Adressen in een netwerk van netwerken: IP

In deze les leer je over een aantal abstracties die zorgen dat het internet goed kan functioneren.

Op deze pagina leer je hoe de adressen van computers werken.

Het internet is niet alleen een netwerk van computers. Het is ook een netwerk van netwerken. De verbindingspunten tussen netwerken heten routers, deze apparaten begeleiden verkeer door subnetwerken van het internet. De routers weten alleen hoe ze informatie door moeten geven aan de volgende router of aan de bestemming; de routers kijken niet wat er in het datapakketje zit. Dat wil zeggen, zolang je woont in een land zonder internetcensuur. De informatie van het pakket bekijken en begrijpen gebeurt pas op de eindbestemming. Dit heet het end-to-end-principe.


Afbeelding van de UC San Diego Jacobs School of Engineering.
Geen Afbeelding

Een router is een apparaat dat informatie van het ene naar het andere netwerk doorgeeft. NB De uitspraak van router gebeurt in het Engels op twee manieren. In het Nederlands spreken we de ou op z'n Amerikaans uit, als au.

De end-to-end-architectuur van het internet betekent dat routers zich alleen druk maken over een bericht doorsturen naar een P-adres. Ze doen niks met de inhoud van het bericht. De inhoud begrijpen is het werk van de computers aan de uiteinden: de zender en de ontvanger.


Hoe weten routers waar ze het gewenste apparaat kunnen vinden?

Ieder apparaat op het internet heeft een uniek IP-adres (of meer dan een als het een router is). Het internetprotocol specificeert hoe een router een verzoek voor een ander IP-adres afhandelt. Iedere router kent de indeling van zijn specifieke buurt van het internet en weet welke kant hij een pakketje moet sturen om het een beetje dichterbij zijn bestemming te krijgen. Het feit dat een router niet het hele internet hoeft te kennen is goed voor de schaalbaarheid.

Normaliter zijn er veel mogelijke paden van het ene eindpunt naar het andere. Deze redundantie laat het internetprotocol alternatieve paden vinden als een router in het midden van het pad wegvalt. Dit is het principe van fouttolerantie.

Wanneer je data verzendt over het internet, verdeelt het IP-programma in je computer de data in pakketjes die het afzonderlijk verstuurt. Ieder pakketje kan zelfs een andere route nemen. Dit proces is wat het internet een pakketgeschakeld netwerk maakt.


Een pakketgeschakeld netwerk betekent er kleine pakketjes informatie worden verstuurd, geen lange aaneengesloten reeksen.


    Geen Afbeelding
  1. Waarom ziet de grafische voorstelling van internet bovenaan deze pagina er uit als een soort digitale paardenbloem, een wirwar in het midden met vuurwerk-pluizenbollen aan de buitenkant?
  2. Bespreek hoe deze vorm verwant is aan hoe mensen verbinding maken met het internet, bijvoorbeeld via een internetprovider. Geef een korte beschrijving of leg het uit aan iemand anders.
  3. Bezoek https://ipinfo.io/ om je eigen IP-adres te weten te komen.
  4. Welke informatie bevat je IP-adres allemaal? Je hoeft je niet aan te melden, kijk gewoon naar de informatie in het zwarte vak rechts.
Je kan een IP-adres toevoegen aan het einde van de URL bij 3., zoals in dit voorbeeld: http://ipinfo.io/128.59.105.24 (Let op de slash / na .io). Zo kun je uitlezen waar een IP-adres naar verwijst!

De hoeveelheid gedetailleerde informatie die je uit een IP-adres kan halen is best verrassend en ook een beetje eng, vooral wanneer je nadenkt over de manieren waarop die informatie gebruikt kan worden.


Geen Afbeelding

Een deel van de informatie kan kleine onnauwkeurigheden bevatten. IP-adressen geven vaak de locatie van de internetprovider weer, die mogelijk op een andere locatie zit dan jij. Dat is dan weer enigszins geruststellend

IPv4

Geen Afbeelding

Alle vier de groepen in een IP-adres zijn bytes van 8 bits met een waarde tussen de 0 en 255 (zie het plaatje rechts). Een 32-bit IPv4-adres (de 'v' staat voor 'versie') is groot genoeg om 232 computers te ondersteunen. Dat is ongeveer vier miljard (4 · 109), maar er zijn meer dan zeven miljard mensen op aarde, dus er zijn niet genoeg IPv4-adressen voor iedereen.

Vraag: Waarom ondersteunt IPv4 slechts vier miljard computers?
Antwoord: Er zijn 32 bits in een IPv4-adres (zie het plaatje rechts), en iedere bit kan twee waardes bevatten (0 of 1). Dus er zijn 232 mogelijkheden met 32 bits.

IPv6

Geen Afbeelding

De langetermijnoplossing is om de lengte van IP-adressen te vergroten. De nieuwe IPv6-adressen zijn 128 bits groot, dat is genoeg om 2128 (ongeveer 1038) apparaten te ondersteunen.

Vraag: Zal dit altijd genoeg zijn, of moeten we de adressystemen nog een keer veranderen?
Antwoord: Er zijn naar schatting 1022 sterren in het waarneembare universum. Dus zelfs als het internet uitbreiden naar andere planeten en aliens, dan hebben we nog steeds genoeg adressen met IPv6.


  1. Geen Afbeelding Is jouw IP-adres IPv4 of IPv6?
  1. Lees Blown to Bits pagina's 301-306 - Appendix
 
Hoogst waarschijnlijk gebruikt de router thuis of op school een protocol dat ervoor zorgt dat alle computers in het lokale netwerk (zoals in één gebouw) samen één IP-adres delen op het internet. De router die het lokale netwerk aanmaakt geeft iedere computer een lokaal adres. Ook al ziet de buitenwereld bijvoorbeeld dat het IP-adres van je computer 108.26.181.226 is, de computer denkt zelf dat zijn adres 192.168.1.11 is.

  1. Zoek je huidige lokale IP-adres op in de instellingen van je computer. Het staat vaak ergens onder de netwerk- of internetinstellingen.
Het 192.168 domein, dat wil zeggen het blok IP-adressen dat start met 192.168, is gereserveerd voor lokale netwerken, dus geen enkele computer op het internet heeft een adres dat daarmee begint. Hetzelfde geldt voor 10.0.

Terug Volgende