интернет сеть управляется независимым оператором — провайдером услуг Интернета (Internet Service Provider, ISP). Некоторые центральные органы существуют, но они отвечают только за единую техническую политику, за согласованный набор технических стандартов, за централизованное назначение таких жизненно важных для гигантской составной сети параметров, как имена и адреса компьютеров и входящих в Интернет сетей, но не за ежедневное поддержание сети в работоспособном состоянии. Такая высокая степень децентрализации имеет свои достоинства и недостатки.
Достоинства проявляются, например, в легкости наращивания Интернета. Так, новому поставщику услуг достаточно заключить соглашение, по крайней мере, с одним из существующих провайдеров, после чего пользователи нового провайдера получают доступ ко всем ресурсам Интернета. Негативные последствия децентрализации заключаются в сложности модернизации технологий и услуг Интернета. Любые коренные изменения требуют согласованных усилий всех провайдеров услуг, тогда как в случае «одного собственника» они проходили бы намного легче. Недаром многие новые технологии пока применяются только в пределах сети одного поставщика, примером может послужить технология групповой рассылки, которая очень нужна для эффективной организации аудио- и видеовещания через Интернет, но все еще пока не может преодолеть границы, разделяющие сети различных провайдеров. Другой пример — не очень высокая надежность услуг Интернета, так как никто из провайдеров не отвечает за конечный результат, например за доступ клиента А к сайту В, если они находятся в сетях разных поставщиков.
Общая структура Интернета показана на рисунке ниже
Магистральные провайдеры услуг являются аналогами транснациональных операторов связи. Они обладают собственными транспортными магистралями, покрывающими крупные регионы (страна, континент, весь земной шар). Примерами магистральных провайдеров услуг являются такие компании, как Cable & Wireless, WorldCom, Global One. Соответственно, региональные провайдеры услуг оказывают услуги Интернета в рамках определенного региона (штат, графство, округ — в зависимости от принятого в той или иной стране административного деления), а локальные провайдеры услуг работают, как правило, в пределах одного города.
Связи между поставщиками услуг строятся на основе двухсторонних соглашений о взаимной передаче трафика. Такие соглашения называют пиринговыми (от англ, peer — равный в статусе). Магистральный оператор обычно имеет пиринговые соглашения со всеми остальными магистральными операторами (так как их немного), а региональные операторы, как правило, заключают такие соглашения с одним из магистральных операторов и с несколькими другими региональными операторами. Чтобы провайдерам было проще организовывать свои пиринговые связи, в Интернете существуют специальные центры обмена трафиком, в которых соединяются сети большого количества провайдеров. Такие центры обмена обычно называются Internet eXchange Point (IXP) или Network Access Point (NAP).
Центр обмена трафиком является средством реализации пиринговых связей, предоставляя поставщикам услуг помещение и стойки для установки коммутационного оборудования. Все физические и логические соединения между своим оборудованием провайдеры услуг выполняют самостоятельно. Это значит, что не все сети провайдеров, которые пользуются услугами того или иного центра обмена данными, автоматически обмениваются трафиком друг с другом, а межсетевой обмен происходит только в том случае, когда между провайдерами заключено пиринговое соглашение и они его реализовали в данном центре обмена. В Интернете существует неофициальная градация провайдеров Интернета по уровням (tiers) в зависимости от того, кто из них и кому платит за передачу транзитного трафика Интернета. Провайдеры верхнего уровня (Tier 1 — это, как правило, провайдеры интернационального и национального масштаба) могут достичь любую часть Интернета без платы за транзитный трафик — у них у всех имеются некоммерческие пиринговые соглашения друг с другом. Провайдеры второго уровня (Tier 2) относятся к смешанному типу — с одними провайдерами у них имеются некоммерческие пиринговые соглашения, с другими — договоры о плате за транзит своего трафика. Провайдеры третьего уровня (Tier 3) совсем не имеют бесплатных пиринговых соглашений и платят другим провайдерам за транзит своего трафика.
