What is Virtual IXP
在了解什麼是虛擬IXP以前，先了解什麼是「網」吧!
這裡的網，是指大家平常上網的網
我一開始是因為興趣，接入了 DN42 網，後來取得真實 ASN
我們把真正幫我們傳遞封包的稱作「專業ISP」，我這種業餘的叫做「Player」吧
講的可能有誤，歡迎糾錯
專業ISP
真正的 ISP 的網，大概像這樣子
有著自己的的眾多節點，提供著各式各樣的服務
個個節點和資料中心之間，使用物理電路/光纜線相連
並且給客戶提供服務時，也是真的拉一條線去那邊(比如物理上拉了一條線到你家，讓你上網)
業餘 Player
至於業餘的網，大概長這樣子
有許多節點，但幾乎都是VM，或是租用別人的基礎設施
VM之間也沒有自己的基礎光纖設施，而是使用隧道來「模擬」光纜，使節點間互聯
網路互連
每家業者都有自己的眾多節點，節點之間互相拉光纖來傳輸流量
但是，不同業者之間，也需要交換流量。這就是「互連」
中華電信有自己的網，遠傳電信也有自己的網。
但是在中華電信和遠傳之間，各有一個(可能有多個)節點是戶相連起來的這就是「互聯」
每當中華電信的使用者，想要連線遠傳的網站時，就要經過這這個互連點
互連點之間，也是透過光纖連接
因為這條光纖同時連接兩家業者，所以可能會拆帳，比如建設費用你付一半我付一半之類
IXP: 網路交換中心
但是這個時候，就會遇到問題了
現在業者越來越多了，但是每家業者之間都要兩兩互連
就會像這樣子，要蓋的光纜線越來越多了，呈現指數上漲
於是，就有了「網路交換中心(IXP)」的概念出現了
只要像這樣，大家都連線到交換中心，就可以和其他 ISP 互連了
這樣子的設計，簡化了網路的互聯難度，養增加了網路的互連度
如果 IX 的成員增多了，互連度就會增加
網路間封包流動的成本降低，延遲也降低了，同時也增加了網路的吞吐量
物理 IXP
而物理 IXP 就是真的有光纜
每家業者都有著眾多的節點，甚至有著自己的資料中心，提供各式各樣的服務
但是現在業者間不用互相喬攏，誰蓋光纖線誰出錢
只要大家一起挖馬路，從自己的節點蓋光纖到交換中心就好了
大家一起把網路線插到 IXP 的交換機上面，然後交換路由和流量(也就是跳線接入)
或是 IXP colo ，把自己的路由器直接放在 IXP 的機櫃裡面
然後搭配「進線服務」，把自己的外部連點和自己放在 IXP 機櫃的路由器，物理上面連接起來
「進線服務」是指 colo 了以後，雖然在 IXP 內有了節點。但是光有 IXP 內孤立的節點也沒用
還是要有光纜線連起自己和其他節點之間才行，這樣才能將自己的業務流量送入 IXP 裡面交換
進線服務，就提供了解決方案。他能幫忙你連接起 IXP 內的節點和自己的外部節點
進線服務和 IXP 自身幾乎同等重要。這篇文章 就吐槽了中華電信一直死守 TWIX 不讓其它人進線
連進 IXP LAN 的成本比直接蓋互連光纜還要高出 N 倍，也為台灣的畸形的網路環境推了一把(最近稍微好了一點，但還是遠遠比不上香港/新加坡/日本)
如果有一個 IX 不管是把封包送進去，還是把封包送出來都難如登天。那也沒什麼人願意在這邊交換
順帶一提「port接入、colo、跳線、進線」 分別是獨立不相干服務，甚至可能由不同提供商提供
以 STUIX 為例
STUIX 提供了「port 接入」、「colo」服務
是方電訊提供了「跳線」、「進線」和「colo」服務
要互相搭配使用
虛擬 IXP
虛擬 IXP 則是類似這張圖，「模擬」物理 IXP，讓業餘愛好者體驗接入 IXP 的感覺
- 隧道接入: 模擬直接由外部跳線接入。從自己外部的節點，直接連接到 IX 的交換機上
- VM 接入:
- VM本體: 模擬把自己的機器部屬在 IXP 裡面
- 乘載網路: 模擬外部進線服務，讓大家打隧道去自己其他的內網節點。通常被稱作「上網卡(eth0)」
和物理IX不同，虛擬IX 做為教育和實驗用途。他不會改善網路的吞吐量
以 Poema IX 為例，因為(除了Wifi接入的成員)，物理上仍依托於中華電信的電路
物理層面的網路拓樸結構沒有改變，因此網路的實際吞吐量也不會變化
不同於物理 IX 實際業務跑在物理光纖上面，上網卡單純用於管理路由器
虛擬因為業務都跑在隧道裡面，「上網卡」的網路品質就很重要了
如果乘載網延遲很高，就會導致這在這邊交換的延遲都被拉高
混合 IXP
還有一種IX: 混合IX。就是類似這種，混和了虛擬IX和實體IX，開放物理接入的同時允許業餘玩家用隧道/VM的方式接入
因為混合了兩種類型的接入成員
對於實體接入的成員，上網卡能 ssh 就好，延遲就不重要了。物理光纖更重要
但是對於虛擬接入的成員，因為業務都跑在隧道裡，延遲就變得很重要了。延遲太高會無法使用
虛擬接入的成員不改變物理拓樸，也不改變整個網路的吞吐量
因為實際的網路封包類似這樣流動，仍然依託於物理接入成員的線路
因此混合IX的規模通常更難以估算
IX 的上網卡
正式的物理 IX ，需要和「自己的其他內網節點」物理拉光纖線(使用跳線/進線服務)
比如 Google 和遠傳在 TPIX 交換流量，遠傳的用戶訪問 Gmail
Google 的 TPIX 節點需要和彰化機房物理上有拉光纖線
遠傳的 TPIX 節點也和自己機房有物理光纖，再拉光纖到各戶人家
所以物理 IX 是沒有「上網卡」這個概念的，都是真的物理線路
頂多給個 offband 網路，供 ssh 管理使用。但絕對不會在這裡面跑業務流量
虛擬 IX 和物理 IX 類似，同樣也有「跳線」、「進線」的問題。但這部是使用隧道來模擬的
而隧道必須跑在乘載網(IX VM 裡面通常叫做上網卡)上面。因此，乘載網的網路品質就變得很重要了
如果乘載網品質太差，大家過來的延遲都很高。那麼，在這邊交換的大家延遲都會很糟糕
以 Poema IX 為例。連出時，乘載網有「中華電信直連」、「WARP VPN(Cloudflare)」兩條線路
可以選擇適合的線路和自己的內網節點打隧道，降低一點延遲
但要注意的是，物理上仍依托於中華電信的電路
對虛擬 IX 來說，不管是模擬「跳線」、「進線」，在乘載網的角度上，連線對象都是「自己其他的內網節點」
Poema IX 提供的 IX VM 乘載網這條限制就是這樣來的: 禁止流量落地，通訊對象必須是自己其他的內網節點
KSKB 提供 VM 的目的很明確: 模擬物理 IX ，供大家測試和練習網路配置。
而不是免費丟給你一個 VM 隨便架服務，或是落地當成 VPN 出口節點來用
上乘載網的某些線路(比如大易網)是群友贊助的。所以，使用上也會有一些限制。比如說某些線路要登記 Dst IP 才能用
KSKB-IX
KSKB-IX 是「虛擬 IXP」，模擬公網的基礎設施
主要使用隧道和 VM 接入，供業餘愛好和體驗測試用
示意圖可以看到「VM接入」和「隧道接入」分別模擬的部分
主機硬體是一台規格不高的電腦 (4 core + 16G RAM)，給所有人都開 kvm 記憶體會不夠
因此 VM 接入的成員，只能提供 LXC VM(1core/512M 記憶體，合理使用禁止佔滿)
只能夠真的有需要才開 kvm (比如 RouterOS)
但不管是 KVM 或是 LXC，都能安裝 bird/frr 開轉發，扮演一個路由器的角色
虛擬 IXP 並不提供給商業用途使用，也不能長時間跑大流量占用...
有此需求請接入物理 IXP 或是商業性質的混合 IXP
若想測試和學習，或是增加 peer 數量，非常歡迎加入喔