一級網際網路服務提供者（ISP）將其高速光纖網路連線在一起，形成網際網路的骨幹網，實現在不同地理區域之間高效地傳輸流量。
網際網路會產生大量的計算機到計算機的流量，要確保所有流量都可以在世界上任何地方之間傳輸，就需要大量匯聚的高速網路，這些網路統稱為網際網路骨幹網，但是它是如何工作的呢？
像任何其他網路一樣，網際網路由接入鏈路組成，這些接入鏈路將流量傳輸到高頻寬路由器，路由器又將流量從源地址通過最佳可用路徑傳輸到目的地址。其核心是由相互連線的、彼此對等的各個高速光纖網路而構成的網際網路骨幹網。
單個獨立的核心網路由一級網際網路服務提供者（ISP）所擁有。他們的網路連線在一起。這些提供商包括 AT&T、CenturyLink、Cogent Communications,、Deutsche Telekom、Global Telecom and Technology (GTT)、NTT Communications、Sprint、Tata Communications,、Telecom Italia Sparkle、Telia Carrier和 Verizon。
通過將這些長途網連線在一起，一級 ISP 們建立了一個他們可以存取整個路由表的單一的全球性網路，因此他們可以通過逐步層次化地增加本地 ISP 網路來有效地將流量傳輸到其目的地。
除了物理連線之外，這些骨幹網提供商還通過一致的網路協定 TCP/IP 融合在一起，這實際上是兩個協定，傳輸控制協定和網際網路協定，它們在計算機之間建立連線，以確保連線可靠，並將訊息格式化為封包。
骨幹網 ISP 在中立位置的對等點通過高速交換機和路由器連線其網路。這些通常由第三方（有時是非營利組織）提供，以促進骨幹網的統一。
參與的一級 ISP 會幫助資助 IXP，但不向其他一級 ISP 收取流量傳輸費用，這種關係稱為無結算對等。這種協定消除了可能導致網際網路效能下降的潛在財務糾紛。
網際網路骨幹網由最快的路由器組成，可以提供 100Gbps 的線路速度。這些路由器由包括 Cisco、Extreme、華為、Juniper 和 Nokia 在內的供應商製造，使用邊界閘道器協定（BGP）在彼此之間路由流量。
在 1 級 ISP 之下是規模較小的 2 級和 3 級 ISP。
3 級 ISP 為企業和消費者提供了網際網路接入服務。這些提供商自己沒有接入網際網路骨幹網，因此，他們自己無法將其客戶連線到數十億台網際網路上的計算機。
購買一級 ISP 提供商的接入非常昂貴。通常 3 級 ISP 與擁有自己網路的 2 級（區域）ISP 簽訂合同，利用 2 級 ISP 的網路將流量傳輸到有限的地理區域，但不能傳輸到所有網際網路上的裝置。
為此，2 級 ISP 與 1 級 ISP 簽約以存取全球骨幹網，並以這種方式使客戶可以存取整個網際網路。
這種方式使得來自世界一側的計算機的流量能夠連線到另一側的計算機。流量從源計算機流向 3 級 ISP，再路由到 2 級 ISP，再路由到 1 級骨幹網提供商，再路由到正確的 2 級 ISP，最後路由到提供該資料的 3 級接入提供商連線的目標計算機。