Capacidade de peering nos pontos de troca de tráfego públicos: o que os dados revelam

Embora os hiperescaladores e as CDN implementam cada vez mais infraestrutura de backbone privada, o peering público continua sendo um mecanismo fundamental para a distribuição regional do tráfego, eficiência de cachê, alcance visual e resiliência.

Este estudo adiciona a capacidade de portas de dez das CDN, redes de nuvem e redes de conteúdo  e classifica os IXP por sua capacidade total. Esta classificação fornece informações sobre as decisões tomadas pelas redes, não apenas em nível individual, mas também em nível coletivo, como um grupo de CDN, redes de nuvem e provedores de conteúdo com influência significativa no ecossistema global de interconexão. As redes incluídas são a Akamai, Meta, Amazon, Hurricane Electric, Cloudflare, Fastly, Microsoft, Google, Netflix e Bytedance.

As limitações desta análise são óbvias: a presença nos pontos de troca poderia estar incorreta ou a capacidade das portas poderia estar desatualizada, por exemplo. No entanto, a maioria das redes analisadas depende fortemente da automação do PeeringDB. Isso confere ao relatório um nível de confiança relativamente alto.

À primeira vista

Os dados destacam a enorme escala em que as principais CDN, redes de nuvem e provedores de conteúdo participam dos ecossistemas de pontos de troca de Internet públicos em nível mundial. A tabela a seguir, extraída do PeeringDB, classifica as redes com a maior capacidade de portas implantada em IXP, ilustrando o grau de integração desses operadores na infraestrutura global da Internet. Também mostra o número de pontos de IXP e o número de portas em que participam.

A Akamai lidera o ranking com 79 Tbps de capacidade de interconexão pública implantada em 248 pontos de troca de tráfego, reforçando sua estratégia de longa data de distribuir conteúdo o mais próximo possível dos usuários finais. A Meta segue de perto com 69,4 Tbps, apesar de estar presente em menos IXP, o que indica uma estratégia focada em implantações de altíssima capacidade nas principais áreas metropolitanas. A Amazon ocupa o terceiro lugar com 51,2 Tbps, refletindo a crescente importância da AWS e dos fluxos de tráfego impulsionados pela nuvem nos IXP.

A Cloudflare se destaca como a rede mais conectada do conjunto de dados, com participação em 352 IXP no mundo todo, enquanto a Hurricane Electric (a única rede incluída na comparação que não é uma CDN) mantém a segunda maior presença no mercado, com conectividade a 333 IXP. A Fastly, Microsoft, Google e Netflix também demonstram uma presença global substancial nos IXP, destacando a importância contínua da interconexão pública para a distribuição de conteúdo em larga escala, serviços na nuvem e localização do tráfego. Finalmente, a ByteDance revela uma presença limitada em termos de número de IXP, mas com uma alta capacidade implementada.

De modo geral, os dados demonstram que o peering público continua sendo um componente crítico da arquitetura da Internet, mesmo para operadores de hiperescala com extensa infraestrutura de backbone privada.

Análise: observações globais

Os dados revelam diversos padrões geográficos e estratégicos notáveis.

Os três principais IXP globais não são nenhuma surpresa, embora a ordem deles possa ser. IX.br São Paulo, DE-CIX Frankfurt e Equinix Singapore são os IXP com mais capacidade de peering implementada. Vale ressaltar que São Paulo também é o IXP com o maior número de participantes (1861 de acordo com o PeeringDB) e um tráfego de pico/médio de 31 Tbps/18 Tbps, de acordo com suas próprias estatísticas. DE-CIX Frankfurt é o IXP europeu com maior número de participantes (1017 redes) e seu tráfego de pico/médio é de 18 Tbps/12 Tbps. Por último, o Equinix Singapore, com apenas 465 participantes, registra um tráfego de pico/médio de 20 Tbps/14 Tbps.

O que mais chama a atenção é a enorme diferença de escala entre o primeiro e o segundo IXP do ranking: de 22,8 Tbps para 11 Tbps, uma queda de mais de 50%. Isso sugere um nível excepcional de concentração e agregação de tráfego no IXP principal, reforçando a dinâmica de “o vencedor leva a maior parte” frequentemente observada nos ecossistemas de interconexão da Internet.

Uma das descobertas mais inesperadas é o domínio do Brasil. Três pontos de troca brasileiros figuram entre os seis primeiros do mundo, o que destaca a maturidade do ecossistema de interconexão doméstica do Brasil e o sucesso do IX.br em impulsionar a troca de tráfego local em grande escala. Isso reflete diversas vantagens estruturais: uma grande população de usuários da Internet no país, um forte consumo de conteúdo local e uma cultura ativa de peering público.

Outra tendência notável é a pouca presença de IXP comerciais focados em colocation na lista dos 30 primeiros, na qual a Equinix conquista cinco posições no top 20 global para IXP em Singapura, Chicago, Ashburn, Dallas e Hong Kong. Os únicos outros dois IXP gerenciados por um provedor de colocation são Any2 West, da Coresite, e Digital Realty Atlanta. Isso evidencia a crescente convergência entre os ecossistemas de centros de dados e a infraestrutura de troca de tráfego da Internet. As grandes CDN otimizam cada vez mais a implantação por meio da colocalização de peering, computação, armazenamento em cachê e interconexão na nuvem nas mesmas instalações metropolitanas.

Apesar das diferenças regionais, vários IXP se consolidaram como centros de agregação de importância universal. Todas as CDN e provedores de conteúdo analisados ​​estão presentes nos seguintes cinco IXP:

• IX.br São Paulo
• DE-CIX Frankfurt
• Equinix Singapore
• BBIX Tokyo
• IX.br Rio de Janeiro

Estes IXP se tornaram, na prática, pontos de interconexão obrigatórios para a distribuição global de conteúdo.

Do ponto de vista geográfico, os 30 IXP mais importantes estão distribuídos da seguinte forma:

• Europa: 5 IXP em Frankfurt, Londres, Amsterdã (x2) e Milão.
• América do Sul: 4 IXP em São Paulo, Rio de Janeiro, Fortaleza e Santiago do Chile.
• Ásia-Pacífico: 11 IXP em Singapura (2x), Tóquio (3x), Mumbai, Hong Kong, Osaka (3x) e Nova Délhi.
• América do Norte: 9 IXP em Chicago, Ashburn, Seattle, Dallas, Atlanta (x2), Miami, Minneapolis e Los Angeles/Silicon Valley.
• África: 1 IXP em Joanesburgo.

A forte representação da região Ásia-Pacífico reflete tanto a escala populacional quanto a fragmentação das redes de interconexão em áreas metropolitanas importantes, principalmente no Japão, com seis pontos de troca, e Singapura, com dois.

Por último, várias operadoras possuem uma presença operacional muito ampla. A Cloudflare, Meta, Akamai, Microsoft e Fastly estão entre os 30 principais pontos de troca, embora suas capacidades de implementação variem significativamente segundo o mercado e as prioridades estratégicas.

Europa

O ranking europeu desafia algumas suposições tradicionais sobre a hierarquia da interconexão.

Historicamente, as discussões sobre a infraestrutura da Internet na Europa frequentemente se concentravam nos mercados “FLAP”: Frankfurt, Londres, Amsterdã e Paris. No entanto, nesse conjunto de dados Paris não aparece entre os quatro pontos de troca principais da Europa. No seu lugar, NL-IX ocupa a quarta posição.

Isso é particularmente interessante porque o NL-IX opera um modelo altamente distribuído que abrange mais de oito países, com mais de 525 participantes em 83 instalações em 12 cidades da Europa. Sua classificação sugere que as arquiteturas de troca distribuídas poderiam complementar cada vez mais —ou substituir parcialmente— o modelo tradicional de apenas um IXP por área metropolitana.

O último ponto de troca europeu a aparecer no ranking é MIX-IT Milan, o que confirma a consolidação de Milão como um centro de interconexão para o sul da Europa Uma das particularidades deste IXP é que também opera um centro de dados, MIX DC Caldera.

América do Sul

O ranking da América do Sul é fortemente dominado pelo Brasil. O primeiro —e único— IXP da América do Sul não brasileiro na lista é PIT Chile em Santiago.

A forte presença do Brasil demonstra como uma estratégia nacional de intercâmbio coordenada pode influenciar de forma significativa na localização da Internet e na economia da distribuição de conteúdo. A estratégia de implantação de Meta é particularmente notável:

• IX.br São Paulo acrescenta 6,4 Tbps de capacidade da Meta nos IXP,
• IX.br Fortaleza segue com 3,2 Tbps,
• IX.br Rio de Janeiro atinge 2 Tbps.

Esses números elevados mostram como a Meta está usando o peering público como principal mecanismo de distribuição no Brasil, revelando, possivelmente, as complexidades logísticas e de importação do país.

O papel de Fortaleza é especialmente importante dada a sua posição como um importante centro de ancoragem de cabos submarinos que conecta a América do Sul, a América do Norte, a Europa e, cada vez mais, a África.

Ásia-Pacífico

A região Ásia-Pacífico concentra o maior número de IXP entre os 30 principais do mundo.

Os IXP principais são a Equinix Singapore e a BBIX Tokyo e BBIX Tokyo, seguidos pela  Equinix Hong Kong, JPNAP Tokyo e BBIX Osaka, JPNAP Tokyo e BBIX Osaka. Isso indica o domínio contínuo de Singapura, Tóquio e Hong Kong como capitais da interconexão regional.

Curiosamente, o Japão suporta múltiplas redes de interconexão dentro da mesma área metropolitana, refletindo tanto a escala quanto a diversidade competitiva do ecossistema da Internet japonês com três famílias distintas de IXP:  JPNAP, BBIX e JPIX.

A Índia também surge como um mercado cada vez mais importante, com mais de 1,4 bilhão de usuários. A Extreme-IX Mumbai e Extreme-IX Delhi aparecem como as plataformas de interconexão mais populares para a implantação de CDN na Índia. Isso está em consonância com o rápido crescimento do uso da Internet, o consumo de vídeos, a adoção da banda larga móvel e o investimento em infraestrutura de hiperescala no país.

A ausência de pontos de troca australianos provavelmente se deva à sua população de 30 milhões de habitantes (equivalente à de Mumbai, por exemplo). Outros motivos poderiam ser a escolha de arquiteturas alternativas, tais como cachês profundos, devido à concentração do mercado australiano de ISP em torno da Telstra, Vocus, Optus e TPG.

América do Norte

A América do Norte apresenta um contraste interessante.

O IXP norte-americano melhor classificado é Equinix Chicago, embora ocupe apenas a 9ª posição no ranking global. Isso provavelmente reflita a tendência histórica na América do Norte em direção à interconexão privada e ao peering bilateral, em vez da concentração em torno de grandes IXP públicos.

Apesar disso, a América do Norte continua fortemente representada no geral, com seis pontos de troca entre os 20 melhores do mundo.

Uma descoberta particularmente notável é a presença de quatro IXP impulsionados pela comunidade entre as principais plataformas norte-americanas: SIX Seattle, MICE, CIX Atlanta e FL-IX Miami. Suas posições no ranking demonstram que os modelos de interconexão neutros (quer dizer, não estão vinculados a nenhuma operadora) e orientados para a comunidade continuam desempenhando um papel importante, mesmo em mercados de Internet altamente comercializados.

O Canadá também está ausente da lista dos 30 primeiros do mundo devido à sua limitada população de usuários de Internet. O primeiro ponto de troca canadense, TorIX, aparece na posição 31, muito provavelmente devido ao peering de redes dos EUA aí estabelecidas. Isso reflete uma maior dependência dos ecossistemas de interconexão dos EUA, bem como uma menor escala do mercado doméstico ou uma maior utilização de modelos de interconexão privados.

África

A África continua comparativamente sub-representada. NAPAfrica Johannesburg é o único IXP africano entre os 30 primeiros e ocupa a posição 12 no ranking mundial. Embora isso demonstre o papel de Joanesburgo como o principal hub digital do continente, também ilustra a grande lacuna na densidade de interconexão da África se comparada com a de outras regiões. O segundo hub africano é IXPN Lagos na Nigéria, que aparece na posição 60.

Considerações finais

Este estudo reforça várias conclusões gerais sobre a evolução da Internet até sua forma atual.

Em primeiro lugar, o peering público continua sendo estrategicamente importante mesmo na era da hiperescala. As CDN, as redes de nuvem e os provedores de conteúdo continuam investindo fortemente em conectividade a pontos de troca de tráfego públicos como parte de sua infraestrutura de “borda”, porque os IXP oferecem acesso eficiente a redes de usuários finais, caminhos de menor latência e localização regional do tráfego.

Em segundo lugar, a geografia e a demografia continuam sendo importantes. Os maiores pontos de troca estão concentrados em áreas metropolitanas que combinam:

• Ecossistemas de fibra densos
• Centros de dados hiperescaláveis
• Conectividade por cabo submarino
• e grandes populações de usuários da Internet

Finalmente, os rankings demonstram que a interconexão com a Internet pública não é mais dominada exclusivamente por pontos de troca de tráfego norte-americanos e europeus. O Brasil, Singapura, Tóquio, Mumbai e Joanesburgo também funcionam como hubs regionais da rede de interconexão global.

Agradecimentos

Agradecemos a Gaurab Upadhaya pelas sugestões em relação à falta de pontos de troca australianos e canadenses, e a Randy Epstein por apontar que os IXP Any2 são propriedade da Coresite.