NSFNET是美国国家科学基金会网。这是在1986年到1995年，由NSF控制的大型网络，提供了联网服务以支持美国的教育和研究。它重新定义了因特网的早期体系结构和运作,并定义了沿用至今的网络和服务提供商分层结构。
美国的许多大学、政府资助的研究机构甚至一些私营的研究机构纷纷把自己的局域网并入NSFNet中，使得其迅速扩大。当时,该网络被作为一种高速骨干网。它的速度是56kbit/s，但到了1991年,它在T3链路上运行,而T1处于坡道上。各机构以28.8Kbit/s或56kbit/s连接。
该网络是分层结构的。区域网络连接在顶级骨干网上。然后,本地网络通过比较短的链路连接到区域性网络。骨干网和区域性网络由不同的受权机构管理,为本地网络提供带宽和传输服务。带宽再次转售。ISP业务模型是由早期的网络提供商和服务提供商开发的。企业主可以各自在本地区建立设施并从更高一级的NSP购买带宽、路由和传输服务。然后,这些本地ISP向终端用户转售上述服务。许多ISP起初都是由某人出售多余带宽起家的。典型的ISP通常先安装拨号设备(调制解调器、调制解调器组合器、集中器、接入和身份验证服务器等等),然后对用户的服务进行计量和收费。
因特网交换局
通过不同骨干网的相互连接,因特网不再是一个单一的骨干网,而是变成了一个网状网络。此时,任何所说的骨干网都仅指在中层网络间提供转接服务的骨干线之一。虽然NSFNET的分层式结构(具有顶层、中层和馈线网络)得到了保留,但是多个骨干网重叠起来,如图I—4所示。注意下面：
主骨干网在因特网交换站点处相互连接并交换通信。
区域性网络通过因特网交换站点或直接连接接入骨干网。
一些网络通过专有对等链路,避开骨干网络直接交换通信。
图I-420世纪90年代初期的因特网
因特网交换局与NAP(网络接入点)
到了1993年,NSFNET决定停止向NSHNFF提供基金,并废除AUP以促进因特网的商业化。许多商业化因特网网络都是在这时出现的。事实上,那些起初由NSF支持的区域性网络都变成了商业化服务提供商,包括UUNet、PSINet,BBN，Intermedia,Netcom和其他提供商。它们连接这些商业骨干网，并为它们的终端用户提供通信通道。
图I-5NAP交换设备
如今大多数NAP是由被路由器包围起来的核心ATM交换机所构成的。通信通过ATMPVC(永久虚电路)来交换。通常,NAP会提供一套默认的全网状PVC,它提供到达该NAP上其他任何NSP路由器的电路。但是,NSP能够删除PVC以封锁来自特定NSP的通信。然而,由于没有平等的通信交换,所以较大的NSP可能不想与小的NSP实行对等。一条经验是,NSP通过其在每个NAP处的存在按平等的原则实现彼此对等。
NAP运营商不在NSP之间建立对等协议,而只提供能够实现对等的设施。对等协议是NSP之间磋商的双边协议,该协议定义它们如何在NAP处交换通信。此外,所有的IP数据报路由选择都是由NSP的设备来处理的。但是,NAP提供数据分组被路由后通过的交换设备。
NSF也为创建“路由仲裁”服务提供了基金,该服务以路由服务器和“路由仲裁数据库”(RADB)的形式提供路由协调。路由服务器处理NAP处的路由选择任务,而RADB生成路由服务器配置文件。RADB是一组分布式数据库,即“因特网路由注册表”的一部分,该数据库是普通格式的公告的路由和路由策略的公共储存库。NSP使用该注册表中的信息配置他们的骨干网路由器。
如今,因特网交换局只是因特网体系结构的一部分。如前所说,许多的NSP之间建立了专用对等协议。专用连接是直接的物理链路,它使通信避免通过经常处于超负荷状态下的NAP交换设施来转发。NSP以两种方式创建专用连接。一种方法是在NAP设施处各自的路由器之间敷设电缆;另一种方法是在自己的设施之间铺设电缆或租用线路,但花费比较昂贵。
网络与自治系统
一个AS可能会使用一个或更多内部路由协议以维护内部路由表。通常的内部路由协议是OSPF(开放式最短路径优先)或者IS-IS(中间系统到中间系统)。
POP和因特网数据中心
PoP是客户可以连接到服务提供商的设备并获得对更大网络访问的任何设施。一些PoP是为最终用户接入设计的,而另一些是为允许ISP连接到NSP网络而设计的。PoP不是因特网专有的实体。ILEC与CLEC拥有自己的PoP,且装有语音和数据设备。
ISP可能足够的大,能建立自己的PoP设施,或者在现有PoP处租赁空间来并置其设备。并置是明智之举,因为PoP设施提供了安全、后备电源、灾难防护、因特网快速连接、因特网交换的交换机、因特网Web服务等等。在有些情况下,ISP没有任何设备,而都是从NSP那里租用的。这种ISP的业务主要是转售服务给终端用户并提供用户持。
经过许多年以后,尤其是随着56K调制解调器技术的采用,终端用户拨号连接的方式发生了改变。到20世纪90年代中期时,ISP就在自己的设施上安装一组的调制解调器和接入服务器。然后终端用户拨号连接到ISP的调制解调器上。当56K调制解调器技术出现时,只有将呼叫通过数字连接(T1或T3线路)从电信运营商的PoP中继到ISP的设备上,才能达到调制解调器的最大速度。在很多情况下,ISP简单地将调制解调器群和接入服务器并置到电信运营商的设施处,以避免租用昂贵的线路或安装在电信公司或服务提供商设施处的调制解调器组合器。
图I-6显示了ISP和NSP所用的设备。下面的部分显示了通过PSTN拨入ISP设备的用户。本地ISP将其通信中继到区域性NSP,接着NSP将通信转发到因特网主干网或其他连接上。注意:插图下面的部分假定用户是通过PSTN接入的。ISP可能还支持其他的接入方式,如城域以太网和无线接入业务。
私人公司也使用这些设施作为其Web站点的主机,并且通过VPN为其远程用户提供因特网接入。