Rubriker och nyttolast.

Ett paket har två delar, ungefär som ett paket med en etikett.

• Nyttolasten är de faktiska data som transporteras, till exempel en del av ett foto.
• Headern är etiketten: vem som skickade paketet, vart det ska och vilket nummer det har i ordningsföljden.

Routrar läser headern för att bestämma vart paketet ska skickas härnäst. De behöver inte titta på nyttolasten alls. En header innehåller vanligtvis fält som:

• Källadress: var paketet kom ifrån.
• Måladress: vart det ska.
• Sekvensnummer: vilken del av meddelandet det här är (läggs till av TCP, värld 5).
• Time to live (TTL): en räknare som hindrar förlorade paket från att vandra runt för evigt (värld 2).
• Kontrollsumma: ett litet tal som används för att upptäcka skador (nästa lektion).

Lager och inkapsling. Att skicka data delas upp i olika uppgifter, och varje uppgift utförs av ett lager. Den enkla TCP/IP-modellen har fyra lager, uppifrån och ner:

• Tillämpning: programmets eget språk, till exempel HTTP för webben eller DNS för namn.
• Transport: delar upp datan och håller reda på den med hjälp av TCP eller UDP, och använder portnummer för att ange vilket program datan är till för.
• Internet: adresserar paketet och dirigerar det genom nätverk. Det här är IP, Internetprotokollet.
• Länk: flyttar paketet över ett hopp, via wifi eller en Ethernet-kabel.

När datan går ner genom lagren lägger varje lager till sin egen header, ungefär som när man lägger ett brev i ett kuvert, sedan kuvertet i en låda och därefter lådan i en postsäck. Det kallas inkapsling. Mottagaren packar upp lagren i motsatt ordning. Därför innehåller ett paket ett portnummer, en IP-adress och en hårdvaruadress tillsammans.

Adressen på paketet: IP. En IPv4-adress är 32 bitar och skrivs som fyra tal från 0 till 255, separerade med punkter, till exempel 192.0.2.42. Varje tal lagras i 8 bitar (en byte). 32 bitar ger 2³² = 4 294 967 296 möjliga adresser, ungefär 4,3 miljarder. Det lät som gott om adresser på 1980-talet. Det räcker inte till varje telefon, bärbar dator och sensor i världen.

Två saker kom till undsättning:

• IPv6 använder 128 bitar, vilket ger ungefär 3,4 × 10³⁸ adresser. Adresserna skrivs med hexadecimala tal och kolon, till exempel 2001:db8::42, och nollor kan förkortas med ett dubbelt kolon.
• Privata adresser och NAT. Vissa intervall är reserverade för användning i ett hem eller företag och skickas aldrig över Internet: 10.0.0.0 till 10.255.255.255, 172.16.0.0 till 172.31.255.255 och 192.168.0.0 till 192.168.255.255. Din router delar en offentlig adress mellan alla dina enheter med ett knep som kallas NAT (nätverksadressöversättning). Därför kan miljontals hem använda 192.168.1.x samtidigt.

Två sorters adresser. En enhet har också en MAC-adress, ett hexadecimalt tal med sex par, till exempel 00:1A:2B:3C:4D:5E, som identifierar dess nätverksmaskinvara. Ett bra sätt att komma ihåg skillnaden är: IP-adressen säger var en enhet finns i nätverket just nu, och MAC-adressen säger vilken maskinvarudel den är. IP transporterar ett paket över Internet, medan MAC-adressen används för det sista hoppet i ditt lokala nätverk. En port är något annat: ett tal från 0 till 65 535 som säger vilket program på enheten datan är till för. Du kommer att möta portar i värld 5.

Om man sätter ihop det: ett pakets färd är en serie hopp. Vid varje hopp använder länklagret en maskinvaruadress för just det hoppet, medan IP-adressen förblir densamma från början till slut.