När vi pratar om nätverk är det nästan omöjligt att inte samtidigt tänka på Internet. Därför börjar vi med att definiera vad Internet egentligen är.
Internet är ett globalt system som består av många sammankopplade nätverk, både privata och publika. Syftet med dessa nätverk är att möjliggöra kommunikation mellan olika enheter samt ge användare tillgång till delade resurser och tjänster, exempelvis webbplatser, filer, databaser och molntjänster.
Utvecklingen av dagens Internet har gått genom flera avgörande tekniska faser. En av de viktigaste frågorna har varit hur data ska överföras mellan kommunicerande enheter över ett eller flera nätverk. Två grundläggande nätverkstyper har haft stor betydelse i denna utveckling:
- förbindelseorienterade nätverk
- paketförmedlande nätverk
Förbindelseorienterat nätverk
Ett förbindelseorienterat nätverk bygger på att en anslutning först måste etableras innan kommunikationen kan börja. Ett klassiskt exempel är det traditionella telefonnätet.
När två personer skulle tala med varandra via telefon krävdes att en tillfällig fysisk eller logisk krets skapades mellan de två parterna. Först när denna krets hade etablerats kunde kommunikationen genomföras.
I äldre telefonnät utfördes kopplingen manuellt av telefonoperatörer som anslöt abonnenterna till varandra. Senare ersattes detta system av elektroniska telefonväxlar som automatiskt skapade förbindelsen mellan de kommunicerande parterna.
I ett kretskopplat nät är kommunikationsvägen reserverad under hela samtalet. Det innebär att resurserna är upptagna även om ingen information överförs för tillfället.
Nackdelar av förbindelseorienterat nätverksteknik
Den förbindelseorienterade tekniken hade flera begränsningar:
- Om anslutningen bröts behövde en helt ny uppkoppling etableras.
- Äldre nätverk kunde inte automatiskt växla till alternativa vägar vid fel.
- Kommunikationskretsen behövde hållas aktiv under hela sessionen, även när ingen data skickades.
- Att reservera flera alternativa kommunikationsvägar blev dyrt och ineffektivt.
Dessa begränsningar gjorde tekniken mindre lämplig för moderna datanätverk där många användare delar samma nätverksresurser.
Paketförmedlande nätverk
Till skillnad från kretskopplade nätverk kräver ett paketförmedlande nätverk ingen permanent anslutning mellan kommunikationsparterna. I stället delas informationen upp i mindre delar som kallas paket.
Varje paket skickas självständigt genom nätverket och kan ta olika vägar fram till destinationen. När paketen kommer fram sätts de ihop igen till det ursprungliga meddelandet.
Ett paketförmedlande nätverk är därför ett förbindelselöst nätverk. Denna teknik används i dagens Internet eftersom den gör nätverket mer flexibelt, skalbart och effektivt.
Samtidigt innebär tekniken att nätverket inte kan garantera att:
- alla paket kommer fram
- paketen anländer i rätt ordning
- överföringen sker utan fördröjning
- data inte förändras under transporten
För att hantera dessa problem används olika nätverksprotokoll och tjänster som styr hur kommunikationen ska ske mellan enheter i nätverket.
Hur fungerar paketförmedling?
Processen kan beskrivas i flera steg:
- Ett meddelande delas upp i mindre delar som kallas paket.
- Varje paket förses med information om avsändare och destination.
- Paketen skickas genom nätverket via olika vägar.
- Routrar fattar beslut om hur paketen ska vidarebefordras.
- Om en väg blir otillgänglig kan trafiken automatiskt dirigeras om via en annan väg.
- När paketen når destinationen sätts de ihop igen till det ursprungliga meddelandet.
En viktig fördel med paketförmedlande nätverk är att nätverkets resurser används mer effektivt eftersom flera användare kan dela samma kommunikationsvägar samtidigt.
Dessutom gör tekniken det möjligt att skapa robusta nätverk där kommunikationen kan fortsätta även om delar av nätverket slutar fungera.