Jaringan Tier 1

Jaringan Tier 1 adalah jaringan Protokol Internet (IP) yang dapat mencapai setiap jaringan lain di Internet secara eksklusif melalui interkoneksi tanpa biaya penyelesaian (juga dikenal sebagai peering tanpa biaya penyelesaian). Dengan kata lain, jaringan tier 1 dapat bertukar lalu lintas dengan jaringan Tier 1 lain tanpa membayar biaya pertukaran lalu lintas ke arah mana pun. Sebaliknya, beberapa jaringan Tier 2 dan semua jaringan Tier 3 harus membayar untuk mentransmisikan lalu lintas di jaringan lain.

Hubungan klasik (hierarkis) antara berbagai tingkat penyedia internet sebelum munculnya penyedia konten besar dan CDN

Tidak ada otoritas yang menentukan tingkat jaringan yang berpartisipasi dalam Internet. Definisi yang paling umum dan diterima dengan baik dari jaringan Tier 1 adalah jaringan yang dapat mencapai setiap jaringan lain di Internet tanpa membeli transit IP atau membayar untuk peering. Menurut definisi ini, jaringan Tier 1 harus menjadi jaringan tanpa transit (tidak membeli transit) yang melakukan peering tanpa biaya dengan setiap jaringan Tier 1 lainnya dan dapat mencapai semua jaringan utama di Internet. Tidak semua jaringan tanpa transit adalah jaringan Tier 1, karena memungkinkan untuk menjadi tanpa transit dengan membayar untuk peering, dan juga memungkinkan untuk menjadi tanpa transit tanpa bisa mencapai semua jaringan utama di Internet.

Sumber yang paling sering dikutip untuk mengidentifikasi jaringan Tier 1 diterbitkan oleh Perusahaan Renesys, tetapi informasi dasar untuk membuktikan klaim tersebut dapat diakses publik dari banyak lokasi, seperti database RIPE RIS, server Oregon Route Views, Packet Clearing House, dan lainnya.

Mungkin sulit untuk menentukan apakah sebuah jaringan membayar untuk peering atau transit, karena kesepakatan bisnis ini jarang informasi publiknya, atau tercakup dalam perjanjian kerahasiaan. Komunitas peering Internet secara kasar merupakan kumpulan koordinator peering yang hadir di titik pertukaran Internet di lebih dari satu benua. Subset yang mewakili jaringan Tier 1 dipahami secara kolektif dalam arti longgar, tetapi tidak dipublikasikan sebagai demikian.

Definisi umum jaringan Tier 2 dan Tier 3:
Jaringan Tier 2: Jaringan yang melakukan peering tanpa biaya dengan beberapa jaringan, tetapi masih membeli transit IP atau membayar untuk peering untuk mencapai setidaknya beberapa bagian dari Internet. 

Jaringan Tier 3: Jaringan yang hanya membeli transit/peering dari jaringan lain untuk berpartisipasi dalam Internet.

Sejak sekitar tahun 2010, organisasi hierarkis hubungan Internet ini telah berevolusi. Penyedia konten besar dengan jaringan pribadi dan CDN, seperti Google, Netflix, dan Meta, telah sangat mengurangi peran ISP Tier 1 dan meratakan topologi internet karena penyedia konten tersebut berinterkoneksi langsung dengan sebagian besar ISP lainnya, melewati penyedia transit Tier 1.

Jalur utama Internet asli adalah ARPANET ketika itu menyediakan routing antara sebagian besar jaringan yang berpartisipasi. Pengembangan program infrastruktur Inggris JANET (1984) dan Amerika Serikat NSFNET (1985) untuk melayani komunitas pendidikan tinggi negara mereka, tanpa memandang disiplin, menghasilkan tulang punggung NSFNet pada tahun 1989. Internet dapat didefinisikan sebagai kumpulan semua jaringan yang terhubung dan mampu bertukar datagram Protokol Internet dengan tulang punggung ini. Demikianlah bobot program NSFNET dan pendanaannya ($200 juta dari tahun 1986 hingga 1995) - dan kualitas protokol itu sendiri - sehingga pada tahun 1990, ketika ARPANET sendiri akhirnya dinonaktifkan, TCP/IP telah menggantikan atau membuat sebagian besar protokol jaringan komputer area luas lainnya di seluruh dunia menjadi tidak relevan.

Ketika Internet dibuka untuk pasar komersial, muncul beberapa penyedia jalur utama Internet dan akses berorientasi keuntungan. Arsitektur routing jaringan kemudian menjadi terdesentralisasi dan ini berarti kebutuhan akan protokol routing luar: khususnya, Protokol Gateway Perbatasan muncul. Penyedia Tier 1 ISP baru dan perjanjian peering mereka menggantikan NSFNet yang disponsori pemerintah, program itu secara resmi dihentikan pada 30 April 1995. Jaringan regional yang dipasok oleh NSFnet kemudian mencari untuk membeli konektivitas Internet berukuran nasional dari jaringan panjang swasta yang sekarang banyak itu.

Berjalan melalui peering
Sebuah perjanjian peering privat bilateral biasanya melibatkan tautan fisik langsung antara dua mitra. Lalu lintas dari satu jaringan ke jaringan lainnya kemudian terutama diarahkan melalui tautan langsung tersebut.

Sebuah jaringan Tier 1 mungkin memiliki berbagai tautan seperti itu ke jaringan Tier 1 lainnya. Peering didasarkan pada prinsip kesetaraan lalu lintas antara mitra dan sebagai akibatnya perselisihan mungkin timbul antara mitra di mana biasanya salah satu mitra secara sepihak memutuskan tautan untuk memaksa yang lain ke dalam skema pembayaran. De-peering yang mengganggu seperti itu telah terjadi beberapa kali selama dekade pertama abad ke-21. Ketika ini melibatkan jaringan dalam skala besar yang melibatkan jutaan pelanggan, ini mungkin secara efektif membagi sebagian Internet yang melibatkan operator tersebut, terutama jika mereka memutuskan untuk melarang routing melalui rute alternatif. Ini bukan masalah teknis tapi masalah komersial di mana perselisihan keuangan diperebutkan dengan menggunakan pelanggan pihak lain sebagai sandera untuk mendapatkan posisi negosiasi yang lebih baik. Dalam kasus terburuk, pelanggan tunggal dari setiap jaringan tidak akan bisa mencapai jaringan lain sama sekali. Pihak yang memutuskan peering kemudian berharap bahwa pelanggan jaringan lain akan lebih terpengaruh oleh keputusan tersebut daripada pelanggan mereka sendiri yang pada akhirnya dapat menyelesaikan negosiasi tersebut untuk kepentingan mereka. ISP tingkat rendah dan pihak lain yang tidak terlibat dalam sengketa tersebut mungkin tidak terpengaruh oleh partisi tersebut karena biasanya terdapat beberapa rute ke jaringan yang sama.

Perselisihan yang dirujuk juga biasanya melibatkan peering bebas transit di mana satu pemain hanya bertukar data dengan yang lain yang melibatkan jaringan masing-masing, tidak ada data yang melalui jaringan lain yang ditujukan ke bagian lain dari Internet. Menurut definisi yang ketat tentang peering dan definisi yang ketat tentang jaringan Tier 1, jaringan Tier 1 hanya melakukan peering dengan jaringan Tier 1 lain dan tidak memiliki rute transit yang mengarah ke mana pun. Secara lebih praktis, jaringan Tier 1 berfungsi sebagai jaringan transit untuk jaringan tingkat lebih rendah dan hanya melakukan peering dengan jaringan Tier 1 lain yang menawarkan layanan yang sama dalam skala yang memadai, secara efektif menjadi "mitra" dalam arti sesungguhnya dari kata tersebut. Lebih tepatnya, peering berarti pertukaran jumlah data yang adil dan setara antara dua jaringan, perjanjian yang tidak melarang adanya kontrak pembayaran untuk transit yang ada di antara pihak yang sama. Mengenai routing, peering tanpa biaya penyelesaian melibatkan kondisi yang melarang penyalahgunaan jaringan yang lain dengan mengirimkan lalu lintas yang tidak ditujukan ke jaringan itu sendiri (misalnya untuk transit). Namun, perjanjian transit biasanya akan menangani paket keluar seperti itu. Penyedia Tier 1 lebih sentral dalam tulang punggung Internet dan hanya akan membeli transit dari penyedia Tier 1 lain, sambil menjual transit kepada penyedia dari semua tingkatan. Karena jaringan mereka yang besar, penyedia Tier 1 sering tidak berpartisipasi dalam Bursa Internet publik tetapi lebih suka menjual layanan transit kepada peserta seperti itu dan melakukan peering privat.

Pusat kolokasi sering menjadi tuan rumah koneksi peering privat antara pelanggannya, penyedia transit Internet (Tier 1) dan penyedia cloud. Dalam definisi yang paling logis, penyedia Tier 1 tidak akan pernah membayar untuk transit karena himpunan semua penyedia Tier 1 menjual transit kepada semua penyedia tingkat lebih rendah di mana pun, dan karena semua penyedia Tier 1 melakukan peering dengan setiap penyedia Tier 1 lainnya di seluruh dunia dan, perjanjian peering memungkinkan akses ke semua pelanggan transit, ini berarti bahwa jaringan Tier 1 tersebut mencakup semua host di mana saja yang terhubung ke Internet global. Dengan demikian, berdasarkan perjanjian peering, semua pelanggan dari setiap penyedia Tier 1 sudah memiliki akses ke semua pelanggan dari semua penyedia Tier 1 lain tanpa penyedia Tier 1 itu sendiri harus membayar biaya transit kepada jaringan lain. Secara efektif, biaya transit aktual yang ditanggung oleh penyedia A atas nama penyedia B secara logis identik dengan biaya transit yang ditanggung oleh penyedia B atas nama penyedia A yang pada akhirnya tidak ada pembayaran yang diperlukan.

Peningkatan Jaringan Hyperscale dan CDN
Struktur hierarki tradisional internet diuji oleh munculnya penyedia konten dan cloud hyperscaler. Para penyedia ini telah menjadi sumber utama lalu lintas internet global, dan sebagai respons, telah membangun infrastruktur jaringan global mereka sendiri yang beroperasi sejajar dengan, dan dalam banyak kasus melewati, tulang punggung tradisional Tier 1.

Beberapa perusahaan hyperscale khususnya Google (Youtube, Cloud), Meta (Facebook, Instagram), Amazon (AWS, Prime Video), Microsoft (Azure, Xbox), dan Netflix adalah sumber dominan dari lalu lintas ini, menyumbang sekitar 75% dari semua bandwidth internasional yang digunakan pada tahun 2024. Hal ini menandai pergeseran signifikan dari internet sebelumnya, di mana sumber lalu lintas lebih tersebar. Konsentrasi lalu lintas memberikan insentif ekonomi untuk membangun infrastruktur mereka sendiri. Ketika sebagian besar lalu lintas pengguna akhir ditujukan hanya kepada beberapa jaringan, nilai koneksi tran

sit tunggal ke "seluruh internet" menurun untuk ISP akses. Lebih efisien bagi ISP tersebut untuk berhubungan langsung dengan sumber lalu lintas utama, sebuah dinamika yang mengurangi nilai produk transit inti yang ditawarkan oleh Tier 1 dan memicu munculnya interkoneksi langsung dan penempatan konten on-net.

Sebagai respons terhadap generasi lalu lintas mereka, hyperscalers telah melakukan investasi substansial dalam membangun tulang punggung global pribadi mereka sendiri, yang dalam skala dan kompleksitasnya dapat menandingi atau melampaui yang dari ISP Tier 1 tradisional. Infrastruktur ini memiliki beberapa komponen kunci:

Pusat Data Global dan Wilayah Awan: AWS, Microsoft Azure, dan Google Cloud Platform mengoperasikan ratusan pusat data yang diorganisir menjadi puluhan "wilayah awan" dan "zona ketersediaan" yang berbeda secara geografis di seluruh dunia. Fasilitas ini membentuk pusat-pusat inti dari jaringan mereka.Tulang Punggung Serat Optik Pribadi: Pusat data global ini dihubungkan oleh jaringan serat optik pribadi yang luas. Lalu lintas antara wilayah di tulang punggung ini misalnya, antara dua VPC dalam koneksi peering VPC antar-regional di enkripsi dan tetap berada di jaringan pribadi penyedia, tanpa melewati internet publik.

Investasi Kabel Bawah Laut: Secara historis, pembangun jaringan akan menyewa kapasitas pada kabel komunikasi bawah laut yang dimiliki oleh konsorsium telekomunikasi atau penyedia Tier 1. Hari ini, penyedia konten adalah investor utama dalam konstruksi kabel komunikasi bawah laut baru, yang diperkirakan akan memasuki layanan antara tahun 2023 dan 2025. Secara khusus, Google diyakini mengoperasikan tulang punggung global terbesar di dunia saat ini, dengan setidaknya 31 kabel bawah laut, sebagian besar dimiliki secara pribadi. Perubahan ini dalam ekonomi kepemilikan telah mengubah hubungan tradisional pelanggan-penyedia, karena hyperscalers sekarang memiliki pasangan serat berlebih pada kabel mereka yang dapat, pada gilirannya, dijual atau diperdagangkan dengan jaringan lain, termasuk Tier 1 dari mana mereka dulunya menyewa.

Untuk mengirimkan konten kepada pengguna akhir dengan latensi dan biaya yang lebih rendah, hyperscalers menggunakan dua strategi utama untuk melewati model transit tradisional dan memindahkan layanan mereka lebih dekat ke tepi jaringan.

Peering Ekstensif: Seperti yang diuraikan sebelumnya, hyperscalers mengejar kebijakan peering terbuka, membangun koneksi di IXPs dan melalui interkoneksi jaringan swasta (PNIs). Strategi ini adalah respons terhadap biaya bandwidth transit IP, yang dapat berbeda signifikan antara wilayah. Dengan berhubungan langsung dengan ISP akses, seorang hyperscaler memindahkan lalu lintas yang seharusnya pergi ke penyedia transit, meningkatkan kinerja dan mengurangi pengeluaran operasional.

Penyimpanan On-Net: Strategi lain melibatkan penyedia konten menempatkan server fisik cache langsung di dalam pusat data jaringan akses. Hal ini melokalisasi lalu lintas, memastikan bahwa konten populer dapat disajikan kepada pengguna tanpa perlu melintasi batas jaringan eksternal. Dua contoh paling menonjol adalah:

Netflix Open Connect (OCA): Netflix menyediakan ISP konsumen yang memenuhi ambang batas lalu lintas tertentu dengan Perangkat Open Connect (OCAs) secara gratis. Ini adalah server penyimpanan berkapasitas tinggi yang Netflix kirim ke ISP. ISP menyediakan ruang rak, daya, dan sesi BGP ke OCAs. Selama jam sibuk, Netflix mengisi kembali cache dengan konten regional paling populer. Ketika seorang pelanggan dalam jaringan ISP tersebut memutar video, aliran disajikan langsung dari OCA lokal di dalam jaringan penyedia mereka sendiri, mengurangi kebutuhan ISP untuk menarik lalu lintas dari tautan transit hulu dan meningkatkan pengalaman menonton.

Google Global Cache (GGC): Google mengoperasikan program serupa untuk kontennya yang memiliki bandwidth tinggi, terutama YouTube dan GCP. Google menyediakan perangkat keras GGC gratis kepada ISP yang memenuhi syarat, yang menginstal node-node tersebut di jaringan mereka. ISP membuat sesi BGP dengan node GGC dan mengumumkan awalan alamat IP pengguna mereka. Sistem manajemen lalu lintas Google kemudian menggunakan informasi ini, bersama dengan kueri DNS pengguna, untuk mengarahkan pengguna ke node GGC lokal untuk konten populer. Hal ini menjaga lalu lintas lokal, mengurangi biaya operasional ISP, dan mengurangi laten

si untuk pengguna.
Perubahan struktural pada aliran lalu lintas internet telah mendorong peninjauan ulang peran dan definisi jaringan Tier 1. Sementara model klasik tersebut tidak usang, dominasinya telah berkurang, dan fokus bisnisnya telah bergeser ke perusahaan sebagai respons terhadap munculnya tulang punggung hyperscale.

Diskusi umum di kalangan insinyur jaringan adalah apakah jaringan hyperscale seperti Google, Amazon, dan Microsoft sekarang harus dianggap sebagai Tier 1. Dalam hal infrastruktur fisik backbone serat global, kepemilikan kabel bawah laut, dan titik kehadiran jaringan mereka sebanding, atau dalam kasus Google jauh melampaui, jaringan tradisional Tier 1. Mereka juga sebagian besar "transit-free," yang berarti mereka tidak membeli jumlah transit yang signifikan untuk mencapai tujuan.

Namun, mereka tidak cocok dengan definisi fungsional jaringan Tier 1 karena tujuan utama mereka bukanlah untuk menjual transit IP universal kepada pihak ketiga. Jaringan mereka dibangun untuk melayani aplikasi mereka sendiri, dan peering mereka yang luas adalah strategi distribusi yang dirancang untuk mengoptimalkan pengiriman tersebut.

Oleh karena itu, alih-alih menggantikan Tier 1, para hyperscalers telah menciptakan kategori jaringan inti internet yang berbeda, paralel. Inti internet modern lebih sedikit dalam hierarki yang ketat dengan Tier 1 di puncak, dan lebih sebagai ekosistem kompleks di mana dua jenis backbone global berskala besar (Tier 1 dan Hyperscale) saling terhubung satu sama lain dan dengan ribuan jaringan lebih kecil di bawah mereka.

Jaringan Tier 1 regional
Poin yang sering diperdebatkan tentang jaringan Tier 1 adalah konsep jaringan Tier 1 regional. Jaringan Tier 1 regional adalah jaringan yang tidak bebas transit secara global, tetapi tetap mempertahankan banyak perilaku klasik dan motivasi jaringan Tier 1 dalam suatu wilayah tertentu.

Skenario khas untuk karakteristik ini melibatkan jaringan yang merupakan perusahaan telekomunikasi incumbent di negara atau wilayah tertentu, biasanya terkait dengan sejumlah monopoli yang didukung pemerintah. Di dalam negara atau wilayah asal mereka, jaringan-jaringan ini menjaga kebijakan peering yang meniru jaringan Tier 1 (seperti kurangnya keterbukaan terhadap hubungan peering baru dan memiliki peering yang ada dengan setiap jaringan besar lainnya di wilayah tersebut). Namun, jaringan ini kemudian dapat berkembang ke negara, wilayah, atau benua lain di luar wilayah inti operasinya, di mana mereka dapat membeli transit atau peering secara terbuka seperti jaringan Tier 2.

Contoh yang sering dikutip dari perilaku ini melibatkan operator telekomunikasi incumbent di Australia, yang tidak akan berpeering dengan jaringan baru di Australia dalam keadaan apa pun, tetapi yang akan memperluas jaringan mereka ke Amerika Serikat dan berpeering secara terbuka dengan banyak jaringan. Contoh yang lebih sedikit ekstrem dari persyaratan peering yang jauh lebih sedikit untuk wilayah di mana jaringan berpeering, tetapi tidak menjual layanan atau memiliki pangsa pasar yang signifikan, relatif umum di antara banyak jaringan, bukan hanya jaringan Tier 1 regional.

Meskipun klasifikasi Tier 1 regional memiliki beberapa kelebihan untuk memahami motivasi peering dari jaringan tersebut dalam berbagai wilayah, jaringan-jaringan ini tidak memenuhi persyaratan jaringan Tier 1 global yang sejati karena mereka bukan bebas transit secara global.