インターネットエクスチェンジ()とは、インターネットの中核を成す施設であり、プロバイダ (ISP)、インターネットデータセンター (IDC) や、国家間の通信を交換するための相互接続ポイントである。略称 IXまたはIXP。インターネット相互接続点(インターネットそうごせつぞくてん)とも呼ばれる。
概略 インターネットに接続するためには、インターネットに参加している他の全てのネットワークと接続するための回線が必要である。しかし、世界中のISPを直接相互接続することは不可能である。そこでISPは、複数の接続回線を1つにまとめる、低コストで多数のISPと隣接関係を持つ、などの目的でIXに接続することにより、インターネットを構築している。技術的には、LAN接続と同様にレイヤ2スイッチを用いて、各ISPのボーダールーターを相互に接続してトラフィック交換を行う形態がほとんどである。
レイヤ3スイッチやルーターを用いて構築されたレイヤ3IX (L3IX) と呼ばれるネットワークも存在するが、こちらはIXというより実態は部分トランジットであり、一般にはIXには分類されない。L3IXでない、ということを強調するために、一般のIXをL2IXと呼ぶこともある。
加盟、接続には一定の条件を課されることが多い。ほとんどの場合ルーティングにはBGPが要求される。
地域IX
かつての日本国内のインターネットトラフィックは東京大手町に一極集中していたものの、東日本大震災を経て南関東直下地震のリスクが再確認され、二重化のためにネットワーク設備やデータセンターを含めた大阪への分散が進んでいる。また大阪でのトラフィック交換が活発となったため、日本のIXでは大阪でしか直接繋がないというアジア系事業者も登場している関西のISP から見た大阪 p.11 オプテージ 2022年。一方、東京と大阪以外の地方では災害等により分断された時のための対策や地域内の効率的かつ低遅延なトラフィック交換が十分なされていない状態となっている。
地域IXの効用を充分享受するためには利用者にインターネットを提供する多くのISPと地域にあるデータセンターが超大容量のバックボーン回線を以ってそこに接続する必要があるものの、大手プロバイダーは自前で全国網を構築している所が多く、また地方プロバイダーも県内の回線より地方から東京への回線の方が安くなっているとされ地域IXの実情と課題 IXの現状と新たなる展開 ーサステナブルなIXを⽬指してー p.8 グローバルネットコア 2021年、またインターネットコンテンツを提供するデータセンターも東京と大阪に集中しており地域内の折り返しのトラフィックが少なく、また国際回線の海底ケーブルの陸揚げ局も関東地方の北茨城(茨城県)と南房総(千葉県)、近畿地方の志摩(三重県)に集中している政府、海底ケーブル拠点を分散 安保・災害リスク低減へ 産経新聞 2022年1月4日ため、あえて地域IXに接続しルートを設定するコストに対するメリットが少ない状態となっている。
また、ネットワーク同士の接続を行うためのピアリングやIPトランジットでは単に地域IXに物理的に接続するだけでなく、BGPなどによりAS間の経路を設定を行う必要がある。しかしながら現実的には契約上の問題、ポリシーの問題、企業の資本関係などの理由でIX接続を果たしてもピアリングができない場合も存在する。このため、異なるプロバイダ同士でデータをやりとりする場合、物理的な距離が近くても、IPパケットははるばる東京まで往復して戻ってくることが多いといった無駄が発生している。
その他、ISPの寡占化やISP同士の合併や仮想固定通信提供者の登場によるISPバックボーンの大型化とCDNのような大規模コンテンツプロバイダの登場により、2010年代以降はトラフィック交換が東名阪札仙広福といった拠点でのプライベートピアリング・トランジットに移行しており、また各ネットワークの内部に置く配信データのキャッシュ(CDNキャッシュ)も一般的となり、IXを通じたトラフィックの交換は全体の一部に過ぎなくなっている。
IXの技術 IXにおける遅延 現在のIXは、ほとんどがレイヤ2スイッチを用いて構成されており、装置内での遅延はほとんど発生しない。しかし、回線試験において、IXで遅延やパケットロスがあるように見受けられる場合には以下のような原因が考えられる。 ISPがIXに接続している契約帯域が不足している場合。実際の通信にロスが発生している。帯域の増強またはトラフィックの迂回が必要。 IXに接続しているISPルータがICMP time exceededの返答を低優先度にて行う仕様である場合。IXを通過する通信には影響はなく障害ではない。この場合tracerouteの結果のうち特定のルータからのRTTだけが遅いので区別がつく。 また、一般的に用いられるtracerouteコマンドではレイヤ2IXは表示されないためIX内での遅延は直接測定できない。
IXのプロトコル イーサネットのレイヤ2スイッチを用いる以外に、MPLSを使った光IXやMPLS IXなどがある。いずれもIX側にてISP-ISP間のパスを設定する必要がある。
IXとパケット長
日本ではISPごとに使われるIPパケットの最大長(MTU値)が異なっているものの、日本の主要なIXのMTU値は基本的に1500バイトとなっている- IXに接続する際に推奨されるルータの設定について - JANOG 2018年3月16日。海外のIXでは1500バイトよりも大きなジャンボフレームに対応するIXが登場している(IXでJumbo Frame!? p.6-7 インターネットマルチフィード/NTTコミュニケーションズ 2012年Netnod's IXP Architecture NetnodやSIX Seattle (Jumbo) PeeringDB、IPTP NetworksのJumboIXJumboIX Peru PeeringDBなど)。
IXの歴史 国内IXの登場 当初日本では国内ISP間における海外周りのトラフィックが問題となっており、1994年には国内経路の交換を目的として日本初の実験的IXであるNSPIXP-1が東京に誕生したWIDE PROJECT 2005 annual report 第 XXXIII 部 IX の運用技術 p.459-462 WIDEプロジェクト 2005年。NSPIXP-1は当初レイヤ3 IXとなっていたがレイヤ3 IXでは各ISPによる経路制御が難しく、NSPIXP-1はその後フルメッシュ方式のレイヤ2 IXへと移行した。
1996年にはNSPIXP-1の後継として、より広帯域なNSPIXP-2が登場し、NSPIXP-1は1997年に終了となった。NSPIXP-2ではNSPIXP-1と異なりバイラテラル方式を採用し、各ISPがIXでIPトランジットサービスを行うことが可能となったインターネット歴史の一幕:日本の最初のIX、NSPIXP-1 中村修 2011年7月。
ATM IXの登場 データリンク層(レイヤ2)において可変長パケットのイーサネットを置き換える固定長パケットの ATM (Asynchronous Transfer Mode) が考案され、国内では1994年11月にNTTが ATM によるセルリレー (CR) 網をバックボーンとして用いたフレームリレー (FR) サービスを開始し、またその後、他の通信会社もバックボーン等にATMを用いるようになり平成9年版 通信白書 - 第1章 平成8年情報通信の現況 - 1 国内情報通信の動向 総務省 1997年、1997年9月にはATM により相互接続を行う商用 ATM IX の「メディアエクスチェンジ」(MEX) が登場した。
しかしながらその後レイヤ2では ATM が衰退し、前述の MEX も ATM IX からレイヤ3 IX へと移行していった。
商用イーサネットIXの登場 商用IXでも実験的なNSPIXP-2と同様のイーサネットIXが登場することとなった商用IX JPIXの誕生 日本ネットワークインフォメーションセンター 2013年11月。当時、IXの商用化は急増するトラフィック需要に見合った拡大のための資金を得るために必要だったとされているインターネット白書2001 - IX事業者動向 急速なトラフィックスケールの拡大で地域分散、国際化など次世代IXの模索が続く p.234 インターネット白書編集委員会 2001年7月1日 。1997年7月、KDDらは日本インターネットエクスチェンジ (JPIX) を設立しインターネット相互接続会社「日本インターネットエクスチェンジ」が7月設立 Impress 1997年6月23日、同11月より東京で商用IXサービスを開始したJPIXが商用IXサービスを11月27日より開始 Impress 1997年11月26日。
同1997年にはNTTとIIJらもインターネットマルチフィードを設立し、インターネットマルチフィードは2001年に東京で商用IXサービスのJPNAPを開始している。また同2001年には米国のPihana Pacificが東京にデータセンターを開設し、Pihana Pacificはそのデータセンターにハウジングする顧客が任意のキャリアを使えるようにするために独自のIXを開始した米Pihana Pacific、日本で商用IX事業に参入 Impress 2000年11月30日ピハナ・パシフィック、東京にデータセンターを開設 Impress 2001年2月23日。翌2002年にはPihana Pacificがエクイニクスに買収されたi-STT、ピハナを合併 エクイニクス、投資も合意 共同通信 2002年10月3日。
2003年6月にはソフトバンクBBがBBIXを設立し、BBIXも同年9月より東京で商用IXサービスを開始したBBIX株式会社のIXサービス提供開始について BBIX 2003年7月24日。
地域IXの登場 1990年代後半から2000年代には情報通信に力を入れる地方自治体が増えて県内バックボーン回線(地域情報ハイウェイ)の整備を行うようになり、それと共に地域IXが盛り上がっていった。
例えば沖縄では、1996年に内閣府において沖縄の地域経済の自立を目指した沖縄政策協議会が結成され沖縄政策協議会 再開以前の開催実績 内閣府、そこで郵政省が「沖縄マルチメディア特区構想」を、通産省が「沖縄デジタルアイランド構想」を提案し『朝日新聞縮刷版 第903号』 朝日新聞 1996年『琉球大学經濟研究 第 74~77 号』 琉球大学 2007年、1998年に沖縄県がそれらを基にした沖縄マルチメディアアイランド構想を策定し、同年には「沖縄地域インターネットエクスチェンジ接続実験」(OIX実験、後のOIX) が開始された。2006年にはBBIXも沖縄に拠点を設けているBBIX沖縄でのサービス開始について ~本年9月から沖縄エリアを対象とするIXサービスを提供開始~ BBIX 2006年7月21日。
その他の地域でも、2002年に岐阜情報スーパーハイウェイを整備中の岐阜県と国際海底ケーブルの陸揚げ局のある三重県が共同で地域IXのGCIXを設けた岐阜県、三重県らが共同で商用地域IXを設立~NTTコム、KDDIも参加 Impress 2002年4月18日地域IXはインターネットの問題を解決するのか? Impress 2002年5月13日ほか、2004年にBBIXがふくおかギガビットハイウェイ福岡県、民間企業が無料で使える高速IPバックボーンを構築 Impress 2001年11月9日と日韓国際回線KJCN日本テレコム、韓国テレコム、九州電力、NTT Comが、“日本-韓国ケーブル・ネットワーク”の運用を開始 ASCII 2002年3月22日のある福岡に拠点を設けていたBBIX福岡でのサービス提供開始について ~本年10月より福岡・姪浜にてサービスを開始予定~ BBIX 2004年6月30日。
地域IXは特に東京から距離の遠い地方においてバックボーンの共同調達のために重要となっていたが、本州では東京への回線が安くなるにつれて地方IXブームが下火となっていった。
分散化およびリモート接続 分散型IXの登場 実験的分散IXでは1997年に東京のバックアップとして大阪に新たな実験的IXのNSPIXP-3が構築されたが、NSPIXP-3ではこれまでの一箇所に設置する集中型ではなく複数の場所に設置する分散型の構造が採用された。また、2003年には東京のNSPIXP-2も狭域の分散型へと移行し、その名前が DIX-IE へと改められた。
商用分散IXでは2001年にJPIXがベイエリアへと進出し、既存の大手町との分散型IXとなったJPIXが第2のIX「ベイエリアJPIX」を稼働,2001年からの全国展開の第一歩に 日経BP 2000年12月9日。また前述のJPNAPも同2001年にNTTコミュニケーションズ大手町ビル内と東京サンケイビル内の分散型IXとして登場していた分散型インターネット相互接続サービス(JPNAP)のサービスメニューの決定について インターネットマルチフィード 2001年2月14日。
広域分散型IXの登場 実験的広域分散IXでは1999年に地域IX関係者らによってATM交換網のJapan Gigabit Network (JGN) を使った「地域間相互接続プロジェクト」(RIBB、TAO JGN-G11012) が立ち上げられた後、2001年に三菱総合研究所とインテック・ウェブ・アンド・ゲノム・インフォマティクスによって広域分散型IXを研究する次世代IX研究会が立ち上げられ三菱総合研究所など、「次世代IX研究会」を発足 Impres 2001年10月19日、次世代IX研究会はこの地域間相互接続プロジェクトに参加する各組織を相互接続する広域分散IXの実証実験を行った。その後、2004年にJGNの後継としてイーサネット網のJGN IIが登場し、JGN IIにおいても広域分散IXに対応する「地域間相互接続プロジェクト II」(RIBB II、JGN2-A16020) が登場した広域分散 IX を利用した地域間相互接続実験 次世代IX研究会 2006年1月19日。
商用広域分散IXでは2001年にJPIXが名古屋に拠点を設けJPIXとKMN、名古屋地区で名古屋JPIXをスタート RBB TODAY 2001年3月30日、東京と名古屋を繋げて広域IX化を行ったIX プロバイダー JPIX が第 2 名古屋サイトを新設 IX 分散化、冗長化を強化 日本インターネットエクスチェンジ 2011年12月8日。2002年には日本テレコム(後のソフトバンクテレコム)がMPLSを用いた商用広域分散型IXのmpls ASSOCIOを開始したMPLS技術で広域分散型のIX機能を提供 日本テレコムがデータ伝送サービス「mpls ASSOCIO」開始 Impress 2002年10月8日。また前述のBBIXも2003年に全国分散型IXを目指して設立された(最初期は東京のみ)BBIX株式会社設立に関するお知らせ ソフトバンク 2003年6月6日。
国際化 2000年に第26回主要国首脳会議(沖縄サミット)でグローバルなネットワークの促進を目指すグローバルな情報社会に関する沖縄憲章(仮訳) 外務省「グローバルな情報社会に関する沖縄憲章」が策定されると、同時期に日本政府が沖縄経済振興21世紀プランの中で沖縄にグローバルなIXの設立を目指す沖縄国際情報特区構想を策定した「沖縄経済振興21世紀プラン」 最終報告 内閣官房内閣広報室 2000年8月。しかしながらこのグローバルなIXは長らく実現されることがなく、沖縄県は2005年になってようやくその沖縄国際情報特区の実現性を調査しはじめ、2010年になってやっと沖縄と香港を結ぶ沖縄GIXが設立されることとなった沖縄と香港をつなぐ海底ケーブルの可能性 ITmedia 2012年8月15日(なお沖縄は1999年には既に国際海底ケーブルが陸揚げされており香港と繋がっていた海底ケーブルネットワーク(1) KDDIのインフラ Impress 2001年10月4日)。しかしながら2013年になっても沖縄GIXは低調のままとなっており、2014年にGIX沖縄の運営会社の沖縄GIXは出資元の沖縄クロス・ヘッドへと吸収された「沖縄クロス・ヘッド株式会社」の紹介 沖縄ITイノベーション戦略センター(なお2017年に沖縄クロス・ヘッドとJPIXは提携を行って国内IXの『JPIX 沖縄』を開始している通信環境、東京同等に JPIX 地方初、沖縄に接続拠点 琉球新報 2017年7月11日)。また、沖縄県は沖縄をアジアの情報通信拠点化にするためとして国際海底ケーブルの (ASE) 等の陸揚げを計画しアジア向け企業 集積 情報通信拠点化へ 光回線陸揚げ計画 琉球新報 2013年9月28日、2016年になってそのASEは沖縄ブランチを追加した成長へのスパイラル with アジア ~ 沖縄県の IT 戦略 ~ p.9 アジア沖縄iDC協議会 2016年7月7日。
その後、日本の大手IXでも日本から海外IXへのリモートピアリングサービスが登場していった。2014年にはBBIXが東アジアにおいて国際間でリモートピアリングするための「Smart IXサービス」を開始したBBIX株式会社 ブロードバンドタワー。また自社IXだけでなく他社IXまでリモートピアリングするサービスも登場した。2021年にはBBIXが「リモートピアリング」の提供を開始し海外のIX事業者経由でのピアリングを可能にする「リモートピアリング」を提供開始 BBIX 2021年4月1日、JPIXも「海外IX接続サービス」の提供を開始したJPIX 新サービス紹介シリーズ(その4)「海外IX接続サービス」 a-train 2021年6月23日。
また同2021年には香港の PCCW Global がソフトウェア定義相互接続 を使った IX-as-a-Service を開始し、JPNAPやBBIXなどの 海外IX へのリモートピアリングに対応したPCCW Global Launches On-Demand Access To Leading IX Platforms Through Console Connect PCCW Global 2021年7月21日。
IPv6への対応 1999年にIPv6用の実験的IXであるNSPIXP-6が登場し、2002年には同様のJPNAP6が登場した。
その後、IPv4アドレスが枯渇に近づくと、各IXにおいてIPv4/IPv6のデュアルスタックが一般的となっていった。2008年4月にはJPNAPがIPv6へと標準対応しJPNAPサービスにおけるIPv6への本格対応について インターネットマルチフィード 2008年3月25日、同年11月にはJPIXがIPv6へと正式対応したJPIX IPv6 正式サービス開始 日本インターネットエクスチェンジ 2008年9月1日。しかしながらIPv6の普及率はまだ低く、IXではIPv4とIPv6の違いを吸収して交換できるようにする機運が高まっていった。これには2010年に発表されたソフトバンク/BBIXの「IPv6 for Everybody!」構想IPv6によるインターネットの利用高度化に関する研究会(第12回)配布資料 - 資料12-4 ソフトバンクグループのIPv6戦略 p.9 BBIX/ソフトバンク 2011年、同2010年より開始されたJPIXのIPv6v4 エクスチェンジサービスの実証実験JPIX、IPv6上でIPv4サービスを実現する「IPv6v4エクスチェンジサービス」の実験を開始 RBB TODAY 2010年7月8日などがあった。
その後、IXとは直接関係ないものの、日本のIX各社は仮想固定通信提供者 (FVNE、固定通信でのVNE) を兼ねるようになっていった。このFVNEはNTT東西の光回線サービス「フレッツ光」が2011年以降に提供しているIPv6接続の ネイティブ方式 (IPoE) などに使われている。FVNEを兼ねるようになったIX会社は当初BBIX提供のBBIX社とJPNAP提供のインターネットマルチフィードだけであったが、2023年にはIXのJPIX社とFVNEのJPNE社の合併も起きている合併後の商号等に関するお知らせ JPIX 2022年12月7日。
更なる増速
2012年にJPNAPは100GbEポートの提供を開始しJPNAP、100ギガのIXサービスを7月開始~ドワンゴ、IIJ、NTT Comが利用予定 Impress 2012年5月31日、2014年にJPIXも100GbEポートの提供を開始したIX プロバイダー JPIX が IX ポートサービス 「100 Gigabit Ethernet ポート」を正式メニューに追加 Brocade MLXe シリーズを採用 JPIX 2014年7月9日。BBIXも、2019年1月に開設した「BBIX東京第7センター」で100G Ethernetでの接続に対応している。
2022年にはJPNAPが400GbEポートの提供を開始したアジア初、400GbEによるIXへの接続サービス、「JPNAP東京」で提供開始~マルチフィード Impress 2022年7月28日。BBIXも、2026年1月に開設した大阪の拠点「BBIX大阪第10センター」で400G Ethernetでの接続に対応している。
福岡への進出 もともと福岡には3DCG系やゲーム系の企業が集まっており地方都市での3DCG制作 福岡での可能性を探る Born Digital 2013年10月23日、前述のようにBBIXの拠点も設置されていたこともあった。
その後、時代が代わり、モバイル通信において低遅延な第5世代移動通信システム (5G) が登場すると、その低遅延性を活かした産業用途が見込まれるようになり、よりエッジ(端末側)に近い地方データセンターと共に地域IXも再度注目されるようになっていった。2020年にはBBIXが総務省の事業によって福岡IXなどの調査を請け負って第●次地域IXブームの到来?! ~地域の地域による地域のためのIX~ JANOG 2021年福岡の拠点を設けBBIX、QTnetのデータセンター内に「BBIX福岡センター」を開設 日経新聞 2020年7月1日、またそれ以外のJPNAPも2021年にQTnetとインターネットマルチフィード、JPNAP 福岡サービスをQTnetデータセンターで2021年1月より提供開始 日経新聞 2020年10月20日、JPIXも2022年に福岡の拠点を設けたJPIX、九州・QTnetのデータセンターでIXサービス「JPIX福岡サービス」を提供 Impress 2022年1月25日。
IXの一覧 太字は三社以上が100G以上でパブリック接続している場所である(PeeringDBに依る)。 日本国外のIX
グローバル(二地域以上で100G以上の接続が三社以上あるもの) DE-CIX / Deutscher Commercial Internet Exchange(ヨーロッパ、アメリカ、トルコ、インド:他) - 本部はドイツ エクイニクス(全世界) - NASDAQ上場企業 MegaIX(オーストラリア:シドニーMegaIX Sydney PeeringDB、メルボルンMegaIX Melbourne PeeringDB、ブリスベンMegaIX Brisbane PeeringDB / ニュージーランド:オークランドMegaIX Auckland PeeringDB / アメリカ:ロサンゼルスMegaIX Los Angeles PeeringDB他 / カナダ:トロントMegaIX Toronto PeeringDB / ブルガリア:ソフィアMegaIX Sofia PeeringDB / シンガポール:シンガポールMegaIX Singapore PeeringDB) - Megaport ECIX / European Commercial Internet Exchange(ドイツ:ベルリンECIX-BER PeeringDB、ハンブルグECIX-HAM PeeringDB、ミュンヘンECIX-MUC PeeringDB、フランクフルトECIX-FRA PeeringDB、デュッセルドルフECIX-DUS PeeringDB) - 同上 (ヨーロッパ-ロシア分散IXDATAIX PeeringDB) - Global Network Managment BBIX(日本:東京BBIX Tokyo PeeringDB、大阪BBIX Osaka PeeringDB、福岡BBIX Fukuoka PeeringDB / 中国:香港BBIX Hong Kong PeeringDB、シンガポール:シンガポールBBIX Singapore PeeringDB / タイ:バンコクBBIX Thailand PeeringDB / オランダ:アムステルダムBBIX Amsterdam PeeringDB / フランス:マルセイユBBIX Marseille PeeringDB / イギリス:ロンドンBBIX London PeeringDB / アメリカ:ロサンゼルスBBIX Los Angeles PeeringDB他) - ソフトバンク子会社。
アメリカ Any2 (アメリカ:西部分散IXAny2West PeeringDB、東部分散IXAny2East PeeringDB、デンバーAny2Denver PeeringDB、シカゴAny2Chicago PeeringDB他) - アメリカン・タワー子会社の Digital Realty IX (旧Telx)(アメリカ:ニューヨークDigital Realty New York PeeringDB、アトランタDigital Realty Atlanta PeeringDB他) - NYSE上場企業のデジタル・リアルティ NYIIX / New York International Internet eXchange(アメリカ:ニューヨークNYIIX New York PeeringDB、ロサンゼルスNYIIX Los Angeles PeeringDB、フィラデルフィアNYIIX Philadelphia PeeringDB) - KDDI子会社の KCIX / Kansas City Internet Exchange(アメリカ:カンザスシティKCIX PeeringDB) - Kansas City Internet eXchange, Inc SpringIX / Springfield Internet eXchange(アメリカ:スプリングフィールドSpringIX PeeringDB) - 同上 DesMoinesIX / DesMoines Internet eXchange(アメリカ:デモインDesMoinesIX PeeringDB) - 同上 STLIX / Saint Louis Internet Exchange(アメリカ:セントルイスSTLIX PeeringDB) HOUIX / Houston Internet Exchange(アメリカ:ヒューストンHOUIX PeeringDB) Ninja-IX(アメリカ:フェニックスNinja-IX Phoenix f/k/a Phoenix-IX PeeringDB他) PhillyIX / Philadelphia Internet Exchange(アメリカ:フィラデルフィアPhillyIX PeeringDB) - 非営利団体 SAT-IX / San Antonio Internet Exchange(アメリカ:サンアントニオSAT-IX (San Antonio) PeeringDB) - 非営利団体 SIX / (アメリカ:シアトルSIX Seattle PeeringDB) (アメリカ:ボストンBoston Internet Exchange PeeringDB) - Markley Group