美国骨干网络互联互通分析 自由与监管结合 (1)

一、美国互联网骨干网互联互通模式的历史沿革

按照时间顺序，美国互联网骨干网首先出现了公用对等互联和专用对等互联的形式，之后出现了不对称互联，在此基础上，又发展出来了互联层级模型。

1.公用对等互联的形成

1986年，美国国家科学基金会(NSF)建立国家科学基金网(NSFNET)，该网络传输速率为56Kbit/s，连接全美五个超级计算机中心，实现了长距离传输。1987年，Merit网络公司及其合作伙伴IBM、MCI开始经营国家科学基金网，并使其在1988年成为连接13个城市的Tier-1网络。当时，美国相当于只有一个骨干网，并且这个网络归国家所有，其他的专用网络都通过与国家科学基金网连接进行信息传输，不存在骨干网之间的互联互通问题。

随着商用骨干网的发展，并逐渐替代了国家科学基金网的地位，互联互通的问题才开始出现。商业网络在发展初期，美国的相关法规禁止其在国家科学基金网上进行商业活动，因此也就阻止了这些商业网络利用国家科学基金网作为骨干网来交换信息。在这种情况下，包括PSINet、UUNET和CERNET等在内的商业骨干网运营商自发建立了商业网络交流中心，用以连接这些商业骨干网，并为它们的终端用户提供通信通道。

1993年，国家科学基金会决定完全通过竞争机制来管理国家科学基金网，即将其转变为商用骨干网。为了迅速形成竞争性的交叠骨干网结构，国家科学基金会设计了一个类似商业网络交流中心的系统——网络接入点(NAP)。每个网络接入点都由一个共享交换系统或者局域网组成，用来交换业务量。骨干网可以选择其中任何一个或所有的网络接入点与其他骨干网互联。1995年，商用骨干网和网络接入点取代了国家科学基金网。

2.专用对等互联的形成

最初的对等互联机制随后不断融入新的思想。起初，因为每个骨干网在同一个地方与尽可能多的骨干网互联效率最高，而每个骨干网在网络汇接点实现互联只需提供一条线路即可，不需要与其他每个骨干网都建立单独的连接线路，因此大多以对等互联方式交换的网络流量集中在了网络接入点。互联网上信息流量的迅速增长很快引起网络接入点拥挤，导致信息包传送的延迟和丢失。随后，一些新的商用网络接入点相继出现，在一定程度上缓解了原国家科学基金网接入点的传输压力。

NAP上越来越严重的拥塞带来的另一个结果就是许多骨干网运营商开始直接与其他运营商互联。为与公用对等互联有所区别，这种骨干网之间直接互联的机制称为专用对等互联。实际上，专用对等互联不仅仅是为了缓解NAP点的拥塞，对于骨干网而言，这种方式更加经济有效。如果骨干网只在网络接入点实现互联，当信息发起者和接受者在同一个城市而归属于不同骨干网时，该流量还必须传输至位于另一个城市甚至另一个国家的NAP进行交换。相反，有了专用对等互联，就可以在同一个城市完成交换。据估计，现在80%的互联网业务量是通过专用对等互联方式完成交换的。

3.不对称互联的形成

互联网骨干网运营商一方面想通过和其他运营商的合作使他们自己的用户能够接入所有互联网用户和内容；另一方面，这些骨干网运营商又要在终端用户市场上相互竞争。骨干网A通过和骨干网B互联使A的用户能到达B的用户，这种需求被定义为竞争网络的外部性，这种互联同时也使得骨干网B的用户能够到达A的用户。如果A和B的规模相近，他们就更愿意进行合作而不是相互竞争来获取外部性。任何一个单方面的不合作并不能保证它能从这个行动中获利。早期的商业性骨干网的规模相差不大，它们一般都乐意采用对等互联的方式。

在互联网发展初期，美国形成了几家顶级互联网骨干网，它们之间通过对等互联进行信息交换。然而，随着互联网的进一步发展，美国出现了一些新运营商，它们需要和这些骨干网进行互联以发展自己的用户和业务，于是提出和顶级骨干网进行互联，而顶级骨干网则不乐意，更愿意将其视为购买传送服务的客户，不对称互联开始出现。