Paket, routrar och vägen din data tar

Den sista lektionen följde ett klick från din Mac till en webbplats. Den här lektionen saktar ner "anslutningssteget": vad ett paket är, hur routrar bestämmer vart det ska skickas och hur du själv kan se den vägen.

Ditt meddelande, klippt i bitar

Inget du skickar över internet reser i ett stycke. Som Cloudflares utbildningscenter förklarar, bryts data upp i små segment som kallas paket innan den lämnar din enhet, och sedan återmonteras av den som tar emot den. Detta kallas paketväxling: eftersom paket från många olika datorer kan dela samma ledningar och utrustning, kan miljarder enheter utbyta data på samma nätverk samtidigt, varje paket vidarebefordras oberoende och inte nödvändigtvis kommer i samma ordning som det skickades.

Routrar: ett beslut vid varje hopp

Ett paket reser inte direkt till sin destination. Den överlämnas från en router till en annan, och varje router gör sitt eget val om vart den ska skickas nästa. Cloudflare beskriver routrar som att läsa ett pakets rubrik - den del som namnger dess destination - och kontrollera det mot en rutttabell, liknande en tågledare som kontrollerar en biljett för att avgöra vilken plattform en passagerare hör hemma på. Routningstabeller kan ställas in manuellt (statisk routing) eller uppdateras automatiskt när förhållandena ändras (dynamisk routing), hur en kartapp omdirigerar trafiken. En router gör detta miljontals gånger i sekunden, för miljontals paket, från många olika avsändare samtidigt.

Eftersom internet är ett nätverk av många oberoende drivna nätverk, korsar en enda anslutning till en webbplats vanligtvis flera av dem: ditt hem- eller kontorsnätverk, din internetleverantör, ett eller flera transitnätverk och slutligen nätverket som är värd för webbplatsen. Ingen äger hela vägen, och inget enskilt företag ser allt.

Titta på vägen själv: traceroute

macOS levereras med ett verktyg som visar denna hopp-för-hopp-resa. Cloudflares utbildningscenter förklarar att traceroute fungerar genom att skicka paket med ett gradvis ökande time-to-live-värde, så att varje router på vägen skickar tillbaka ett litet felmeddelande som visar sig, ett hopp i taget. Resultatet är en lista över de routrar som ditt paket passerade och hur lång tid varje hopp tog.

$ traceroute 1.1.1.1

Ett riktigt spår till Cloudflares 1.1.1.1, som visas i Cloudflares egen dokumentation, ser ut ungefär som routern i ditt hem, sedan ett hopp eller två inuti din ISP, sedan ett eller flera nätverk du aldrig har hört talas om, innan du äntligen når destinationen. Vissa hopp visar tre stjärnor (* * *) istället för en tid: det betyder vanligtvis att en router är konfigurerad att inte svara på traceroute, inte att något är trasigt.

Att korsa hav: kablarna du aldrig ser

För en anslutning mellan kontinenter färdas paketen mycket troligt genom en undervattensfiberoptisk kabel någon gång. International Cable Protection Committee, en organisation av regeringar och kabelägare som grundades 1958, noterar att dessa kablar transporterar internationell röst- och datatrafik billigare och mer tillförlitligt än satelliter: ett samtal som skulle behöva resa tiotusentals kilometer upp till en satellit och tillbaka kan istället gå punkt till punkt längs havsbotten. Ett enda fiberpar i en av dessa kablar kan nu bära en digitaliserad kapacitet som beskrivs av ICPC som likvärdig med 150 000 000 samtidiga telefonsamtal, och varje kabel buntar vanligtvis flera sådana fiberpar. Eftersom ett fel eller ett fartygs ankare kan skära av en kabel, förlitar sig industrin på att ha flera oberoende rutter snarare än en enda linje mellan två regioner.