作者：
林明源 TWIX技術團隊 資深工程師
王彥傑 TWIX技術團隊 資深工程師
自1981年，TCP/IP成為ARPANET及網際資訊網路Internet之標準通信協定後，散佈於世界各地之電腦、主機及系統開始彼此相連，逐漸形成錯綜複雜的網路。伴隨2000年WWW服務蓬勃發展，參與網際網路的角色也越趨多元，演變為交互影響的網路生態系統。
完整之商用Internet係由網路骨幹營運商（IBP）、網路服務營運商（ISP）、網際網路交換中心（Internet Exchange，IX）、內容供應商（ICP）及使用者所組成，彼此相互連結，完成點對點通訊（如圖1）。網路骨幹營運商（IBP)提供高速網際網路骨幹，網路服務營運商（ISP）連結骨幹營運商、內容提供商（ICP），並提供接取服務給使用者；網路交換中心（IX）則提供網路業者便捷的訊務交換環境。
圖1. 網際網路生態系統
IX定位
IX主要目的在於允許網際網路各角色彼此直接連接並交換訊務，且提供快速、有效率與節省成本之互連環境，各國普遍成立網際網路交換中心（Internet Exchange, IX）提供實體基礎設施，供各角色交換訊務[1]，對於使用IX環境之業者普遍稱為IX成員。網際網路互連之成員藉由商業協商自行決定彼此訊務交換行為，透過在地交換中心交換訊務，其成員可減少訊務繞境國外、減少轉訊成本、降低網路節點數及傳輸延遲，提供更高品質服務予使用者。
相較於無IX架構下（如圖2），每家ISP對其他ISP業者可能需建置高達n-1條電路，藉此形成網狀網路（mesh topology）。若ISP選擇於IX介接，僅需租用少數大頻寬線路到IX，並於IX機房內跳線即可完成互連，除可大幅降低ISP互連線路成本外，亦可節省建置時間並減少網路傳輸延遲及頻寬消耗。
圖2. IX架構示意圖
IX之技術與標準
網際網路交換中心（IX）本身並不產生訊務，僅提供實體共用的傳輸媒介。交換中心成員須經商業協商取得雙方互連協議後，才得以交換訊務；交換中心秉持中立性，並不介入成員間互連協商。
現有互連型態可分為多方互連和雙方互連兩種（如圖3）：
- 多方互連（public peering）：藉由共享的連接平臺完成互連，一般多採用Layer 2交換器（Switch）架構。
- 雙方互連（private peering）：係指兩個ISP網路透過專屬線路直接進行封包交換，不與其他ISP共用，兩ISP之專屬電路可由(1)各自連接至交換中心，再由機房跳線完成；或(2)由兩ISP間專屬電路完成。
圖3. IX互連示意圖
此外，為增進網際網路交換中心服務品質，國內外業者均訂有運作規範與服務條款。網路上雖有自治團體制定服務品質規範，如Open-IX、MANRS IXP Program，但非強制性要求，僅提供最佳實務參考。
國際IX之經營與政策
參考國際網際網路交換中心運作實務，其經營方式主要可以分為公司制與會員制。公司制交換中心係以營利為目的，藉由建立國際級交換平臺與國內外ISP/ICP業者建立良好關係，拓展公司IX業務，此類型代表業者有EQUINIX及JPIX等。會員制交換中心則多為非營利目的，藉由政府、學術界與網路業多方合作，降低國內網路交換成本，此類型代表業者有LINX、AMS-IX、HKIX等。
互連政策方面，IX業者遵循中立性規則，不介入成員間協商，雖建置公共互連交換平臺，但不強制成員接入，成員可以依自己頻寬或業務需求，自由選擇多方互連或雙方互連。
臺灣目前共有四家交換中心[2]，均採公司制經營模式，其營運與服務條件皆客觀且透明，相關資訊如colocation、進線方式、進駐資格與相關費用資訊，均可在其網站上查詢。ISP基於商業考量與成本效益，可自由決定加入任一交換中心。
國際IX發展趨勢
觀察近年國際IX業者營運實務，主要發展目標為廣納國際ISP及ICP，同時促進本地及國際訊務交換，從而為本地Internet社群帶來一系列技術和經濟利益，歸納其策略與趨勢如下，業者相關服務案例如表1：
(一) 與國際IDC合作建點，吸引更多成員進駐，促進IX訊務成長。
(二) 提供「單一接入-多點連結」便捷服務。
(三) 邀請CDN業者建置快取節點，就近遞送內容訊務。
表1. IX業者服務案例
| 趨勢 | 說明 |
| IX與IDC合作建點 | 1.英國LINX推出ConneXions合作夥伴計劃，藉由跨境傳輸，連結至EQUINIX、TELEHOUSE及CORESITE等跨國節點[3]。
2.臺灣TWIX與中華電信國際級TIA 942 rated-4認證之IDC合作，延伸節點、異地備援並與國際業者連接[4]。 |
| 單一接入-多點連結 | 德國DE-CIX建置互連平臺，其成員可透過其Interconnection架構與其他DE-CIX節點成員互連[5]。 |
| 邀請CDN業者建置快取節點 | 1.美國知名CDN業者Limelight積極接入各國IX[6]。
2.臺灣TWIX及TPIX廣邀Akamai及Cloudflare等國際級CDN業者進駐[7,8]。 |
此外；國際IX業者為吸引成員進駐、促進更多的訊務交換，以增加商業優勢與營收，皆朝多元與加值服務發展：
(一)提供雲端訊務交換服務，EQUINIX提供ECX Fabric服務[9]、DE-CIX提供DirectCLOUD服務等[10]，其成員可就近與雲服務業者交換訊務。
(二)跨區IX業者結盟，共享成員與降低建設成本，日本MSO業者CNCI藉由JPIX東京節點，接入倫敦LINX成為成員。LINX透過與JPIX合作，提供各自成員跨區互連服務[11]。
(三)提供多樣化資安加值服務，藉由導入RPKI路由驗證，輔以路由註冊表（IRR）數據檢查，將不合法路由予以標示或過濾，提升路由平臺安全性，部分IX亦提供Blackholing機制緩解成員遭受之DDoS攻擊。
(四)提供商用IPv6轉移機制加值服務，如NAT64/DNS64，降低成員佈署IPv6成本，亦可為IPv6及IPv4之訊務交換做準備[12]。
結語
IX主要提供實體基礎設施，使成員彼此得以直接連接並交換訊務，可減少訊務繞境國外、減少轉訊成本、降低網路節點數及傳輸延遲，提供更高品質服務予使用者，惟不論其經營方式為公司制或會員制，均不介入成員間之互連協商。
國際知名IX業者為促進本地及國際訊務交換，已然朝向廣設節點方向發展，透過單一接入多點連接之便捷服務，吸引更多ISP、ICP或雲服務業者加入且交換彼此訊務內容。地區型業者亦可透過跨區結盟IX業者，以較經濟實惠成本取得跨國內容訊務。未來IX業者亦將透過一系列加值服務，提供成員更優質的互連環境。臺灣IX業者除積極厚植國內網路基礎建設外，亦邀請各大國際業者加入，共同建立臺灣網路群聚效應，增加網路排名與網路產業競爭力。
參考資料：
[1] 維基百科. Internet exchange point
[2] 臺灣目前IX業者：
(a) TWIX (台灣網際網路交換中心)：民國86年成立，由中華電信公司經營
(b) TWNAP (中華民國網際網路換中心)：民國86年成立，由宏遠電訊公司經營
(c) TPIX (台北網際網路交換中心)：民國92年成立，由是方電訊公司經營
(d) EBIX (亞太交換中心)：民國92年3月成立，由亞太線上公司經營
[3] 倫敦網際網路交換中心LINX. ConneXions Access Points
[4] 台灣網際網路交換中心TWIX. 設立延伸節點
[5] 德國網際網路交換中心DE-CIX. One access-multiple interconnection services
[6] 國際CDN業者Limelight. PeeringDB
[7] 台灣網際網路交換中心TWIX. 成員資訊
[8] 台北網際網路交換中心TPIX. 成員列表
[9] 國際業者EQUINIX. Cloud Exchange Fabric
[10] 德國網際網路交換中心DE-CIX. DirectCLOUD
[11] 日本網際網路交換中心JPIX. JPIX和LINX達成IX經銷商合作夥伴關係
[12] 國家資訊基本建設產業發展協進會NII. 網際網路交換中心之國際發展趨勢及我國之市場需求研究
