- Leren
- Informatica & ICT
- Informatica
- Informatica: hoe computers, data, algoritmen en internet werken
- Pakketten, IP-adressen en DNS
Hoe het internet werkt: pakketten, IP-adressen en DNS
BeginnerLes 6 van 7 in Cursus Informatica: hoe computers, data, algoritmen en internet werken
Wat je leert
- Beschrijf het internet als een netwerk van netwerken, leg uit waarom gegevens in kleine pakketten over gedeelde verbindingen reizen en meet hoe snel gegevens aankomen en hoeveel tijd dat kost.
- Benoem de onderdelen van het internetBeschrijf de apparaten aan de rand van het internet, de verbindingen en routers in de kern en de providers en kabels die ze verbinden.
- Verdeel berichten in pakkettenLeg uit wat een pakket bevat, waarom gegevens in veel kleine pakketten worden verzonden en hoe de ontvanger het oorspronkelijke bericht weer samenstelt.
- Vergelijk pakketschakeling met circuitschakelingVergelijk het vooraf reserveren van capaciteit langs een route met het per pakket delen van verbindingen en leg uit waarom het internet pakketschakeling gebruikt.
- Meet snelheid en vertraging in een netwerkGebruik bandbreedte, latentie en doorvoersnelheid correct, reken om tussen bits en bytes en bereken eenvoudige overdrachts- en vertragingstijden.
- Benoem de onderdelen van het internet
- Lees en schrijf IP-adressen, volg hoe routers pakketten naar hun bestemming doorsturen en leg uit hoe het domeinnaamsysteem namen omzet in adressen.
- Lees en schrijf IP-adressenLeg uit wat een IP-adres identificeert, schrijf IPv4- en IPv6-adressen binair en in verkorte notatie en maak onderscheid tussen openbare en privé-IP-adressen.
- Volg een pakket van router naar routerBeschrijf hoe routers elk pakket met doorstuurtabellen stap voor stap doorsturen en hoe routeringsprotocollen die tabellen actueel houden.
- Zoek een domeinnaam op met DNSLeg uit hoe het domeinnaamsysteem namen zoals www.example.com omzet in IP-adressen via een hiërarchie van servers en caches.
- Lees en schrijf IP-adressen
- Leg uit wat een protocol is, hoe de internetprotocollen in lagen zijn georganiseerd en hoe TCP en UDP boven op IP, dat zonder garanties levert, gegevens tussen programma’s vervoeren.
- Leg protocollen, lagen en inkapseling uitDefinieer een protocol, beschrijf de taak van elke laag van de protocolstapel van het internet en volg hoe elke laag de gegevens van een eigen header voorziet.
- Lever gegevens betrouwbaar af met TCPLeg uit hoe TCP poorten, verbindingen, volgnummers, ontvangstbevestigingen en hertransmissie gebruikt om pakketten zonder aflevergarantie om te zetten in een volledige, geordende stroom bytes.
- Kies tussen TCP en UDPVergelijk TCP met UDP en koppel elk protocol aan de toepassingen waarvoor het geschikt is.
- Leg protocollen, lagen en inkapseling uit
- Leg uit dat het web één toepassing van het internet is, volg een HTTP-uitwisseling en het volledig en veilig laden van een pagina, en beschrijf hoe e-mail, berichtendiensten, peer-to-peer en streamingtoepassingen het netwerk gebruiken.
- Maak onderscheid tussen het web en het internetLeg uit dat het web een toepassing is die bestaat uit URL’s, HTTP en gekoppelde documenten, en beschrijf hoe clients, servers en contentdistributienetwerken het web bedienen.
- Volg een HTTP-verzoek en het bijbehorende antwoordLees de onderdelen van HTTP-verzoeken en antwoorden, interpreteer statuscodes en leg uit hoe cookies een toestandsloos protocol geheugen geven.
- Volg hoe een pagina veilig wordt geladen, van URL tot schermCombineer DNS, TCP, TLS en HTTP in de juiste volgorde om uit te leggen wat er gebeurt nadat je een URL invoert en wat HTTPS wel en niet beschermt.
- Verstuur e-mail en andere berichtenVolg een e-mail van verzender naar ontvanger met SMTP, IMAP en MX-records en vergelijk berichtenverkeer via client-server met peer-to-peer- en streamingtoepassingen.
- Maak onderscheid tussen het web en het internet
- Beschrijf hoe het internet zonder één eigenaar wordt gecoördineerd, wat de belangrijkste organisaties doen en wat de belangrijkste beleidsdiscussies over het beheer zijn.
- Benoem wie namen, nummers en standaarden coördineertBeschrijf wat op het internet moet worden gecoördineerd en wat ICANN, IANA, de regionale internetregistratieorganisaties, de standaardisatieorganisaties, netwerkbeheerders en overheden elk doen.
- Bespreek de belangrijkste discussies over internetbestuurLeg de belangrijkste beleidsvragen over het beheer van het internet uit en weeg de argumenten van beide kanten af.
- Benoem wie namen, nummers en standaarden coördineert
Pakketten, IP-adressen en DNS: uitleg
1Beschrijf het internet en hoe gegevens het in pakketten doorkruisen
Gegevens doorkruisen het internet via apparatuur die eigendom is van veel verschillende organisaties. Volg de verbindingen van een host naar providernetwerken en onderzoek vervolgens hoe kleine pakketten die verbindingen delen. De manier waarop capaciteit wordt gedeeld, verklaart wachtrijen en verliezen. Door aantallen pakketten, overdrachtstijden en reistijden van signalen te berekenen, maak je onderscheid tussen een hoge geadverteerde snelheid en een snelle reactie. Ook zie je waarom toepassingen verschillend netwerkgedrag nodig hebben.
1.1 Benoem de onderdelen van het internet
Het internet verbindt onafhankelijk beheerde netwerken via gezamenlijke protocollen, vooral het Internet Protocol (IP). Geen enkele organisatie beheert het hele systeem.
Apparaten en verbindingen
Een host, of eindsysteem, voert toepassingen uit. Telefoons, laptops, servers, smart-tv’s en sensoren kunnen hosts zijn. Een client vraagt een dienst aan; een server levert die. Eén computer kan een bestand opvragen en tegelijk een ander bestand aan iemand anders leveren.
Verbindingen vervoeren bits door koperen kabels als elektrische signalen, door glasvezel als licht of via draadloze verbindingen als radio. Eén route kan verschillende media doorkruisen.
| Apparaat | Hoofdtaak |
|---|---|
| Netwerkswitch | Verplaatst frames binnen een lokaal netwerk |
| Router | Verplaatst IP-pakketten tussen netwerken |
Een thuisrouter combineert meestal routering, switching en een wifi-toegangspunt, soms met een modem. Dit blijven verschillende taken, ook als één apparaat ze uitvoert.
Verbinding maken met een provider
Een toegangsnetwerk verbindt een woning, organisatie of telefoon met de provider. Voorbeelden zijn glasvezel, kabel, DSL, ethernet op kantoor en mobiele netwerken. Een internetprovider vervoert verkeer tussen toegangsnetwerken en andere netwerken.
Providers wisselen verkeer rechtstreeks uit op een internetknooppunt (IXP), een gedeelde voorziening die zich over meerdere gebouwen kan uitstrekken. Ze kunnen ook IP-transit inkopen en zo een andere provider betalen om verkeer verder te vervoeren. Grote contentbedrijven beheren eigen netwerken en datacenters om diensten dichter bij gebruikers te brengen.
De meeste intercontinentale gegevens gaan via glasvezelzeekabels op de zeebodem; satellieten vervoeren een kleiner deel. Een draadloze toegangsverbinding kan dus overgaan in een lange route die vooral via kabels loopt.
Volg een videogesprek
Een telefoon in een café belt iemand op een mobiel netwerk overzee:
- Wifi vervoert pakketten naar het toegangspunt van het café.
- De router van het café stuurt ze via de toegangsverbinding naar de internetprovider.
- Providernetwerken vervoeren ze verder en wisselen ze mogelijk uit bij een IXP.
- Een zeekabel kan ze over de oceaan vervoeren.
- De provider van de bestemming levert ze via zijn mobiele netwerk af aan de andere telefoon.
Verschillende organisaties beheren deze onderdelen. Dankzij protocollen die op elkaar aansluiten, kunnen ze pakketten doorgeven, terwijl elke beheerder zijn eigen deel beheert. De precieze route kan veranderen als netwerken hun verbindingen aanpassen of op storingen reageren.
Belangrijkste punten
- Hosts voeren toepassingen uit; clients vragen diensten aan en servers leveren die.
- Verbindingen vervoeren bits via koper, glasvezel of radio.
- Netwerkswitches verbinden apparaten lokaal; routers verbinden netwerken.
- Internetproviders wisselen verkeer rechtstreeks uit of kopen IP-transit in.
- Draadloze toegang gaat vaak over in een route die vooral via glasvezel loopt.
1.2 Verdeel berichten in pakketten
Grote bestanden reizen als veel pakketten. Elk pakket bevat een deel van de gegevens, zodat andere gesprekken om de beurt dezelfde verbindingen kunnen gebruiken.
Maak onderscheid tussen header en nuttige gegevens
De header van een pakket bevat besturingsinformatie; de nuttige gegevens bevatten gegevens. Een IP-header bevat bron- en bestemmingsadressen. Routers gebruiken de bestemming om een volgende verbinding te kiezen zonder de foto of het bericht erin te interpreteren. De ontvangende toepassing interpreteert de afgeleverde bits.
De header lijkt op het adres op een envelop, terwijl de nuttige gegevens op de inhoud lijken. Door een bestand in kleine pakketten te verdelen, beperk je ook hoeveel na verlies opnieuw moet worden verzonden. Een veelvoorkomende limiet op een route is een IP-pakket van 1.500 bytes, afgeleid van standaardethernet. Sommige routes ondersteunen grotere pakketten.
Tel pakketten en overhead
Een foto bevat 3.000.000 bytes. Elk pakket bevat maximaal 1.460 fotobytes plus 40 headerbytes. Deel door de capaciteit voor nuttige gegevens:
Rond naar boven af op 2.055 pakketten, want een rest moet ook worden afgeleverd. Na 2.054 volledige ladingen bevat het laatste pakket:
Elk pakket heeft een header nodig, ook het laatste:
Samen zijn de gegevens en headers 3.082.200 bytes groot. De headers voegen ongeveer 2,7% toe aan de grootte van de foto. Delen door 1.500 zou te weinig pakketten opleveren, omdat 40 bytes van elk pakket niet beschikbaar zijn voor fotogegevens. Als je de laatste lading als vol telt, voeg je juist gegevens toe die de foto niet bevat.
Herstel de bytevolgorde
Pakketten volgen meestal dezelfde route, maar IP laat verschillende routes toe. Pakketten kunnen in een andere volgorde aankomen, twee keer aankomen of verloren gaan, bijvoorbeeld als de buffer van een router vol raakt.
Transmission Control Protocol (TCP) herstelt deze gevolgen op de eindhosts. Het nummert bytes, zodat de ontvanger posities en ontbrekende stukken kan herkennen. De verzender stuurt ontbrekende gegevens opnieuw en de ontvanger levert bytes op volgorde af. Als het laatste stuk aankomt, vult dat een eerder ontbrekend stuk niet aan.
IP verplaatst alleen afzonderlijke pakketten; het stelt het bericht niet opnieuw samen en voert dat herstel niet uit. Ook User Datagram Protocol (UDP) verzendt niet opnieuw en herstelt de volgorde niet. Toepassingen die UDP gebruiken, voegen zelf het herstel toe dat ze nodig hebben.
Belangrijkste punten
- Een header bevat afleverinformatie; de nuttige gegevens bevatten data.
- Deel door de capaciteit voor nuttige gegevens en rond naar boven af om pakketten te tellen.
- Elk pakket voegt zijn eigen headeroverhead toe.
- IP-pakketten kunnen verloren gaan, gedupliceerd worden of in een andere volgorde aankomen.
- TCP herstelt de bytevolgorde en verzendt ontbrekende gegevens opnieuw aan de uiteinden.
- UDP-toepassingen voegen zelf herstel toe wanneer ze dat nodig hebben.
1.3 Vergelijk pakketschakeling met circuitschakeling
Verbindingscapaciteit kan worden gereserveerd voor een verbinding of worden gedeeld door aankomende pakketten. Dat verschil is van belang wanneer verkeer pauzeert en wanneer meerdere gebruikers tegelijk verzenden.
Reserveren of delen
Circuitschakeling reserveert een vast deel langs de hele route. Bij traditionele vaste telefoongesprekken bleef dat deel gereserveerd, ook tijdens stiltes.
Pakketschakeling deelt capaciteit naar behoefte; dat heet statistische multiplexing. Elk pakket gebruikt tijdens zijn beurt de snelheid van de verbinding. Dit past bij stootsgewijs verkeer: bij surfen op het web en berichten versturen worden korte stoten verzonden met pauzes ertussen.
| Kenmerk | Circuitschakeling | Pakketschakeling |
|---|---|---|
| Capaciteit | Gereserveerd per verbinding | Gedeeld door aankomende pakketten |
| Stilte | Gereserveerd deel blijft ongebruikt | Ander verkeer kan capaciteit gebruiken |
| Te grote vraag | Nieuwe verbindingen kunnen worden geweigerd | Wachtrijen groeien en pakketten kunnen verloren gaan |
| Vertraging | Voorspelbaar na het opzetten | Verschilt met de drukte |
Sla pakketten op als een verbinding bezet is
Een router slaat op en stuurt door: hij ontvangt een volledig pakket voordat hij het verder verzendt. Pakketten wachten in een wachtrij wanneer de uitgaande verbinding bezet is. Een buffer in het geheugen bewaart die wachtrij; als die vol is, kan de buffer geen nieuwe pakketten aannemen en worden die weggegooid.
Een verbinding van 1 Mbit/s kan tien delen van 100 kbit/s reserveren:
Met pakketschakeling kunnen 35 gebruikers de verbinding delen als ieder slechts 10% van de tijd actief is. Als gebruikers onafhankelijk van elkaar actief zijn, is de kans dat meer dan tien tegelijk actief zijn ongeveer 0,0004. Onafhankelijkheid is van belang: gelijktijdige stoten gedragen zich anders. Ook met minder dan tien actieve gebruikers kunnen korte wachtrijen ontstaan als pakketten tegelijk aankomen.
Waar pakketschakeling begon
Paul Baran bij RAND en Donald Davies bij het Britse National Physical Laboratory ontwikkelden in de jaren 1960 onafhankelijk van elkaar ideeën over pakketschakeling. Davies bedacht de term “packet”; Leonard Kleinrock ontwikkelde vroeg wiskundig werk over netwerkwachtrijen.
Op 29 oktober 1969 verzond ARPANET zijn eerste bericht van UCLA naar het Stanford Research Institute. Het systeem liep vast na “LO” van “LOGIN”. ARPANET was bedoeld om onderzoekscomputers te delen. Barans afzonderlijke werk onderzocht communicatie die aanvallen kon doorstaan, wat het latere verhaal over een kernoorlog helpt verklaren.
Pakketnetwerken kunnen na storingen alternatieve routes gebruiken als er een andere route beschikbaar is. Tegenwoordig vervoert spraak over IP gesprekken als pakketten, ook gesprekken over 4G- en 5G-netwerken.
Belangrijkste punten
- Circuitschakeling reserveert capaciteit, ook tijdens stiltes.
- Pakketschakeling deelt verbindingen naar behoefte via statistische multiplexing.
- Bij opslaan en doorsturen wordt een pakket ontvangen voordat het verder wordt verzonden.
- Drukke verbindingen veroorzaken wachtrijen; volle buffers veroorzaken pakketverlies.
1.4 Meet snelheid en vertraging in een netwerk
De snelheid van een verbinding heeft meer dan één betekenis. Een grote overdracht heeft een hoge afleveringssnelheid nodig; een gesprek heeft korte, gelijkmatige vertragingen nodig. Door bandbreedte, doorvoersnelheid en latentie uit elkaar te houden, kun je beide verklaren.
Capaciteit en daadwerkelijke aflevering
Bandbreedte is de capaciteit van een verbinding in bits per seconde. SI-voorvoegsels gebruiken machten van tien: 1 kbit/s is 1.000 bit/s; 1 Mbit/s is 1.000.000 bit/s; 1 Gbit/s is 1.000.000.000 bit/s. “Mbps” is een andere veelgebruikte schrijfwijze voor Mbit/s.
Doorvoersnelheid is de snelheid waarmee gegevens daadwerkelijk worden afgeleverd. De langzaamste verbinding op een route is het knelpunt. Een serververbinding van 1 Gbit/s en een providerverbinding van 10 Gbit/s kunnen een download niet sneller dan 50 Mbit/s door een thuisverbinding van 50 Mbit/s sturen. Gedeelde capaciteit en protocoloverhead verlagen de bruikbare snelheid verder.
Bestandsgroottes gebruiken bytes, geschreven met een hoofdletter B; een byte bevat 8 bits. Een bestand van 500 MB bevat 4.000 Mbit. Bij 100 Mbit/s is de ideale overdrachtstijd:
Het antwoord 5 seconden ontstaat als je bytes deelt door een snelheid in bits zonder de eenheden om te rekenen.
Vier delen van vertraging
Latentie is de reistijd van het ene uiteinde naar het andere. Retourtijd (RTT) omvat de heen- en terugreis. Een pingmeting geeft een heen- en terugreis aan, meestal in milliseconden.
Onderscheid bij elke stap vier vertragingen:
- Verwerking: een header lezen en beslissen waar het pakket naartoe moet.
- Wachtrij: wachten op een uitgaande verbinding.
- Transmissie: alle bits van het pakket op die verbinding zetten.
- Propagatie: het signaal dat zich over de verbinding voortplant.
Transmissievertraging hangt af van de pakketgrootte en de snelheid:
Een pakket van 1.500 bytes heeft 12.000 bits. Verzending duurt 0,12 ms bij 100 Mbit/s of 1,2 ms bij 10 Mbit/s. Over drie verbindingen van 10 Mbit/s vereist opslaan en doorsturen minstens 3,6 ms transmissietijd voor dat pakket, voordat de andere vertragingen erbij komen.
Propagatievertraging hangt af van afstand en signaalsnelheid:
In glasvezel beweegt het signaal met ongeveer 200.000 km/s. Een afstand van 6.000 km afleggen duurt 30 ms voor een enkele reis en minstens 60 ms voor een heen- en terugreis. Meer bandbreedte kan de kabel niet korter maken.
Kies de maat die bij de toepassing past
Een download heeft vooral baat bij doorvoersnelheid. Gesprekken en snelle spellen hebben lage latentie en weinig jitter nodig, de variatie in vertraging. Wachtrijen kunnen op drukke momenten groeien, ook als de geadverteerde capaciteit van een verbinding gelijk blijft.
Een webpagina kan meerdere uitwisselingen nodig hebben voordat die compleet is. De browser kan veel bestanden tegelijk opvragen, maar sommige verzoeken hangen af van eerdere antwoorden. Voor die afhankelijkheden is RTT van belang; ook het werk van de server, de beschikbare doorvoersnelheid en de verwerking door de browser tellen mee. Een snelle download van een groot bestand en een interactieve pagina die traag aanvoelt, kunnen daarom op dezelfde verbinding voorkomen.
Belangrijkste punten
- Gebruik 8 bits per byte en houd bit/s en B uit elkaar.
- De doorvoersnelheid wordt beperkt door het knelpunt en door gedeeld verkeer.
- Transmissietijd is het aantal bits van het pakket gedeeld door de verbindingssnelheid.
- Propagatietijd is de afstand gedeeld door de signaalsnelheid.
- RTT meet een heen- en terugreis.
- Verwerking en wachtrijen voegen vertraging toe bij routers.
- Gesprekken hebben lage latentie en weinig jitter nodig; grote downloads hebben doorvoersnelheid nodig.
2Vind computers op het internet aan de hand van hun adres en naam
Met adressen kunnen pakketten netwerkverbindingen bereiken, terwijl namen mensen helpen diensten te vinden. Lees IPv4- en IPv6-notatie, bekijk hoe apparaten met privéadressen openbare adressen delen en volg hoe een router de volgende stap kiest. Volg daarna een naamopzoeking via DNS. Deze stappen werken samen: DNS levert een adres en routers gebruiken dat adres om pakketten naar de dienst te sturen. Caches en routeringstabellen houden het werk beheersbaar.
2.1 Lees en schrijf IP-adressen
Een IP-adres identificeert een netwerkinterface: de verbinding van een apparaat met een IP-netwerk. Een laptop kan op verschillende netwerken verschillende adressen hebben. Het adres vertelt het netwerk waar het pakketten moet afleveren, niet wie een persoon is.
Lees IPv4 en IPv6
IPv4 gebruikt 32 bits, geschreven als vier decimale getallen gescheiden door punten. Elk getal vertegenwoordigt 8 bits en loopt van 0 tot en met 255. Zo is 192.168.1.10 binair 11000000.10101000.00000001.00001010. Een laatste getal van 256 zou meer dan 8 bits nodig hebben en is ongeldig.
Er zijn 4.294.967.296 mogelijke waarden van 32 bits, ongeveer 4,3 miljard. De centrale voorraad niet-toegewezen IPv4-adressen raakte op 3 februari 2011 uitgeput. Bestaande adressen werken nog; uitputting betekent dat de oorspronkelijke centrale voorraad nieuwe blokken op is.
IPv6 gebruikt 128 bits, waarmee ongeveer 3,4 × 10³⁸ waarden mogelijk zijn. Het heeft acht groepen van vier hexadecimale cijfers. Voorloopnullen binnen een groep mogen worden weggelaten en één reeks groepen die volledig uit nullen bestaan, mag worden vervangen door ::.
2001:0db8:0000:0000:0000:ff00:0042:8329 wordt 2001:db8::ff00:42:8329. Tel vijf zichtbare groepen: de dubbele dubbele punt vervangt drie groepen om weer acht groepen te krijgen. Gebruik :: slechts eenmaal, zodat duidelijk blijft hoe je het adres uitschrijft. Veel hosts gebruiken IPv4 en IPv6 naast elkaar.
Begrijp een prefix
In 203.0.113.0/24 zegt de schuine streep dat de eerste 24 bits de netwerkprefix vormen. Acht bits blijven over:
Het blok loopt van 203.0.113.0 tot en met 203.0.113.255. Een gewoon IPv4-netwerk van deze omvang reserveert de eerste en laatste waarde, zodat 254 adressen voor apparaten overblijven. Het getal na de schuine streep is een aantal netwerkbits, geen apparaatnummer.
Gebruik adressen opnieuw in privénetwerken
Drie IPv4-bereiken zijn gereserveerd voor privénetwerken:
10.0.0.0/8172.16.0.0/12, van172.16.0.0tot en met172.31.255.255192.168.0.0/16
Deze bereiken worden opnieuw gebruikt in afzonderlijke woningen en organisaties en worden niet over het openbare internet gerouteerd. Zo is 172.20.5.4 privé, terwijl 172.32.0.1 buiten het privébereik van 172 valt.
Met netwerkadresvertaling (NAT) kunnen apparaten met privéadressen een openbaar IPv4-adres delen. De router herschrijft uitgaande bronadressen en poorten en legt de vertalingen vast. Hij gebruikt de tabel om antwoorden naar het juiste apparaat met een privéadres te sturen. Een nieuwe verbinding van buitenaf heeft een manier nodig om door deze vertaling heen te komen; het privéadres alleen kan die verbinding daar niet naartoe leiden.
Maak automatisch verbinding met een netwerk
Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) geeft een adres voor een bepaalde periode in gebruik en verstrekt een standaardgateway en een DNS-resolver. De standaardgateway is de router die wordt gebruikt om andere netwerken te bereiken. De uitgegeven adressen en toewijzingen door providers kunnen veranderen en veel apparaten kunnen via NAT een openbaar adres delen.
Een hardware-MAC-adres dient een ander doel: veelgebruikte MAC-adressen voor ethernet en wifi zijn identificatoren van 48 bits die worden gebruikt voor aflevering binnen de lokale verbinding. IP-adressen ondersteunen aflevering over meerdere netwerken. Een IP-adres kan een locatie bij benadering suggereren, maar doordat adressen worden gedeeld en veranderen, is het een slechte identificator voor een individu.
Belangrijkste punten
- IPv4 heeft 32 bits; IPv6 heeft 128 bits.
- Een IPv6-adres kan :: eenmaal gebruiken om groepen met nullen te vervangen.
- Een prefixlengte telt netwerkbits.
- Privé-IPv4-bereiken kunnen in afzonderlijke privénetwerken opnieuw worden gebruikt.
- NAT vertaalt privéverkeer naar een openbaar adres en stuurt antwoorden terug.
- DHCP geeft een adres voor een bepaalde periode in gebruik en verstrekt een gateway en DNS-resolver.
2.2 Volg een pakket van router naar router
Een pakket beweegt telkens één stap verder naar zijn bestemming. Elke router beslist zelf welke verbinding de volgende is. De verzender geeft voor een gewoon IP-pakket geen volledige reisroute op.
Lees een doorstuurtabel
Een doorstuurtabel koppelt bestemmingsprefixen aan uitgaande verbindingen. Bekijk deze regels:
| Bestemmingsprefix | Uitgaande verbinding |
|---|---|
203.0.113.0/24 | Verbinding 2 |
0.0.0.0/0 | Verbinding 1 |
Een pakket met bestemming 203.0.113.57 komt overeen met de /24-regel en vertrekt via verbinding 2. Een pakket naar 198.51.100.7 gebruikt verbinding 1. De /0-regel is de standaardroute, die wordt gebruikt als geen specifiekere regel overeenkomt.
Als meerdere regels overeenkomen, kies je de langste prefixovereenkomst: de prefix waarvoor de meeste netwerkbits zijn opgegeven. Het gaat om de specificiteit, niet om het grootste uitgeschreven adres of de kortste fysieke afstand. Elke volgende router herhaalt de opzoeking met zijn eigen tabel.
Een host begint een reis buiten het eigen netwerk door zijn pakket naar de standaardgateway te sturen. Thuis is dat normaal de thuisrouter. Het bestemmings-IP-adres van het pakket blijft het externe eindpunt aanduiden; de lokale gateway is alleen de eerste stap.
Doorsturen en routering hebben verschillende taken
Doorsturen is de lokale handeling waarbij een pakket naar een uitgaande verbinding wordt verplaatst. Routering zoekt routes en vult de tabellen die voor het doorsturen worden gebruikt. Routeringsprotocollen wisselen informatie over bereikbaarheid uit en reageren wanneer verbindingen verschijnen of uitvallen. Het kan tijd kosten voordat een wijziging zich verspreidt, dus een bruikbare alternatieve route betekent niet dat het herstel onmiddellijk en zonder verlies verloopt.
Een autonoom systeem (AS) is een netwerk of verzameling netwerken onder het routeringsbeleid van één organisatie, aangeduid met een AS-nummer. Providers, universiteiten en contentbedrijven kunnen AS’en beheren. Binnen een AS kiest de beheerder de routeringsmethoden. Tussen AS’en wisselt het Border Gateway Protocol (BGP) routes uit.
BGP-beslissingen weerspiegelen zakelijke afspraken en routeringsbeleid naast informatie over de route. Een route die minder kilometers aflegt, wordt daarom niet gegarandeerd gekozen.
Stop lussen en onderzoek stappen
Het veld time to live (TTL) van IPv4 is een maximumaantal stappen. Elke router verlaagt het met één. Wanneer het nul bereikt, gooit de router het pakket weg en stuurt hij meestal een foutmelding terug. Zo kan een routeringslus een pakket niet eindeloos laten rondgaan.
Als een pakket begint met TTL 64 en aankomt met TTL 52, hebben twaalf routers de TTL verlaagd:
Traceroute, op Windows tracert genoemd, verzendt testpakketten met oplopende maxima voor het aantal stappen. Foutmeldingen van opeenvolgende routers tonen de stappen die antwoorden en hun retourtijden. Een sprong van 15 ms naar 90 ms kan op een lange verbinding wijzen, maar alleen uit de tijden kun je niet afleiden dat het om een zeekabel gaat. Sommige routers beantwoorden testpakketten niet.
IP blijft tijdens al deze stappen leveren zonder garanties. De routers proberen pakketten af te leveren zonder aankomst, volgorde of eenmalige aflevering te garanderen. Eindhosts gebruiken transportprotocollen zoals TCP wanneer een toepassing een volledige, geordende stroom nodig heeft.
Belangrijkste punten
- Doorsturen kiest de volgende verbinding voor een pakket; routering bouwt de tabellen op.
- Routers kiezen de langste overeenkomstige bestemmingsprefix.
- De standaardgateway verwerkt de pakketten van een host die voor een ander netwerk zijn bestemd.
- BGP wisselt routes uit tussen autonome systemen.
- TTL beperkt het aantal stappen langs routers en voorkomt eindeloze lussen.
2.3 Zoek een domeinnaam op met DNS
Mensen typen namen zoals www.example.com; routers hebben IP-adressen nodig. Het domeinnaamsysteem (DNS) levert de koppeling en andere records. Een dienst kan zijn naam behouden terwijl zijn adres verandert.
Volg de naamhiërarchie
Lees een domeinnaam van rechts naar links. Een niet-geschreven punt aan het einde vertegenwoordigt de root. Daarna komt een topleveldomein (TLD) zoals com, org, jp of br, dan een domein op het tweede niveau zoals example en daarna optionele subdomeinen zoals www of mail.
Geen enkele server bewaart alle domeinrecords. Rootservers verwijzen resolvers naar TLD-servers. TLD-servers verwijzen ze naar de autoritatieve servers van een domein, die de records van dat domein bevatten. De rootdienst heeft 13 benoemde identiteiten, beheerd door 12 organisaties; in oktober 2026 werden deze identiteiten bediend vanaf meer dan 2.000 kopieën wereldwijd. Dertien namen betekent dus niet dertien fysieke machines.
Zoek een naam op die niet in de cache staat
Een laptop vraagt zijn recursieve DNS-resolver om www.example.com. De resolver kan van een internetprovider, een organisatie of een openbare DNS-dienst zijn. Zonder bruikbare informatie in de cache doorloopt de resolver de hiërarchie:
- Vraag het aan een rootserver, die naar de
com-servers verwijst. - Vraag het aan een
com-server, die naar de autoritatieve servers vanexample.comverwijst. - Vraag het aan een autoritatieve server, die een adres zoals
192.0.2.10teruggeeft. - Geef dat antwoord terug aan de laptop.
De laptop kan nu verbinding maken met de webserver. Het DNS-antwoord bevat niet de webpagina.
Bewaar antwoorden tijdelijk in de cache
Resolvers en apparaten bewaren antwoorden in een cache. De geldigheidsduur (TTL) van een record bepaalt hoe lang een antwoord uit de cache opnieuw mag worden gebruikt. Een TTL van 3.600 seconden staat één uur hergebruik toe. De meeste opzoekingen hoeven daardoor niet opnieuw de hiërarchie te doorlopen.
Als een adresrecord verandert, kan een bestaande cache nog steeds het oude antwoord geven totdat die vermelding verloopt. Deze vertraagde zichtbaarheid heet vaak “DNS-propagatie”. Het betekent niet dat de autoritatieve server de wijziging langzaam naar elke computer stuurt. DNS-TTL is een tijdsduur in seconden; IP-TTL beperkt het aantal stappen.
Kies het recordtype
| Record | Betekenis |
|---|---|
| A | IPv4-adres |
| AAAA | IPv6-adres |
| CNAME | Alias die naar een andere naam verwijst |
| MX | Servers die e-mail voor een domein accepteren |
| NS | Autoritatieve naamservers |
Eén naam kan meerdere adressen opleveren en meerdere namen kunnen een adres delen. Een MX-opzoeking vindt mailservers, niet het persoonlijke apparaat van de ontvanger.
Klassieke DNS gebruikt voor korte uitwisselingen gewoonlijk UDP-poort 53 en ondersteunt ook TCP, onder meer voor grotere antwoorden. Klassieke verzoeken zijn niet versleuteld. DNS over HTTPS beschermt het verzoek onderweg naar de resolver; de resolver verwerkt het nog steeds. DNSSEC controleert de authenticiteit van ondertekende DNS-gegevens. Authenticiteit en vertrouwelijkheid lossen verschillende problemen op: een ondertekend antwoord kan onderweg nog steeds leesbaar zijn.
Belangrijkste punten
- DNS koppelt namen aan adressen en andere records.
- Een resolver zonder antwoord in de cache volgt verwijzingen van de root, het TLD en de autoritatieve servers.
- DNS-TTL bepaalt de bewaartijd in de cache in seconden.
- A en AAAA slaan adressen op; MX leidt e-mail naar de juiste servers.
- DNSSEC controleert de authenticiteit van DNS-gegevens; versleutelde DNS beschermt verzoeken onderweg.
3Leg uit hoe protocollen in lagen gegevens betrouwbaar afleveren
Toepassingen hebben diensten nodig die afzonderlijke IP-pakketten niet kunnen garanderen. Protocollagen verdelen dat werk, van fysieke signalen tot uitwisselingen tussen toepassingen. Volg welke omhullingen aan gegevens worden toegevoegd en gebruik daarna TCP-bytenummers om een ontbrekend stuk te vinden en te herstellen. Een vergelijking van TCP, UDP en QUIC laat zien hoe een bestandsdownload en een livegesprek hetzelfde internet kunnen gebruiken en tegelijk verschillende keuzes maken over volledigheid en vertraging.
3.1 Leg protocollen, lagen en inkapseling uit
Een protocol legt berichtformaten, de volgorde van berichten en de handelingen van deelnemers bij het verzenden of ontvangen van berichten vast. Het internet verdeelt deze taken over lagen, zodat één toepassing over veel soorten netwerken kan werken.
Geef elke laag een taak
De beschrijving met vijf lagen scheidt de behoeften van toepassingen van de fysieke signalen die bits vervoeren.
| Laag | Taak | Voorbeelden |
|---|---|---|
| Toepassing | Bepaalt uitwisselingen voor een dienst | HTTP, DNS, SMTP |
| Transport | Vervoert gegevens tussen programma’s | TCP, UDP |
| Netwerk | Levert pakketten af over netwerken | IP |
| Link | Levert frames af over één lokale verbinding | Ethernet, wifi |
| Fysiek | Verzendt signalen die bits vertegenwoordigen | Elektriciteit, licht, radio |
Hypertext Transfer Protocol (HTTP) legt webverzoeken en antwoorden vast. Het kan TCP gebruiken zonder te hoeven weten of de volgende verbinding wifi of glasvezel is. Als die verbinding wordt vervangen, kan de webtoepassing ongewijzigd blijven. De TCP/IP-beschrijving met vier lagen voegt de linklaag en fysieke laag samen. Het OSI-referentiemodel gebruikt zeven lagen; dat is een andere manier om netwerktaken te beschrijven.
Pak gegevens in voor aflevering
Inkapseling voegt informatie toe terwijl gegevens door de stapel naar beneden gaan. TCP behandelt bytes van toepassingen als een stroom en verdeelt die in segmenten, elk met een TCP-header. IP verpakt een segment in een IP-pakket. Ethernet of wifi verpakt het pakket in een frame voor één verbinding. Ethernet voegt ook een afsluitend veld voor foutcontrole toe.
Op de bestemming draait ontkapseling het inpakken om. Elke laag leest de eigen informatie en geeft de resterende inhoud naar boven door. Een hogere laag communiceert met haar tegenhanger via deze diensten van lagere lagen; de lagen vormen geen rij afzonderlijke machines tussen verzender en ontvanger.
Een HTTP-bericht kan meerdere TCP-segmenten beslaan en een segment kan bytes uit meer dan één bericht bevatten. De grenzen van TCP komen voort uit het vervoeren van een bytestroom, niet uit de berichtgrenzen van de toepassing.
Tel de toegevoegde bytes
Stel dat een segment 1.460 bytes aan webgegevens bevat. Een TCP-header van 20 bytes en een IPv4-header van 20 bytes geven:
Ethernet voegt een header van 14 bytes en een afsluitend veld van 4 bytes toe, wat een frame van 1.518 bytes oplevert. De 58 bytes aan headers en afsluitend veld vormen ongeveer 3,8% van het frame. Deze aantallen beschrijven de genoemde headers; optionele velden kunnen TCP- en IP-headers langer maken.
Wat verandert er bij een router?
Een host gebruikt de hele stapel. Een router verwerkt normaal functies van de fysieke laag, linklaag en netwerklaag. Hij verwijdert het binnenkomende frame, leest de IP-bestemming, kiest een uitgaande verbinding en maakt een nieuw frame voor die verbinding. Een lokale netwerkswitch werkt normaal op de linklaag.
Frames veranderen bij elke stap. IP-adressen blijven over een gewone route van begin tot eind gelijk, behalve waar NAT ze herschrijft; andere IP-velden, waaronder het maximumaantal stappen, kunnen veranderen. TCP-verwerking hoort bij de eindpunten.
Veel toepassingen erboven en veel verbindingstechnieken eronder delen IP. Dit is de smalle taille van het internet: voor een nieuwe toepassing hoeft het kernnetwerk niet opnieuw te worden ontworpen. De Internet Engineering Task Force (IETF) publiceert open protocoldocumenten die Requests for Comments (RFC’s) heten. De specificatie van TCP is RFC 9293, gepubliceerd in 2022.
Belangrijkste punten
- Lagen verdelen netwerktaken over toepassing, transport, netwerk, link en fysieke signalen.
- Inkapseling verpakt gegevens; ontkapseling verwijdert de omhullingen.
- TCP-segmenten vervoeren bytes van een stroom, niet noodzakelijk hele berichten van toepassingen.
- Routers bouwen bij elke stap linkframes opnieuw op.
- Dankzij gedeeld IP kunnen veel toepassingen over veel verbindingstechnieken werken.
3.2 Lever gegevens betrouwbaar af met TCP
Een bestand heeft al zijn bytes in de juiste volgorde nodig, ook als het netwerk pakketten weggooit of de volgorde verandert. Transmission Control Protocol (TCP) levert die geordende bytestroom door samenwerking tussen de twee eindhosts.
Identificeer de programma’s en open een verbinding
Een IP-adres identificeert een netwerkinterface. Een poort identificeert een dienst of communicatie-eindpunt op die host. Poorten zijn getallen van 16 bits van 0 tot en met 65535. HTTP gebruikt gewoonlijk poort 80, HTTPS 443 en DNS 53. Een client kiest normaal een tijdelijke bronpoort.
Een TCP-verbinding wordt onderscheiden door beide IP-adressen en beide poorten. Zo kan 198.51.100.23:51514 verbinding maken met 203.0.113.80:443, terwijl een andere verbinding een andere clientpoort gebruikt. Daardoor kan een laptop veel gesprekken tegelijk onderhouden.
TCP opent met een drieweg-handshake:
- De client verzendt
SYNen begint zijn volgnummering. - De server stuurt
SYN-ACKterug, bevestigt daarmee dat begin en geeft zijn eigen begin door. - De client verzendt
ACK.
Een gewone verbindingsopzet voegt ongeveer één RTT toe voordat de gegevensoverdracht kan beginnen. Later kan elk eindpunt zijn verzendrichting afsluiten met FIN.
Nummer bytes en vind een ontbrekend stuk
TCP-volgnummers tellen bytes, geen pakketten. Gebruik voor een gemakkelijk leesbaar voorbeeld nummering vanaf 1; echte verbindingen beginnen met gekozen beginvolgnummers.
| Segment | Vervoerde bytes |
|---|---|
| Eerste | 1–1.000 |
| Tweede | 1.001–2.000 |
| Derde | 2.001–3.000 |
Als alle drie aankomen, betekent ontvangstbevestiging 3.001 dat elke byte tot en met 3.000 is aangekomen en 3.001 de volgende is.
Als het tweede segment ontbreekt, blijft de ontvanger 1.001 bevestigen, ook nadat het derde aankomt. Hij kan de latere bytes bewaren, maar nog niet als een doorlopende stroom afleveren. Bij een time-out of herhaalde dubbele ontvangstbevestigingen verzendt de verzender ontbrekende bytes opnieuw. Zodra het ontbrekende stuk is aangevuld, kan de ontvanger zijn ontvangstbevestiging verhogen en de gegevens op volgorde afleveren.
Een controlesom herkent de meeste beschadigde segmenten. Beschadigde gegevens worden weggegooid en op dezelfde manier als ontbrekende gegevens via hertransmissie hersteld.
Bescherm de ontvanger en het netwerk
Twee regelingen beperken hoeveel onbevestigde gegevens een verzender uit heeft staan:
| Regeling | Wat wordt beschermd | Hoe helpt de regeling? |
|---|---|---|
| Stroomregeling | Geheugen van de ontvanger | Ontvanger meldt beschikbare bufferruimte |
| Congestieregeling | Netwerkcapaciteit | Verzender verlaagt de snelheid bij congestie |
Het ontvangstvenster voorkomt dat een snelle verzender een trage ontvanger overbelast. Congestieregeling reageert op een drukke route, onder meer op verlies en toenemende vertraging, en staat daarna geleidelijke groei toe wanneer de omstandigheden verbeteren. Ook een snelle ontvanger kan via een overbelast netwerk worden bereikt.
Begrijp de kosten
Routers sturen IP-pakketten door; ze herstellen niet elke TCP-stroom. Door herstel op de eindpunten kan pakketverlies optreden terwijl de toepassing toch correcte bytes ontvangt. Wachten op een ontbrekend segment kan latere bytes vertragen. Als de route onderbroken blijft, meldt TCP uiteindelijk een fout. TCP biedt ook geen versleuteling: TLS voegt die bescherming toe voor veilig webverkeer.
Belangrijkste punten
- Een TCP-verbinding gebruikt twee adressen en twee poorten.
- De handshake bestaat uit SYN, SYN-ACK, ACK.
- Volgnummers en ontvangstbevestigingsnummers verwijzen naar byteposities.
- Een cumulatieve ontvangstbevestiging stopt bij de eerste ontbrekende byte.
- Hertransmissie herstelt verlies en de meeste ontdekte beschadigingen.
- Stroomregeling beschermt de ontvanger; congestieregeling beschermt het netwerk.
- TCP biedt ordening en herstel, maar versleutelt gegevens niet.
3.3 Kies tussen TCP en UDP
Een volledig bestand en live audio hebben verschillende behoeften bij aflevering. Vergelijk wat wachten op een ontbrekend stuk oplevert voordat je een transport kiest.
Vergelijk TCP en UDP
| Kenmerk | TCP | User Datagram Protocol (UDP) |
|---|---|---|
| Weergave van gegevens | Geordende bytestroom | Afzonderlijke datagrammen |
| Opzet | Handshake | Geen transporthandshake |
| Herstel bij verlies | Ontvangstbevestigingen en hertransmissie | Toepassing zorgt voor eventueel herstel |
| Volgorde | Bytes op volgorde afgeleverd | Geen garantie voor de volgorde |
| Congestieregeling | Ingebouwd | Niet door UDP zelf geleverd |
De UDP-header van 8 bytes bevat poorten, een lengte en een controlesom. UDP bevestigt, herverzendt of herordent geen datagrammen. “Onbetrouwbaar” betekent geen aflevergarantie; op een goed werkend netwerk kunnen de meeste datagrammen nog steeds aankomen.
Vraag of late gegevens bruikbaar zijn
Een download van een bankafschrift heeft elke byte nodig, dus is het de moeite waard om op hertransmissie te wachten. TCP is ook geschikt voor e-mail, software-updates en overdrachten via HTTP/1.1 of HTTP/2. De kosten zijn onder meer de opzet en het wachten achter een ontbrekend stuk in de geordende stroom.
Bij live audio kan een stuk dat 200 ms te laat aankomt, de afspeeldeadline missen. Een kleine onderbreking overslaan kan minder storend zijn dan het gesprek pauzeren. Gesprekken en snelle spellen gebruiken vaak transport op basis van UDP, zodat hun toepassingen kunnen beslissen wat ze herstellen en wat ze overslaan.
DNS gebruikt gewoonlijk UDP voor een korte uitwisseling van vraag en antwoord. Het is essentiële infrastructuur, dus belang is een slechte keuzegrond. Het gaat om volledigheid, deadlines en welk protocol herstel afhandelt.
Voeg betrouwbaarheid boven UDP toe
QUIC werkt via UDP en voegt betrouwbare stromen, congestieregeling en geïntegreerde versleuteling toe. HTTP/3 gebruikt QUIC om webbronnen betrouwbaar af te leveren. Een ander protocol erboven levert de dienst die bij UDP ontbreekt.
QUIC combineert ook het veilig opzetten efficiënter dan eerst TCP openen en daarna afzonderlijk over TLS onderhandelen. Een browser die HTTP/3 gebruikt, heeft daardoor herstel en beveiliging, ook al biedt het onderliggende UDP-transport die niet.
Belangrijkste punten
- Kies transport op basis van volledigheid, deadlines en herstelbehoeften.
- UDP verzendt datagrammen zonder eigen opzet, hertransmissie of ordening.
- TCP is geschikt voor volledige bestanden; transport op basis van UDP kan geschikt zijn voor live media.
- QUIC voegt boven UDP betrouwbare versleutelde stromen toe voor HTTP/3.
4Leg uit hoe het web en andere toepassingen via het internet werken
Een browser combineert protocollen voor naamgeving, transport, beveiliging en toepassingen om een pagina weer te geven. Lees een URL en een HTTP-uitwisseling en verbind die details daarna tot het veilig laden van een pagina. Hetzelfde netwerk vervoert ook e-mail, chat, gesprekken, gedeelde bestanden en gestreamde video. Elke toepassing organiseert verzoeken, opgeslagen gegevens en het moment van aflevering op haar eigen manier; als je die verschillen herkent, begrijp je zowel normaal gedrag als nuttige aanwijzingen bij storingen beter.
4.1 Maak onderscheid tussen het web en het internet
Het internet vervoert pakketten tussen netwerken. Het wereldwijde web is één toepassing daarop: gekoppelde bronnen die via HTTP worden opgevraagd. Ook e-mail, gesprekken en spellen gebruiken het internet.
Hoe het web begon
Tim Berners-Lee stelde het web in maart 1989 voor bij CERN. De eerste site, info.cern.ch, draaide op zijn computer. CERN plaatste de websoftware op 30 april 1993 in het publieke domein. Het onderzoeksnetwerk dat uitgroeide tot het internet was in 1969 begonnen.
Drie ideeën werken samen: Uniform Resource Locators (URL’s) geven bronnen een naam; Hypertext Transfer Protocol (HTTP) vraagt ze op en levert ze af; Hypertext Markup Language (HTML) beschrijft documenten met hyperlinks. Browsers geven HTML weer, gebruiken CSS voor de vormgeving en voeren JavaScript uit voor interactie.
Lees een URL
Bekijk https://www.example.com:443/docs/guide.html?lang=en#intro.
| Onderdeel | Betekenis |
|---|---|
https | Schema: veilige HTTP |
www.example.com | Hostnaam die met DNS wordt opgezocht |
443 | Poort; normaal weggelaten omdat dit de standaardpoort voor HTTPS is |
/docs/guide.html | Pad van de bron op de server |
?lang=en | Querygedeelte met parameters |
#intro | Fragment dat de browser afhandelt |
DNS zoekt alleen de hostnaam op. Het HTTP-verzoek bevat het pad en het querygedeelte; de browser houdt het fragment voor lokale afhandeling, zoals het vinden van een onderdeel binnen de pagina.
Vraag een dienst aan
Een browser treedt op als client en vraagt bronnen op bij een serverprogramma. Eén hostnaam kan naar veel fysieke servers leiden die een populaire site ondersteunen.
Ook andere toepassingen kunnen HTTP gebruiken. Een weerapp roept een web-application programming interface (API) aan om gestructureerde gegevens op te halen, vaak in JavaScript Object Notation (JSON). De app toont die gegevens in zijn eigen interface in plaats van HTML weer te geven.
Hergebruik kopieën in de buurt
Een contentdistributienetwerk (CDN) bewaart kopieën van bronnen op meerdere locaties. DNS of routering leidt gebruikers naar geschikte servers, vaak in de buurt, wat de latentie vermindert en de belasting verdeelt.
Een browsercache bewaart eerder gedownloade bronnen op het apparaat van de gebruiker. Door een bruikbare afbeelding uit de cache opnieuw te gebruiken, hoeft de browser die niet op te halen. Als een nieuwe download nodig is, kan een CDN-kopie in de buurt de reis verkorten. De twee caches besparen werk op verschillende plaatsen: de ene op het apparaat, de andere op netwerkservers.
Belangrijkste punten
- Het web is één toepassing op het internet.
- URL’s identificeren bronnen met een schema, host, pad en optionele onderdelen.
- DNS behandelt de hostnaam van de URL; de browser behandelt het fragment.
- Clients vragen bronnen op en servers sturen antwoorden terug.
- CDN’s en browsercaches verminderen herhaalde overdrachten en overdrachten over grote afstand.
4.2 Volg een HTTP-verzoek en het bijbehorende antwoord
HTTP bepaalt een uitwisseling tussen een client en een server. Een verzoek zegt wat de client wil; een antwoord meldt het resultaat en kan een bron bevatten. Voor één pagina zijn meestal veel van zulke uitwisselingen nodig.
Lees een verzoek
Een HTTP/1.1-verzoek kan zo beginnen:
GET /docs/guide.html HTTP/1.1
Host: www.example.com
De beginregel bevat de methode, het pad en de versie. GET vraagt een bron op. De Host-header selecteert de site, omdat meerdere hostnamen één serveradres kunnen delen. Headers gebruiken regels van de vorm name: value om extra informatie te geven; een optionele berichtinhoud bevat ingediende gegevens.
GET is bedoeld om informatie op te halen zonder de toestand van de server te veranderen. POST dient gegevens in een berichtinhoud in, zoals een formulier of bestand. PUT kan een bron opslaan of vervangen en DELETE vraagt om verwijdering ervan.
Lees een antwoord
Een succesvol antwoord kan zo beginnen:
HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: text/html
Content-Length: 5120
Na de headers en een lege regel volgt de berichtinhoud. Content-Type beschrijft hoe je die moet interpreteren; hier is het HTML. Content-Length geeft een berichtinhoud van 5.120 bytes aan. Een antwoord met een afbeelding kan in plaats daarvan image/png gebruiken, terwijl een API JSON kan teruggeven.
HTTP/2 en HTTP/3 vervoeren deze informatie in binaire frames in plaats van in de tekstvorm van HTTP/1.1. Methoden, statuscodes, headers en berichtinhoud behouden hun betekenis.
Interpreteer het resultaat
| Statusklasse | Betekenis | Nuttige voorbeelden |
|---|---|---|
| 1xx | Informatie | Tussentijdse informatie |
| 2xx | Succes | 200 OK |
| 3xx | Doorverwijzing of afhandeling in verband met de cache | 301 Moved Permanently; 304 Not Modified |
| 4xx | Probleem met het verzoek aan de clientkant | 403 Forbidden; 404 Not Found |
| 5xx | Probleem aan de serverkant | 500 Internal Server Error; 503 Service Unavailable |
Een 301-antwoord geeft een nieuwe URL in Location. Een 304 zegt dat een gecontroleerde kopie in de cache nog actueel is. Een 404 betekent dat de server antwoordde maar geen bron op het gevraagde pad vond. Een DNS-fout of onbereikbare server levert geen HTTP-status op, omdat er geen HTTP-antwoord aankomt.
Geef opeenvolgende verzoeken samenhang
HTTP is toestandsloos: het protocol koppelt een verzoek niet automatisch aan eerdere verzoeken. Een server kan Set-Cookie met een sessie-ID sturen. De browser voegt later een Cookie-header toe aan verzoeken waarop die cookie van toepassing is. De server gebruikt de identificator om opgeslagen sessie-informatie te vinden, zoals een login of winkelwagentje. Cookies kunnen ook worden gebruikt om gebruikers te volgen; browserinstellingen en privacyregels beperken dat.
Het ophalen van HTML haalt niet een hele website op. De browser leest de HTML en vraagt de afbeeldingen, stijlen, scripts en lettertypen op waarnaar die verwijst. HTTP/1.1 kan een TCP-verbinding hergebruiken voor opeenvolgende verzoeken. HTTP/2 vervoert meerdere uitwisselingen over één TCP-verbinding; HTTP/3 doet dat via QUIC. Het netwerktabblad van een browser maakt deze afzonderlijke verzoeken, statussen en tijden zichtbaar.
Belangrijkste punten
- HTTP-verzoeken bevatten methoden; antwoorden bevatten statuscodes.
- Headers beschrijven een uitwisseling en de berichtinhoud bevat de inhoud ervan.
- Een 404 is een antwoord van een bereikbare server.
- Met cookies kunnen toepassingen anders afzonderlijke verzoeken aan elkaar koppelen.
- Voor één weergegeven pagina zijn gewoonlijk veel HTTP-verzoeken nodig.
- HTTP/1.1, HTTP/2 en HTTP/3 delen de betekenis van verzoeken, maar coderen en vervoeren die verschillend.
4.3 Volg hoe een pagina veilig wordt geladen, van URL tot scherm
Het invoeren van een HTTPS-URL start een reeks samenwerkende protocollen. HTTPS betekent HTTP beschermd door Transport Layer Security (TLS). Om de volgorde te volgen, houd je het vinden van een server, het verbinden ermee, het beschermen van de uitwisseling en het opvragen van inhoud uit elkaar.
Volg een nieuwe verbinding
Voor een nieuwe HTTPS-verbinding met HTTP/1.1 of HTTP/2:
- De browser controleert caches en vraagt zo nodig DNS om het IP-adres van de host.
- Hij opent met de drieweg-handshake een TCP-verbinding naar poort 443.
- Een TLS-handshake controleert de server en stelt versleutelingssleutels vast.
- De browser stuurt een HTTP
GETvia de beschermde verbinding. - De server geeft een antwoord terug, normaal met HTML.
- De browser vraagt de bronnen op waarnaar wordt verwezen en tekent de pagina.
Alle netwerkuitwisselingen reizen in IP-pakketten. HTTP/3 gebruikt QUIC over UDP met geïntegreerde TLS en voert daarom niet de afzonderlijke TCP-opzet uit deze reeks uit. Antwoorden in de cache en hergebruikte verbindingen kunnen ook werk overslaan.
Als DNS, de TCP-opzet, de TLS-opzet en de eerste HTTP-uitwisseling elk één heen- en terugreis van 60 ms kosten, is de totale tijd voordat inhoud begint binnen te komen ongeveer:
Dit voorbeeld laat serververwerking en andere vertragingen buiten beschouwing. Een hogere gegevenssnelheid kan die vier genoemde wachttijden niet wegnemen, al kan het vermijden van een opzoeking of het hergebruiken van een verbinding een uitwisseling wegnemen.
Wat TLS controleert
TLS biedt versleuteling, die inhoud verbergt voor waarnemers onderweg; integriteit, die wijzigingen onderweg ontdekt; en authenticatie, die de server voor de gevraagde naam controleert.
Een digitaal certificaat bindt een domeinnaam aan een publieke sleutel. Een vertrouwde certificeringsautoriteit (CA) ondertekent het. De browser controleert de naam, geldigheidsduur en vertrouwensketen en de server bewijst dat hij de bijbehorende privésleutel bezit. Een gekopieerd certificaat alleen kan dat bewijs niet leveren, omdat certificaten openbaar zijn.
Een niet-overeenkomende naam, verlopen certificaat of niet-vertrouwde ondertekenaar kan een browserwaarschuwing opleveren. Omzeil een certificaatwaarschuwing niet: daarmee verdwijnt de bescherming tegen een server die zich voor een andere server uitgeeft.
Verbindingsbescherming en vertrouwen in de site
HTTPS beschermt onderweg pagina-inhoud, URL-paden en querygedeelten, cookies, wachtwoorden en ingediende formulieren. Het IP-adres van de server en de hoeveelheid en timing van verkeer blijven zichtbaar. Ook de domeinnaam blijft bij veel verbindingen zichtbaar, afhankelijk van de bescherming van DNS en de handshake.
Een indicator voor een veilige verbinding geeft aan dat de verbinding voor dat domein is beschermd. Een oneerlijke site kan een geldig certificaat voor zijn eigen naam krijgen. Controleer of het domein het bedoelde domein is; een gewoon certificaat bevestigt de controle over het domein, niet de eerlijkheid van elke pagina. Gewone HTTP, meestal op poort 80, laat de uitwisseling tussen toepassingen onderweg leesbaar en vatbaar voor wijzigingen.
Bepaal welke stap mislukte
“Server niet gevonden” kan op een DNS-probleem wijzen. Een time-out kan betekenen dat pakketten niet doorkomen of een server niet antwoordt. Een certificaatwaarschuwing wijst naar TLS. Een 404 of 500 betekent dat een HTTP-antwoord is aangekomen: de fout gaat dan over de gevraagde bron of de verwerking door de server. Deze aanwijzingen bakenen het probleem af zonder elke mislukte pagina als een verloren internetverbinding te zien.
Belangrijkste punten
- Een nieuwe HTTPS-lading op basis van TCP gebruikt achtereenvolgens DNS, TCP, TLS en HTTP.
- TLS versleutelt inhoud, controleert de integriteit en authenticeert de server voor een naam.
- Certificaatvalidatie vereist ook bewijs van bezit van de bijbehorende privésleutel.
- HTTPS beschermt inhoud onderweg, terwijl sommige metadata zichtbaar blijven.
- Een versleutelde verbinding stelt niet vast dat een site eerlijk is.
- Foutmeldingen kunnen wijzen op de DNS-, verbindings-, TLS- of HTTP-fase.
4.4 Verstuur e-mail en andere berichten
Toepassingen delen het pakketnetwerk, maar organiseren hun uitwisselingen verschillend. E-mail kan op servers wachten op een ontvanger die offline is. Een gesprek heeft tijdige audio nodig. Een videospeler kan een buffer opbouwen en een lagere gegevenssnelheid kiezen.
Volg een e-mail
Simple Mail Transfer Protocol (SMTP) verstuurt e-mail van een app naar een mailserver en tussen mailservers. Met Internet Message Access Protocol (IMAP) kan een ontvanger werken met e-mail die op de server is opgeslagen en meerdere apparaten synchroniseren. Post Office Protocol version 3 (POP3) downloadt e-mail doorgaans naar één apparaat.
Wanneer amira@example.org mailt naar ben@example.net:
- Amira’s app dient het bericht met SMTP in bij haar uitgaande server.
- Die server vraagt DNS om de MX-records van
example.net. - Hij stuurt het bericht via SMTP naar een ontvangende server die in die records staat.
- Het bericht wacht in Bens mailbox.
- Bens app haalt het op met IMAP.
Het deel ben noemt een mailbox; example.net noemt het domein ervan. Meerdere MX-vermeldingen met voorkeurswaarden kunnen alternatieve ontvangende servers bieden. Verzender en ontvanger hoeven niet tegelijk online te zijn. Bij webmail gebruikt de browser HTTPS naar de provider, terwijl de providers nog steeds e-mail uitwisselen via SMTP.
Het oorspronkelijke ontwerp van SMTP controleerde de opgegeven identiteit van de verzender niet. Sender Policy Framework (SPF), DomainKeys Identified Mail (DKIM) en Domain-based Message Authentication, Reporting, and Conformance (DMARC) helpen ontvangende servers om domeingerelateerde toestemming en authenticiteit te controleren. Slagen voor deze controles maakt niet elk bericht gewenst of eerlijk.
Berichten en gelijkwaardige deelnemers
Veel berichtenapps gebruiken de servers van een provider om berichten door te geven en te bewaren voor ontvangers die offline zijn. Bij end-to-endversleuteling hebben de bedoelde eindpunten de sleutels voor de inhoud. Een doorgeefserver kan versleutelde inhoud doorgeven zonder die te lezen. Dit verschilt van alleen de verbinding met de provider versleutelen, waarbij de provider de onversleutelde inhoud nog kan verwerken.
Bij peer-to-peer (P2P)-communicatie vervullen hosts zowel de client- als de serverrol. Een BitTorrent-deelnemer downloadt bestandsdelen van andere deelnemers en uploadt tegelijk delen die hij heeft. Meer deelnemers kunnen uploadcapaciteit toevoegen. Videogesprekken kunnen media rechtstreeks tussen apparaten verzenden, maar NAT kan een doorgeefserver noodzakelijk maken. Het gebruik van een doorgeefserver voor een gesprek maakt niet elke andere internettoepassing peer-to-peer.
Pas een videostream aan
Streamingdiensten bieden korte videostukken op meerdere kwaliteitsniveaus aan. De speler meet de doorvoersnelheid en vraagt via HTTP een geschikte versie van elk volgend stuk op. Hij kan de kwaliteit verlagen wanneer de beschikbare capaciteit afneemt, zodat het risico op een lege afspeelbuffer kleiner wordt.
Bij een constante 5 Mbit/s verbruikt één uur:
Deel door 8 om naar bytes om te rekenen: 2.250.000.000 bytes, of 2,25 GB. Dit telt de genoemde streamgegevens; extra protocolverkeer kan het verbruik verhogen. Megabits vermenigvuldigen met seconden geeft megabits, dus voor een resultaat met MB of GB als eenheid moet je nog van bits naar bytes omrekenen.
Belangrijkste punten
- SMTP verstuurt e-mail; IMAP en POP3 bieden manieren om die te lezen.
- DNS MX-records vinden de ontvangende mailservers van een domein.
- End-to-endversleuteling houdt de sleutels voor de inhoud bij de bedoelde eindpunten.
- P2P-deelnemers kunnen gegevens zowel opvragen als leveren.
- Adaptieve streaming past de kwaliteit van stukken aan de gemeten doorvoersnelheid aan.
5Leg uit wie het internet beheert en hoe het wordt bestuurd
Het internet werkt door samenwerking tussen onafhankelijke netwerken en organisaties. Sommige organisaties coördineren identificatoren, andere schrijven standaarden en beheerders en overheden nemen verschillende soorten beslissingen. Als je deze rollen onderscheidt, kun je beleidsdiscussies gemakkelijker volgen. Onderzoek hoe gelijke behandeling van verkeer, geconcentreerde infrastructuur, versleuteling en betaalbare toegang tegelijk voordelen en kosten voor verschillende groepen opleveren.
5.1 Benoem wie namen, nummers en standaarden coördineert
Onafhankelijke organisaties beheren de netwerken van het internet. Ze hebben gemeenschappelijke identificatoren en gedeelde technische standaarden nodig om verkeer uit te wisselen. Bestuur coördineert deze gedeelde middelen en het beleid dat het gebruik ervan beïnvloedt.
Coördineer identificatoren
Blokken openbare IP-adressen en domeinregistraties hebben gecoördineerde toewijzingen nodig. Tegenstrijdige openbare toewijzingen zouden aflevering dubbelzinnig maken. Privé-IP-bereiken zijn bewust opnieuw te gebruiken omdat ze binnen afzonderlijke privénetwerken blijven.
Internet Corporation for Assigned Names and Numbers (ICANN) is een non-profitorganisatie die in 1998 is opgericht en in de Verenigde Staten is gevestigd. ICANN coördineert het DNS-beleid op het hoogste niveau, waaronder generieke topleveldomeinen en de accreditatie van domeinregistratieaanbieders. De verbonden organisatie Public Technical Identifiers (PTI) voert de Internet Assigned Numbers Authority (IANA)-functies uit: het onderhouden van de DNS-rootzone, centrale voorraden adressen en AS-nummers en registers van protocolparameters zoals poorten.
Het contractuele toezicht van de Amerikaanse overheid op de IANA-functies eindigde op 1 oktober 2016. Door de overdracht kwam het toezicht via de betrokken processen bij de wereldwijde gemeenschappen te liggen die deze functies gebruiken.
Maak onderscheid tussen namen en nummers
Vijf regionale internetregistratieorganisaties (RIR’s) verdelen IP-adressen en nummers van autonome systemen onder providers en organisaties:
| RIR | Regio |
|---|---|
| AFRINIC | Afrika |
| APNIC | Azië en het Pacifisch gebied |
| ARIN | Canada, Verenigde Staten, delen van het Caribisch gebied |
| LACNIC | Latijns-Amerika, delen van het Caribisch gebied |
| RIPE NCC | Europa, Midden-Oosten, delen van Centraal-Azië |
Domeinen volgen een andere keten. Een domeinregisterbeheerder beheert een TLD; Verisign beheert .com. Een domeinregistratieaanbieder verkoopt domeinregistraties en een domeinnaamhouder houdt een registratie voor een periode die gewoonlijk jaarlijks wordt verlengd. Landcodedomeinen zoals .jp en .br hebben eigen beheerders en nationale regels. RIR’s registreren geen domeinnamen.
Schrijf standaarden en beheer netwerken
De Internet Engineering Task Force (IETF) ontwikkelt protocollen zoals IP, TCP, DNS, HTTP en TLS via open werk dat als RFC’s wordt gepubliceerd. De IETF hecht waarde aan ruwe consensus en werkende implementaties. Iedereen kan deelnemen.
Het World Wide Web Consortium (W3C), in 1994 opgericht door Tim Berners-Lee, ontwikkelt webstandaarden waaronder CSS en de Web Content Accessibility Guidelines (WCAG). WHATWG onderhoudt HTML. De Internet Society (ISOC) ondersteunt de IETF en bevordert een open internet.
Beheerders kiezen verbindingen, sluiten transitovereenkomsten en maken routes bekend met BGP. Twaalf organisaties beheren de DNS-rootdienst. Overheden stellen binnen hun grondgebied wetten vast over telecommunicatie, concurrentie, privacy en inhoud. De International Telecommunication Union (ITU) coördineert internationaal telecommunicatiewerk en radiospectrum; de ITU registreert geen domeinen en wijst geen internetadresblokken toe.
Betrek verschillende soorten deelnemers
Een model met meerdere belanghebbenden betrekt overheden, bedrijven, het maatschappelijk middenveld, de technische gemeenschap en academici. Het Internet Governance Forum (IGF) biedt ruimte voor discussie tussen deze groepen; het neemt geen bindende besluiten. Het forum werd voor het eerst gehouden in 2006 en werd in december 2025 een permanent VN-forum. Coördinatie via deze organisaties geeft het netwerk gedeelde regels zonder één organisatie te creëren die elke verbinding bezit of elke dienst beheert.
Belangrijkste punten
- ICANN coördineert DNS-beleid op het hoogste niveau; PTI voert IANA-functies uit.
- RIR’s verdelen adresblokken en AS-nummers, geen domeinnamen.
- Een domeinregisterbeheerder beheert een TLD, een domeinregistratieaanbieder verkoopt registraties en een domeinnaamhouder houdt er een.
- De IETF ontwikkelt internetprotocollen; het W3C ontwikkelt webstandaarden; WHATWG onderhoudt HTML.
- Beheerders beheren netwerken en overheden maken wetten voor hun grondgebied.
- Bestuur met meerdere belanghebbenden omvat verschillende sectoren; discussies in het IGF zijn niet bindend.
5.2 Bespreek de belangrijkste discussies over internetbestuur
Beleidskeuzes over het internet hebben verschillende gevolgen voor gebruikers, netwerkbeheerders, online diensten en overheden. Een bruikbaar betoog benoemt wie de beslissing neemt, volgt de gevolgen en weegt een voordeel af tegen een nadeel.
Gelijke behandeling en nultarief
Netneutraliteit is het beginsel dat internetproviders rechtmatig verkeer gelijk moeten behandelen, zonder bepaalde diensten te bevoordelen door andere te blokkeren, te vertragen of er speciale kosten voor te rekenen. Voorstanders verbinden gelijke behandeling met concurrentie en vrije meningsuiting: een nieuwe dienst zou niet met elke internetprovider een gunstige overeenkomst hoeven sluiten. Tegenstanders pleiten voor flexibiliteit bij netwerkbeheer en dienstenaanbod en waarschuwen dat strenge regels investeringen kunnen ontmoedigen. Nationale regels verschillen en kunnen veranderen.
Stel dat een mobiele aanbieder voor één videoapp een nultarief hanteert: het kijken via die app telt niet mee voor de databundel. Gebruikers van die app houden meer bruikbare data over. De bevoordeelde app krijgt een voordeel ten opzichte van concurrenten van wie het verkeer nog wel meetelt. De aanbieder kan het aanbod op de markt brengen en er commerciële voordelen uit halen. Een toezichthouder moet betaalbaarheid afwegen tegen eerlijke concurrentie. Wie alleen stelt dat “gratis data goed zijn”, mist het effect op concurrerende diensten; wie alleen stelt dat “het aanbod oneerlijk is”, mist het directe voordeel voor de gebruiker.
Concentratie en overheidscontrole
Enkele grote cloud- en contentdistributiebedrijven kunnen enorme aantallen sites efficiënt bedienen. Ze kunnen ook gedeelde afhankelijkheden creëren: een storing bij één provider kan veel verder niet-verwante diensten onderbreken. Concentratie is dus een vraagstuk van zowel efficiëntie als weerbaarheid.
Overheden kunnen sites filteren, binnenlandse gegevensopslag eisen of toegang afsluiten. Voorstanders kunnen veiligheid en openbare orde noemen; critici wijzen op vrije meningsuiting, bestaansmiddelen, onderwijs en de schade voor gebruikers die niets met een incident te maken hebben. Internetfragmentatie, soms het “splinternet” genoemd, beschrijft het risico dat nationale netwerken steeds verder van elkaar gescheiden raken.
Schaarse adressen en beschermde gegevens
De centrale IPv4-voorraad is uitgeput. Overdracht van bestaande blokken en veelvuldig gebruik van NAT houden IPv4 bruikbaar, terwijl IPv6 een veel grotere adresruimte biedt. De overstap kost tijd omdat apparatuur en diensten tijdens het naast elkaar bestaan van de protocollen moeten blijven samenwerken.
Versleuteling beschermt privégegevens tegen onderschepping en surveillance. Sommige opsporingsdiensten zoeken bijzondere toegang tot versleutelde gegevens. Veel beveiligingsspecialisten stellen dat ingebouwde toegang ook zwakke plekken creëert die anderen kunnen misbruiken. Om het voorstel te beoordelen, moet je zowel de behoeften van opsporing als de veiligheid van gewone gebruikers meewegen. Regels voor gegevensbescherming verschillen per land.
Toegang is meer dan dekking
De ITU schatte dat in 2025 ongeveer 6 miljard mensen online waren en 2,2 miljard offline, met een groot deel van die kloof in landen met lagere inkomens en op het platteland. Betaalbaarheid, infrastructuur en bruikbare toegang bepalen mede wie van online diensten profiteert. Een netwerk dat een dorp bereikt, helpt niet iedereen evenveel als de prijs onbereikbaar blijft.
Koppel een voorstel aan de verantwoordelijke partij. Domeinregisterbeheerders en ICANN coördineren namen; RIR’s coördineren adressen; standaardisatieorganisaties ontwikkelen technische regels; beheerders kiezen netwerkverbindingen en diensten; overheden maken wetten. Beleid voor domeinregistratie, een protocolontwerp en een nationale toegangsbeperking kunnen op elkaar inwerken en toch verschillende soorten beslissingen blijven.
Belangrijkste punten
- Beleidsargumenten moeten belanghebbenden, gevolgen, voordelen en kosten benoemen.
- Een nultarief vermindert het meegetelde verbruik van een gebruiker en bevoordeelt tegelijk geselecteerde diensten.
- Geconcentreerde infrastructuur biedt schaalvoordelen en gedeelde storingsrisico’s.
- Overheidsbeperkingen roepen vragen op over veiligheid, vrije meningsuiting en fragmentatie.
- IPv6, versleuteling en betaalbare toegang voorzien in verschillende bestuursbehoeften.
Pakketten, IP-adressen en DNS: voorbeelden
1Volg pakketten en bereken hoeveel tijd ze nodig hebben
18 stappen
- 1IntroductieBegin met een bericht en een route
Een bericht gaat tussen twee hosts door onafhankelijk beheerde netwerken. Volg de verbindingen, verdeel de gegevens in pakketten en bereken hoeveel tijd nodig is om ze te vervoeren.
Houd capaciteit en reistijd uit elkaar: een route kan per seconde veel bits vervoeren en toch tijd kosten om een grote afstand af te leggen.
- 2UitlegGeef apparaten hun taken
Een host voert toepassingen uit. Een client vraagt een dienst aan; een server levert die. Een router stuurt pakketten tussen netwerken door, terwijl een netwerkswitch lokale apparaten verbindt.
Eén apparaat thuis kan routering, switching en wifi-toegang combineren. Dit zijn afzonderlijke taken, ook als hetzelfde apparaat ze uitvoert.
- 3VoorbeeldDoorkruis meer dan één netwerk
Een telefoon in een café verzendt pakketten via wifi naar het toegangspunt en vervolgens via de router en internetprovider. Providernetwerken vervoeren ze verder, mogelijk via een IXP en een zeekabel, naar het mobiele netwerk van de ander.
Radio aan beide uiteinden kan een lange route omsluiten die vooral via glasvezel loopt.
- 4UitdagingBenoem de eerste verbinding
Vertelt de wifi-verbinding van een laptop je hoe de gegevens een oceaan oversteken? Leg uit.
---reveal---
Nee. Wifi beschrijft de lokale verbinding met een toegangspunt. Latere verbindingen kunnen andere media gebruiken; het meeste intercontinentale verkeer gaat via glasvezelzeekabels.
- 5AnalogieScheid de envelop van de inhoud
Een pakket lijkt op een geadresseerde envelop: de header helpt bij de aflevering en de nuttige gegevens bevatten data. Een router kan de volgende verbinding kiezen zonder de foto binnenin te interpreteren.
Een grote foto heeft veel pakketten nodig, elk met een header. De ontvanger plaatst de gegevens ervan op de juiste posities.
- 6VoorbeeldTel eerst de volledige ladingen
Een foto heeft 3.000.000 bytes en elk pakket kan 1.460 fotobytes vervoeren. Deel de gegevensgrootte door de capaciteit voor nuttige gegevens:
Het resultaat betekent 2.054 volledige ladingen en een rest. Een rest kan niet achterblijven, dus de foto heeft 2.055 pakketten nodig. Gebruik voor deze deling de capaciteit voor nuttige gegevens; de headerruimte van het pakket kan geen fotobytes bevatten.
- 7VoorbeeldHoud rekening met het laatste stuk
De gegevens van het laatste pakket zijn wat overblijft na het vullen van 2.054 ladingen:
Als elk pakket 40 headerbytes toevoegt, voegen alle 2.055 pakketten samen 82.200 bytes aan headers toe. Ook de korte laatste lading heeft een header. De ongebruikte capaciteit voor nuttige gegevens is geen extra fotodata, dus tel niet elk pakket als vol.
- 8UitdagingPas de methode voor het tellen van pakketten toe
Een rapport van 5.250 bytes gebruikt pakketten die elk maximaal 1.400 gegevensbytes vervoeren. Elk pakket voegt een header van 40 bytes toe. Hoeveel pakketten zijn nodig en hoeveel headerbytes worden toegevoegd?
---reveal---
Drie volledige ladingen vervoeren 4.200 bytes, zodat 1.050 bytes overblijven. Daarvoor zijn vier pakketten nodig. Vier headers van 40 bytes voegen 160 bytes toe. Als je drie pakketten telt, blijft een deel van het rapport onverzonden; headerruimte staat los van de capaciteit voor nuttige gegevens.
- 9UitlegDeel zowel pauzes als stoten
Circuitschakeling reserveert een vast deel voor een verbinding, ook tijdens stilte. Pakketschakeling geeft aankomende pakketten om de beurt toegang tot de verbinding.
Deze statistische multiplexing past bij stootsgewijs webverkeer: de pauze van de ene gebruiker laat ruimte voor een ander. Overlappende stoten kunnen nog steeds wachttijden veroorzaken.
- 10UitlegBekijk hoe een wachtrij ontstaat
Een router ontvangt een volledig pakket voordat hij het doorstuurt: opslaan en doorsturen. Pakketten wachten in een buffer zolang de uitgaande verbinding bezet is.
Als pakketten sneller aankomen dan ze kunnen worden verzonden, groeit de wachtrij. Zodra de buffer vol is, worden nieuwe pakketten weggegooid. Ook na gelijktijdige aankomsten kunnen korte wachttijden ontstaan.
- 11UitdagingVerklaar een onderbreking tijdens een gesprek
Verschillende gebruikers beginnen grote overdrachten over dezelfde toegangsverbinding met pakketschakeling. Een gesprek over die verbinding krijgt vertraging, hoewel de geadverteerde bandbreedte niet is veranderd. Hoe kunnen beide feiten waar zijn?
---reveal---
De verbinding heeft nog steeds dezelfde capaciteit, maar meer pakketten concurreren erom. Gesprekspakketten kunnen in een wachtrij achter ander verkeer wachten. Als de buffer vol raakt, kunnen ook pakketten verloren gaan. De gedeelde vraag verandert de vertraging zonder dat de fysieke verbindingssnelheid hoeft te veranderen.
- 12UitlegBenoem de meting
Bandbreedte is verbindingscapaciteit; doorvoersnelheid is de daadwerkelijk afgeleverde snelheid. Het knelpunt beperkt die snelheid.
Latentie is reistijd, RTT is de heen- en terugreis en jitter is de variatie in vertraging. Downloads hebben vooral doorvoersnelheid nodig; livegesprekken hebben korte, gelijkmatige vertragingen nodig.
- 13VoorbeeldReken het bestand om voordat je deelt
Een bestand van 500 MB gaat over een verbinding van 100 Mbit/s. Reken eerst bytes om naar bits met acht bits per byte:
Dit is een ideaal minimum voor de genoemde gegevens en snelheid. Overhead en gedeeld verkeer kunnen de tijd verlengen. Als je 500 door 100 deelt om 5 seconden te krijgen, meng je megabytes met megabits.
- 14VoorbeeldZet één pakket op een verbinding
Een pakket van 1.500 bytes bevat 12.000 bits. Bij 10 Mbit/s is de transmissietijd:
Over drie van zulke verbindingen met opslaan en doorsturen heeft dat ene pakket minstens 3,6 ms transmissietijd nodig. Elke verbinding moet de bits verzenden. Verwerking, wachtrijen en de reistijd van het signaal voegen meer tijd toe, dus 3,6 ms is alleen de bijdrage van transmissie.
- 15VoorbeeldLaat het signaal reizen
Propagatie is het reizen over een verbinding. Voor 6.000 km glasvezel bij ongeveer 200.000 km/s:
De terugreis maakt de propagatietijd voor de heen- en terugreis minstens 60 ms. Een hogere bitsnelheid kan transmissie verkorten, maar kan deze ongewijzigde afstand niet korter maken. Verwerking en wachtrijen zijn afzonderlijke vertragingen, dus een gemeten RTT kan groter zijn dan dit fysieke minimum voor de reistijd.
- 16UitdagingVerander de capaciteit zonder de afstand te veranderen
Een verbindingssnelheid verdubbelt terwijl pakketgrootte, kabellengte en signaalsnelheid gelijk blijven. Wat gebeurt er met de transmissie- en propagatietijd?
---reveal---
De transmissietijd halveert omdat hetzelfde aantal bits door een twee keer zo hoge snelheid wordt gedeeld. De propagatietijd blijft gelijk omdat afstand en signaalsnelheid niet zijn veranderd. Een hogere snelheid kan één deel van de vertraging verminderen zonder de hele reis te halveren.
- 17UitdagingCombineer pakketgrootte en verbindingssnelheid
Een gegeven van 3.000 bytes gebruikt twee ladingen van 1.500 bytes, elk met een header van 40 bytes. Beide pakketten gaan over één verbinding van 8 Mbit/s. Als je ander verkeer en andere vertragingen buiten beschouwing laat, hoeveel transmissietijd hebben ze dan samen nodig?
---reveal---
De verbinding vervoert 3.080 bytes inclusief beide headers, ofwel 24.640 bits. Delen door 8.000.000 bit/s geeft 0,00308 s, of 3,08 ms. Alleen de nuttige gegevens tellen geeft 3 ms en laat de headerbits weg die ook de verbinding bezetten.
- 18SamenvattingBegrijp een verbinding aan de hand van haar middelen
Een toepassing op een host verzendt gegevens door onafhankelijk beheerde netwerken. Pakketten delen verbindingen, wachten in wachtrijen en kunnen verloren gaan. Headers nemen samen met de nuttige gegevens capaciteit in.
Maak voor berekeningen eerst de eenheden gelijk: bytes worden bits voordat je door een bitsnelheid deelt. Vraag daarna welke tijd je nodig hebt: transmissie, propagatie of een grotere vertraging inclusief wachtrijen en verwerking. Bekijk voor een gesprek zowel latentie en jitter als de afgeleverde doorvoersnelheid.
2Zoek een adres en volg de volgende stap
17 stappen
Sla deze les op om elke Walkthrough stap voor stap te volgen.
- 1IntroductieVind een dienst in twee fasen
- 2UitlegLees een IPv4-adres
- 3VoorbeeldVerkort een IPv6-adres
- 4VoorbeeldLees de schuine streep
- 5VerbandMaak privé verbinding en bereik andere netwerken
- 6UitdagingControleer een privéadres
- 7UitlegKies alleen de volgende verbinding
- 8VoorbeeldPas twee tabelregels toe
- 9KernpuntBouw tabellen afzonderlijk van het gebruik ervan
- 10UitdagingGebruik specificiteit en een maximumaantal stappen
- 11UitlegLees de hiërarchie van rechts
- 12VoorbeeldVolg een opzoeking zonder antwoord in de cache
- 13UitlegVraag het juiste soort record op
- 14UitdagingBepaal de geldigheidsduur van een oud antwoord in de cache
- 15VerbandBescherm een opzoeking op verschillende manieren
- 16UitdagingMaak onderscheid tussen opzoeken en afleveren
- 17SamenvattingHoud namen, eindpunten en stappen uit elkaar
3Pak gegevens in en herstel een ontbrekend bereik
16 stappen
Sla deze les op om elke Walkthrough stap voor stap te volgen.
- 1IntroductieBouw een dienst boven op pakketten
- 2UitlegVerdeel de vijf taken
- 3AnalogieVerpak de ene zending in de andere
- 4VoorbeeldVolg de bytes door de omhullingen
- 5UitdagingVoorspel wat een router vervangt
- 6UitlegIdentificeer een TCP-gesprek
- 7VoorbeeldBenoem drie bytebereiken
- 8VoorbeeldLaat de ontvangstbevestiging bij de ontbrekende byte staan
- 9VoorbeeldVul het ontbrekende stuk aan en ga verder
- 10UitdagingVind de volgende ontbrekende byte
- 11KernpuntBescherm twee verschillende middelen
- 12UitlegBeslis of je wacht
- 13UitdagingKies op basis van hoe lang gegevens bruikbaar zijn
- 14VerbandBouw betrouwbaarheid op UDP
- 15UitdagingCorrigeer een bewering over de protocolstapel
- 16SamenvattingBepaal waar de verantwoordelijkheid ligt
4Laad een pagina veilig en lever andere berichten af
20 stappen
Sla deze les op om elke Walkthrough stap voor stap te volgen.
- 1IntroductieBreng de diensten samen in een toepassing
- 2UitlegMaak onderscheid tussen het web en zijn netwerk
- 3VoorbeeldLees het adres van de bron
- 4UitdagingKies waar een onderdeel wordt afgehandeld
- 5VoorbeeldLees een verzoekregel
- 6VoorbeeldInterpreteer het antwoord van de server
- 7UitdagingMaak onderscheid tussen een foutantwoord en geen antwoord
- 8UitlegOnthoud een sessie met een identificator
- 9UitlegZoek eerst op en maak verbinding
- 10UitlegAuthenticeer voordat je inhoud uitwisselt
- 11VoorbeeldVraag inhoud op binnen de bescherming
- 12VoorbeeldTel de genoemde heen- en terugreizen
- 13UitdagingHaal werk weg uit een model voor laden via een nieuwe verbinding
- 14KernpuntBegrijp verbindingsbeveiliging correct
- 15VoorbeeldGeef e-mail door van server naar server
- 16UitlegMaak onderscheid tussen een doorgeefserver en een eindpunt
- 17VoorbeeldPas video aan de geleverde capaciteit aan
- 18UitdagingBereken een kortere stream
- 19UitdagingLokaliseer een fout nadat de naam is gevonden
- 20SamenvattingVolg de uitwisseling die daadwerkelijk plaatsvond
5Koppel keuzes over internetbestuur aan mensen en organisaties
12 stappen
Sla deze les op om elke Walkthrough stap voor stap te volgen.
- 1IntroductieVraag wie waarover beslist
- 2UitlegCoördineer namen en nummers
- 3VoorbeeldVolg een domeinregistratie
- 4VerbandHoud standaarden, beheer en wetgeving uit elkaar
- 5UitdagingStuur een verzoek naar de juiste plaats
- 6VoorbeeldBeoordeel een videoapp met een nultarief
- 7UitdagingBenoem zowel een nadeel als een voordeel
- 8KernpuntHerken een gedeelde afhankelijkheid
- 9UitlegWeeg toegang tot versleutelde gegevens af
- 10VerbandOnderzoek wie online kan komen
- 11UitdagingVergelijk twee beweringen over toegang
- 12SamenvattingBouw een onderbouwd beleidsantwoord op
Pakketten, IP-adressen en DNS: oefenvragen
Set 1: Herken de onderdelen en volg eenvoudige uitwisselingen10 Oefenvragen
Vraag 1 van 10
Toon antwoordVerberg antwoord
Vraag 2 van 10
Toon antwoordVerberg antwoord
Vraag 3 van 10
Toon antwoordVerberg antwoord
Vraag 4 van 10
198.51.100.260 geen geldig IPv4-adres in decimale notatie met punten?Toon antwoordVerberg antwoord
Vraag 5 van 10
example.org accepteren. Welk DNS-recordtype moet hij opvragen?Toon antwoordVerberg antwoord
Vraag 6 van 10
Toon antwoordVerberg antwoord
Vraag 7 van 10
Toon antwoordVerberg antwoord
Vraag 8 van 10
https://portal.example.net/files?sort=date#latest wordt door de browser afgehandeld zonder als deel van het doel van het HTTP-verzoek te worden verzonden?Toon antwoordVerberg antwoord
#latest, duidt een deel of positie aan die de browser lokaal afhandelt. Het pad /files en het querygedeelte ?sort=date duiden de gevraagde serverbron en parameters aan. Als je een fragment met een querygedeelte verwart, geef je de server een taak die bij de browser hoort.Vraag 9 van 10
404 Not Found terug voor een document. Wat staat door dit antwoord vast?Toon antwoordVerberg antwoord
Vraag 10 van 10
Toon antwoordVerberg antwoord
Set 2: Pas adressen, snelheden, transport en beveiliging toe10 Oefenvragen
Sla deze les op om elk antwoord te zien en elke set te oefenen.
Vraag 1 van 10
Toon antwoordVerberg antwoord
Sla deze les op om dit antwoord te zien.
Vraag 2 van 10
203.0.113.0/24 → link 2, 203.0.113.128/25 → link 3 en een standaardroute op verbinding 1. Een /25-blok omvat hier de eindwaarden 128–255. Waar gaat 203.0.113.170 naartoe?Toon antwoordVerberg antwoord
Sla deze les op om dit antwoord te zien.
Vraag 3 van 10
Toon antwoordVerberg antwoord
Sla deze les op om dit antwoord te zien.
Vraag 4 van 10
Toon antwoordVerberg antwoord
Sla deze les op om dit antwoord te zien.
Vraag 5 van 10
Toon antwoordVerberg antwoord
Sla deze les op om dit antwoord te zien.
Vraag 6 van 10
Toon antwoordVerberg antwoord
Sla deze les op om dit antwoord te zien.
Vraag 7 van 10
Toon antwoordVerberg antwoord
Sla deze les op om dit antwoord te zien.
Vraag 8 van 10
Toon antwoordVerberg antwoord
Sla deze les op om dit antwoord te zien.
Vraag 9 van 10
Toon antwoordVerberg antwoord
Sla deze les op om dit antwoord te zien.
Vraag 10 van 10
Toon antwoordVerberg antwoord
Sla deze les op om dit antwoord te zien.
Set 3: Verbind pakketgedrag met de behoeften van toepassingen10 Oefenvragen
Sla deze les op om elk antwoord te zien en elke set te oefenen.
Vraag 1 van 10
Toon antwoordVerberg antwoord
Sla deze les op om dit antwoord te zien.
Vraag 2 van 10
Toon antwoordVerberg antwoord
Sla deze les op om dit antwoord te zien.
Vraag 3 van 10
Toon antwoordVerberg antwoord
Sla deze les op om dit antwoord te zien.
Vraag 4 van 10
Toon antwoordVerberg antwoord
Sla deze les op om dit antwoord te zien.
Vraag 5 van 10
Toon antwoordVerberg antwoord
Sla deze les op om dit antwoord te zien.
Vraag 6 van 10
Toon antwoordVerberg antwoord
Sla deze les op om dit antwoord te zien.
Vraag 7 van 10
Toon antwoordVerberg antwoord
Sla deze les op om dit antwoord te zien.
Vraag 8 van 10
Toon antwoordVerberg antwoord
Sla deze les op om dit antwoord te zien.
Vraag 9 van 10
Toon antwoordVerberg antwoord
Sla deze les op om dit antwoord te zien.
Vraag 10 van 10
Toon antwoordVerberg antwoord
Sla deze les op om dit antwoord te zien.
Set 4: Stel diagnoses bij ontbrekende stukken en misleidende aanwijzingen10 Oefenvragen
Sla deze les op om elk antwoord te zien en elke set te oefenen.
Vraag 1 van 10
Toon antwoordVerberg antwoord
Sla deze les op om dit antwoord te zien.
Vraag 2 van 10
Toon antwoordVerberg antwoord
Sla deze les op om dit antwoord te zien.
Vraag 3 van 10
2001:0db8:0000:0000:0000:0000:002a:0007?Toon antwoordVerberg antwoord
Sla deze les op om dit antwoord te zien.
Vraag 4 van 10
Toon antwoordVerberg antwoord
Sla deze les op om dit antwoord te zien.
Vraag 5 van 10
Toon antwoordVerberg antwoord
Sla deze les op om dit antwoord te zien.
Vraag 6 van 10
Toon antwoordVerberg antwoord
Sla deze les op om dit antwoord te zien.
Vraag 7 van 10
Toon antwoordVerberg antwoord
Sla deze les op om dit antwoord te zien.
Vraag 8 van 10
Toon antwoordVerberg antwoord
Sla deze les op om dit antwoord te zien.
Vraag 9 van 10
example.org via een bedrijf dat verlengbare registraties verkoopt. Welke rol speelt het bedrijf en welke rol speelt de uitgever?Toon antwoordVerberg antwoord
Sla deze les op om dit antwoord te zien.
Vraag 10 van 10
Toon antwoordVerberg antwoord
Sla deze les op om dit antwoord te zien.
Set 5: Redeneer over gecombineerde netwerksituaties10 Oefenvragen
Sla deze les op om elk antwoord te zien en elke set te oefenen.
Vraag 1 van 10
Toon antwoordVerberg antwoord
Sla deze les op om dit antwoord te zien.
Vraag 2 van 10
Toon antwoordVerberg antwoord
Sla deze les op om dit antwoord te zien.
Vraag 3 van 10
Toon antwoordVerberg antwoord
Sla deze les op om dit antwoord te zien.
Vraag 4 van 10
Toon antwoordVerberg antwoord
Sla deze les op om dit antwoord te zien.
Vraag 5 van 10
Toon antwoordVerberg antwoord
Sla deze les op om dit antwoord te zien.
Vraag 6 van 10
Toon antwoordVerberg antwoord
Sla deze les op om dit antwoord te zien.
Vraag 7 van 10
Set-Cookie tijdens het inloggen, stuurt de cookie terug bij een later verzoek en ontvangt een accountpagina. Wat verklaart dat de inlogstatus wordt onthouden zonder het toestandsloze ontwerp van HTTP te veranderen?Toon antwoordVerberg antwoord
Sla deze les op om dit antwoord te zien.
Vraag 8 van 10
Toon antwoordVerberg antwoord
Sla deze les op om dit antwoord te zien.
Vraag 9 van 10
Toon antwoordVerberg antwoord
Sla deze les op om dit antwoord te zien.
Vraag 10 van 10
Toon antwoordVerberg antwoord
Sla deze les op om dit antwoord te zien.
Kom je niet uit je eigen opgave? Huiswerkhulp
Kernbegrippen
A
A- en AAAA-records
Adaptieve streaming
Authenticatie
Autonoom systeem
Autoritatieve DNS-server
B
Bandbreedte
Bestuur met meerdere belanghebbenden
BGP
Browsercache
Buffer
C
Certificeringsautoriteit
Circuitschakeling
Client en server
CNAME- en NS-records
Concentratie
Congestieregeling
Contentdistributienetwerk
Controlesom
Cookie
D
Datagram
DHCP
Digitaal certificaat
Digitale kloof
DNSSEC
Domeinnaamhouder
Domeinnaamsysteem
www.example.org voordat hij verbinding maakt met een server op dat adres.Domeinregisterbeheerder
Domeinregistratieaanbieder
Doorgeefserver
Doorsturen
Doorstuurtabel
Doorvoersnelheid
Drieweg-handshake
E
E-mailauthenticatie
End-to-endversleuteling
F
Fragment
https://www.example.com/guide#ports handelt de browser #ports af zonder het in het HTTP-verzoek mee te sturen.Frame
G
Geldigheidsduur van een DNS-record
H
Header
Hertransmissie
Host
HTML
HTTP
HTTP-berichtinhoud
HTTP-header
Content-Type: image/png vertelt de client dat de berichtinhoud een PNG-afbeelding is.HTTP-methode
HTTP-statuscode
HTTP/3
HTTPS
I
IANA-functies
ICANN
IETF
IMAP
Inkapseling
Integriteit
Internet
Internet Governance Forum
Internetfragmentatie
Internetknooppunt
Internetprovider
IP-adres
IP-transit
IPv4
192.0.2.15 heeft vier groepen, die elk één byte van het adres van 32 bits vertegenwoordigen.IPv6
2001:db8::25 gebruikt een dubbele dubbele punt om weggelaten groepen die volledig uit nullen bestaan weer te geven.J
Jitter
K
Knelpunt
L
Langste prefixovereenkomst
Latentie
Levensduur van een IP-pakket
Levering zonder garanties
M
MAC-adres
MX-record
example.net op voordat hij een bericht bij dat domein aflevert.N
Netneutraliteit
Netwerkadresvertaling
Netwerkswitch
Nultarief voor geselecteerd dataverkeer
Nuttige gegevens
O
Ontkapseling
Ontvangstbevestiging
Opslaan en doorsturen
Overhead
P
Pakket
Pakketschakeling
Pakketverlies
Peer-to-peer
Poort
POP3
Prefixlengte
/24 in 203.0.113.0/24 laat acht van de 32 bits van een IPv4-adres buiten de netwerkprefix.Privé-IP-adres
192.168.1.20 toewijzen zonder hetzelfde wereldwijd gerouteerde eindpunt op te eisen.Propagatievertraging
Protocol
Protocollaag
Q
Querygedeelte
/search?q=networks ontvangt de server een queryparameter die de gevraagde zoekterm aangeeft.QUIC
R
Recursieve DNS-resolver
Regionale internetregistratieorganisatie
Retourtijd
RFC
Router
Routering
S
Schaarste aan IP-adressen
Segment
SMTP
Standaardgateway
Statistische multiplexing
Stroomregeling
T
TCP
TLS
Toestandsloos protocol
Topleveldomein
mail.example.org is org het TLD en mail een subdomein binnen het geregistreerde domein.Transmissievertraging
U
UDP
URL
https://www.example.com/help geeft het veilige schema, de hostnaam van de server en het gevraagde pad.V
Verbinding
Versleuteling
Volgnummer
W
W3C
Wachtrijvertraging
Web-API
Wereldwijde web
Over deze les
Door StudeliFout melden
Maak je eigen Studiemateriaal
Maak van je aantekeningen, slides en documenten Leermodules, Oefenvragen, Flashcards en 6 andere tools.