Peering

 Nota: Não confundir com Peer-to-peer.

Peering (frequentemente traduzido como emparelhamento de redes ou troca direta de tráfego) é, no âmbito das redes de computadores e telecomunicações, a interconexão voluntária e direta entre duas redes de dados administrativamente independentes — formalmente constituídas como sistemas autônomos (ASNs) — para troca recíproca de tráfego entre os usuários e clientes de cada uma.

Sua característica econômica definidora é a ausência de compensação financeira mútua, operando sob o regime conhecido como settlement-free (também denominado bill-and-keep ou sender keeps all). Nesse modelo, nenhuma das partes remunera a outra pelo volume de tráfego trocado no enlace; cada organização aufere e retém receita exclusivamente a partir de seus próprios clientes finais. Embora a ampla maioria das conexões de peering opere sob gratuidade mútua, existe também a modalidade híbrida do peering pago (paid peering). Nessa modalidade, o escopo de rotas permanece limitado apenas aos clientes das partes envolvidas (sem concessão de trânsito global), mas uma rede compensa financeiramente a outra por volume de dados transmitido para acomodar assimetrias volumétricas severas de tráfego.

O peering difere fundamentalmente do trânsito IP. Na compra de trânsito, uma rede cliente remunera uma operadora de telecomunicações (upstream provider) para obter acesso universal à totalidade da Internet global (a chamada full routing table), conectando-se indiretamente à Default-Free Zone. No peering, a troca de tráfego restringe-se estritamente aos endereços e blocos de rede pertencentes aos próprios participantes e aos seus respectivos clientes diretos.

Como funciona

A Internet é composta por milhares de redes públicas e privadas independentes denominadas sistemas autônomos (AS), cada um identificado globalmente por um número exclusivo (ASN) e responsável por suas próprias políticas de roteamento. A interconexão entre sistemas autônomos ocorre fundamentalmente de duas formas:

1. Peering: duas redes trocam tráfego entre si de forma direta e para benefício mútuo, quase sempre sem custos;
2. Trânsito IP: uma rede contrata e remunera outra rede para obter conectividade irrestrita com o restante da Internet.

Para estabelecer uma ligação de peering, os operadores necessitam de uma conexão física compartilhada e de uma sessão lógica de roteamento exterior configurada através do protocolo Border Gateway Protocol (eBGP).

Durante a sessão BGP, cada rede anuncia (propaga) para a outra somente os prefixos IP de seus próprios usuários e de seus clientes que lhe pagam trânsito. Uma regra elementar do peering é que uma rede nunca propaga rotas aprendidas por meio de seus próprios provedores de trânsito para os seus parceiros de peering. Caso isso ocorresse, o parceiro poderia rotear pacotes gratuitos através da infraestrutura contratada da primeira, configurando vazamento de rotas (route leak) e uso indevido de trânsito não autorizado.

Motivações

A principal motivação para a realização de peering é econômica e operacional:

• Redução de custos com trânsito: ao desviar tráfego que transitaria por conexões pagas de operadoras terceiras para enlaces diretos e gratuitos, os provedores reduzem substancialmente suas despesas operacionais (OPEX);
• Desempenho e latência reduzida: o encaminhamento direto entre duas redes locais elimina saltos intermediários e contorna rotas longas ou congestionadas de operadoras de trânsito globais (tromboning), resultando em menor tempo de ida e volta (RTT);
• Redundância e resiliência: a presença de múltiplos acordos de interconexão confere caminhos alternativos diretos em caso de degradação ou rompimento de links de operadoras de trânsito;
• Controle de tráfego: permite que engenheiros de rede apliquem políticas granulares de engenharia de tráfego, direcionando fluxos sensíveis (como fluxo contínuo de mídia e voz sobre IP) por caminhos otimizados.

Tipos de interconexão física

O emparelhamento físico entre redes divide-se em duas categorias principais:

Políticas de peering e acordos

Cada operador de sistema autônomo estabelece uma política pública ou privada para definir sob quais condições aceita trocar tráfego. Essas políticas são habitualmente catalogadas no PeeringDB, uma base de dados global mantida pela comunidade de operadores de rede:

• Aberta (Open): a rede compromete-se a aceitar pedidos de peering de qualquer outro ASN presente na mesma instalação de IXP, sem impor requisitos mínimos de volume de dados ou restrições geográficas;
• Seletiva (Selective): a rede exige requisitos específicos para autorizar o enlace, tais como volume mínimo de tráfego sustentado, distribuição geográfica em múltiplos pontos de conexão, equipe de suporte técnico e centro de operações de rede (NOC) funcionando 24 horas por dia;
• Restritiva (Restrictive): a rede não aceita novos acordos de peering, postura comum entre operadoras globais de nível 1 (Tier 1), que preferem comercializar seu alcance vendendo trânsito IP às demais redes.

Informalidade e autorregulação

Ao contrário da maioria dos contratos de fornecimento do setor de telecomunicações, as interconexões de peering na Internet operam predominantemente de maneira informal.

Um estudo extensivo coordenado pela organização internacional Packet Clearing House (PCH), que avaliou dezenas de milhares de acordos de interconexão ativos em mais de uma centena de países, apurou que 99,93% dos acordos de peering em todo o mundo são informais (conhecidos como handshake agreements). Nesses casos, os participantes não assinam contratos legais formais, amparando-se em acordos de cavalheiros, confiança mútua e normas de boa convivência técnica da comunidade da Internet. Apenas 0,07% das interconexões analisadas possuíam instrumentos contratuais formalizados por escrito, geralmente celebrados entre corporações com exigências estritas de governança corporativa ou em jurisdições com regulação estatal de monopólio.

Engenharia de tráfego e BGP

A implementação prática de políticas de interconexão repousa nos atributos de roteamento e nas rotinas de segurança do BGP:

• Preferência Local (Local-Preference): atributo interno utilizado pelos administradores para ordenar a prioridade de saída do tráfego. Na prática operacional da engenharia de redes, as rotas são escalonadas em níveis estritos de precedência econômica:

 # Rotas aprendidas de clientes pagantes recebem a maior prioridade (ex.: valores de 200 a 300), pois geram receita direta para o operador;
 # Rotas recebidas de pares de peering gratuito recebem prioridade intermediária (ex.: valores de 150 a 200), assegurando que o roteador prefira enlaces de custo zero em detrimento de saídas pagas;
 # Rotas de trânsito IP recebem a prioridade base (ex.: valores de 100 ou 50), sendo utilizadas apenas como último recurso ou para alcançar destinos fora do cone de clientes e pares.

• Filtragem de prefixos e salvaguardas operacionais: a estabilidade do enlace exige filtros rígidos contra vazamentos de rotas e anúncios indevidos. Os operadores utilizam filtros gerados automaticamente a partir de bases de registro de roteamento (IRR, do inglês Internet Routing Registry) e limites máximos de prefixos aceitos (maximum-prefix limits) por sessão, prevenindo sobrecarga de memória na tabela de roteamento dos equipamentos.
• Segurança criptográfica de roteamento: a comunidade adota progressivamente mecanismos padronizados de proteção, destacando-se o RPKI (Resource Public Key Infrastructure) com validação de origem de rota (ROV), as funções BGP para contenção de vazamentos (RFC 9234) e a adesão às diretrizes do projeto internacional MANRS (Mutually Agreed Norms for Routing Security).

Desconexão (Depeering)

O processo pelo qual uma rede encerra unilateralmente uma interconexão voluntária com outra é denominado depeering. Como o peering baseia-se na percepção de reciprocidade e benefício mútuo, a relação pode ser desfeita quando uma das partes conclui que o equilíbrio operacional ou econômico se perdeu.

As motivações mais frequentes para o depeering incluem:

• Assimetria acentuada de tráfego: quando uma rede passa a enviar uma quantidade desproporcionalmente superior de pacotes em comparação com o que recebe (uma proporção comum é superior a 3:1 ou 5:1), o parceiro receptor pode alegar que está arcando desigualmente com custos de infraestrutura interna para descarregar o tráfego alheio;
• Disputa comercial: quando uma rede de grande porte decide que o parceiro possui tamanho ou demanda de tráfego suficientes para deixar de ser tratado como par gratuito e deve passar à condição de cliente pagante de trânsito IP.

Ao longo da história da Internet, episódios notórios de depeering entre grandes operadoras de trânsito (como disputas envolvendo Level 3, Cogent Communications, AOL e provedores de banda larga) ocasionaram situações temporárias de inalcançabilidade de prefixos para usuários de ambos os lados até a renegociação das condições operacionais.

O modelo "Donut" e a descentralização da Internet

Na arquitetura original da Internet comercial, o fluxo de tráfego estruturava-se de forma estritamente hierárquica: provedores locais compravam trânsito de provedores regionais, que por sua vez compravam trânsito de um grupo restrito de operadoras globais de primeira linha (Tier 1).

O modelo denominado donut peering descreve a transformação estrutural contemporânea da Internet, na qual redes de pequeno e médio porte, provedores regionais de conexão à Internet (ISPs) e grandes plataformas de distribuição de conteúdo (CDNs) passaram a se interconectar intensamente entre si nas bordas geográficas através de IXPs e PNIs locais. Essa malha descentralizada forma uma figura similar a um toroide ("donut"), cujo centro — o conjunto tradicional de redes de trânsito Tier 1 — é progressivamente contornado.

No Brasil, esse fenômeno foi expressivo a partir da década de 2010 com a proliferação de provedores regionais de banda larga em fibra óptica e a expansão do IX.br para dezenas de regiões metropolitanas, permitindo que a maior parcela do tráfego de dados nacional passe a ser trocada diretamente dentro do país, com redução de custos e independência em relação a rotas internacionais.

Referências

Ligações externas

• PeeringDB — Base global de dados de peering e interconexão de redes
• Portal oficial do IX.br — Brasil Internet Exchange
• Packet Clearing House (PCH) — Recursos e pesquisas sobre infraestrutura de roteamento e interconexão global

• Portal das tecnologias de informação
• Portal da tecnologia