Borda e Núcleo da Rede

A borda da rede compreende os hosts e as redes de acesso onde as aplicações são executadas e o tráfego se origina, enquanto o núcleo da rede é a malha de roteadores e links que transporta pacotes entre as bordas; juntos, eles descrevem a estrutura em larga escala da Internet.

Definition

A borda da rede é a coleção de sistemas finais e as redes de acesso que os conectam à Internet; o núcleo da rede é a malha de comutadores de pacotes (roteadores) e links que interconecta essas redes de acesso e encaminha o tráfego entre os sistemas finais.

Scope

Este tópico aborda a decomposição estrutural de uma rede em borda e núcleo. Na borda, trata de sistemas finais (clientes e servidores) e das redes de acesso — DSL, cabo, fibra-para-o-lar, sem fio e Ethernet empresarial — que os conectam. No núcleo, trata dos roteadores interconectados e da estrutura em camadas dos provedores de serviços de Internet e dos pontos de troca de Internet. Exclui os algoritmos de roteamento e os mecanismos de encaminhamento que operam dentro do núcleo, os quais pertencem à área da camada de rede.

Core questions

• Quais sistemas finais e tecnologias de acesso compõem a borda da rede?
• Como as redes de acesso residenciais, móveis e empresariais conectam hosts à Internet?
• Quais dispositivos e links constituem o núcleo da rede?
• Como os provedores de serviços de Internet são organizados em camadas e interconectados?
• Que papel os pontos de troca de Internet e o peering desempenham no núcleo?

Key concepts

• sistemas finais (hosts)
• redes de acesso (DSL, cabo, fibra, sem fio)
• núcleo da rede
• comutadores de pacotes e roteadores
• provedores de serviços de Internet (ISPs)
• ISPs de camada 1, regionais e de acesso
• pontos de troca de Internet
• peering e trânsito

Key theories

Decomposição borda-núcleo

A Internet é utilmente dividida em uma borda de sistemas finais e redes de acesso, onde os dados se originam e terminam, e um núcleo de roteadores que encaminham o tráfego entre as bordas; essa estrutura esclarece onde as aplicações, a tecnologia de acesso e o encaminhamento residem.

Estrutura em camadas de ISPs e peering

O núcleo é organizado como uma hierarquia frouxa de provedores de acesso, regionais e de trânsito global interconectados através de relações de trânsito e peering em pontos de troca de Internet, uma estrutura econômica e topológica que emergiu em vez de ser projetada centralmente.

Clinical relevance

A visão borda-núcleo sustenta questões práticas sobre acesso e conectividade à Internet: escolha e provisionamento de tecnologias de banda larga, compreensão de onde surgem gargalos e limites de última milha, e raciocínio sobre como o conteúdo chega aos usuários através de camadas de provedores. Ela enquadra discussões sobre neutralidade da rede, disputas de peering e a colocação de conteúdo e computação mais próximos da borda.

History

A ARPANET inicial tinha um pequeno núcleo de processadores de mensagens de interface conectando um punhado de hosts. À medida que a Internet se comercializou na década de 1990, um mercado de ISPs interconectados substituiu o backbone único, produzindo a estrutura em camadas atual com provedores de trânsito globais, redes regionais e uma proliferação de tecnologias de acesso na borda, interligadas em pontos de troca de Internet.

Key figures

• James F. Kurose
• Keith W. Ross
• Larry L. Peterson

Seminal works

• kurose2021
• peterson2021

Frequently asked questions

Qual é a diferença entre a borda da rede e o núcleo da rede?

A borda é onde os sistemas finais residem e onde os dados são produzidos e consumidos, juntamente com os links de acesso que os conectam. O núcleo é a malha interna de roteadores e links de alta capacidade que transporta o tráfego entre diferentes partes da borda. As aplicações são executadas na borda; o encaminhamento acontece no núcleo.

O que é uma rede de acesso?

Uma rede de acesso é o link ou conjunto de links que conecta um sistema final ao primeiro roteador de seu provedor — por exemplo, uma linha DSL ou a cabo, uma conexão de fibra-para-o-lar, um link celular ou uma LAN Ethernet empresarial. É a 'última milha' entre um host e a Internet mais ampla.