Wat is het Internet Protocol (IP)?
Het Internet Protocol (IP) is een protocol, of reeks regels, voor het routeren en adresseren van gegevenspakketten, zodat deze door netwerken kunnen reizen en op de juiste bestemming aankomen. Gegevens die het internet doorkruisen worden opgedeeld in kleinere stukjes, packets genaamd. Aan elk pakket is IP-informatie gekoppeld, en deze informatie helpt routers om pakketten naar de juiste plaats te sturen. Aan elk apparaat of domein dat met het internet wordt verbonden, wordt een IP-adres toegewezen, en aangezien pakketten naar het bijbehorende IP-adres worden geleid, komen de gegevens aan waar ze nodig zijn.
Als de pakketten eenmaal op hun bestemming zijn aangekomen, worden ze verschillend behandeld, afhankelijk van het transportprotocol dat in combinatie met IP wordt gebruikt. De meest gebruikte transportprotocollen zijn TCP en UDP.
Wat is een netwerkprotocol?
In netwerken is een protocol een gestandaardiseerde manier om bepaalde handelingen te verrichten en gegevens op te maken, zodat twee of meer apparaten met elkaar kunnen communiceren en elkaar kunnen begrijpen.
Om te begrijpen waarom protocollen nodig zijn, kun je het proces van het versturen van een brief bekijken. Op de enveloppe worden de adressen in de volgende volgorde geschreven: naam, adres, plaats, staat en postcode. Als een enveloppe in een brievenbus wordt gegooid met eerst de postcode, dan het adres, dan de staat, enzovoort, zal het postkantoor de enveloppe niet bezorgen. Er is een overeengekomen protocol voor het schrijven van adressen, zodat het postsysteem kan werken. Op dezelfde manier moeten alle IP-gegevenspakketten bepaalde informatie in een bepaalde volgorde bevatten, en alle IP-adressen volgen een gestandaardiseerd formaat.
Wat is een IP-adres? Hoe werkt IP-adressering?
Een IP-adres is een unieke identificatiecode die wordt toegewezen aan een apparaat of domein dat verbinding maakt met het internet. Elk IP-adres bestaat uit een reeks tekens, zoals ‘192.168.1.1’. Via DNS-resolvers, die door mensen leesbare domeinnamen vertalen in IP-adressen, kunnen gebruikers websites bezoeken zonder deze complexe reeks tekens uit het hoofd te leren. Elk IP-pakket bevat zowel het IP-adres van het apparaat of domein dat het pakket verzendt als het IP-adres van de beoogde ontvanger, net zoals op een poststuk zowel het bestemmingsadres als het retouradres staan vermeld.
IPv4 vs. IPv6
De vierde versie van IP (kortweg IPv4) werd in 1983 geïntroduceerd. Maar net zoals er maar een beperkt aantal mogelijke combinaties van kentekennummers zijn en deze regelmatig moeten worden aangepast, is de voorraad beschikbare IPv4-adressen uitgeput geraakt. IPv6-adressen hebben veel meer tekens en dus meer mogelijkheden; IPv6 is echter nog niet volledig ingevoerd en de meeste domeinen en apparaten hebben nog steeds IPv4-adressen. Zie voor meer informatie over IPv4 en IPv6 Wat is mijn IP-adres?
Wat is een IP-pakket?
IP-pakketten worden gemaakt door aan elk gegevenspakket een IP-header toe te voegen voordat het op weg wordt gestuurd. Een IP-header is niet meer dan een reeks bits (enen en nullen), en bevat een aantal gegevens over het pakket, waaronder het verzendende en het ontvangende IP-adres. IP-headers melden ook:
- Headerlengte
- Pakketlengte
- Time To Live (TTL), oftewel het aantal netwerkhops dat een pakket kan maken voordat het wordt weggegooid
- Welk transportprotocol wordt gebruikt (TCP, UDP, etc.)
In totaal zijn er 14 velden voor informatie in IPv4-headers, waarvan er één optioneel is.
Hoe werkt IP-routing?
Het Internet bestaat uit onderling verbonden grote netwerken die elk verantwoordelijk zijn voor bepaalde blokken IP-adressen; deze grote netwerken staan bekend als autonome systemen (AS). Een verscheidenheid aan routeringsprotocollen, waaronder BGP, helpt bij het routeren van pakketten over AS’en op basis van hun IP-adressen van bestemming. Routers hebben routeringstabellen die aangeven via welke AS’en de pakketten moeten reizen om zo snel mogelijk de gewenste bestemming te bereiken. Pakketten reizen van AS naar AS totdat zij er één bereiken die de verantwoordelijkheid opeist voor het beoogde IP adres. Dat AS routeert dan intern de pakketten naar de bestemming.
Protocollen hechten pakketheaders op verschillende lagen van het OSI-model:
Pakketten kunnen indien nodig verschillende routes naar dezelfde plaats nemen, net zoals een groep mensen die naar een afgesproken bestemming rijdt, verschillende wegen kan nemen om daar te komen.
Wat is TCP/IP?
Het Transmission Control Protocol (TCP) is een transportprotocol, dat wil zeggen dat het bepaalt hoe gegevens worden verzonden en ontvangen. Een TCP-header wordt opgenomen in het datagedeelte van elk pakket dat TCP/IP gebruikt. Alvorens gegevens te verzenden, opent TCP een verbinding met de ontvanger. TCP zorgt ervoor dat alle pakketten op volgorde aankomen zodra de transmissie begint. Via TCP zal de ontvanger de ontvangst bevestigen van elk pakket dat aankomt. Ontbrekende pakketten worden opnieuw verzonden als de ontvangst niet wordt bevestigd.
TCP is ontworpen voor betrouwbaarheid, niet voor snelheid. Omdat TCP ervoor moet zorgen dat alle pakketten op volgorde aankomen, kan het laden van gegevens via TCP/IP langer duren als sommige pakketten ontbreken.
TCP en IP zijn oorspronkelijk ontworpen om samen te worden gebruikt, en deze worden vaak aangeduid als de TCP/IP-suite. Er kunnen echter ook andere transportprotocollen met IP worden gebruikt.
Wat is UDP/IP?
Het User Datagram Protocol, ofwel UDP, is een ander veelgebruikt transportprotocol. Het is sneller dan TCP, maar het is ook minder betrouwbaar. UDP zorgt er niet voor dat alle pakketten in de juiste volgorde worden afgeleverd, en het maakt geen verbinding voordat een transmissie wordt gestart of ontvangen.
UDP/IP wordt meestal gebruikt voor het streamen van audio of video, omdat dit toepassingen zijn waarbij het risico van wegvallende pakketten (dat wil zeggen, ontbrekende gegevens) niet opweegt tegen de noodzaak om de transmissie real-time te houden. Wanneer gebruikers bijvoorbeeld online naar een video kijken, hoeft niet elke pixel in elk frame van de video aanwezig te zijn. Gebruikers hebben liever dat de video op normale snelheid wordt afgespeeld dan dat ze zitten te wachten tot elk stukje data is afgeleverd.