简而言之：运营商之间会使用BGP（Border Gateway Protocol) 路由协议来交换各自的IP路由表，AS号就是BGP协议用来辨识邻国的一个身份证。

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全球的互联网被分成很多个 AS 自治域，每个国家的运营商、机构、甚至公司等都可以申请AS号码，AS号码是有限的，最大数目是65536。各自分配的IP地址被标清楚属于哪个AS号码，在全球互联网上，假如一封email从一个a IP地址发往另外一个b IP地址，这封email必须要知道a IP地址属于的AS号码A到b IP地址属于的AS号码 B如何走，然后就沿着这条路到达目的IP地址。这个过程叫数据包的路由，当然，过程要复杂的多。

BGP（边界网关协议）协议主要用于互联网AS（自治系统）之间的互联，BGP的最主要功能在于控制路由的传播和选择最好的路由。中国网通与中国电信都具有AS号（自治系统号），全国各大网络运营商多数都是通过BGP协议与自身的AS号来互联的。使用此方案来实现双线路需要在CNNIC（中国互联网信息中心）申请IDC自己的IP地址段和AS号，然后通过BGP协议将此段IP地址广播到网通、电信等其它的网络运营商，使用BGP协议互联后网通与电信的所有骨干路由设备将会判断到IDC机房IP段的最佳路由，以保证网通、电信用户的高速访问。

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https://www.zhihu.com/question/21024981

自治系统（Autonomous System），用通俗的语言来形容，就是一个互联网的独立王国，这一个个独立王国互联起来，就组成了互联网（Internet）。

每个王国有自己独立的国号，以区别于别的王国，这个国号用自治系统号ASN（Autonomous System Number），ASN 由两个字节组成，理论上取值范围为 1- 65535，末尾的1024个ASN是私有自治号，用于王国内部的下属郡国使用，不能外泄（类似私有IP，如果不小心外泄，别人也会忽略）。

每一个互联网用户都置身于AS内，比如中国电信的AS号 为 4809，那么中国电信的用户就置身于4809 的独立王国，如果用户访问的服务器也是在这个AS内，那双向的流量都在王国里来回溜达。

但如果服务器IP位于中国移动AS内，如何跨运营商访问呢？ 运营商之间会使用BGP（Border Gateway Protocol) 路由协议来交换各自的IP路由表，AS号就是BGP协议用来辨识邻国的一个身份证，同时在交换的路由表信息里，会附上各自的AS号。

既然中国电信通过BGP学习到中国移动的路由信息，就会把用户的访问请求转发给中国移动的边界路由器，既然IP包进入中国移动的地界，接下来就任由中国移动的设备来处理了，假设顺利到达服务器，回程检查客户IP，发现是电信的IP，就会转发到电信的边界路由器，并到达用户。

运营商属于合作、竞争关系，关系微妙 如果运营商之间不互联，那运营商将会变成一个个孤岛，所以需要互联链路（桥梁）将孤岛连接起来，连接起来就会产生竞争关系。蛋糕就那么大，谁多吃一口，别人就会少吃一口，所以跨运营商的流量服务不会太好，带宽不足，容易丢包，延迟大。所以对于财大气粗的公司的服务器会提供多个运营商的入口IP，依据客户端IP归属哪个运营商（AS），智能DNS Server 会返回和客户端位于相同AS的服务器IP，这样客户端访问服务器就会低延迟、低丢包、快速响应。

不光运营商可以拥有AS号，一些大型企业如 Google , Amonzon, Apple , EBay 都拥有自己的AS号，一个AS号通常足够使用，但运营商通常会有多个AS号，用于不同的独立的网络。

以北美地区为例，首次注册 ASN 的费用是 $550，其后的运营成本是每年 （IPv4地址块数量＋IPv6地址块数量+1）＊$100。任何实体，只要有可以提供证明材料的合理使用需求都可以申请，并不需要一定是 ISP。