Pakker, rutere og banen dataene dine tar

Den siste leksjonen fulgte ett klikk fra Mac-en til et nettsted. Denne leksjonen senker "tilkoblingstrinnet": hva en pakke er, hvordan rutere bestemmer hvor den skal sendes, og hvordan du kan se den banen selv.

Budskapet ditt, kuttet i biter

Ingenting du sender over internett reiser i ett stykke. Som Cloudflares læringssenter forklarer, blir data delt inn i små segmenter kalt pakker før de forlater enheten din, og deretter satt sammen igjen av den som mottar dem. Dette kalles pakkeveksling: fordi pakker fra mange forskjellige datamaskiner kan dele de samme ledningene og utstyret, kan milliarder av enheter utveksle data på de samme nettverkene samtidig, hver pakke videresendes uavhengig og ikke nødvendigvis kommer i samme rekkefølge som den ble sendt.

Rutere: en avgjørelse ved hvert hopp

En pakke reiser ikke direkte til destinasjonen. Den overføres fra en ruter til den neste, og hver ruter velger selv hvor den skal sendes. Cloudflare beskriver rutere som å lese en pakkes overskrift – delen som navngir destinasjonen – og sjekke den mot en rutetabell, på samme måte som en togkonduktør sjekker en billett for å bestemme hvilken plattform en passasjer hører hjemme på. Rutingtabeller kan settes manuelt (statisk ruting) eller oppdateres automatisk etter hvert som forholdene endres (dynamisk ruting), slik en kartleggingsapp omdirigerer rundt trafikk. En ruter gjør dette millioner av ganger i sekundet, for millioner av pakker, fra mange forskjellige avsendere samtidig.

Fordi internett er et nettverk av mange uavhengig drevne nettverk, krysser en enkelt tilkobling til et nettsted vanligvis flere av dem: ditt hjemme- eller kontornettverk, din ISP, ett eller flere transittnettverk, og til slutt nettverket som er vert for nettstedet. Ingen eier hele veien, og ingen enkelt selskap ser alt.

Se på stien selv: traceroute

macOS leveres med et verktøy som viser denne hopp-for-hopp-reisen. Cloudflares læringssenter forklarer at traceroute fungerer ved å sende pakker med en gradvis økende time-to-live-verdi, slik at hver ruter underveis sender tilbake en liten feilmelding som avslører seg selv, ett hopp om gangen. Resultatet er en liste over ruterne pakken din gikk gjennom og hvor lang tid hvert hopp tok.

$ traceroute 1.1.1.1

Et ekte spor til Cloudflares 1.1.1.1, vist i Cloudflares egen dokumentasjon, ser omtrent ut som ruteren i hjemmet ditt, deretter et hopp eller to inne i Internett-leverandøren din, så ett eller flere nettverk du aldri har hørt om, før du endelig når destinasjonen. Noen hopp viser tre stjerner (* * *) i stedet for en tid: det betyr vanligvis at en ruter er konfigurert til ikke å svare på traceroute, ikke at noe er ødelagt.

Krysse hav: kablene du aldri ser

For en forbindelse mellom kontinenter vil pakkene sannsynligvis reise gjennom en undersjøisk fiberoptisk kabel på et tidspunkt. Den internasjonale kabelbeskyttelseskomiteen, en organisasjon av regjeringer og kabeleiere grunnlagt i 1958, bemerker at disse kablene fører internasjonal tale- og datatrafikk billigere og mer pålitelig enn satellitter: en samtale som ville trenge å reise titusenvis av kilometer opp til en satellitt og tilbake kan i stedet gå fra punkt til punkt langs havbunnen. Et enkelt fiberpar i en av disse kablene kan nå ha en digitalisert kapasitet beskrevet av ICPC som tilsvarende 150 000 000 samtidige telefonsamtaler, og hver kabel bunter typisk flere slike fiberpar. Fordi en feil eller et skips anker kan kutte en kabel, er industrien avhengig av å ha flere uavhengige ruter i stedet for en enkelt linje mellom to regioner.