Digital informasjon

All informasjon som overføres må være på digital form, dvs. den er representert ved serier av binære siffer. Et slikt siffer kalles et bit (av binary digit) og kan ha verdi 0 eller 1. All informasjon, f.eks. tekst, lyd, bilder kan representeres slik, dvs. i form av serier – strenger – av nuller og enere – 01... – . Gjennom kanalen sendes en slik streng eksempelvis som et tilsvarende mønster av – strøm-ikke-strøm... – , – tone-ikke-tone... – eller lignende. Slik digital informasjonstransport viser seg å ha mange fordeler fremfor alternativet, som kalles analog, som når strømmen i ledningen varierer i styrke analogt med fasongen på lydbølger i tradisjonell telefoni.

Overføringsnettet

Overføringsnettet som transporterer informasjon i Internett består av ulike kanaler knyttet sammen av rutere til et maskenett. En ruter (eng: router) er en datamaskin som er programmert til å formidle overføringen via ulike kanaler. Transporten skjer ved såkalt pakkesvitsjing. En melding, som skal overføres, kodet som en streng av bit stykkes opp i pakker. En pakke består av et stykke av strengen f.eks. 4048 bit, pluss en «innpakning» av noen tilleggsbit med adresser og kontrollkoder. Ruterne benytter denne innpakningen til å avgjøre hvordan pakken skal sendes videre i maskenettet.

Transportkanalene mellom ruterne kan være av ulike typer - linjer i telenettet, radiokanaler, satellittkanaler, lokale kabler, osv. Felles for dem er at de kan overføre digitale signaler, dvs. strenger av bit - enere og nuller - med en båndbredde angitt som antall bit pr sekund.

Overføring medfører mulighet for feil som følge av støy, svake forbindelser, etc. Vertsmaskinene er utstyrt med feilrettingsprogrammer som oppdager og retter feil.

En vertsmaskin kobles til en ruter og samhandler med ruteren og med andre vertsmaskiner via nettet i henhold til standardiserte prosedyrer kalt protokoller. De mest kjente er Transmission Control Protocol (TCP) og Internet Protocol (IP). Disse prosedyrene sørger for at pakkestrømmene kommer frem til riktige destinasjoner og at overførte informasjonsstrenger gjenoppstår korrekt.

Web

Web(eng: World Wide Web), er for mange blitt synonymt med Internett, men er allikevel en av mange tjenester. Den kan behandle mange typer informasjon og den kan både presentere informasjonen for bruker og medvirke til at brukeren kan levere informasjon, eksempelvis ved å besvare spørsmål, og - ikke minst - ved å hente frem annen informasjon ved hjelp av hypertekst.

En PC tilkoblet Internett gir brukeren tilgang til informasjon lagret i tjenermaskiner i nettet. Tallrike nettleserprogrammer og informasjonslagre utgjør Web. Samlet er Web den tjeneste som særlig har forårsaket kraftig vekst og har fått størst oppmerksomhet. Tjenesten ble opprinnelig utviklet av Tim Berners Lee ved fysikkinstituttet CERN i Sveits for bruk til intern informasjonstjeneste der. Fra 1992 ble den gjort tilgjengelig i Internett. Den ble raskt populær, og kan tilskrives en stor del av æren for at Internett deretter fikk en eventyrlig rask utbredelse.

Informasjon presenteres i form av dokumenter kalt websider. En slik side kan bestå av tekst og andre former for informasjon. Den kan lokaliseres, hentes inn og presenteres av en datamaskin med et nettleserprogram (eng: browser ) i brukerens PC. Det er et program som hjelper brukeren med å finne frem til og få presentert informasjon. Siden kan være lagret i en datamaskin hvor som helst i nettet, og lokaliseres ved en adresse kalt URL(Uniform Resource Locator). Nettleseren betjenes ved hjelp av en mus. Det er en innretning som brukeren holder i hånden for å "peke og klikke" på detaljer vist på dataskjermen.

Teksten i websider kan også inneholde lenker til andre websider. Ved å peke og klikke med musen på en slik lenke på dataskjermen kan brukeren hente inn en annen side. Denne kan inneholde nye lenker osv. På kort tid kan brukeren slik oppsøke og hente inn informasjon fra «hvor som helst i verden», en aktivitet som gjerne omtales som å «surfe på Internett».

Eksempler på nettleserprogrammer er Firefox, Epiphany, Songbird, Konqueror, Opera, Safari og Internet Explorer.

Flere mer og mindre avanserte programmer finnes for å lette utvikling og redigering av websider. En webside benytter en rekke spesialiserte tegn og koder for å gi siden den ønskede form med plassering av bilder, lenker osv.

Hypertekst

Hypertekst er tekst, lagret i en datamaskin, hvor enkelte lenker – elementer i teksten spesielt markert med farge og/eller understrekning – skjuler en peker til en annen tekst. Den andre teksten kan være i samme eller et annet dokument i samme eller en annen vertsmaskin tilgjengelig i nettet. Ved å peke og klikke på lenken får brukeren nettleseren til å hente inn og presentere den andre teksten. Hypertekst er en viktig bestanddel av Web.

Søk

Søk etter informasjon i Web kan utføres via nettleseren. Ved å sende nøkkelord til en søkemotor mottar man en liste av henvisninger til websider hvor nøkkelordet forekommer. Søkemotoren er et program gjerne i en spesialisert vertsmaskin. Den arbeider kontinuerlig med å innhente informasjon som er tilgjengelig i Web og ordner den slik at søk kan gjøres meget raskt og gir resultat av søket omgående. Eksempler på søkemotorer er Google og Kvasir.

Elektronisk post

E-post(eng: e-mail) kan sendes og mottas av en PC som er tilknyttet nettet og utstyrt med en e-postleser. E-posttjenesten består i å overføre meldinger fra en avsender-PC til en eller flere mottager-PC-er. Meldingen består av et hode og et innhold samt eventuelt ett eller flere vedlegg. E-postleseren er et program i PC-en, som kan motta og presentere meldinger. Programmet har funksjoner til hjelp for å komponere meldinger samt for å arkivere osv. Meldingens hode består av overskrift samt navn og adresse til avsender og mottager, og teknisk informasjon om hvordan meldingen skal behandles i nettet.

Typisk er innholdet tekst, men det kan også være bilder og lyd. Teksten kan varieres noe med farger, skrifttyper etc. Vedlegg kan være av mange typer, eksempelvis avansert oppsatt tekst, bilder, lyd og meget annet. Eksempler på e-postleserprogrammer er Outlook Express og Eudora.

En e-postadressat er identifisert ved sin e-postadresse. Den består av navn@adresse. Navn og adresse består hver av en eller flere deler atskilt med punktum, eksempelvis fornavn.etternavn@tjenesteyternavn.landskode. Standarden tillater stor frihet i hva som kan brukes som navn, og det er i alminnelighet ikke mulig å gjette seg til en persons e-postnavn og -adresse. Adressen består av domener med underdomener. Eksempelvis betyr adressen online.no «underdomenet online i landsdomenet no (Norge)». Til forskjell fra tradisjonell post er domene ikke et geografisk begrep, men kan være knyttet til firma, forening, type anvendelse eller annet.

Tegnet "@" uttales "at" på engelsk, på norsk ofte krøllalfa. Det kunne på norsk like gjerne uttales på.

Tjenesteytere har tjenermaskiner som håndterer utgående og innkommende meldinger. Innkommende meldinger lagres hos tjenesteyteren inntil adressatens PC er aktiv og brukeren ber sin e-postleser om å hente dem.

Flere tjenester

I Internett eksisterer en rekke andre tjenester og anvendelser, og nye utvikles stadig. Ulike former for diskusjonsgrupper og spill benytter Internett med varierende forhold til tid og sted. En utbredt anvendelse for dialog er chat. Telefoni via Internet er i rask vekst. Et populært telefoniprogram er Skype. Nettmøter kan benytte kombinasjoner av levende bilder og lyd samt andre samhandlingsverktøy.

Handel med varer og tjenester benytter gjerne Web med videreutviklede funksjoner for reklame, katalogfunksjoner, bestilling og betaling.

Bibliotektjenester benytter Internett for tradisjonelle handlinger, som nå er basert på datateknikk. I økende grad gjøres fullstendige tekster tilgjengelig via Internett.

Vei gjennom nettet

Brukere trenger adresser for e-post og Web. Nettet finner veien automatisk. Brukerne trenger derfor ikke å vite følgende: Et antall navnetjenermaskiner i nettet har informasjon om adresser og veier – ruter – i nettet. Andre tjenermaskiner, for e-post og Web, benytter seg av navnetjenere for å kunne sende informasjon på riktig vei gjennom nettet frem til adressaten. Nettet er maskeformet, dvs. der er alternative ruter fra et sted til et annet. Navnetjenerne forutsettes til enhver tid å ha informasjon om nettets topografi. De oppdaterer sin informasjon om ruter og aktuell trafikkbelastning. Og de gjør den tilgjengelig i form av foreslått rute eller deler av ruten frem.

Tele og data samvirker

Internetteknikken er et samvirke mellom telekommunikasjon og datateknikk. Informasjon kan behandles ved samhandling mellom datamaskiner uavhengig av avstand. Telenettets ulike muligheter og begrensninger utnyttes nå ved at datamaskiner som del av nettet søker optimal utnyttelse av transportkanaler og kan garantere ønskelig ytelse og kvalitet så vidt mulig. Helt siden Internett ble alminnelig kjent, i midten av 1990-årene, har dette betydd et viktig nytt element i teleteknisk og datateknisk utvikling.

Den underliggende teknikk i Internett er fleksibel og kan forventes å bli benyttet til nye anvendelser. Fleksibiliteten gjelder også muligheten for optimalisert bruk av ulike transportkanaler. Trafikktyper kan ha varierende krav til overføringstid og eventuelt tillatte feil. Dette gir bl.a. muligheter for å gjøre god bruk av transportkanaler med stor feilsannsynlighet, for eksempel støybelastede radiokanaler.

Følgende eksempel kan illustrere det. Selv om en transportkanal har stor feilsannsynlighet, kan overføringsmekanismen sørge for automatisk å sende pakker om igjen til meldingen er feilfritt overført. Noen trafikktyper kan være bedre tjent med å overføre snarest og tillate en viss mengde feil. Ved betaling må beløpet være riktig, men tåler forsinkelser på noen sekunder. Lyd tåler lite forsinkelse, men kanskje litt støy.

Virus og spionprogrammer

Det er mulig å lage dataprogrammer som kan reprodusere seg selv og kan sende sine avleggere til andre vertsmaskiner hvor de lager nye avleggere osv. Forskjellige slike programmer forekommer. De kalles virus og kan være skadelige, lammende eller ødeleggende for maskiner som blir infisert. Utvikling av slike programmer krever betydelig teknisk innsikt og ferdighet og er en form for sport. Den kan føre til vidtrekkende skader.

Spionprogrammer (eng: spyware) er programmer som opptrer som ubudne gjester i datamaskiner. De kan eksempelvis rapportere til oppdragsgivere om en PC-brukers aktiviteter. Slik «spionasje» kan ha flere formål. Blant de mindre anstøtelige er kanskje de som samler statistikk om brukerens vaner og preferanser slik at maskinen etter hvert tilpasser seg brukerens ønsker. Slik statistikk brukes bl.a. for markedstilpasning av tilbud til kundegrupper.

Antivirus- og antispionprogrammer er tilgjengelig og anbefales installert i PC-er. De arbeider automatisk i bakgrunnen for å forhindre skader. Leverandørene av slike programmer overvåker nettet for å oppdage nye typer skadeprogrammer og tilbyr automatisk oppdatering av sine «anti-programmer».

Internetts tekniske utviklingshistorie

Spesialiserte nett

Mange ideer ble diskutert og prøvet opp gjennom 1960-årene om muligheter ved å samkjøre datamaskiner i nett hvor maskinene kunne utveksle informasjon. Flere former for slik samkjøring var tidlig i bruk også internasjonalt. Spesielt viktig var samkjøringsnett for reservasjon av seter for flyreiser, samt driftstekniske behov for flyselskaper. Felles for tidlige datanett var at de forutsatte likeartet datamaskintype, operativsystem (programmet for utnyttelse av maskinens egne ressurser) og driftsform. Firmaet IBM og andre ledende fabrikanter av datautstyr hadde tidlig geografisk utstrakte nett av mange av sine maskiner.

Fra midten av 1960-årene kom tidsdeling av datamaskiner i bruk. Det er operativsystemer som tillater flere brukere samtidig å kommunisere direkte med en datamaskin for programutvikling og informasjonsbehandling. Spesielle elektriske skrivemaskiner, fjernskrivere (eng: teletype terminals) og senere skjermterminaler ble brukt til det via telenettet. Datatjenester ble tilbudt i kommersielle datanett. Utviklingen av internett-teknikken ble imidlertid ikke gjort av de daværende ledende data- eller teleselskaper.

Frem til omkring 1980 pågikk diverse uavhengige utviklingsprosjekter og standardiseringsarbeider om datanett både ved universiteter, datafirmaer og teleoperatører. Kontakten mellom disse og internettutviklingen var liten.

Internett-teknikken ble utviklet i 1970-årene av en gruppe akademiske miljøer i samarbeide. Teknikken tillater effektiv samkjøring av datamaskiner som kan være helt forskjellige. Den bygger på åpent tilgjengelige standardiserte metoder som er uavhengig av anvendelser og maskintyper. Dette er en viktig forutsetning for nettets bemerkelsesverdige fremgang og vekst.

Grunnleggende ideer

Visjonære forskere hadde fremkastet viktige ideer i de første decennier etter annen verdenskrig.

Mange nye og spennende visjoner og konkrete ideer til anvendelser ble utviklet av Douglas Engelbart – en høyt prisbelønnet forsker. Han gjorde en berømt demonstrasjon ved Stanford University i 1968 av egne og andre ideer. Han kalte sitt prosjekt ”Økning av menneskets tankekraft med datamaskiner” (Computer augmentation of the human intellect ). Demonstrasjonen gjaldt en rekke muligheter som da virket uoppnåelige. De viktigste mulighetene er etter hvert blitt selvfølgeligheter i Internett.

Robert E. Kahn og Vinton G. Cerf  presenterte ideer til generalisert samkjøring av datamaskiner i en artikkel offentliggjort i 1974. De var grunnlaget for utviklingen av internett-teknikken. Kahn og Cerf har mottatt mange priser og utmerkelser for sin innsats.

Målsetning med utviklingen

Visjoner og ideer til ressursdelende nett ble etter hvert konkretisert i form av tekniske forutsetninger og mål. Nettet skulle være robust og uten sentral styring, det skulle kunne utnytte godt ulike transmisjonsmedier – transportkanaler – også internasjonalt, og formidle effektivt forskjellige typer trafikk med ulike behov.

Organisering og gjennomføring

En inspirerende og løst, men faglig sterkt ledet samarbeidsprosess mellom forskere i en håndfull tekniske miljøer sto for utviklingen i en periode fra ca 1968 til ca 1980. Utviklingen av nett-teknikken gjorde bruk av bl.a. teoretiske analyser, simuleringer og virkelig trafikk – både kunstig generert og «naturlig trafikk» mellom mange universiteter som samarbeidet om anvendelser. Nett-utviklingen ble ledet og gjennomført av sivile institusjoner og forskere i en åpen og kreativ teknisk utforskende sammenheng med sikte på videst mulig brukbarhet. Arbeidet hadde karakter av langsiktig grunnleggende teknisk forskning uten restriksjoner av kommersiell eller militær art. Det var en virkeliggjørelse av ideer fremkastet og diskutert i flere miljøer i perioden 1960 – 1980. Prosjektet kan oppfattes som et godt eksempel på fri teknisk forskning i et beundringsverdig samarbeide.

Fra 1968 hadde spesielt grupper ved forskningsmiljøene Stanford University - SU, Stanford Research International – SRI , University of California Los Angeles – UCLA, og firmaet Bolt Beranek and Newman – BBN viktige roller.

I 1969 ble et samkjøringsnett mellom fire miljøer i California og Utah bygget. Nettet ble kalt Arpanet. Det vokste raskt og fikk en viktig rolle frem til 1982. Advanced Research Projects Agency – ARPA– (senere omdøpt til DARPA – Defense Advanced .. ) er en sivil enhet som ligger administrativt under USAs forsvardepartement. En rekke fremstående forskere deltok i de samarbeidende miljøer. Fra 1973 ble samarbeidet utvidet til et titalls forskermiljøer hvorav et i England og et i Norge. De dannet sammen en faglig samarbeidsgruppe som i noen sammenhenger omtalte seg som Packet Switching Project Working Group  PSPWG . Et litt varierende antall – 20-40 – forskere samarbeidet faglig nært i den gruppen til ca 1980.

Samarbeidet omfattet forslag, felles eksperimenter, analyser og forsøk. En grundig «prøve og feile prosess» pågikk. De forskjellige miljøene, geografisk spredt, kommuniserte daglig via elektronisk post og møttes på omgang tre-fire ganger i året. Forslag og resultater ble diskutert og dokumentert. Dokumenter ble samlet i et felles åpent tilgjengelig Network Information Center – NIC – ved SRI. De hadde form av notater kalt Request For Comment – RFC. Etter hvert fikk de samlede resultater form av praktiske tekniske standarder. De fleste RFC-dokumenter og en stor mengde andre dokumenter er tilgjengelig via Internet. De har historisk interesse. Arbeidet har fortsatt og fortsetter. En god kilde til informasjon er Internet Society – ISOC. En rekke tekniske spørsmål bearbeides av Internet Engineering Task force – IETF.

Mange har antydet at nettet ble etablert for militære formål, men det er neppe riktig. Ingen militære eller militærtekniske problemstillinger ble behandlet i utviklingsarbeidet. Men internett-teknikken, slik den ble definert og var åpent tilgjengelig dokumentert, dannet senere utgangspunkt for et eget nett for amerikanske militære formål. Det ble etablert i 1983 og kalt Milnet.

Arpanet og Internett utvikling og samarbeide

Utviklingen av datanett-teknikk skjøt for alvor fart i 1968 da ARPA besluttet å sponse et «ressursdelende nett» kalt Arpanet. Det viktigste nye var at vidt forskjellige datamaskiner – vertsmaskiner (eng: hosts) med forskjellig formål og driftsform kunne samkjøres. Hovedmålsetningen ble omtalt som ressursdeling, noe som kan oppfattes i vid forstand. Viktige visjoner og ideer lå til grunn for de tekniske prinsippene. En forskergruppe ved Stanford University og en annen ved Stanford Research International utformet grunnleggende ideer. Selve den praktiske implementering ble utført på kontrakt av firmaet Bolt Beranek and Newman - BBN, Massachusetts, USA i nært samarbeide med forskergruppene.

Selve overføringsnettet besto av nett-datamaskiner kalt «IMP» eller «TIP» knyttet sammen med leide overføringslinjer. Hver vertsmaskin ble tilknyttet direkte en IMP eller TIP på en standardisert måte. Denne atskillelsen av overføringsnettet og vertsmaskinene styrket mulighetene for mer generalisert samhandling mellom ulike vertsmaskiner. Videre ble nettet gjort maskeformet, dvs. trafikken hadde alternative ruter gjennom nettet. Dette styrket driftssikkerheten i forhold til hva som ellers var vanlig da, i stjerneformede nett.

Særlig viktig for utviklingen var at nettets virkemåte – nett-datamaskinene IMP og TIP – kunne omprogrammeres, og trafikken observeres i detalj fra et nettverk kontrollsenter – NCC. Det gjorde at nye ideer kunne utprøves og evalueres effektivt og hurtig trass i den store geografiske utstrekning. NCC ble bygget og betjent av BBN.

Arbeidet med Arpanet var et prosjekt under ARPAs «kontor for informasjonsbehandlende teknikker». Lawrence (Larry) Roberts var leder av det kontoret til 1973. Utviklingen ble fra 1972 til 1985 ledet av Robert E. Kahn. Nettet ble etablert i 1969 og fungerte som et effektivt og inspirerende laboratorium under den videre utvikling.

Et annet viktig forhold var den store og økende interesse fra sterke fagmiljøer, både i tekniske og andre fag. Mange ulike akademiske miljøer i USA ble tilknyttet og etablerte samarbeide og samkjøring over nettet. Dette bidro både med inspirasjon, ideer og korrektiver til den tekniske utvikling av selve nett-teknikken. Arpanet fungerte derfor som et laboratorium, samtidig med at nettet var i praktisk bruk og etter hvert ble forandret teknisk under utviklingen.

En allsidig og imponerende utstilling av muligheter med ressursdeling via Arpanet ble arrangert i Washington, DC i oktober 1972. ARPA inviterte i 1972 til internasjonal deltagelse i utvikling av ressursdelende nett.

De videreutviklede teknikkene som ligger til grunn for Internett ble prøvet ut ved flere tilkoblede nett av ulike typer. Det gjaldt lokale radionett, lokale kabelnett og interkontinentale satellittnett. Utviklingen tok grundig hensyn til mange ulike trafikktyper og trafikksituasjoner. Etter hvert ble Internett-metodene tatt i praktisk bruk i nettet. I 1983 hadde Arpanet fullført sin rolle, var erstattet av Internett og ble nedlagt som laboratorium.

Norsk deltagelse i utviklingen

Utviklingen av selve Internett-teknikken ble ledet av Robert E. Kahn og foregikk fra 1973 i et samarbeide mellom et titalls forskningsmiljøer, hvorav et i England, under ledelse av Peter Kirstein ved University College London – UCL , og et i Norge, ledet av Yngvar Lundh ved Forsvarets forskningsinstitutt – FFI.

Yngvar Lundh ble fenget av ideene som ble presentert på konferansen i Washington i 1972. En fast forbindelse til det øvrige Arpanet ble etablert ved at en eksisterende fast leiet linje mellom Kjeller og et sted i USA, for et annet samarbeidsprosjekt, ble forsterket og multiplekset, dvs. delt til å fungere som to uavhengige linjer. En nettmaskin - en såkalt TIP - ble installert og tilknyttet via den nye linjen. Det var første del av Arpanet i Europa. Den tillot direkte tilkobling av dataterminaler til Arpanet. Umiddelbart deretter ble en tilsvarende maskin etablert ved UCL i London via en linje fra Kjeller. Neste tilknytning til nettet utenom USA skjedde først i 1980 til et institutt i Vesttyskland.

TIP-maskinen ble plassert på Kjeller i 1973 hos FFIs nabo Norsar, et seismologisk institutt. Dermed unngikk man de hindringer det ville innebære for videre samarbeide å ha adkomsten til nettet innenfor gjerdet til FFI, som er militært område. Det var et sterkt ønske fra ARPA så vel som fra FFI å få med andre norske miljøer i samarbeidet, men det lyktes ikke å skape interesse før Internett var etablert og mer allment interessant, i åttiårene. Televerket bidro fra 1975 med lån av en ledig satellittkanal for eksperimenter.

Det lyktes heller ikke å skape særlig interesse for prosjektet hos mulige norske brukere av teknikken. Prosjektet hadde derfor små ressurser innenfor FFIs budsjett. Den egentlige drivkraft var forskernes tekniske visjoner og interesse. Deltagere var vernepliktige soldater med datafaglig bakgrunn, hovedfagsstudenter og etter hvert to forskere ved siden av Yngvar Lundh. På det meste deltok fem personer. Fra 1975 deltok Pål Spilling. Han ble den norske forsker som bidro mest og i lengst tid. Fra 1980-årene var han sterkt engasjert med å legge til rette for tilknytning av flere akademiske miljøer i Norge.

Universitetene i Norge arbeidet med ulike andre datanetteknikker i 1970-årene og etablerte et firma og et nett kalt Uninett. Fra midten av 1980-årene øket interessen for Internett innen miljøene i Norge og via Uninett ble de fleste norske høgskoler tilknyttet nettet tidlig på 1990-tallet. Fra 1994 og utover startet også kommersiell bruk av Internett i Norge, først via Oslonett, og siden med stadig større aktører; etter hvert også Telenor. Firmaet Oslonett ble startet 1991 av en gruppe forskere ved Universitetet i Oslo med interesse for datanett. De gjorde spesielt en vellykket og populær presentasjon av teknikken ved å formidle sportsresultater under de olympiske vinterleker på Lillehammer i 1994. Kort tid deretter ble Internett et kjent begrep.

Python