och omsändningar tillhandahåller pålitlig dataöverföring mellan program.

Transkript

1 Datorer kan kopplas ihop för att kunna utbyta information. En grupp av datorer som kopplas ihop genom att använda en gemensam nätteknologi, t.ex. Ethernet, bildar ett. Internet är ett globalt världsomspännande datanät som bildats genom att man länkat samman många hundra tusen mindre nät. Alla datorer som är kopplade till ett nät som är en del av Internet kan adressera och utbyta information med alla andra datorer på Internet. Det som möjliggör detta är användandet av en gemensam protokollsvit, TCP/IP. Protokollsviten har fått sitt namn från dess viktigaste protokoll; (IP) för dirigering och överföring av datapaket mellan datorer, och (TCP) som bygger på IP och med hjälp av bekräftelser och omsändningar tillhandahåller pålitlig dataöverföring mellan program. Den kanske viktigaste förklaringen till Internets framgångar är att tekniken redan från början var avsedd att användas för att koppla samman nät byggda med olikartade teknologier, detta kallas. När en nätteknologi används för att sammanbinda en grupp datorer måste alla datorer i det nätet använda samma teknik. Eftersom ingen nätteknologi passar överallt på grund av olika krav på kostnader, överföringshastighet etc., kommer det alltid att finnas en mängd olika. TCP/IPprotokollen möjliggör att man kopplar samman en mängd nät, även om de använder sinsemellan olika teknologi, så att de logiskt kan betraktas som ett enda nät med gemensam adressering. En annan förklaring till Internets framgångar är att TCP/IP-protokollen är relativt oberoende av både underliggande nätteknologier (olika typer av bärarnät) och av de operativsystem och program som körs i de anslutna datorerna. Detta har gjort att TCP/IP-protokollen kan användas överallt, över i stort sett vilka nätteknologier som helst och i vilka anslutna datorer som helst. Att döma av historien kommer TCP/IPprotokollen att kunna användas under överblickbar framtid, oavsett vilken väg den tekniska utvecklingen av nätteknologier och applikationer tar. Eftersom de allra flesta applikationer idag är byggda för TCP/IP verkar det inte heller finnas någon allvarlig konkurrent Kort historia Under mitten av 1960-talet var den drivande frågeställningen bland datakommunikationsforskare hur man effektivt och pålitligt skulle kunna skicka datapaket över ett kommunikationsmedium. Svaret blev utveckling av teknik för paketförmedling, LAN (local area networks) och metoder för statistisk analys av effekter av ökad last. Från mitten av sjuttiotalet blev frågan istället hur man skulle kunna åstadkomma kommunikationstjänster över en serie sammankopplade nät. Resultatet blev utveckling av internetworking-teknik, modeller för protokoll-skiktning, datagramtransporttjänster, dataströmstransporttjänster och klient-betjänt (client-server) paradigmen. Det är denna sista utvecklingsfas som resulterat i TCP/IP-protokollsviten. 1

2 Utvecklingen av embryot till Internet finansierades under 1960-talet av (DARPA), en forskningsfinansieringsorganisation under USA:s försvarsdepartement. Nätet, som var ett av de första som byggde på paketförmedling, fick namnet ARPANET. Syftet med ARPANET var att skapa ett nät som var oberoende av underliggande nättyper och som skulle vara så robust att det kunde fungera även om flera noder skulle slås ut av kärnvapen. Utvecklingen av dagens TCP/IP påbörjades i mitten av 1970-talet och finansierades också av DARPA. Arkitekturen och protokollen fick sin huvudsakliga utformning Internet kan sägas ha börjat kring 1980 när DARPA började använda TCP/IP i de datorer som var anslutna till dess forskningsnät. År 1983 bestämde att alla datorer anslutna till långdistansnät skulle använda TCP/IP. Många hävdar därför att Internet började då. DARPA finansierade en TCP/IP-implementation för Berkeley UNIX, som sedermera användes av 90% av alla Computer Science-institutioner vid USA:s universitet. Detta bidrog starkt till Internets spridning. Ett märkesår i Internets historia är 1986, när NSFNET startade. NSFNET blev ryggradsnät i Internet fram till 1995, då det togs ur bruk. Från 1996 finns inte längre något ryggradsnät och ingen kan längre sägas äga eller kontrollera Internet. Ett annat märkesår lär bli 1999, när IANA:s ansvar för utdelande av IP-adresser, domännamn, och unika protokollparametrar förmodligen övergår till en ny organisation som är oberoende av USA:s regering, ICANN Begrepp Det råder en stor begreppsförvirring i media och bland vanligt folk vad gäller Internet. I denna rapport används ordet Internet för att beteckna det globala nät för dataöverföring som byggts med hjälp av TCP/IP-protokollen. Internet är en infrastruktur som möjliggör dataöverföring. Dess struktur har vissa likheter med den infrastruktur som möjliggör leverans av paket och brev över hela världen. Nedan används postsystemet för att klargöra vissa begrepp. Internet har en som består av, som är de förbindelser mellan datorer som åstadkoms med kablar, radiosändare, satelliter, bärarnät etc. Länkar kan vara eller kan ha fler än två datorer anslutna. Det senare kallas Vissa multiacessteknologier bygger på broadcast, t.ex. klassisk Ethernet, medan andra inte naturligt stödjer broadcast, t.ex. ATM., som är specialdatorer (noder) som används för att koppla samman nät. I analogin med postsystemet motsvarar länkarna de brevbärare, lastbilar, båtar, järnvägar och flygplan som möjliggör frakt av brev och paket mellan poststationer, sorteringscentraler och brevlådor. Routrarna i sin tur kan liknas vid poststationer och sorteringscentraler. Brev och paket anländer dit och skickas sedan ut (genom att använda motsvarigheter till länkar) till adressaten eller till nästa poststation på vägen till adressaten. 2

3 -länkar åstadkoms genom att använda teknologier såsom vanliga modem över telefonnätet, ADSL-modem, SDH över fiber, GSM-modem, satellitlänkar, etc. När man realiserar punkt-till-punkt länkar med SDH används typiskt det befintliga telenätet och man abonnerar eller hyr en viss kapacitet mellan två punkter. Denna princip kan också användas med ATM där en virtuell krets permanent kan förbinda två punkter. länkar blir resultatet om man använder Ethernet-teknologi, token-ring, F.D. DI, radiobaserade LAN som WaveLAN, eller ATM. En del teknologier, t.ex. modern Ethernet och ATM, använder punkt-till-punkt-länkar som binds ihop av för att göra multiaccess-länkar. En del av nätverksteknologierna ovan behandlas senare i rapporten. De nät som används som bärarnät i Internet kallas, som framgått ovan, vanligen länkar. Andra beteckningar är subnät, fysiska nät och bärartelenät. Data som skickas över Internet kommer i form av (dessa kallas även datagram, IP-datagram eller IP-paket). Datapaket består dels av nyttolast, dvs. den information (telemeddelanden) som skall överföras, och dels ett huvud som bland annat innehåller käll- och destinationsadresser. Varje paket skickas oberoende av de andra och innehåller all information som behövs för att det skall kunna levereras till destinationen. Routrar håller inte reda på vilka strömmar av paket som passerar genom dem. De adresser som finns i datapaket och inspekteras av routrarna för att dessa skall kunna välja väg för paketet är 32-bitars tal. De kallas eller helt enkelt. Det finns i runda tal 4 miljarder IP-adresser; de är en bristvara som måste delas ut med omsorg för att de skall räcka till. En IP-adress pekar inte ut en dator - vilket man skulle kunna tro - utan ett på en dator. Ett interface är en anslutning. Varje anslutning till Internet har alltså en unik adress. Eftersom routrar oftast har minst två interface har de alltså fler än en adress en per interface. Emellertid används ofta ordet dator, värd eller host när den korrekta benämningen i IPsammanhang egentligen vore interface. Detta förekommer även i denna rapport. För att vi människor enklare skall kunna komma ihåg dem, använder de flesta av oss inte 32-bitars IP-adresser utan istället som t.ex. eller thumper.bellcore.com. För att kunna användas för dataöverföring måste dessa namn översättas till IP-adresser. Detta sker med DNS, Domain Name System, som är ett vitalt stödsystem till Internet. DNS är en världsomspännande distribuerad databas - förmodligen den största som finns. I litteratur och debatter talas det ibland om Internet och IP-nät (eller internet med litet i). Vad är då skillnaden mellan dessa? Internet med stort I används normalt för att beskriva det globala sammanbundna Internet. IP-nät eller internet med litet i används för nät som använder TCP/IP-protokollen men inte nödvändigtvis är sammankopplade med Internet eller inte är allmänt tillgängliga. Dessa kan användas för speciella ändamål där säkerhet eller garanterad kvalitet är av betydelse. IP-nät som är allmänt tillgängliga och sammankopplade med Internet blir egentligen därmed också en del av Internet. 3

4 Med avses ett företags eller en organisations interna IP-nät (även om det är sammankopplat med Internet). Vanligtvis inkluderas också interna informationssystem och dylikt i begreppet Intranet. Vad betyder är oklart, ibland avses de delar av ett företags informationssystem som är utanför dess brandväggar Internets topologi De organisationer eller företag som äger de nät som utgör delar av Internet är självstyrande. TCP/IP protokollen är gjorda för att göra delar av Internet så oberoende som möjligt. Exempelvis en så grundläggande funktion som routing, dvs. vägval, är uppbyggd för att tillåta maximal frihet för Internetoperatörer I routingavseende är Internet indelat i delar som kallas (AS). Ett AS är en del av Internet som administreras av en enda organisation, exempelvis är olika Internetoperatörers nät olika AS. Inom ett AS används ett routingprotokoll för att hitta rutter till IP-adresser. Sedan används speciella protokoll mellan AS för att utbyta routinginformation mellan dem. Ett routingprotokoll som används inom ett AS kallas ett IGP,. Exempel på IGP:er är RIP, OSPF och IS-IS. Ett protokoll för att utbyta information mellan AS kallas ett EGP. Det EGP som används idag heter BGP version 4. Internetoperatörer kopplar vanligtvis samman sina nät vid speciella hopkopplingspunkter, s.k. knutpunkter, dit ett flertal Internetoperatörer ansluter sig. Det är där BGP körs. Knutpunkterna drivs oftast av organisationer som ägs gemensamt av Internetoperatörer. Samtrafikavtal reglerar trafiken. Ibland gör stora Internetoperatörer också egna hopkopplingspunkter mellan sina nät, det kallas Internets tillväxt drivs av dess applikationer (tjänster) Antalet datorer anslutna till Internet har fördubblats var 12:e till 15:e månad ända sedan 1983, baserat på mätningar av antalet datornamn registrerade i DNS. Informationsmängden i World Wide Web (WWW) beräknas fördubblas var 40:nde dag. Idag finns flera hundratusentals miljoner WWW-sidor. Denna snabba utveckling av Internet drivs av dess applikationer. De traditionella Internetapplikationerna är elektronisk post, filöverföring och fjärrinloggning. Dessa tjänster är oerhört användbara och har fortfarande stor betydelse. De krävde dock ett gott handlag med datorer vilket begränsade antalet potentiella användare. Den andra och nuvarande fasen av tillväxt drivs i huvudsak av WWW. Grafiska gränssnitt och peka-och-klicka principer har öppnat Internet för en större publik. Även människor som inte är speciellt datorintresserade kan finna nöje i att surfa, dvs. använda WWW. Hittills har WWW mest använts för att distribuera information; vi 4

5 står inför ytterligare tillväxt när (om) näthandel tar fart på allvar. Redan idag finns ett flertal banker på Internet där man kan betala räkningar och handla med värdepapper. Nästa fas av tillväxt, som vi redan ser början på, kommer troligen att drivas av underhållning i form av musik, video och spel. Speciellt spelen står för en väsentlig del av den nya trafiken på Internet. Dessa interaktiva spel utnyttjar nätet för att förhöja upplevelsen jämfört med spel på en enda dator. För musik och video kommer den stora vinsten troligen av att övriga distributionsnät kan elimineras med lägre kostnader och konsumentpriser som följd Tjänster (applikationer) över Internet Internet är en global infrastruktur för dataöverföring. Dess grundläggande funktion är att förmedla datapaket innehållande bl.a. telemeddelanden. På Internet finns idag inga garantier för fördröjning, kapacitet eller leverans, vilket man brukar säga är en tjänst; användaren överlämnar sina paket till nätet som gör sitt bästa för att leverera dessa men inte ger några löften. Inga uppkopplingar med dedicerad kanal (förbindelse) för användaren finns i nätet. Routrar och länkar har inget tillstånd som beskriver vilka förbindelser som går genom dem utan behandlar varje paket individuellt. Det är, utom i speciella fall, inte möjligt för en router att avgöra vad ett paket innehåller för sorts data (information) 1. De traditionella Internettjänsterna elektronisk post, filöverföring, och fjärrinloggning och även WWW använder TCP som ger en pålitlig dataöverföringstjänst. TCP upprättar en förbindelse mellan sändare och mottagare men det tillstånd som beskriver denna förbindelse finns endast hos sändaren och mottagaren. TCP reglerar mängden trafik som skickas in i nätet för att undvika dvs. att någon buffert i någon router blir så full att något paket måste slängas när nya paket anländer. Denna är en av TCP:s viktigaste funktioner. Den idag viktigaste tjänsten över Internet är. WWW kallas till vardags webben, och är ett hypertextbaserat informationssystem. På webb-sidor finns hypertextlänkar som användaren kan använda för att välja sin egen väg genom texten. Det gör användarna genom att använda webb-läsare. En webbläsare är ett program i användarens dator som hämtar webb-sidor från webb-servrar och omvandlar dem till text, bilder och ljud Introduktion Internet utvecklades i huvudsak med pengar från USA:s regering via dess försvarsdepartement (DoD) och dess forskningsfinansieringsorganisation DARPA. De centrala organisationer som byggdes upp för att hantera protokollsutveckling, standardisering och utdelning av domännamn och IP-adresser finansierades därför initialt av USA:s regering. På senare år har allt fler funktioner överförts till organisationer som 1 Detta kan medföra vissa svårigheter att verkställa hemlig teleavlyssning av sådana telemeddelanden. 5

6 är oberoende av USA:s regering. Idag håller de organ som har ansvar för domännamn och IP-adresser på att stöpas om Internationella organisationer, ISOC, ( är en global samarbets- och samordningsorganisation med målet Om någon organisation kan sägas bestämma över Internet så är det ISOC. ISOC får sin ställning genom stöd från sina mer än 150 organisationsmedlemmar och 6000 individuella medlemmar i över 150 länder. Svenska medlemmar är exempelvis Telia, Ericsson, SUNET, Posten och Tele2. ISOC och dess organ ansvarar för och har en viktig roll när det gäller administrationen av domännamn och IP-adresser. De ansvarar även för vidareutveckling och standardisering av den teknik som bär upp Internet. Bland de organisationer som auktoriserats av ISOC finns IETF, IESG, IANA, och IAB (se nedan)., IETF ( är Internets protokollutvecklings- och standardutvecklingsorganisation 2. IETF är ett stort öppet internationellt samfund av tekniker, operatörer, försäljare och forskare som arbetar med utveckling av Internetarkitekturen och för att tekniken skall fungera. Organisationen är öppen för alla intresserade individer (inte organisationer). IETF har möten tre gånger per år. Under mellantiden sker mycket arbete via e-post. Ett IETF-möte har vanligtvis flera tusen deltagare. IETF:s tekniska arbete sker i arbetsgrupper (Working Groups) som är organiserade i olika områden (Areas), t.ex. Routing, Transport, Security. Varje Area har en Area Director som styr arbetet. En General Area Director är ordförande i IETF., IESG ( ansvarar för den tekniska styrningen av IETF:s arbete och Internets standardiseringsprocess. IESG består av samtliga Area Directors i IETF och IETF:s ordförande är även ordförande i IESG. IESG är direkt ansvarig för alla steg i Internets standardiseringsprocess. IESG standardiseringsarbete sker enligt regler och procedurer som godkänts av ISOC. IAB ( ansvarar för att definiera den övergripande Internetarkitekturen och ger övergripande styrning åt IETF. IAB 2 Liknande utvecklingsarbete för andra telenät sker inom t.ex. ITU och ETSI. 6

7 är tekniskt rådgivningsorgan åt ISOC. IAB fungerar även som överklagningsinstans om någon är missbelåten med IESG:s standardiseringsbeslut. IETF producerar en mängd dokument i en numrerad dokumentserie som kallas RFC,. RFC:er kan vara standarder och ingår då även i dokumentserien STD. De kan också vara ren information, riktlinjer för hur man bäst löser vissa problem, humor, etc. Se De RFC:er som utgör standarder erhåller beteckningen STD. Proceduren för standardisering beskrivs i RFC 2026 (STD 1). Innan ett dokument får klassas som standard måste en procedur i tre steg genomgås. Det första steget är när en specifikation blir en föreslagen standard, Proposed Standard. Efter en viss tid, när erfarenhet finns om hur standarden fungerar och när det finns minst två oberoende implementationer som kan interoperera, kan den bli Draft Standard. Vid flyttning till Draft Standard finns möjlighet för smärre förändringar. Efter ytterligare en tid, och när det finns betydande erfarenhet av implementering och lyckad användning, kan specifikationen klassas som Standard (STD). När en RFC ändras erhåller den modifierade versionen ett eget RFC-nummer. Det är därför viktigt att kontrollera om en viss RFC har ersatts av någon senare RFC. ISOC IAB IESG IETF, IANA ( bestämmer över alla unika parametrar i Internet, vilket i skrivande stund även inkluderar IP-adresser och domännamn. IANA har således bland annat huvudansvaret för DNS ( ). De unika parametrar som används i diverse TCP/IP protokoll publiceras regelbundet i en RFC med titeln. Varje ny version får ett nytt RFC-nummer. För varje toppdomän har IANA utsett en organisation för administration och utdelning av domännamn. I Sverige är Stiftelsen för Internetinfrastruktur ansvarig för.se-domänen. Idag registreras de nationellt obundna toppdomänerna.com,.org, 7

8 och.net av kallas även InterNIC ( IANA har delegerat utdelningen av IP-adresser till tre registerhållare som i sin tur delar ut block av IP-adresser till operatörer. Vanliga användare får vanligtvis IPadresser av sina operatörer. De tre registerhållarna är APNIC ( ), ARIN ( ), och RIPE- NCC ( ). IANA har drivits med medel från USA:s regering. Detta har ansetts ohållbart med tanke på Internets internationella karaktär., ICANN ( är ett nybildat, ej vinstgivande samfund som kommer att ta över det ansvar för utdelning av IP-adresser, tilldelning av protokollparametrar, och skötsel av DNS-systemet och dess rot-servrar, som hittills fallit på IANA. Målet är att dessa funktioner skall främja konkurrens och att det internationella deltagandet skall öka. ICANN håller på att forma tre specialiserade rådgivande stödorganisationer, som för närvarande går under arbetsnamnen a) DNSO, Domain Name Supporting Organisation, för domännamn och DNS, b) ASO, Address Supporting Organisation, för utdelning av IP-adresser, och c) PSO, Protocol Supporting Organisation, för protokollparametrar som inte är IP-adresser eller domännamn. ICANN har genom DNSO påbörjat en öppning av registreringen av toppdomänerna.com,.org och.net för konkurrens. De första testerna av ett gemensamt system för registrering pågick under 26 april 24 juni 1999 med fem registerhållare. Sedan skall systemet öppnas så att fler kan bli registerhållare för toppdomänerna. Idag finns ett trettiotal kandidater. ISOC IANA APNIC ARIN RIPE-NCC LIR LIR LIR ISP ISP ISP 8

9 (W3C) är ett internationellt industrikonsortium öppet för alla typer av organisationer. W3C:s syfte är att stödja och realisera webbens utvecklingspotential och säkra dess allmänna användbarhet. Organisationen utvecklar gemensamma protokoll för webben och utgör ett forum för information för utvecklare, forskare och användare. All programvara som W3C producerar är fri och allmänt tillgänglig Hantering av domännamn i Sverige (ISOC-SE) är en ideell förening som ingår i den internationella organisationen ISOC. Den svenska avdelningen organiserar företag, organisationer och enskilda medlemmar och har en självständig ställning i förhållande till ISOC. ISOC-SE har som syfte med sin verksamhet att informera om Internet och ISOC, stödja utvecklingen av Internet samt verka för en effektiv användning och organisation av Internet. ISOC-SE vill förenkla regler och underlätta användning av elektronisk kommunikation på olika sätt. Ansvaret för hantering av domännamn inom huvuddomänen.se ligger på (II-stiftelsen), efter delegation från IANA. II-stiftelsen är bildad av ISOC-SE. Den praktiska hanteringen av domännamn under domänen.se sköts av (NIC-SE) som II-stiftelsen bildat för ändamålet. NIC-SE är helägt av II-stiftelsen. Ansökan om registrering av domännamn sker via något ombud som utsetts av NIC- SE. Ombudet assisterar sökanden vid upprättandet av ansökan och vidareförmedlar därefter ansökan till NIC-SE för prövning. De regler, (DRS), som idag tillämpas för tilldelning av domännamn under.se-domänen är utformade av, NDR, och fastställda av II-stiftelsen. Vid avslag på ansökan om registrering av domännamn eller vid beslut om avregistrering av ett domännamn kan sökanden/användaren begära att NIC-SE omprövar beslutet. Omprövning av beslutet sker av (NNO). Prövning av NNO:s beslut kan begäras av sökanden/användaren hos (NÖD). NÖD är en nämnd inrättad av II-stiftelsen. Näringsdepartementet (eg. dåvarande Kommunikationsdepartementet) har tillsatt en utredning om domännamn inom den svenska delen av Internet. Syftet med utredningen är att analysera behovet av och undersöka möjligheterna till lösning av tvister om tilldelat domännamn, samt att utreda statens ansvar med tonvikt på om staten skall utöva tillsyn över hanteringen av domännamn. Utredningen skall redovisas senast den 1 april Information om organisationen av domännamnshantering i Sverige finns på IIstiftelsens hemsida,

10 1.2.4 Hantering av IP-adresser i Sverige (RIPE NCC) ansvarar för tilldelningen av IPadresser i Europa, Mellanöstern, Afrika, f.d. Sovjetunionen och delar av Asien. RIPE NCC har detta ansvar i egenskap av Regional Internet Registry (RIR) för dessa geografiska områden. För närvarande finns ytterligare två RIR, APNIC (Asia-Pacific Network Information Center) och ARIN (American Registry for Internet Numbers). APNIC hanterar tilldelningen av adresser i Stillahavsområdet och den del av Asien för vilken RIPE NCC inte ansvarar. ARIN hanterar i huvudsak adresstilldelningen i Amerika och Afrika. IANA har det yttersta ansvaret för adressutrymmet på Internet. IANA allokerar block av IP-adresser till de tre RIR som nämnts ovan. De block av IP-adresser som RIPE NCC får sig tilldelat fördelar RIPE NCC vidare till sina Local Internet Registries (LIR). Dessa LIR tilldelar i sin tur adresser till användare och Internetoperatörer. RIPE NCC har för närvarande över 1000 LIR som tillsammans finansierar RIPE NCC. Tilldelningen av adresseringsutrymmet till slutanvändare hanteras i huvudsak av LIR. De flesta LIR sköts av Internetoperatörer (Internet Service Providers, ISP) som erbjuder adressregistreringstjänster till sina kunder. Information om LIR i Sverige finns på RIPE NCC:s hemsida, IANA ansvarar också för distribution av AS-nummer på Internet. Tilldelningen hanteras på liknande sätt som för IP-adresser, dvs. RIR ansvarar för tilldelningen inom respektive geografiskt område. ISOC IANA InterNIC NIC-SE Other Övriga Internet-relaterade organisationer i Sverige ( har som syfte att verka som en konkurrensneutral och oberoende huvudman för etablering och drift av 10

11 svenska s.k. nationella knutpunkter (hopkopplingspunkter) i Internet. Netnod är bildat av SUNET ( ) och svenska nätoperatörer och ägs av. Netnod har ingen egen personal utan köper drifts- och andra tjänster. Netnod samråder med de svenska Internetoperatörer som har nationell täckning genom medverkan i (SOF). SOF arbetar med att klargöra ansvarsgränser mellan operatörer och mellan operatörer och kunder. De tekniska specifikationerna bestäms av Netnod och dess ägare i samråd med SOF. Internet-operatörerna kan påverka de tekniska specifikationerna genom medverkan i en teknisk arbetsgrupp för knutpunkter. Driften av den svenska knutpunkten i Stockholm sköts av (KTH NOC). KTH NOC sköter även (delar av) driften av SUNET, NORDUNET och Ebone. Internetoperatörer som önskar ansluta sig till knutpunkten kan köpa vissa tjänster i samband med detta, t.ex. lokaler för sin utrustning och förbindelser, av KTH NOC. (SNUS) är en ideell förening för nätverksanvändare. SNUS skall vara ett forum för tekniskt intresserade personer inom nätverksområdet. Medlemmarna är leverantörer, kunder och användare av Internet-tjänster. SNUS:s verksamhet är inriktad på att öka kunskapen om Internet-teknik och användandet av denna, driva på utvecklingen vad gäller samtrafik och samverkan, testa olika lösningar samt sprida kunskap och erfarenheter. Inom SNUS finns arbetsgrupper för såväl operatörer som slutanvändare Operatörer i Sverige Operatörer som har nät anslutna till de knutpunkter i Sverige som Netnod ansvarar för är Global One, MFS WorldCom, SUNET/ NORDUnet, Taide, Sonera, Telenordia (Algonet), Tele2 (Swipnet), Telia (TeliaNet), pi.se, Ebone, KTH NOC Pop, Compac, Bahnhof, Wineasy och Eunet. 4 Betydligt fler operatörer än de ovanstående har fått IP-adresser tilldelade av RIPE NCC. Information om LIR i Sverige nås via RIPE NCC:s hemsida, Introduktion 5 Internet erbjuder ett stort antal tjänster 6 som är lätta att förstå och hantera, vilket har bidragit till att nätet har utvecklats i en rasande fart. De mest kända och använda är elektronisk post och WWW men även andra tjänster är tillgängliga Indelningen i grundläggande Internettjänst, övriga Internettjänster och mervärdestjänster är PTS egen. Såväl HiQ Data som Ulf Bodin, Pierre Fransson, Lars-Åke Larzon, Daniel Lundquist, Björn Nordgren och Mikael Degermark hade andra indelningar. 6 Inom televärlden används begreppet för det som vanligtvis erbjuds slutanvändare och abonnenter, medan i datavärlden detta oftast motsvaras av termen. Datavärlden menar ibland 11

12 Den mest grundläggande Internettjänsten (IP-tjänsten) i Internet är förmedling av datapaket (innehållande bl.a. telemeddelanden) från en ändpunkt (nätanslutningspunkt) till en eller flera andra ändpunkter. Denna tjänst tillhandahålls av grundprotokollet IP i Internet. För att en dator skall kunna utnyttja Internet-tjänster (applikationer) måste dessa protokoll finnas realiserade i datorn. Ovanpå denna IP-tjänst finns ett antal Internettjänster som tillför ny funktionalitet. Exempel på sådana Internettjänster är e-post, WWW och FTP (filöverföring). Dessa Internettjänster finns implementerade för alla vanligt förekommande datorer och operativsystem. Slutligen finns det som utnyttjar Internettjänsterna. Som exempel kan nämnas elektronisk handel via WWW Grundläggande Internettjänsten (IP-tjänst) Den grundläggande Internettjänsten (bärartjänsten) i Internet tillhandahålls av Internet-protokollet (IP). Med IP kan man sända ett datapaket från en dator till en eller flera andra datorer. Avsändaren och mottagaren/mottagarna representeras med en. Leveransen av paketet sker enligt modellen, dvs. nätet gör ett så gott försök som möjligt att leverera paketet dock utan några som helst garantier avseende fördröjning eller leverans. Om delar av nätet är överbelastat eller trasigt kan ett paket helt enkelt försvinna utan att nå mottagaren. Avsändardatorn får vanligtvis inte information om att paket försvinner eller slängs. Utöver IP så säger man att även protokollen TCP och UDP räknas till grundprotokollen i Internet. Bägge använder sig av den tjänst som IP tillhandahåller, men tillför dessutom multiplexing mellan olika trafikflöden. Genom att identifiera olika flöden med olika kan en dator upprätthålla flera samtidiga trafikflöden och se till att rätt applikation får paketen. TCP tillför även mekanismer för omsändning av borttappade paket, samt anpassning av den hastighet med vilken data skickas efter belastningen på nätet samt storleken på mottagarens buffertutrymme. IP, TCP och UDP är mer utförligt beskrivna i avsnitt Övriga Internettjänster och IP-telefoni m.m. Elektronisk post (E-post) är en av de först utvecklade tjänsterna på Internet. Det är i grunden en serverfunktion där det finns två huvudklasser av servrar; en för att skicka och transportera e-post och en för att hämta inkommen e-post. I praktiken fungerar ofta samma dator som båda. med termen vad ett underliggande skikt erbjuder för tjänst åt närmast högre skikt inom referensmodeller som OSI och TCP/IP (se vidare avsnitt 1.4.1). 12

13 För de flesta domäner på Internet finns det en e-post server för inkommande e-post. På denna server finns ett antal elektroniska postlådor knutna till olika användaridentiteter där inkommande post lagras till dess att mottagaren hämtar den. Förfarandet då en användare hämtar e-post varierar beroende på uppkopplingstyp, nätarkitektur m.m. Den vanligaste metoden är att det program man använder för att läsa e-post först kopplar upp sig mot servern, sedan identifierar användaren och dess lösenord, varefter servern kan svara genom att skicka över nyinkommen post. Posten kopieras då till användarens privata e-postlåda. Det finns flera olika protokoll som kan användas för att genomföra denna uppkoppling, de två vanligaste heter POP3 respektive IMAP. En annan metod, som används i datormiljöer där man arbetar mot en filserver, är att användarnas privata e-postlådor ligger på filservern och är åtkomliga från alla datorer genom det distribuerade filsystemet. I detta fall kan e-postservern konfigureras så att nyinkommen post direkt kopieras till mottagarens privata e-postlåda. Vid sändning av e-post används protokollet (SMTP), vilket i sin tur använder sig av TCP. Programmet som används för att skicka e-post kopplar upp sig mot servern och skickar över e-post meddelandet. Servern kontrollerar att mottagaradressen är giltig och slår med hjälp av DNS (se avsnitt 1.4) upp den server för inkommande e-post som meddelandet skall skickas till. Till slut sänder servern iväg e-postmeddelandet med hjälp av SMTP/TCP. Om det av någon anledning inte går att skicka e-posten så kan olika saker ske beroende på hur servern är konfigurerad. En del servrar returnerar brevet till avsändaren tillsammans med en indikation om vad som gick fel. Andra gör upprepade försök att skicka e- postmeddelandet innan avsändaren får ett felmeddelande. Protokollet för hantering av e-post är på många sätt föråldrat - sedan det designades har många nya behov uppstått. Det finns tilläggsfunktioner som tillgodoser dessa behov genom att lägga in kontrollsekvenser i ett e-postmeddelande. När mottagarens program för att hantera e-post upptäcker en sådan kontrollsekvens så tolkas den och informationen i meddelandet presenteras korrekt. Om mottagarens program däremot inte känner igen kontrollsekvensen så visas den som en del av meddelandet. Ett exempel på sådana tilläggsfunktioner är MIME (, RFC 1896, RFC 2045, RFC 2046 och RFC 2049) som gör det möjligt att lägga in flera olika delar exempelvis dokument, ljud och bilder i ett meddelande. Ett annat exempel är system för kryptering och signering av meddelanden för att försvåra insyn i respektive förfalskningar av meddelanden. Grunden i WWW är s.k. som är författade i ett speciellt informationsbeskrivningsspråk (HTML). Det som är speciellt med hypertextdokument är att de kan innehålla information från eller kopplingar till andra dokument eller andra filer. En koppling till ett annat dokument eller en fil görs genom att ange dess (URL). På så sätt kan ett hypertextdokument ha kopplingar (i dagligt tal kallat ) till ett annat dokument som i sin tur kan ha kopplingar till ytterligare dokument. Dokumenten kopplas ihop med varandra och man får ett slags nät av dokument. Eftersom en URL inte bara anger var på en dator en viss fil finns, utan även på vilken dator det finns, erhålles ett världsomspännande nät ( eller ). 13

14 För att hämta ett hypertextdokument från en dator krävs förutom att man känner till dokumentets URL även att datorn i fråga delar med sig av dokumentet. För detta krävs att datorn använder ett WWW-serverprogram. En användare som vill hämta en fil kopplar upp sig mot WWW-serverprogrammet och använder (HTTP) för att begära filen. Om filen finns och begäran beviljas skickas filen över. HTTP använder sig av TCP och finns i olika versioner med varierande funktionalitet. Till exempel så finns det en variant av HTTP som kan kryptera dokumenten som skickas. Denna används vid överföring av känslig information, t.ex. kreditkortsnummer eller lösenord. För att tolka informationen i ett HTML-dokument (allmänt kallat WWW-sida eller webbsida) krävs speciell programvara som allmänt går under beteckningen webbläsare eller webbläddrare. Programmet kan förutom att presentera olika typer av dokument även hämta nya dokument vid klickning på en länk. Om en dator vill skicka samma information till flera olika mottagare kan man använda sig av. En delmängd av IP-adresserna är definierade som multicastadresser (se avsnitt ) som istället för enskilda datorer identifierar grupper av datorer, s.k.. En dator som vill ta emot information som skickas till en multicastgrupp måste först gå med i gruppen. Mottagning avbryts genom att gå ur gruppen. Hantering av grupper görs genom att kommunicera enligt (IGMP). När en dator går med i en grupp upprättas tillstånd i nätet som indikerar vart information som skickas till en viss multicastadress skall vidarebefordras. För att skicka information till alla som är medlemmar i en multicastgrupp anges gruppens IP-adress som mottagare. Nätet ser därefter till att informationen når alla medlemmar i gruppen. TCP kan inte användas för att kommunicera med flera mottagare, normalt används istället UDP. Det innebär att multicast-trafik inte är pålitlig i den meningen att man inte säkert vet att alla paket når fram till alla mottagare. En sändare vet inte heller vilka som tar emot den information som skickas till en multicastgrupp. När en ny multicastgrupp skall skapas används vanligtvis en slumpmässigt skapad adress för att identifiera gruppen. Det finns idag ingen mekanism som garanterar att man inte väljer en adress som redan används. För att minska risken för kollisioner så används även UDP:s portnummer för att identifiera den applikation som skall ha informationen. Dessutom kan sändaren begränsa hur långt en multicast-utsändning skall nå genom att använda TTL-fältet i IP-huvudet. Multicast är en förhållandevis ny teknik som inte stöds i alla delar av Internet, kanske främst därför att det genom obetänksamt användande av multicast lätt går att sabotera för andra användare. 14

15 När man skickar IP-paket som måste komma fram inom en viss tid för att vara användbara pratar man allmänt om realtidskommunikation. Det kan handla om videoutsändningar, IP-telefoni eller andra tidskritiska applikationer. Som stöd för dessa typer av tjänster finns (RTP) som använder sig av UDP. RTP tillför tidsstämplar och sekvensnummer på varje paket. På mottagarsidan kan man buffra paket under en begränsad tid samt använda olika tekniker för att korrigera för borttappade paket eller paket som levereras i oordning. I RTP-paket anges även vilken kodning som använts för data i paketet. Det innebär inte att routrar alltid kan avgöra vad paket innehåller, eftersom de inte kan avgöra att det är ett RTP-paket (UDP-huvudet saknar sådan information). För överföring av filer mellan olika datorer finns (FTP) som använder sig av TCP. Det krävs att den dator man vill hämta filer från eller skicka filer till har en FTP-serverapplikation igång. För att kommunicera med en FTPserver krävs speciell programvara i form av en FTP-klient. Många företag och institutioner tillhandhåller, vilket innebär att vem som helst kan koppla upp sig mot FTP-servern och hämta filer. I andra fall kan det krävas användarnamn och lösenord innan man kan hämta filer. Det kan även finnas möjlighet att skicka filer till FTP-servern, ibland utan att man har identifierat sig. I sådana är det svårt eller omöjligt att kontrollera vad filerna innehåller och deras ursprung. I och med spridningen av WWW har FTP blivit mer lättillgängligt, eftersom de flesta webbläsarna även kan hämta filer från FTP-servrar. Man kan även hänvisa till en fil på en FTP-server i en URL, vilket har medfört att många hypertextdokument har kopplingar till filer åtkomliga via FTP. IP-telefoni (, VoIP) innebär att man använder Internet som informationsbärare för röstkommunikation. Vanligtvis används RTP som transportprotokoll. Man brukar även komplettera med någon form av kryptering för att förhindra avlyssning. Den grundläggande skillnaden mellan ett telefonnät (, PSTN) och Internet är att PSTN är ett kretskopplat nät optimerat för att uppfylla kraven för telefonsamtal medan Internet är ett s.k. paketförmedlande nät optimerat för att överföra data utan realtidskrav. För ett vanligt samtal i PSTN kopplas en full-duplexförbindelse upp mellan parterna med förutbestämd och garanterad kvalitet i transmissionsledet. Överföringshastigheten i det digitala telefonnätet är 64 kbit/s i båda riktningarna under hela samtalet. Vid IP-telefoni skickas data endast då 15

16 någon pratar, och ofta med en lägre överföringshastighet än i PSTN. Detta kan göra att den fysiska kabeln utnyttjas bättre. Å andra sidan är IP/UDP/RTP huvudet stort (40 byte) vilket ger betydande overhead. De tekniska vinsterna med IP-telefoni är dels att företag och organisationer kan eliminera sina separata telefoninät och istället bara ha ett enda nät för datakommunikation och dels att teleoperatörer kan minska sina kostnader genom att använda IPteknologi. Vissa hävdar även att IP-nät kräver mindre service och administration än motsvarande telefoninät. Vidare kommer med stor sannolikhet IP-teknologi att vara billigare på grund av en stor marknad och stor konkurrens. System för IP-telefoni har inledningsvis haft problem med signaleringsprotokoll och val av kodningsalgoritmer. För att få ett globalt fungerande system för IP-telefoni krävs en gemensam standard för signalering och ljudöverföring. För att det dessutom skall vara attraktivt att använda IP-telefoni krävs en rimlig fördröjning (mindre än 150 ms) samt tillfredsställande ljudkvalitet. Eftersom Internet inte är kretskopplat blir detta två motstridiga krav; bättre ljudkvalitet kräver större datamängder per paket vilket i sin tur påverkar köstorlekar och i slutänden även fördröjningen. Att använda IP-telefoni i ett nätsegment med stor mängd övrig trafik utan att IPtelefonitrafiken på något sätt separeras från övrig trafik fungerar som regel dåligt såvida inte avstånden är korta. Betydligt bättre fungerar det att använda IP som informationsbärare för telefoni i ett nätsegment där man kan kontrollera hur stora fördröjningar och buffrar som IP-telefonitrafiken utsätts för. Videokonferenssystem som använder Internet för överföring av ljud och bild utgörs oftast av applikationer som utnyttjar RTP och multicast. Tekniken fungerar bra under förutsättning att det finns tillräcklig bandbredd. För att få tillfredsställande ljud och bild krävs ofta bandbredder på 128 kbit/s eller mer. Om man kan nöja sig med låg upplösning, begränsat antal färger och lägre uppdateringshastighet kan lägre bandbredd vara tillräcklig. Videokonferenser över Internet stöter än så länge på speciella problem. Dels utgör dagens bandbredd i accessnäten ett problem, dels uppstår lätt fördröjningar och störningar p.g.a. att paket försvinner, fördröjs eller kommer fram i fel ordning. Videokonferenser kräver mer än sex gånger större bandbredd än telefoni för att en god överföring skall kunna ske Mervärdestjänster En av de populäraste tjänsterna på Internet är informationssökning i olika former. Genom att koppla ihop en databas med ett användargränssnitt som använder sig av exempelvis HTML så kan stora mängder användare via WWW få tillgång till databasen. Man kan söka i bibliografiska databaser, produktkataloger, m.m. 16

17 Dessutom finns det sökmotorer som man kan använda för att söka efter dokument på WWW. Speciella program går igenom miljontals WWW-sidor per dygn, indexerar dem, och placerar resultatet i någon databas. Via sökmotorer kan man därefter söka i databaserna och få fram de WWW-sidor som innehåller viss information. En av de populäraste tjänsterna är spel som möjliggör att flera personer kan spela med eller mot varandra genom att datorerna kommunicerar med varandra via Internet. Eftersom denna typ av spel oftast använder egna protokoll för att kommunicera mellan datorer är det svårt att göra en generell beskrivning av hur kommunikationen sker. Ofta bygger spelen sina protokoll på UDP, eftersom det finns tidskrav på kommunikationen; TCP:s omsändningar skulle introducera oacceptabla fördröjningar. (groups) är ett diskussionsforum på Internet där användare kan diskutera olika frågor eller gemensamma intressen. En variant är olika typer av debatt- och informationsgrupper. Dessa kan vara antingen privata eller publika. Privata (föreningars, företags eller olika sammanslutningars) mötesplatser kräver någon form av lösenord eller godkännande från en mötesadministratör för att man skall komma in. Diskussionsgrupperna avser ofta ett speciellt ämne varför ämnesurvalet är omfattande. Kommunikationen i grupperna grundas på att en deltagare skriver ett inlägg eller ställer en fråga som sedan kanske besvaras av någon annan. Strukturen på News utgörs av ett system av servrar som vidarebefordrar inlägg mellan varandra. Protokollet (NNTP) (RFC 977) bygger på TCP och används för överföring av information mellan olika servrar. På samma sätt som för FTP har även News blivit mer lättillgängligt i och med att moderna webbläsare även kan hantera News-inlägg. Det finns även sökmotorer med databaser som indexerats utifrån alla inlägg i News-systemet. På så sätt kan man söka efter News-inlägg angående ett visst ämne på samma sätt som man kan leta efter WWW-sidor. Till skillnad från diskussionsgrupper är kommunikation i realtid möjlig i olika former av Flera användare kan samtidigt kommunicera med varandra via textmeddelanden. Den mest spridda varianten av chat-system är de som använder sig av WWW. Kontinuerligt uppdateras sidan med vad olika användare sagt, och det finns möjlighet att skriva egna inlägg i debatten. Det finns även andra former av chat som kräver speciella program och använder egna protokoll. Ett av de vanligaste är (IRC), vilket använder sig av en distribuerad server-lösning. Med IRC väljer man vilken man vill använda. När man är med i en kanal ser man alla inlägg som andra användare i samma kanal skriver. Dessutom har man möjlighet att göra egna inlägg. En kanal är inte nödvän- 17

18 digtvis begränsad till en server det finns kanaler som reläas mellan servrar. Det finns även möjlighet till privata kanaler och att skicka filer mellan anslutna användare. En webbserver kan använda HTML för att förmedla information till en användare, och användaren kan använda sin webbläsare för att skicka information till webbservern. På detta sätt kan man interagera med en applikation på webbservern som tillhandahåller en tjänst. En fördel med detta är att då applikationen behöver uppgraderas behöver detta endast göras på webbservern och inte i varje användares egen dator. Detta sätt att tillhandahålla tjänster är en av de främsta anledningarna till att WWW växt så snabbt. Exempel på WWW-baserade tjänster är elektroniska handelsplatser samt bank via Internet. En elektronisk handelsplats är en webbserver där man kan söka i ett produktregister och välja vilka produkter man är intresserad av och därefter beställa dem. Under själva beställningsfasen använder man någon form av säkerhetsmekanism exempelvis för att skicka information om kreditkort, namnuppgifter eller annan känslig information. Produkten levereras sedan via post eller i de fall det är möjligt direkt via nätet. I många avseenden påminner förfarandet om en postorderkatalog där själva beställningen görs elektroniskt istället för via en handskriven ordersedel. Banktjänster är ofta uppbyggda på ett sätt som liknar elektroniska handelsplatser, men med betydligt högre säkerhet. De flesta banktjänsterna använder sig av WWW med säker överföring via secure HTTP. Utöver detta kompletterar man ofta med engångslösenord, smartcards och andra tekniker som stärker säkerheten ytterligare. Tjänsten ger användare möjlighet att ansluta sig till andra datorer och använda dem. Härigenom kan resurser utnyttjas som inte finns i den egna datorn. Fjärrinloggning görs vanligtvis med hjälp av protokollet som bygger på TCP. Eftersom all information under fjärrinloggningen förs över i klartext kan man genom att avlyssna nätet ta reda på lösenord och annan eventuellt känslig information. Det finns protokoll för fjärrinloggning som använder krypterade förbindelser, exempelvis (SSH). Även varianter av TELNET tillhandahåller kryptering Övergripande arkiktektur En programdel som kommunicerar med motsvarande programdel på en annan dator gör detta enligt vissa regler och konventioner. Dessa regler och konventioner kallas 18

19 ett och är det som definierar hur kommunikationen skall gå till. Vanligen kallas även den programdel som implementerar ett protokoll för ett protokoll. Detta kan upplevas en smula förvirrande men vilket som avses framgår vanligtvis av sammanhanget. Programvara för datakommunikation har en hierarkisk struktur. Protokollen kan sägas vara ordnade ovanpå varandra. Protokoll på en högre nivå använder tjänster som tillhandahålls av protokoll på lägre nivåer. Protokoll med likartad funktion på samma nivå kallas för ett eller ett. Det finns två referensmodeller som används för att beskriva relationen mellan de olika protokollsskikten och deras uppgifter, OSI-modellen och TCP/IP-modellen. Båda modellerna är en stor hjälp för att förstå hur protokollen samverkar med varandra. För att skapa ordning och reda så att det blir möjligt att förstå och implementera komplexa datakommunikationssystem används ett stort antal protokoll. De två viktigaste protokollen i Internet är TCP ( ) och IP ( ). Dessa har gett namn åt den samling protokoll som utgör den tekniska basen för Internet, (kallas även eller bara ). IP tillhandahåller bärartjänsten (IP-tjänsten) att överföra datapaket innehållande bl.a. telemeddelanden mellan datorer (se avsnitt 1.3). Det är en best effort-service, dvs. IP försöker sitt bästa för att leverera ett datagram från en dator till en annan på Internet. Inga garantier ges för den tid det tar för att leverera paketet, ej heller för att det överhuvudtaget kommer fram. TCP tillhandahåller funktioner för att tillförlitligt leverera en ström av data mellan två program på två (vanligtvis) olika datorer. Ej heller här garanteras någon maximal tid för leverans av data. Skikt Användarprocesser Applikation Presentation Session Transport Nät Datalänk Fysiskt medium Användarprocesser Applikation Transport Nät (IP) Nätaccess Bärarnät 19

20 Inom televärlden används vanligtvis OSI-modellen ( ) för beskrivning av tjänster på olika nivåer. Modellen är inte lika vanlig inom Internetvärlden. OSI-modellen skapades för att utgöra en referensmodell vid protokollutveckling för kommunikationsfunktioner. Varje skikt har en speciell funktion som gör att protokollen i olika skikt teoretiskt kan kombineras med varandra. Lägre skikt utgör stöd för högre liggande skikt. Kommunikationen mellan skikt på samma nivå på olika datorer definieras av som definierar regler för hur kommunikationen skall gå till. Kommunikationen mellan olika skikt på samma dator definieras av ett gränssnitt mellan skikten. OSI-modellen beskriver relationerna mellan olika protokoll och deras huvudsakliga funktion. OSI-modellens skikt har alla en specifik uppgift. Namnet på skiktet antyder den huvudsakliga funktion protokoll i skiktet har. De applikationer som skall kommunicera finns inte med i skikten i någon av modellerna utan tänks finnas ovanför alla skikten. : Protokoll i skiktet tillhandahåller en förbindelse mellan applikationsprocessen och den omgivande kommunikationsmiljön. : Protokoll i skiktet konverterar informationen till en ström av datainformation som förstås av både sändare och mottagare i kommunikationen. : Protokoll i skiktet organiserar och synkroniserar kommunikationen. : Protokoll i skiktet tillhandahåller en säker punkt-till-punkt datatransporttjänst. : Protokoll i skiktet tillhandahåller bl.a. routing (vägval) för dataöverföringen. : Protokoll i skiktet placerar informationen i ramar, kontrollerar flödet och signalerar fel. : Regler för fysisk kommunikation, spänningsnivåer, kontakter, etc. Många av protokollen i datavärlden passar inte riktigt in i OSI-modellen. När det gäller är vissa funktioner inte strikt relaterade till ett visst skikt i OSI-modellen. TCP/IP-protokollen följer inte heller alltid, av praktiska skäl och effektivitetsskäl, principen att endast kommunicera med direkt ovanliggande och underliggande protokollskikt. Vidare utvecklades OSI-modellen efter att TCP/IP skapats. På grund av dessa och andra orsaker används OSI-modellen inte i fortsättningen i detta dokument. På grund av TCP/IP:s historiska band till USA:s försvarsdepartement (DoD), kallas TCP/IP-modellen ibland även för DoD-modellen. Protokollen i TCP/IP-modellen utgör en brygga mellan applikationerna och det underliggande bärarnätet. Varken bärarnäten eller applikationerna ingår i modellen. TCP/IP-protokollen kan indelas i ett applikationsskikt med tillämpningsprotokoll, t.ex. SMTP, FTP och TELNET, ett transportskikt med t.ex. TCP och UDP, ett nätskikt där huvudprotokollet är IP, samt 20