Internet: paket, routing och pålitlighet

Spotify-tekniker Lynn Root and Vint Cerf, internets fader, för klarar hur internet fungerar och hur information delas upp i paket.

Börja lära dig på http://code.org/

Håll kontakt med oss!
• på Twitter https://twitter.com/codeorg
• på Facebook https://www.facebook.com/Code.org
• på Instagram https://instagram.com/codeorg
• på Tumblr https://blog.code.org
• på LinkedIn https://www.linkedin.com/company/code-org
• på Google+ https://google.com/+codeorg

[låten räknas ned: 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1]
Internet: paket, routing och pålitlighet

Hej, jag heter Lynn. Jag är mjukvaru-
ingenjör här på Spotify och jag erkänner

att jag ofta tar internet gör givet.
Den stora mängden information

som flyger runt på internet är förvånande.
Men hur är det möjligt att varje bit av

data levereras till dig på ett pålitligt
sätt? Om du vill lyssna på Spotify verkar

det som din dator ansluter direkt till
Spotifys servrar och Spotify skickar låten

direkt, via en dedikerad linje. Men det är
inte så internet fungerar. Om internet

bestod av direkta, dedikerade anslutningar
skulle det inte fungera

med miljontals användare. Särskilt utan
någon garanti att varje kabel och

dator fungerar hela tiden. Istället,
överförs data på ett mycket mer

indirekt sätt. Många år sedan, i
början av 70-talet började Bob Kahn och jag

arbeta med utformningen av det vi nu
kallar internet. Bob och jag hade ansvaret

och möjligheten att utforma internet-
protokoll och arkitektur. Så vi fortsatte

att delta i internets utveckling och
evolution hela tiden fram till

nu. Sättet på vilket information
överförs från en dator till en annan

är ganska intressant. Den behöver inte
följa en fast väg och vägen kan ändras

mitt i kommunikationen mellan datorer.
Information på internet skickas från en

dator till en annan i vad vi kallar paket
och ett paket åker från en

plats till en annan på internet på ett
sätt som liknar hur du kan åka

bil. Beroende på trafik eller väglag,
kanske du väljer eller blir

tvungen att ta en annan väg för att hamna
på rätt plats varje gång du reser. Och

precis som du kan transportera olika saker
med bil, kan diverse digital information

skickas med IP-paket till en viss gräns.
Vad händer om du till exempel ska flytta

en rymdraket från verkstaden till
uppskjutningsplatsen. Rymdraketen

får inte plats en lastbil så att den måste
monteras ner i delar och transportera med

flera lastbilar. De kan ta olika vägar
och anlända till destinationen vid olika

tider. Men när alla delar anländer, kan de
monteras ihop till en hel

raket som kan skjutas upp. På internet
fungerar det på ett liknande sätt. Om

du har en mycket stor bild som du vill
skicka eller ladda upp till en webbplats,

kan den bilden bestå av tiotals miljoner
bitar med ettor och nollor, som inte får

plats i ett paket. Det rör sig om en
dator, så datorn som skickar bilden kan

snabbt dela upp den i hundra- eller
tusentals mindre delar som kallas paket.

Till skillnad från bilar eller lastbilar
har paketen inga förare. Varje paket

har internetadressen den kom
från och dit den ska. Särskilda datorer

på internet som kallas routrar hanterar
trafiken så att paketen rör sig igenom

nätverket smidigt. Om en väg har köer,
kan enskilda paket kan ta andra vägar

genom internet och kan anlända till
destinationen vid olika tidpunkter

eller i fel ordning. Vi ser på hur det
fungerar. Som del av internetprotokollet

håller routrar reda på flera vägar för att
skicka paket, och väljer den billigaste

tillgängliga vägen för varje datapaket
enligt destinationsadressen för paketet.

Billigast i det här fallet betyder inte
kostnad, men tid och faktorer som politik

och relationer mellan företag. Ofta är den
bästa vägen inte nödvändigtvis

den rakaste. Olika alternativ på vägar gör
nätverket feltolerant. Det innebär att

nätverket kan fortsätta skicka paket även
om något går mycket, mycket fel.

Det är grunden till en av internets huvud-
principer: pålitlighet. Vad händer om

du begär data men inte allt levereras?
T.ex. om du vill lyssna på en låt.

Hur kan du vara 100% säker på att alla
data kan levereras så att låten spelas?

Vi presenterar din nya bästa vän, TCP.
TCP hanterar sändningen

och mottagningen av alla dina data i
paket. Som att skicka rekommenderad post.

När du begär en låt på din enhet, skickar
Spotify den uppdelad i många paket.

När dina paket anländer gör TCP en fullst-
ändig inventering och skickar bekräftelser

för varje mottaget paket. Om alla paket är
där bekräftar TCP din leverans och allt är

klart. (låten spelas) Om TCP saknar paket,
kommer inte leveransen bekräftas, eftersom

låten kanske inte låter bra eller delar av
den saknas. Spotify kommer att skicka alla

inkompletta eller saknade paket igen. När
TCP har bekräftat leverans av flera paket

för samma begäran kommer låten att
börja spela. Det som är bra med TCP

och routersystem är att de är skalbara. De
fungerar med 8 eller 8 miljarder enheter.

Dessa principer för feltolerans och
redundans, lägger vi till fler routrar så

att internet blir mer pålitligt. Vi kan
också skala upp och ner internet

utan att avbryta tjänsten för användare.
Internet består av hundratusentals

nätverk och miljarder datorer och
enheter som är anslutna fysiskt. De olika

systemen som utgör internet ansluter
till varandra, kommunicerar med varandra,

och arbeta tillsammans enligt överenskomna
standarder om hur data skickas på internet

Datorer, eller routrar på internet,
ser till att alla paket kan ta sig till

destinationen där de monteras ihop, i rätt
ordning. Det här händer miljarder

gånger om dagen, oavsett om du eller andra
skickar e-post, besöker webbsidor, deltar

i videochatt i en mobilapp eller när sen-
sorer eller enheter på internet pratar med

varandra.