Escrito por John Souter, Assessor da Namex e Flavio Luciani CTO da Namex
Tendências, transformações e dinâmicas regionais da interconexão à Internet
Resumo
Ao longo da última década, o cenário de interconexão da Internet foi moldado pelo crescimento contínuo do tráfego, pela mudança nos modelos de distribuição de conteúdo e pelas relações cada vez mais complexas entre as redes. Os pontos de troca de tráfego (IXP) estão no centro dessa dinâmica, mas sua evolução é frequentemente interpretada por meio de métricas simplificadas que não refletem com precisão como o ecossistema de peering está realmente mudando.
O mercado de peering não está em declínio, está em transformação. O tráfego global da Internet continua crescendo sem parar, mas as métricas tradicionais, como o número de membros dos IXP e os valores de capacidade divulgados, já não são suficientes para explicar as forças que estão remodelando a interconexão. Este trabalho apresenta uma análise baseada na experiência sobre como os IXP estão evoluindo em todo o mundo, analisando as tendências de longo prazo na Europa, América Latina, África, Ásia-Pacífico e América do Norte.
Usando dados de peeringDB e de Pulse IXP Tracker da ISOC e interpretando-os através de décadas de envolvimento prático no projeto e operação de ecossistemas de peering, o trabalho mostra que as desacelerações observadas em IXP grandes e consolidados não são anômalas nem motivo de preocupação. Em vez disso, refletem uma mudança estrutural: o tráfego está se concentrando mais, estratégias de interconexão mais seletivas e modelos alternativos, como interconexões de redes privadas (PNI), o armazenamento em cache na rede e as arquiteturas orientadas à borda complementam cada vez mais o peering público, em vez de substitui-lo.
A análise identifica os fatores que realmente determinam o sucesso e a sustentabilidade dos IXP: a liberalização do mercado das telecomunicações, a demanda por conteúdo local, a escala populacional, os ecossistemas de centros de dados e a política nacional em matéria de infraestrutura. O crescimento nos mercados emergentes permanece forte, enquanto os principais centros históricos estão se transformando em plataformas de interconexão complexas, atendendo a uma gama muito mais ampla de participantes do que os ISP e redes de conteúdo tradicionais.
Longe de estarem obsoletos, os IXP estão se tornando ativos estratégicos para a resiliência digital, a soberania de dados e a conectividade nacional. Seu valor futuro não será medido apenas em terabits por segundo, mas em sua capacidade de manter o tráfego local, suportar serviços críticos, absorver picos extremos de tráfego e permitir aplicações de latência ultrabaixa na borda. Em um ambiente geopolítico e tecnológico cada vez mais instável, este trabalho argumenta que o peering, e os IXP que o possibilitam, continuam sendo a pedra angular de uma Internet robusta, descentralizada e resiliente.
(Acesso livre, não requer assinatura)
1. Introdução
Às vezes nos vemos escrevendo artigos sobre os IXP, partilhando a nossa experiência e o que aprendemos depois de trabalhar neste ecossistema durante mais de vinte anos. Ao mesmo tempo, ouvimos com frequência outras pessoas que não trabalham diretamente em um IXP expressando suas opiniões sobre como os IXP deveriam ser hoje e para onde estão se dirigindo.
Em geral, temos observado ao longo do tempo diversas apresentações em que são colocados argumentos semelhantes. Esses dados sugerem que, nos últimos doze meses, os IXP não apresentaram crescimento significativo e que grande parte do aumento do tráfego e da interconexão agora está ocorrendo fora dos IXP. Segundo esta perspectiva, uma proporção crescente do tráfego já não flui através dos pontos de troca tradicionais. Também se argumenta frequentemente que, para algumas redes, o peering está se tornando mais caro do que o trânsito, desafiando uma suposição de longa data. Além disso, essas apresentações destacam uma rápida migração para portas de 100GE, à medida que o 100G substitui o 10G, juntamente com um forte aumento no uso de interconexões de redes privadas em vez de peering público nos IXP. Finalmente, afirmam que muitas conexões de peering “tradicionais” não estão mais sendo estabelecidas e que, em alguns casos, as principais redes estão até mesmo abandonando os IXP em favor de alternativas como trânsito ou interconexão privada.
O objetivo desta contribuição é, portanto, compartilhar algumas reflexões sobre o mercado do peering e sua evolução ao longo dos anos, com foco particular no período mais recente.
1. Introdução
Às vezes nos vemos escrevendo artigos sobre os IXP, partilhando a nossa experiência e o que aprendemos depois de trabalhar neste ecossistema durante mais de vinte anos. Ao mesmo tempo, ouvimos com frequência outras pessoas que não trabalham diretamente em um IXP expressando suas opiniões sobre como os IXP deveriam ser hoje e para onde estão se dirigindo.
Em geral, temos observado ao longo do tempo diversas apresentações em que são colocados argumentos semelhantes. Esses dados sugerem que, nos últimos doze meses, os IXP não apresentaram crescimento significativo e que grande parte do aumento do tráfego e da interconexão agora está ocorrendo fora dos IXP. Segundo esta perspectiva, uma proporção crescente do tráfego já não flui através dos pontos de troca tradicionais. Também se argumenta frequentemente que, para algumas redes, o peering está se tornando mais caro do que o trânsito, desafiando uma suposição de longa data. Além disso, essas apresentações destacam uma rápida migração para portas de 100GE, à medida que o 100G substitui o 10G, juntamente com um forte aumento no uso de interconexões de redes privadas em vez de peering público nos IXP. Finalmente, afirmam que muitas conexões de peering “tradicionais” não estão mais sendo estabelecidas e que, em alguns casos, as principais redes estão até mesmo abandonando os IXP em favor de alternativas como trânsito ou interconexão privada.
O objetivo desta contribuição é, portanto, compartilhar algumas reflexões sobre o mercado do peering e sua evolução ao longo dos anos, com foco particular no período mais recente.
As perguntas que nos fizemos giram essencialmente em torno de alguns pontos principais: como o tráfego evoluiu ao longo dos anos, o que está acontecendo hoje e como poderão ser as tendências futuras no crescimento do peering. Já tivemos a oportunidade de abordar este tema em artigos anteriores (ver: https://labs.ripe.net/author/flavio_luciani_1/), mas agora gostaríamos de analisar a situação internacional com mais detalhe, focando-nos não apenas na Europa, mas também no resto do mundo.
Existem diversas fontes de onde os dados podem ser extraídos. Usaremos as análises gráficas fornecidas por Pulse IXP Tracker da ISOC (consulte https://pulse.internetsociety.org/es/ixp-tracker/), uma vez que apresentam as informações bem estruturadas, são fáceis de consultar e baseadas no conjunto de dados de PeeringDB (em termos de capacidade e afiliação).
É importante destacar que o PeeringDB, por mais valioso que ele seja, consiste em dados gerados pelos usuários. Em particular, depende de funcionários-chave dentro das operadoras de rede para manter os dados atualizados após sua inclusão inicial no banco de dados. Consequentemente, às vezes pode haver certa defasagem na atualização dos dados, em comparação com as medições automáticas de itens como os dados de tráfego, que podem ser coletados da fonte por meio de API ou screen scraping. Portanto, as comparações entre os dados de PeeringDB e os dados de tráfego, principalmente quando há mudanças significativas, devem, ser tratadas com cautela.
Adotando uma perspectiva global, à primeira vista parece evidente que a capacidade designada aos IXP cresceu ao longo dos anos a um ritmo notável. Ao mesmo tempo, também observamos um crescimento no número de redes que aderiram aos IXP ao longo dos anos, levando em consideração os mais de mil IXP registrados no PeeringDB no mundo todo. Embora tenha sido observada uma ligeira diminuição no número de AS presentes nos IXP recentemente, ainda que a um ritmo mais lento, a capacidade continuou aumentando ao longo do último ano.
Crescimento geral do tráfego e do número de membros (b) Crescimento do número de IXP em todo o mundo
A análise dos dados de peering público traz à tona toda a questão da estratégia de peering das redes de acesso e de conteúdo. Em geral, suas políticas costumam estar determinadas por dois fatores: seu tamanho e a natureza de seu tráfego.
As redes maiores tendem a priorizar formas mais sofisticadas de interconexão, como o armazenamento em cachê na própria rede e as interconexões privadas (PNI), principalmente no caso das redes dos grandes provedores de conteúdo. Para alguns tipos de tráfego, o armazenamento em cachê na própria rede é pouco prático, inadequado ou indesejável, o que nos deixa com as PNI como o mecanismo de maior prioridade, antes ou juntamente com a consideração do peering público. Muitas redes que usam PNI terão valores limite que precisam ser atendidos para que a economia das PNI realmente funcione, mas isso poderia ter o efeito colateral de desviar tráfego do peering público, se isso já foi estabelecido.
Nesse sentido, Namex e LINX são um tanto incomuns no mundo dos IXP, pois facilitam a criação de PNI para seus membros. Isso se deve ao fato de serem organizações de membros, e, portanto, estarem focadas principalmente nas necessidades de seus membros, impulsados por uma compreensão da estratégia de peering e da hierarquia das diferentes necessidades. Ambas as organizações sabem (graças às informações privadas obtidas diretamente de seus membros) que o tráfego total que passa pelas PNI é muito maior do que o tráfego em suas redes de peering público.
No entanto, nada disso diminui a importância do peering público. O peering público é usado por um espectro muito mais amplo de redes do que as PNI, portanto, seu alcance e utilidade não são de forma alguma prejudicados pelo fato de existirem outros mecanismos de peering.
2. Metodologia: critérios para a seleção de países
Para realizar uma análise significativa e representativa do panorama global de peering, cada país poderia ser examinado de forma individual. No entanto, uma abordagem mais eficaz é concentrar-se num subconjunto de países que cumpram os seguintes critérios:
Presença de IXP: o país deve hospedar um ou mais pontos de troca da Internet.
Robustez dos IXP: os IXP existentes devem ser, no mínimo, de tamanho médio e estáveis, garantindo que desempenham um papel significativo na interconexão local.
Mercado de peering estabelecido: deve haver um ecossistema de peering suficientemente desenvolvido, com participação ativa de redes e provedores de conteúdo.
Representatividade continental: para proporcionar uma perspectiva global, os países selecionados devem representar coletivamente todos os continentes.
Disponibilidade de dados confiáveis: somente são incluídos países em que os dados do PeeringDB e Pulse IXP Tracker de ISOC estão completos e atualizados.
Relevância do tráfego: prioridade é dada aos países cujos IXP representam uma parte substancial do tráfego regional (por exemplo, aqueles com os principais IXP em termos de taxa de transferência máxima).
Dinâmica de crescimento: sempre que possível, a seleção inclui mercados maduros e emergentes, a fim de ilustrar não apenas o estado atual, mas também a evolução do peering no nível mundial.
População da região: um dos critérios claros para o estabelecimento e o sucesso dos IXP é atender, por meio das redes dos provedores de acesso conectados, um número significativo de usuários residenciais e empresariais (frequentemente chamados de “eyeballs” ou “olhos”). Sem essa base de usuários, o tráfego de conteúdo não tem onde ir. Por tanto, o número de “olhos” representados em um IXP terá um impacto nas medições apresentadas neste relatório, e os IXP mais estabelecidos (com milhões de “olhos” conectados) serão quase certamente menos propensos a picos e vales exagerados.
Com base nesses critérios de seleção, identificaremos vários países e IXP para cada continente. Vamos analisá-los em detalhe.
3. Análise das diferentes regiões do mundo
3.1 América Latina e o Caribe
Para a região da América do Sul, esta análise concentra-se principalmente na Argentina, Chile e Brasil. Começando pela Argentina, tanto a capacidade quanto o número de redes conectadas aos IXP parecem seguir a mesma tendência observada globalmente, conforme mostrado na seção anterior.
Figura 2: Argentina
Observa-se uma ligeira diminuição no número de AS, mas a capacidade mostra uma clara tendência de crescimento. Segundo a Pulse, existem quatro IXP operando no país, sendo que a CABASE Argentina lida com a maior parte do tráfego. A plataforma conta com mais de 500 membros ativos e atualmente registra um pico de volume de tráfego bem acima de 4 Tbps. Embora períodos de crescimento e declínio se alternem ao longo do tempo, o panorama geral mostra uma clara tendência positiva.
Figura 3: IXP CABASE
Figura 4: Gráfico anual da CABASE
No Chile, houve uma queda notável no último ano. A capacidade se está recuperando, enquanto o número de redes conectadas aos IXP se manteve relativamente estável, sugerindo a existência de um núcleo resiliente de participantes apesar das flutuações de curto prazo.
Figura 5: Chile
Essa observação é ainda corroborada pelo gráfico da PIT Chile Santiago (mais de 12 Tbps de tráfego trocado), apresentado abaixo. O Chile tem uma população de cerca de 20 milhões de pessoas, portanto, esses números de tráfego são bastante elevados em relação à população. Como referência, é várias vezes superior ao dos IXP correspondentes na Itália e no Reino Unido. Os picos transitórios no gráfico anual abaixo são provavelmente resultado de erros de medição/relatório, conforme indicado pela sua ausência nos resumos dentro do gráfico. Uma curiosidade que merece uma análise mais detalhada?
Figura 6: PIT Chile
Figura 7: Tráfego no PIT Chile
Agora vamos analisar o caso do Brasil, que possui o maior IXP do mundo, o IX.br. Vamos primeiro conferir os dados do país:
Figura 8: Brasil
No Brasil, parece haver uma queda muito mais acentuada em comparação com a Argentina e o Chile, tanto em termos de capacidade quanto de relações de peering. Esses números se confirmam mesmo quando consideramos apenas o IX.br em São Paulo, que tem mais de 1700 membros e picos de tráfego de peering que ultrapassam 40 Tbps!
Entramos em contato com o IX.br para descobrir por que houve um aparente declínio no número de membros, e eles responderam o seguinte: “Estamos aprimorando nossa base de usuários, removendo os usuários inativos que monopolizavam os recursos de numeração. Do outro lado, vimos novos usuários que se incorporam, consumem mais largura de banda e substituem os ASN que saem. No entanto, o resultado final é uma diminuição no número de ASN e um aumento no consumo de largura de banda”.
O gráfico a seguir mostra o número de ASN e a capacidade/número de membros segundo seus dados internos:
Figura 9
Figura 10: IX.br San Pablo
Como mostra o seguinte gráfico de tráfego correspondente ao último ano, não se identifica uma tendência clara de crescimento. No entanto, quando analisamos o panorama geral, de 2019 até hoje (decenal), fica evidente o crescimento significativo que o peering experimentou e continua experimentando ao longo dos anos.
Figura 11: Gráfico anual do IX.br
Figura 12: Gráfico decenal do IX.br
O IX.br é um fenômeno notável no mundo dos IXP. Não só é o maior IXP em termos do número de ASN conectados (mais de 2800) e da quantidade de tráfego pico (cerca de 45 Tbps no total em todas suas localizações), mas também no número de localizações que operam no Brasil, que hoje são 39.
Existem outros IXP no Brasil (por exemplo, os operados pela Equinix em seus centros de dados). Não obstante isso, é justo dizer que este IXP gigantesco domina o Brasil e também ofusca os outros operadores de troca de tráfego na América do Sul.
Como explicamos esse fenômeno?
Em primeiro lugar, devido à própria natureza do Brasil: o sétimo maior em população (bem mais de 210 milhões) e o sexto maior em tamanho físico (o que traz diversos desafios para a construção de IXP). Também pelo fato de o Brasil ser o único país de fala portuguesa na América do Sul. Este último aspecto significa que grande parte do tráfego da Internet permanecerá no Brasil, em vez de ser roteado de e para países vizinhos. Além disso, o tamanho enorme de sua população, aliado ao seu nível relativamente alto de alfabetização digital (em termos globais), significa que haverá muito tráfego! Se a isso somamos a complexidade já mencionada de construir um IXP em um país fisicamente extenso e com características geográficas e físicas muito diversas, a construção do IX.br se torna uma conquista extraordinária.
Em segundo lugar, o IX.br se beneficiou enormemente por ser impulsionado e hospedado pelo NIC.BR, o registro nacional da Internet. Isso trouxe benefícios econômicos e organizacionais significativos, e acreditamos ser justo dizer que teria sido praticamente impossível alcançar o que foi alcançado sem esse apoio. Citando diretamente do site do IX.br:
Uma das principais vantagens deste modelo é a racionalização dos custos, uma vez que os balanços de tráfego são resolvidos de forma direta e local, e não através de redes de terceiros, muitas vezes fisicamente distantes.
Outra grande vantagem é o maior controle que uma rede pode ter sobre a entrega do seu tráfego o mais próximo possível do seu destino, o que geralmente resulta em melhor desempenho e qualidade para seus clientes e em uma operação mais eficiente da Internet como um todo.
O IX.br é, portanto, uma interconexão em pontos de interconexão de rede da área metropolitana (pixels), comerciais e acadêmicos, sob gerenciamento centralizado.
Outros IXP na América Latina
Ao analisar alguns dos IXP menores da região, o crescimento é claramente tangível. Em ecossistemas onde existe uma necessidade de troca de tráfego local e o IXP ainda é recente, existe um espaço considerável para crescimento, tanto no número de AS conectados quanto no volume de capacidade. Por exemplo, o México com 7 IXP, a Bolívia com 2, a Colômbia com 7 e o Peru com 10. Nestes casos, o crescimento é visível e não há queda nos gráficos.
(a) México
(b) Bolivia
(c) Colômbia
(d) Peru
Conversamos com LAC-IX, a associação da América do Sul de pontos de troca da Internet, para obter informações sobre possíveis países emergentes. Eles explicaram que o México é um mercado muito grande que, durante muito tempo, foi fortemente regulamentado e dominado pelo monopólio da Telmex. Nos últimos anos, porém, o cenário tem mudado, com a implantação de novas redes metropolitanas e nacionais de fibra óptica, a construção de centros de dados, particularmente em Querétaro, e o surgimento de novos IXP.
