Vad är internet?
Innan vi går in på vad internet är måste vi definiera vad ett ”nätverk” är. Ett nätverk är en grupp av sammanlänkade datorer som kan skicka data till varandra. Ett datornätverk liknar mycket en social krets, vilket är en grupp människor som alla känner varandra, regelbundet utbyter information och samordnar aktiviteter tillsammans.
Internet är en omfattande samling nätverk som är anslutna till varandra. Faktum är att ordet ”Internet” kan sägas härstamma från denna idé: sammanlänkade nätverk.
Eftersom datorer ansluter sig till varandra inom nätverk och dessa nätverk också alla ansluter sig till varandra, kan en dator kommunicera med en annan dator i ett avlägset nätverk tack vare internet. Detta gör det möjligt att snabbt utbyta information mellan datorer över hela världen.
Datorer ansluter sig till varandra och till internet via kablar, sladdar, radiovågor och andra typer av nätverksinfrastruktur. All data som skickas över internet översätts till ljuspulser eller elektricitet, även kallad ”bitar”, och tolkas sedan av mottagardatorn. Kablar, sladdar och radiovågor leder dessa bitar med ljusets hastighet. Ju fler bitar som kan passera över dessa kablar och sladdar samtidigt, desto snabbare fungerar internet.
Vad är distribuerad nätverksteknik, och varför är detta koncept viktigt för internet?
Det finns inget kontrollcenter för internet. Istället är det ett distribuerat nätverkssystem, vilket innebär att det inte är beroende av någon individuell maskin. Vilken dator eller maskinvara som helst som kan skicka och ta emot data på rätt sätt (t.ex. med korrekta nätverksprotokoll) kan vara en del av internet.
Internets distribuerade natur gör det motståndskraftigt. Datorer, servrar och annan nätverkshårdvara ansluter och kopplar från internet hela tiden utan att påverka hur internet fungerar — till skillnad från en dator, som kanske inte fungerar alls om den saknar en komponent. Detta gäller även i stor skala: om en server, en hel datacenter eller en hel region av datacenter går ner, kan resten av internet fortfarande fungera (om än långsammare).
Hur fungerar internet?
Det finns två huvudkoncept som är grundläggande för hur internet fungerar: paket och protokoll.
Paket
I nätverk är ett paket ett litet segment av ett större meddelande. Varje paket innehåller både data och information om den datan. Informationen om paketets innehåll kallas ”huvudet” och placeras längst fram i paketet så att den mottagande maskinen vet vad den ska göra med paketet. För att förstå syftet med ett pakethuvud, tänk på hur vissa konsumentprodukter levereras med monteringsanvisningar.
När data skickas över internet bryts den först ner i mindre paket, som sedan översätts till bitar. Paketen routas till sin destination av olika nätverksenheter såsom routrar och switchar. När paketen kommer fram till sin destination sätter den mottagande enheten samman paketen i rätt ordning och kan sedan använda eller visa datan.
Jämför denna process med hur USA:s Frihetsgudinna konstruerades. Frihetsgudinnan designades och byggdes först i Frankrike. Men den var för stor för att få plats på ett skepp, så den skickades till USA i delar, tillsammans med instruktioner om var varje del hörde hemma. Arbetare som tog emot delarna monterade ihop dem till statyn som står där idag i New York.
Medan detta tog lång tid för Frihetsgudinnan, är det extremt snabbt att skicka digital information i mindre delar över internet. Till exempel kan en bild av Frihetsgudinnan lagrad på en webbserver resa över hela världen ett paket i taget och laddas på någons dator inom millisekunder.
Paket skickas över internet med hjälp av en teknik som kallas paketväxling. Mellanliggande routrar och switchar kan behandla paket oberoende av varandra, utan att ta hänsyn till deras källa eller destination. Detta är avsiktligt så att ingen enskild anslutning dominerar nätverket. Om data skickades mellan datorer på en gång utan paketväxling, skulle en anslutning mellan två datorer kunna uppta flera kablar, routrar och switchar i minuter åt gången. I grund och botten skulle endast två personer kunna använda internet åt gången — istället för en nästan obegränsad mängd människor, vilket är fallet i verkligheten.
Protokoll
Att ansluta två datorer, båda som kan använda olika maskinvara och köra olika programvara, är en av de huvudsakliga utmaningarna som skaparna av internet var tvungna att lösa. Det kräver användning av kommunikationsteknik som är begripliga för alla anslutna datorer, precis som två personer som växte upp på olika delar av världen kan behöva tala ett gemensamt språk för att förstå varandra.
Detta problem löses med standardiserade protokoll. Inom nätverk är ett protokoll ett standardiserat sätt att utföra vissa åtgärder och formatera data så att två eller flera enheter kan kommunicera med och förstå varandra.
Det finns protokoll för att skicka paket mellan enheter i samma nätverk (Ethernet), för att skicka paket från nätverk till nätverk (IP), för att säkerställa att dessa paket framgångsrikt anländer i ordning (TCP) och för att formatera data för webbplatser och applikationer (HTTP). Förutom dessa grundläggande protokoll finns det också protokoll för routing, testning och kryptering. Och det finns alternativ till ovan nämnda protokoll för olika typer av innehåll — till exempel använder streaming av video ofta UDP istället för TCP.
Eftersom alla internetanslutna datorer och andra enheter kan tolka och förstå dessa protokoll fungerar internet oavsett vem eller vad som ansluter till det.
Vilken fysisk infrastruktur gör internet möjligt?
Flera olika typer av hårdvara och infrastruktur krävs för att internet ska fungera för alla. Några av de viktigaste typerna inkluderar följande:
Routrar dirigerar paket till olika datornätverk baserat på deras destination. Routrar är som trafikpoliser för internet och ser till att internettrafiken går till rätt nätverk. Switchar kopplar enheter som delar ett enda nätverk. De använder paketväxling för att skicka paket till rätt enheter. De tar också emot utgående paket från dessa enheter och skickar dem vidare till rätt destination. Webbserverar är specialiserade högpresterande datorer som lagrar och serverar innehåll (webbsidor, bilder, videor) till användare, samt värdar applikationer och databaser. Servrar svarar också på DNS-förfrågningar och utför andra viktiga uppgifter för att hålla internet igång. De flesta servrar finns i stora datacenter, som är belägna över hela världen.
Hur hänger dessa koncept ihop med webbplatser och applikationer som användare har åtkomst till över internet?
Ta den här artikeln som exempel. För att du ska kunna se den skickades den över internet bit för bit i form av flera tusen datapaket. Dessa paket färdades över kablar och radiovågor och genom routrar och switchar från vår webbserver till din dator eller enhet. Din dator eller smartphone mottog dessa paket och vidarebefordrade dem till din enhets webbläsare, och din webbläsare tolkade datan inom paketen för att visa texten du läser nu.
De specifika stegen som är involverade i denna process är:
- DNS-förfrågan: När din webbläsare började ladda denna webbsida gjorde den förmodligen först en DNS-förfrågan för att ta reda på vår webbplats IP-adress.
- TCP-handshake: Din webbläsare öppnade en anslutning med den IP-adressen.
- TLS-handshake: Din webbläsare upprättade också kryptering mellan en vår webbserver och din enhet så att angripare inte kan läsa de datapaket som färdas mellan de två ändpunkterna.
- HTTP-begäran: Din webbläsare begärde innehållet som visas på denna webbsida.
- HTTP-svar: vår server överförde innehållet i form av HTML-, CSS- och JavaScript-kod, uppdelad i en serie datapaket. När din enhet mottog paketen och verifierade att den hade fått alla, tolkade din webbläsare HTML-, CSS- och JavaScript-koden som fanns i paketen för att rendera denna artikel om hur internet fungerar. Hela processen tog bara en eller två sekunder.
Som du kan se är flera olika processer och protokoll involverade i att ladda en webbsida. Du kan lära dig mer om dessa teknologier i andra artiklar på vår site:
