Headere og nyttelast

En pakke har to dele, ligesom en pakke med en mærkat.

• Nyttelasten er de faktiske data, der transporteres, f.eks. en del af et foto.
• Headeren er mærkaten: hvem der har sendt den, hvor den skal hen, og hvilket tal den har i rækkefølgen.

Routere læser headeren for at beslutte, hvor pakken skal sendes hen bagefter. De behøver slet ikke at se på nyttelasten. En header indeholder typisk felter som:

• Afsenderadresse: hvor pakken kom fra.
• Destinationsadresse: hvor den skal hen.
• Sekvensnummer: hvilken del af beskeden dette er (tilføjet af TCP, World 5).
• Time to live (TTL): en tæller, der forhindrer mistede pakker i at vandre rundt for evigt (World 2).
• Kontrolsum: et lille tal, der bruges til at opdage skader (i næste lektion).

Lag og indpakning. Når data sendes, deles arbejdet op i forskellige opgaver, og hver opgave udføres af et lag. Den enkle TCP/IP-model har fire lag, fra øverst til nederst:

• Applikation: programmets eget sprog, f.eks. HTTP til Web eller DNS til navne.
• Transport: deler dataene op og holder styr på dem ved hjælp af TCP eller UDP og bruger portnumre til at angive, hvilket program dataene er til.
• Internet: adresserer pakken og sender den gennem netværk. Dette er IP, Internetprotokollen.
• Link: flytter pakken over ét hop via wi-fi eller et Ethernet-kabel.

Når data bevæger sig ned gennem lagene, tilføjer hvert lag sin egen header, ligesom når man lægger et brev i en kuvert, derefter kuverten i en kasse og så kassen i en postsæk. Det kaldes indkapsling. Modtageren pakker lagene ud i omvendt rækkefølge. Derfor indeholder én pakke både et portnummer, en IP-adresse og en hardwareadresse.

Adressen på pakken: IP. En IPv4-adresse er 32 bit og skrives som fire tal fra 0 til 255 adskilt af punktummer, f.eks. 192.0.2.42. Hvert tal gemmes i 8 bit (én byte). 32 bit giver 2³² = 4.294.967.296 mulige adresser, altså omkring 4,3 milliarder. Det lød som rigeligt i 1980'erne. Det er ikke nok til alle telefoner, bærbare computere og sensorer i verden.

To ting kom til undsætning:

• IPv6 bruger 128 bit, hvilket giver omkring 3,4 × 10³⁸ adresser. Adresserne skrives med hexadecimale tal og kolon, f.eks. 2001:db8::42, og nuller kan forkortes med et dobbelt kolon.
• Private adresser og NAT. Nogle intervaller er reserveret til brug i et hjem eller en virksomhed og sendes aldrig på tværs af internettet: 10.0.0.0 til 10.255.255.255, 172.16.0.0 til 172.31.255.255 og 192.168.0.0 til 192.168.255.255. Din router deler én offentlig adresse mellem alle dine enheder ved hjælp af et trick, der kaldes NAT (netværksadresseoversættelse). Derfor kan millioner af hjem alle bruge 192.168.1.x på samme tid.

To slags adresser. En enhed har også en MAC-adresse, et hexadecimalt tal i seks par, f.eks. 00:1A:2B:3C:4D:5E, som identificerer dens netværkshardware. En god måde at huske forskellen på: IP-adressen fortæller, hvor en enhed er på netværket lige nu, og MAC-adressen fortæller, hvilken hardware den er. IP transporterer en pakke på tværs af internettet; MAC-adressen bruges på det sidste hop på dit lokale netværk. En port er noget helt andet: et tal fra 0 til 65,535, som fortæller, hvilket program på enheden dataene er til. Du møder porte i Verden 5.

Sætter vi det hele sammen, er en pakkes rejse en række hop. Ved hvert hop bruger linklaget en hardwareadresse til netop det hop, mens IP-adressen forbliver den samme fra start til slut.