Seuraavana aiheenamme käsittelimme pintapuolisesti Internettiä ja sen toimintaa. Aluksi tutustuimme siihen, kuinka informaatio liikkuu Internettiin yhdistettyjen miljoonien tietokoneiden välillä moitteettomasti. Ainakin lähestulkoon. Jotta tiedonsiirto olisi sujuvaa ja ylipäätänsä mahdollista, jokainen pääte on yksilöity henkilökohtaisella numerosarjalla, IP-osoitteella. Kyseinen nimitys tulee englanninkielisestä termistä internet protocol, johon palaamme myöhemmin. Näiden IP-osoitteiden avulla sopivan kokoisina IP-paketteina kulkeva informaatio päätyy oikeaan paikkaan. Suuresta merkityksestään huolimatta IP-osoitteita harvoin näkee käytännössä, sillä DNS:säksi kutsuttu järjestelmä muuttaa yksinkertaiset osoitteet, kuten nettisivujen www-alkuiset osoitteet IP-muotoon.

Internet Protocol-nimityksestä pääsemmekin sujuvasti luennon seuraavaan aiheeseen, eli protokolliin. Nämä ovat esimerkiksi ihmisten välistä kommunikaatiota määritteleviä ja helpottavia toimintaohjeita. Samoin tietokoneiden ja Internetin keskinäinen kommunikaatio ja tiedonvälitys vaatii tarkkaan määriteltyjä käytänteitä toimiakseen.

Koska tietoliikennettä on jatkuvasti erittäin suuri määrä, sen hoitaminen on jaoteltu erinäisiin kerroksiin, joiden sisällä hoidetaan vain tietyt informaation kuljetukseen ja käsittelyyn liittyvät tehtävät. Tästä ja kerroskohtaisista protokollista huolimatta nämä kerrokset tekevät kuitenkin jonkin verran yhteistyötä keskenään Service Access Point-rajapinnan kautta. Toisilleen keskustelevat ja yhdessä toimivat vain toistensa vertaiskerrokset, eli Peer Layerit, keskenään. Tämä tapahtuu dataan lisätyn otsikon avulla, jotka yhdessä muodostavat kerroksen protokolladatayksikön, PDU:n.

Myös IP-osoitteet on jaoteltu omiin ryhmiin ominaisuuksiensa perusteella. Näistä yleisimmin käytetään edelleen IPv4:sta, vaikka tuoreempi ja tehokkaampi IPv6 onkin jo käytössä uudemmilla laitteilla. Kun 1Pv4:n osoiteavaruuden koko on 32 bittiä, uudemman IP-version osoiteavaruus on kooltaan kokonaiset 128 bittiä, tarjoten näin paljon suuremman määrän IP-osoitteita.

Koska IPv4:sen IP-osoite kapasiteetti on niin pieni, niiden loppuun kulumista joudutaan siirtämään tuonnemmaksi tehostamalla IP-osoitteiden jakamista ja käyttämällä useita osoitteenmuutostekniikoita. Näin ollen lukuisat tietokoneet voivat käyttää yhtä ja samaa IP-osoitetta. Toisaalta osoitteenmuutostekniikoiden käyttö hankaloittaa monien uusien palveluiden käyttöä.

IPv4:ssa ja IPv6:ssa IP-osoitteet merkitään eri tavoin. Edellä mainitussa 32-bittinen luku esitetään neljän kahdeksanbittisen luvun jonona, jotka on erotettu pistein. IPv6:ssa IP-osoitteet ilmoitetaan puolestaan heksalukuina, joissa on mukana myös kirjaimet a:sta f:ään. IP-osoitteita jakavat IANA ja alueelliset RIR-organisaatiot osoiteavaruuksina, joiden sisältämillä osoitteilla on sama alkuosa. IP-osoitteiden yhteydessä kuvataan yleensä myös muiden mahdollisesti samaan lähiverkkoon kuuluvien koneiden osoitteet. Nykyisin on yleistä, että tietokoneet on kytketty internettiin NAT-muunnoksen tekevän reitittimen kautta, jolloin IP-paketit käyttävät puolestaan NAT-muuntimen osoitetta. Tietokoneiden IP-osoite on myös useimmiten dynaaminen eikä kiinteä. Osa IP-osoitteista on varattu yksityiseen käyttöön, jolloin internettiin kytkeytyessä on käytettävä osoitteen muuttavaa reititintä.

Tietoliikenteen toimintaa kuvaamaan on luotu muun muassa OSI-malli, jossa IP-paketin siirto lähtee liikkeelle sovelluksesta, jatkuen sitten esitystapaan, istuntoon, informaation kuljetukseen, verkkoon, siirtoyhteyteen ja sitten päätelaitteeseen. IP-paketin vastaanotto puolestaan on vastakkainen tapahtuma. Lähtien liikkeelle päätelaitteesta ja jatkuen sovellukseen. Yksinkertaisempi on neliosainen TCP/IP-malli ja tämän ja OSI-mallin yhdistävä viisikerroksinen malli.

Seuraavaksi palaamme tiedonsiirtoon liittyviin protokolliin, eli menettelytapoihin. Nämä menettelytavat voidaan jakaa yhteydellisiin ja yhteydettömiin. Kuten nimestäkin voi päätellä, yhteydettömät protokollat eivät tarvitse yhteyttä informaatiota lähettävän ja vastaanottavan laitteen välille, eikä IP-paketin perillemenoa varmisteta päästä päähän.

 

Useimmat informaatiota vastaanottavat laitteet pystyvät myös lähettämään informaatiota toisille laitteille ja päinvastoin. Näin ei kuitenkaan aina ole, ja tällaiset laitteet kuuluvat simplex-nimiseen kategoriaan. Kyseisen ryhmän vastakohta on dumplex-tiedonsiirtomenetelmä, jossa päätelaite voi olla sekä vastaanottajan- että lähettäjän roolissa. Dumplex voidaan jakaa edelleen kahteen pienenpään ryhmään, half dumplex ja full dumplex sen mukaan, onko tiedonsiirto molempiin suuntiin mahdollista yhtä aikaa vai ei.