Lespakket 12 - Internet

🎯

De leerlingen kunnen:

  • de geschiedenis van het internet vanaf ARPANET tot vandaag beschrijven
  • de rol van belangrijke organisaties (IETF, ISOC, ICANN, IANA) in de ontwikkeling van het internet uitleggen
  • IP-routering en NAT-technologie toepassen bij netwerkverbindingen
  • DNS-adressering en domeinnamen correct gebruiken en beheren
  • de opbouw en werking van het internet via ISP's en internet exchanges beschrijven
  • de kwetsbaarheid en beveiliging van internet-infrastructuur analyseren
📖
  • Zie boek p. 111-120

Een beknopte geschiedenis van het internet

Het ontstaan

  • In 1957 lanceerde de Sovjetunie de Spoetnik, de eerste satelliet.
  • In 1958 richtten de Verenigde Staten het Advanced Research Projects Agency (ARPA) op. ARPA werd opgericht binnen het ministerie van defensie om militaire computers te verbinden.
  • In 1961 stelde Leonard Kleinrock het packet-switching-principe voor.
  • In 1969 werd ARPANET gelanceerd met 4 verbonden knooppunten.
  • ARPANET evolueerde van een militair netwerk naar een burgerlijk project met universiteiten.
  • In de jaren '70 werd de eerste internationale verbinding opgezet tussen Londen en ARPANET. (Een afbeelding van ARPANET-knooppunten zou hier nuttig zijn.)

Jaren 1970-1980: Groei en standaardisatie

  • In 1974 schreven Vinton Cerf en Robert Kahn het eerste ontwerp van het TCP/IP-protocol
  • TCP/IP werd in 1982 officieel door ARPA erkend als standaardprotocol
  • Het protocol was succesvol omdat het volledig hardware-onafhankelijk was
  • Bob Metcalfe ontwikkelde de eerste ideeën over Ethernet, dat later het dominante toegangsprotocol werd
  • TCP/IP maakte verbindingen tussen ARPANET en andere netwerken mogelijk (CSNET, BITNET, EUNet, JNET, NSFNET)
  • In de jaren 1980 werd de term internet steeds vaker gebruikt voor het overkoepelende netwerk
  • Organisaties werden opgericht om de internetontwikkeling te coördineren en gezamenlijke afspraken te maken

Jaren 1980-1990: Organisaties en toepassingen (ter info ...)

  • De IETF (Internet Engineering Task Force) werd opgericht met de eerste vergadering in januari 1986 in San Diego met 21 deelnemers
  • Vanaf februari 1987 werden werkgroepen geïntroduceerd en het aantal deelnemers groeide tot vele honderden
  • De ISOC (Internet Society) ontstond in 1992 en behartigt internetadministratie, architecturontwikkeling en standaardisering
  • De IANA werd in 1988 opgericht voor toewijzing van publieke IP-adressen en toplevel domeinnamen
  • Sinds 1998 is de IANA onderdeel van ICANN, dat toezicht houdt op root name servers en IPv6-ontwikkeling
  • IRC (internet relay chat) werd eind jaren '80 ontwikkeld door Jarkko Oikarinen
  • Tim Berners-Lee en Robert Cailliau ontwikkelden rond 1990 het hypertext transfer protocol en het wereldwijde web (WWW)
  • Het web maakte het internet toegankelijk voor een groot publiek en commercieel interessant
  • E-commerce en sociale netwerken (Facebook 2004) zorgden voor verdere groei en popularisering van het internet
QR Code
Scan deze qr-code om de video te bekijken
Geschiedenis van het internet (8:09)

Zie ook deze pagina op de website van sleutelboeken voor een overzicht van belangrijke figuren bij het ontstaan van het internet.

De werking van het internet

IP-routering

Routering strategieën

  • Het ARP-protocol vormt de schakel tussen IP-adressen en MAC-adressen van netwerkcomponenten
  • Routers sturen IP-pakketten door naar volgende routers tot de bestemming wordt bereikt
  • Elk IP-pakket heeft een "time to live" teller die bij elke router met één wordt verlaagd om oneindige circulatie te voorkomen
  • Bij hot potato-strategie wordt een bericht doorgegeven naar de uitgang met de kortste wachtrij, wat meestal tot lange routes leidt
  • Statische routing (fixed routing) werkt inefficiënt op het internet omdat routers regelmatig veranderen
  • Dynamische routing (adaptive routing) gebruikt routing tables waarin routers onderling optimale routes uitwisselen
  • DAR (distributed adaptive routing) is de gangbare techniek waarbij routers informatie over hun wachtrijen delen; CAR (centralized adaptive routing) wordt soms in bedrijfsnetwerken gebruikt
  • Routingprotocollen zoals RIP, OSFP en BGP verzorgen de uitwisseling van routeringsinformatie tussen routers

NAT-technologie

  • NAT (network address translation) verbindt lokale netwerken met lokale IP-adressen aan het internet met één publiek IP-adres
  • Een router bewaart lokale IP-adressen en poortnummers in een NAT running table
  • De router wijst willekeurig gekozen bronpoorten toe aan uitgaande verzoeken van lokale computers
  • PAT (port address translation) gebruikt poortnummers om terugkomende gegevens naar de juiste lokale computer te routeren
  • NAT-tabelentries worden aangemaakt bij serviceaanvragen en verwijderd wanneer de communicatie eindigt of na inactiviteit
  • Een router kan tegelijk veel verbindingen beheren en verbergt lokale computers voor het internet
  • NAT biedt elementaire beveiliging van het lokale netwerk
  • Bij IPv6 is NAT overbodig omdat elke computer een publiek toegankelijk IP-adres heeft
NAT werking
NAT werking
QR Code
Scan deze qr-code om de video te bekijken
NAT explained (tot 5:36)

Test je kennis!

QR Code
Scan deze qr-code om de inhoud te bekijken

DNS-adressering

URL's en domeinnamen

  • Alle communicatie tussen computersystemen is gebaseerd op IP-adressen, maar mensen gebruiken liever leesbare adressen
  • Het DNS (domain name system) is een wereldwijd gedistribueerde gegevensbank die koppelingen tussen IP-adressen en URL's (uniform resource locator) bewaart
  • Een URL bestaat uit een protocol, subdomein, second level domain, TLD, mapstructuur en bestandsnaam
  • Het second level domain is de eigenlijke domeinnaam die de eigenaar zelf kan kiezen
  • Het TLD (top level domain) of domeinextensie bestaat uit ccTLD's (landencode zoals .be, .nl) of gTLD's (generieke extensies zoals .com, .org, .edu)
  • Sinds 2012 kunnen bedrijven hun eigen gTLD aanvragen, maar dit is bijzonder duur
  • Domeinnamen worden aangevraagd via geregistreerde registrars en niet rechtstreeks bij de aanmeldingsautoriteit
QR Code
Scan deze qr-code om de video te bekijken
URL structuur (2:28)

Domeinnamen registreren en misbruik

  • Domeinnamen worden toegewezen via landenspecifieke autoriteiten (bijv. www.dns.be voor België, www.sidn.nl voor Nederland)
  • Je kunt je niet rechtstreeks tot de aanmeldingsautoriteit wenden, maar dient een aanvraag in via geregistreerde registrars
  • Domeinkapers registreren domeinnamen in de hoop ze later duur te verkopen aan commerciële organisaties
  • Typosquatting is het registreren van domeinnamen die lijken op bekende merken met kleine tikfouten
  • Domeinkapers kunnen via de rechtbank worden verplicht hun domeinnaam vrij te geven

Name-servers en DNS-rootservers

  • Het DNS-systeem maakt gebruik van name-servers die voor hun domein informatie over IP-adressen en -namen bevatten
  • Recursieve DNS-diensten zijn open DNS-servers die gebruikt kunnen worden als je provider DNS-problemen heeft
  • DNS-rootservers verbinden DNS-servers van verschillende domeinextensies en zijn de schakels in het DNS-systeem
  • Er zijn slechts dertien DNS-rootservers wereldwijd, geïdentificeerd met letters A tot M
  • Op 21 oktober 2002 werden alle dertien rootservers aangevallen met een DDoS-aanval (denial of service), wat de kwetsbaarheid aantoonde
  • Tegenwoordig zijn DNS-rootservers gedistribueerd over meer dan 1000 fysieke machines op verschillende locaties wereldwijd
  • DNS-servers gebruiken anycast-berichten om de makkelijkst bereikbare machine van een gedistribueerde rootserver te bereiken
QR Code
Scan deze qr-code om de video te bekijken
5:40

Beveiliging en privacy

  • IP-adressen verwijzen naar een webserver, niet naar een individuele pagina op een website
  • Recursieve DNS-diensten kunnen bijhouden welke websites je bezoekt, wat een inbreuk op je privacy kan zijn
  • De Verenigde Staten hebben een groot overwicht in het DNS-systeem vanwege de Amerikaanse oorsprong van het internet

Test je kennis!

QR Code
Scan deze qr-code om de inhoud te bekijken

De toegang tot het internet

ISP's en internettoegangen

  • ISP's (internet service providers) of IAP's (internet access providers) zijn de tussenschakel tussen jouw computer/netwerk en het internet
  • Je krijgt een toegangsnaam en wachtwoord om verbinding te maken met een POP (point of presence) - een centrale van de ISP in jouw geografische gebied
  • Een POP bevat routers en switches die onderling verbonden zijn met de proxyserver van de ISP
  • ISP's bieden doorgaans aanvullende diensten aan, zoals e-mailboxes
  • ISP's zijn aangesloten bij internet exchanges - grote internetknooppunten wereldwijd (bijvoorbeeld AMS-IX in Nederland, BNIX in België)
  • Internet exchanges zijn verbonden via zeer snelle internet backbones en fungeren als doorgeefluik voor netwerkverkeer
  • ISP's kunnen zich specialiseren in bepaalde communicatietechnologieën (ADSL, glasvezel, 5G, satelliet) of meerdere opties aanbieden

Soorten verbindingen en abonnementen

  • Verschillende verbindingstechnologieën hebben uiteenlopende kosten en snelheden
  • De keuze voor een verbindingstype hangt af van je behoeften en budget
  • ISP's bieden abonnementen aan in maand- of jaarabonnementen
  • Voor mobiele apparaten bestaan ook creditsystemen met vooraf betaald dataverbruik
  • Veel abonnementen leggen limieten op voor gegevensverkeer
QR Code
Scan deze qr-code om de video te bekijken
Wat weet je ISP over jou? (7:03)

Test je kennis!

QR Code
Scan deze qr-code om de inhoud te bekijken
🧠
  • De geschiedenis van het internet begint met ARPANET, dat in 1969 werd gelanceerd en de basis legde voor de huidige netwerken.
  • Belangrijke organisaties zoals IETF, ISOC, ICANN en IANA spelen een cruciale rol in de ontwikkeling en het beheer van internetstandaarden en -technologieën.
  • IP-routering en NAT-technologie zijn essentieel voor het verbinden van netwerken en het beheren van IP-adressen.
  • DNS-adressering maakt het mogelijk om leesbare domeinnamen te gebruiken in plaats van numerieke IP-adressen.
  • De opbouw van het internet omvat ISP's en internet exchanges die zorgen voor de verbinding tussen verschillende netwerken.
  • De kwetsbaarheid en beveiliging van internet-infrastructuur zijn belangrijke aandachtspunten in de huidige digitale wereld.