Oppbygningen av Internett
Innledning
Hvordan fungerer egentlig Internett? Hvordan finner nettleseren på mobilen nettsiden som ligger på en server på en av de mange milliarder av datamaskinene som er sammenkoblet via verdens største nettverk? Dette er noen av spørsmålene som vi vil svare på i dette innledende kapittelet om nettverk. Kapittelet introduserer flere begreper som brukes senere i boken. Lesere som er kjent med nettverksterminologi kan hoppe over dette kapittelet.
MAC-adresse
Da vi ble født, ble vi tildelt hver sitt unike fødselsnummer. Gjennom hele livet bruker vi våre fødselsnumre for å identifisere oss for myndigheter, skoler og mye mer. Som følge av at våre fødselsnumre ikke endres eller brukes på nytt (det finnes unntak) kan vi ved hjelp av dem fortelle nøyaktig hvem vi er. Det finnes imidlertid situasjoner der det ikke er praktisk å bruke fødselsnummer. Når vi sender pakker til hverandre, kan vi ikke forvente at pakkene kommer fram hvis vi bare skrive mottakerens fødselsnummer på pakken. På pakken skriver vi fordi mottakerens adresse i stedet.
I motsetning til våre fødselsnumre kan adressen vår forandres. Hvis vi flytter til en annen by, bytter vi adresse. Mange av oss bytter til og med adresse flere ganger om dagen. Når vi er hjemme, har vi én adresse og når vi er på jobb, har vi en annen adresse. Selv om adressene våre endres, forblir fødselsnummeret vårt uendret.
Innledningen ovenfor inneholder bare åpenbare fakta. For oss mennesker er det klart at fødselsnumrene våre brukes på én måte og adressene våre på en annen måte. Det interessante er at vi har bygget opp våre nettverk slik at de i stor grad fungerer etter samme prinsipp. Når datamaskinens nettverkskort blir produsert, får det en MAC-adresse (Media Access Control). MAC-adressen skrives som tolv heksadesimale tegn (det vil si sifre og bokstavene a til f). De første sju tegnene angir produsenten av nettverkskortet. Den påfølgende sifrene er et serienummer som er tildelt nettverkskortet av produsenten.
Nettverkskortets MAC-adresse tilsvarer vårt fødselsnummer. MAC-adressen endres aldri, men er knyttet til det fysiske nettverkskortet (MAC-adressen kalles derfor fysiske adresse i Windows). Det er mulig å forfalske MAC-adressen, akkurat som vi kan utgi oss for å være andre enn de vi er.
Det er lett å finne hvilken MAC-adresse et nettverkskort har. I Windows hentes adressen ved å skrive og åpne Nettverkstilkoblinger fra Start-menyen/startskjermen, høyreklikke på Status og velge Detaljer.
Skjermbildene viser prinsippet i Windows 10, men det ser likt ut i Windows 7 og 8.
I Mac OS X hentes MAC-adressen ved å åpne Systemvalg, velge Nettverk etterfulgt av gjeldende tilkobling, og deretter klikke på Avansert. Da vises MAC-adressen under kategorien Maskinvare. Skjermbildene viser prinsippet i Mac OS X El Capitan, men der ser likt ut i de aktuelle tidligere versjonene av Mac OS X.
IP-adresse
Når vi mennesker sender noe med posten, bruker vi en pakke som vi merker med mottakerens adresse. Det samme gjør datamaskinene våre. Informasjonen som sendes mellom datamaskinene våre, kalles pakke, og datamaskinenes adresser kalles bare IP-adresser (IP står for Internet Protocol).
Hver IP-adresse kan være opptil 32 biter lang, noe som betyr at den består av en kombinasjon av 32 enere og nuller. Vi mennesker skrive aldri disse binære IP-adressene, men skriver i stedet adressene etter en modell der datamaskinen kan konvertere til binære IP-adresser. I vår verden ser IP-adressene ut som fire tall mellom 0 og 255, atskilt med punktum. En IP-adresse kan for eksempel være 216.58.209.99.
Det er totalt 4,3 milliarder IP-adresser (232). Den korteste IP-adressen er:
0.0.0.0
Den lengste IP-adressen er:
255.255.255.255
Siden IP-adressene bestemmer hvor hver pakke skal sendes, har to datamaskiner aldri samme IP-adresse. Alle datamaskiner som er koblet direkte til Internett, må ha sin egen unik IP-adresse. Dette betyr at maksimalt 4,3 milliarder datamaskiner kan være koblet direkte til Internett samtidig. Dette har begynt å føre til problemer, noe vi skal se nærmere på i Nettverk 2.
Når en datamaskin kobles opp mot Internett, får den en IP-adresse av operatøren sin (for eksempel Telia). Operatører har egne sett med IP-adresser som de kan dele ut, slik at to operatører ikke kan dele ut samme IP-adresse.
I forbrukersammenheng brukes det vanligvis dynamiske IP-adresser. Dette betyr at en datamaskin som kobler direkte til Internett, kan få ulike IP-adresser ved ulike tilkoblingstidspunkt. Det motsatte kalles en statisk IP-adresse, noe som betyr at datamaskinen alltid mottar samme IP-adresse når den kobler til Internett.
Teknologien som brukes for å tildele en dynamiske IP-adresser, kalles DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol). Når en datamaskin kobler til Internett, begynner den å søke etter en operatør som kan dele ut en IP-adresse. Leverandørens DHCP-server fanger opp forespørsler og svarer med å dele ut IP-adressen til datamaskinen som ba om det. Hvis datamaskinen har vært tilkoblet tidligere, kan den få samme IP-adresse som den hadde forrige gang. Operatøren kan nemlig gjenkjenne datamaskinen på grunn av nettverkskortets MAC-adresse (datamaskinen fødselsnummer). Tidligere var det vanlig at operatører låste abonnentens IP-adresse til datamaskinens MAC-adresse. Hvis abonnenten ville koble til en annen datamaskin på Internett, måtte vedkommende vente til operatørens adresselåsing ble frigitt eller forfalske MAC-adressen på den nye datamaskinen (slik at den lot som om den hadde samme MAC-adresse som den forrige datamaskinen).
Når datamaskinen har fått en IP-adresse, kan brukeren begi seg ut på Internett. Brukeren kan "hilse" på andre tilkoblede datamaskiner ved å pinge dem (Ping er et programvareverktøy som er tilgjengelig på nesten alle nettverkstilkoblede enheter). Det brukes til å avgjøre om en klient (for eksempel en datamaskin) med en kjent IP-adresse, er tilkoblet. Ved å åpne ledeteksten (Windows) eller terminalen (Mac OS X) og skrive inn kommandoen ping etterfulgt av datamaskinens IP-adresse, sendes en forespørsel som den pingede datamaskinen svarer på hvis den er tilkoblet.
Prøv å skrive ping 80.239.174.117 på en ledetekst eller i terminalen. Hvis datamaskinen som har IP-adressen er tilkoblet, vil du motta en svarmelding.
Hvis datamaskinen med den nevnte IP-adressen er en webserver, kan du også skriver inn IP-adressen på nettleserens adresselinje og vise nettsiden som datamaskinen er vert for.
Det som skjer da er at nettleseren sender en forespørsel til webserveren. Webserveren svarer ved å pakke ned innholdet på nettsiden i små datapakker og sende dem til adressen som forespørselen kom fra.
Obs! Det finnes datamaskiner som er konfigurert slik at de ignorerer ping-kommandoer. De kan være tilkoblet selv om de ikke svarer.
DNS
Alle webservere på nettet har en IP-adresse. Vi mennesker oppfant DNS-systemet (Domain Name System) siden det er vanskelig for oss å huske tallkombinasjoner. Det fungerer på samme måte som telefonlisten på mobiltelefonen, som kobler vennene våre med telefonnummeret deres. Takket være DNS behøver vi bare huske domenenavnet som en webserver bruker (for eksempel kjell.com).
En DNS-server er en datamaskin som inneholder en database over IP-adressene som forskjellige webserveres domenenavn er knyttet til. Når en operatør tildeler en datamaskin IP-adressen, får datamaskinen også informasjon om hvilke DNS-servere som skal brukes. Når brukeren skriver inn en nettadresse i nettleseren, sender nettleseren en forespørsel til en av disse DNS-serverne. DNS-serveren svarer med IP-adressen som domenenavnet er knyttet til (forutsatt at DNS-serveren vet det). Nettleseren går da videre til den angitte webserverens IP-adresse og ber om å få den aktuelle nettsiden.
Hvis DNS-serveren ikke kjenner til webserveren som er knyttet til det aktuelle domenenavnet, sendes spørsmålet videre til en DNS-server som er høyere oppe i hierarkiet. Hver enkelt datamaskin behøver ikke holde oversikt over IP-adressene til andre DNS-servere enn operatørens, fordi operatørens DNS-servere videresender spørsmålet på egenhånd. Operatørens DNS servere får på den måten også vite svaret, og kan lagre det for fremtidige DNS-oppslag.
Den tidligere nevnte ping-kommandoen kan brukes til å finne ut hvilken IP-adresse som skjuler seg bak et domenenavn. Prøv å skrive inn ping facebook.com på ledeteksten eller i terminalen å se hvilken IP-adresse Facebooks server har.
En relativt vanlig årsak til Internett-tilkoblingsproblemer er forstyrrelser på tjenesteleverandørens DNS-servere. Hvis DNS-serverne ikke kan svare på DNS-spørringer, komme ikke datamaskinenes nettlesere videre til riktige webservere. Derfor er det lurt å bli kjent med to alternative DNS-servere som kan brukes hvis operatørens servere har problemer. Google har en åpen DNS-tjenesten som alle kan bruke. Deres primære og sekundære DNS-server finnes på IP-adressene nedenfor, som er relativt enkle å huske.
- Primær DNS-server: 8.8.8.8
- Sekundær DNS-server: 8.8.4.4
Google har også DNS-servere for IPv6 (behandles i detalj i Nettverk 2). De er plassert på følgende adresser:
- Primær DNS-server: 2001:4860:4860::8888
- Sekundær DNS-server: 2001:4860:4860::8844
I Nettverk 4.3 vises hvordan du kan endre DNS-servere manuelt.
Ruting
Internett består av en rekke sammenkoblede nettverk. Trafikken mellom nettverkene håndteres av rutere som videresender pakker mellom hverandre. Med nesten 4,3 milliarder direktetilkoblede enheter, kan datamaskinene våre umulig holde orden på hvor alle de andre datamaskinene er. Takket være den smarte oppbyggingen av Internett behøver datamaskinene bare holde oversikt over sin nærmeste ruter. Det kalles i denne sammenhengen for en gateway. Datamaskinen får informasjon om hvilken gateway den skal bruke samtidig som den får informasjon om sin IP-adresse og sine DNS-servere.
Ruterne som kobler sammen de store nettverkene på Internett, inneholder rutingstabellene. Tabellene inneholder en oversikt over hvor pakken sendes avhengig av hvilke IP-adresser de er adressert til. Våre pakker rutes fra ruter til ruter til de når mottakeroperatørens nettverk. Deretter "rutes" pakken én siste gang frem til datamaskinen som operatøren har tildelt den aktuelle IP-adressen.
Ved hjelp av kommandolinjeprogrammene Tracert i Windows og Traceroute i Mac OS X, kan en bruker spore hvordan pakken hopper mellom rutere før den mottas på det endelige målet. Det kan for eksempel se slik ut.
Prøv å åpne ledeteksten i Windows eller terminalen i Mac OS X, og skriv inn Tracert twitter.com (Windows) eller Traceroute twitter.com (Mac OS X). Da vises veien som pakken tar mellom datamaskinen din og twitter.com. Du kan endre nettadressen til det du vil.
Web
Mange ganger brukes begrepene Internett og web som synonymer for hverandre, men nettet er bare én av mange tjenester som finnes på Internett. Via Internett får vi også tjenester for å kommunisere (for eksempel e-post), tjenester for å konsumerer media (for eksempel IPTV) og tjenester for lagring av data (for eksempel FTP-servers).
Vi bruker nettlesere for å navigere på nettet, og øverst i disse finnes en adresselinje. Der skriver vi inn adresser som http://www.kjell.com:80.
Adressen inneholder følgende informasjon:
- Protokoll: HTTP
- Port: 80
- Toppnivådomene: .com
- Domene: kjell.com
- Underdomene: www
Toppnivådomenet .com er et generelt toppnivådomene som brukes av kommersielle foretak. Toppnivådomenet .net brukes på lignende måte. I tillegg til disse toppdomenene har hver enkelt land sitt eget toppdomene. Sverige har .se, Norge har .no og Danmark har .dk. Toppdomenet .nu har nå blitt vanlig å bruke i Sverige, men tilhører egentlig Niue i Stillehavet.
Eieren av et domene kan selv legge til flere underdomener. I tillegg til "www" (for netthovedsiden) vil domeneeieren kanskje ha underdomenet e-post for sin e-postserver (e-post.x.x).
Protokollen HTTP (Hypertext Transfer Protocol) brukes til å overføre nettsider på nettet. Adresseprefikset http:// forteller for nettleseren at den skal laste ned en nettside fra den angitte serveren. Andre vanlige adresseprefikser er ftp:// (brukes for filoverføring) og mailto:// (brukes for å sende e-post).
Prøv å skrive inn mailto:// etterfulgt av en adresse på adresselinjen i nettleseren. Nettleseren åpner operativsystemets standard e-postklient, og klargjør en ny e-post til den adresserte mottakeren.
En fysisk serverdatamaskin kan kjøre flere serverprogrammer. Den kan for eksempel ha en webserver for å sende nettsider, en FTP-server for å overføre filer, og en e-postserver for å sende og motta e-post. De ulike serverne er plassert forskjellige på såkalte porter, som kan sammenlignes med dører i et hus. Én dør fører til ett rom, og en annen døren til et annet rom. På samme måte leder en port på serverdatamaskinen til et serverprogram, og en annen port til et annet serverprogram.
Hver servertype har sin egen standardport. Standardporten for nettrafikk via HTTP er 80. For filoverføring via FTP er portnummeret 21.
Adressen http://www.kjell.com:80 kan forkortes betraktelig. Det er faktisk nok å skrive kjell.com for å komme til den samme nettsiden. Siden nettleseren vanligvis brukes til nettrafikk via HTTP, behøver en ikke skrive inn prefikset http://. Hvis brukeren ikke har angitt noe annet, forutsetter nettleseren at det er HTTP som skal brukes. Det samme gjelder for portnummeret. Hvis brukeren ikke skriver inn et portnummer, forutsetter nettleseren at det er standardporten (det vil si port 80) som skal brukes. Sist men ikke minst, kan underdomenet www fjernes fra adressen, siden det likevel fører til hovedsiden som ligger på domenet.
E-post
I e-postsammenheng finnes det to servere som er interessante: serveren som mottar e-post og serveren som sender e-post.
En e-postklient, for eksempel Outlook i Windows eller Mail i Mac OS X, bruker en SMTP-server (Simple Mail Transfer Protocol) til å sende e-post. SMTP-serveren som klienten bruker, avhenger av hvilken e-posttjenesten den har. De nordiske Internett-operatørene som tilbyr e-posttjenester, tilbyr vanligvis sine egne SMTP-servere. Det gjør også de store nettbaserte e-posttjenestene. Googles SMTP-server er plassert på smtp.gmail.com, og Microsoft Outlook.com-tjenesten har en SMTP-server på smtp-mail.outlook.com. I dag er SMTP-serverne beskyttet og krever pålogging for å sende e-post. Dette er fordi de ellers ville ha blitt misbrukt for å sende store mengder søppelpost.
Når en e-postklient skal motta e-post, bruker den en IMAP-server (Internet Message Access Protocol) eller POP (Post Office Protocol). Hvis e-posttjenesten har støtte for både IMAP og POP, er IMAP helt klart å foretrekke. IMAP har mange flere funksjoner og egner seg bedre til moderne e-posthåndtering.
Før i tiden, da e-postleverandørene var gjerrig med lagringsplassen, var POP praktisk. Så sent som i 2004 tilbød Microsoft Hotmail-tjenesten bare 2 MB gratis lagringsplass! Da var det vanlig å laste ned all e-post fra serveren så snart de kom inn, og ikke beholde e-posten på serveren. Den hadde sine åpenbare ulemper. E-postserveren beholdt ingen sikkerhetskopier, og ved bytte av datamaskin måtte hele e-postmappen kopieres. Hvis e-posten ble lastet ned til flere datamaskiner, kunne enkelte e-postmeldinger havne på én datamaskin og andre e-postmeldinger på en annen. Den var absolutt mulig å beholde kopier av e-posten på POP-serveren, men det forårsaket lett synkroniseringskonflikter.
I dag får brukere av Outlook.com (oppfølgeren til Hotmail) 30 GB gratis lagringsplass. Gmail, Yahoo og lignende tjenester, er også generøse med lagringsplass. Derfor er det sjelden grunn til å slette e-post fra serveren. Med IMAP lastes e-posten ned til alle tilkoblede e-postklienter, men den opprinnelige meldingen beholdes på serveren. Hvis en e-post åpnes på en klient, varsles serveren og andre klienter om at e-posten har blitt lest. På denne holdes innboksen og andre mapper synkronisert.
Bli medlem og få ekstra bra medlemspriser, poeng på alt du handler og 100 dagers åpent kjøp. Medlemskapet ditt er helt digitalt – praktisk og kortløst!
Les mer