Vad är TCP/IP? Förklaring av modellen och hur det hela fungerar

Vad är TCP/IP?

Man kan säga att TCP/IP fungerar som internets "språk" – ett sätt för enheter att förstå varandra, adressera information, dela upp den i små bitar (paket), skicka den vidare, och se till att den hamnar rätt. Det är tack vare TCP/IP som din mobil kan prata med din router, som i sin tur kopplar dig vidare ut på nätet.

TCP/IP är grunden till både internet och de flesta lokala nätverk. Det är också skalbart – det vill säga att det funkar lika bra i ett litet hemmanätverk som i ett gigantiskt företagsnätverk med tusentals enheter.

TCP/IP:s historia

Historien om TCP/IP börjar redan på 1970-talet, när forskare och ingenjörer letade efter ett sätt att koppla samman olika typer av datornätverk. Då skapade man det som först kallades för ARPANET – ett tidigt experimentellt nätverk i USA. För att få de olika systemen att prata med varandra behövdes ett gemensamt kommunikationssätt, och det var där TCP/IP kom in i bilden.

Den första versionen av TCP/IP utvecklades av Vint Cerf och Bob Kahn, två herrar som ofta kallas för "internets fäder". Deras protokoll visade sig vara så effektivt och flexibelt att det 1983 blev standarden för hela ARPANET – och därmed för det som senare skulle bli internet.

Så, används TCP fortfarande? Absolut! TCP/IP är fortfarande grunden för hur internet fungerar idag, även om tekniken har utvecklats och förbättrats över åren. Många av de appar och tjänster vi använder dagligen – som webbläsare, e-post, videostreaming och onlinespel – bygger fortfarande på just TCP/IP-protokollen.

Hur fungerar TCP/IP?

TCP/IP fungerar som en steg-för-steg-process där data skickas från en enhet till en annan genom flera lager. När du till exempel skickar ett meddelande via en chattapp så delas informationen upp i mindre datapaket, adresseras korrekt, skickas genom nätverket, och sätts ihop igen när den når mottagaren – allt enligt reglerna i TCP/IP-protokollen.

För att det ska fungera smidigt används bland annat IP-adresser för att identifiera avsändare och mottagare, och en subnätmask för att avgöra vilka enheter som tillhör samma nätverk.

TCP ansvarar för att datan kommer fram utan fel – och i rätt ordning. IP ansvarar för att hitta rätt väg genom nätverket. Tillsammans ser de till att kommunikationen blir både säker och pålitlig, oavsett om det gäller ett enkelt mejl eller ett videosamtal.

Hur ser TCP/IP-modellen ut?

TCP/IP-stacken, som modellen ibland också kallas, är en uppsättning av fyra lager – och de utgör tillsammans grunden för hur data skickas över internet och andra nätverk. Varje lager har sin egen specifika uppgift, och de samarbetar för att se till att informationen tar sig hela vägen från avsändare till mottagare.

Man kan tänka på TCP/IP-stacken som en trappa, där varje steg representerar ett lager som hanterar en viss del av kommunikationen. Det gör det möjligt för två enheter – till exempel din dator och en server – att utbyta data, även om de är uppkopplade via helt olika system.

När data skickas från en enhet till en annan genomgår den flera steg i TCP/IP-stacken. Först passerar informationen genom fyra lager i tur och ordning (vi kommer strax att kika på de fyra lagren i mer detalj). Datan skickas via nätverksåtkomstlagret, via internetlagret och transportlagret, till applikationslagret, där den förbereds för att skickas vidare. När datan når mottagaren går den samma väg tillbaka – fast i omvänd ordning – tills den når sin slutdestination i rätt form.

De fyra lagren i TCP/IP

Här är en snabb översikt av de fyra lagren i TCP/IP-modellen (eller TCP/IP-stacken) – från det som är närmast användaren, till det som ligger närmast den fysiska nätverksanslutningen. På engelska kallas dessa ofta för "TCP/IP-layers", och varje lager har en tydlig roll i hur data skickas och tas emot i ett nätverk.:

• Applikationslagret (Application layer): Det här är det lager du faktiskt interagerar med – som webbläsare, e-postklienter, streamingtjänster eller appar. Det är här nätverkskommunikationen "börjar" ur användarens perspektiv. Applikationslagret ansvarar för att tolka inkommande data till något begripligt, samt att formatera utgående data så att den kan skickas vidare genom stacken. Protokoll som HTTP, FTP, SMTP och DNS hör hemma här. Kort sagt: det är här användarvänligheten möter tekniken.
• Transportlagret (Transport layer): Transportlagrets jobb är att se till att informationen kommer fram korrekt och i rätt ordning. Det görs genom att dela upp datan i mindre paket, numrera dem och sedan sätta ihop dem igen hos mottagaren. Här hittar vi TCP (Transmission Control Protocol) som är tillförlitligt men något långsammare, samt UDP (User Datagram Protocol) som är snabbare men inte garanterar att all data kommer fram. Vilket som används beror på situationen – till exempel TCP för e-post, och UDP för onlinespel eller videosamtal där hastighet är viktigare än perfektion.
• Internetlagret (Internet layer): Internetlagret ansvarar för att varje datapaket hittar rätt väg till sin destination, även om det måste passera många olika nätverk på vägen. Här arbetar IP (Internet Protocol), som tilldelar varje enhet en unik IP-adress och hanterar routning – alltså beslut om vilken väg paketet ska ta. Andra protokoll på det här lagret är ICMP (för felmeddelanden, t.ex. när en server inte går att nå) och ARP (för att översätta IP-adresser till MAC-adresser inom lokala nätverk).
• Nätverksåtkomstlagret (Network access layer): Det här lagret är ansvarigt för själva överföringen av data över fysiska eller trådlösa nätverksmedier, som nätverkskablar (ibland kallade TCP/IP-kablar), Wi-Fi eller mobilnät. Det ser till att paketen faktiskt skickas ut på linan och tas emot på andra sidan. Här hanteras också hur data kodas, synkroniseras och adresseras på ett lokalt plan. Det är också detta lager som kommunicerar med nätverksutrustning som routrar, switchar, modem och nätverkskort.

Andra komponenter inom TCP/IP

TCP/IP är mer än bara TCP och IP – det är faktiskt en hel familj av protokoll som samarbetar för att hålla internet (och ditt hemnätverk) igång. Tillsammans gör dessa protokoll att TCP/IP inte bara fungerar, utan gör det på ett smart och automatiserat sätt. Här är några av de viktigaste komponenterna:

• DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol): Används för att automatiskt tilldela IP-adresser till enheter i ett nätverk. Utan DHCP hade du behövt ställa in varje IP-adress manuellt – en riktig huvudvärk i större nätverk.
• DNS (Domain Name System): Översätter webbadresser (som wikipedia.se) till numeriska IP-adresser, så att din dator vet vart den ska skicka förfrågningar.
• ARP (Address Resolution Protocol): Hjälper till att hitta MAC-adressen (den fysiska adressen) som hör till en IP-adress inom ett lokalt nätverk.
• ICMP (Internet Control Message Protocol): Används för att skicka felmeddelanden och statusinformation – till exempel när en viss server inte går att nå.

Skillnaden mellan TCP/IP och IP

Det är lätt att blanda ihop TCP/IP och IP, men de är inte samma sak. IP (Internet Protocol) är bara en del av hela TCP/IP-sviten – det som står för adressering och dirigering av datapaket.

Man kan säga att IP är ett kugghjul – medan TCP/IP är hela maskinen. Här är en enkel jämförelse:

Skillnaden mellan TCP/IP och OSI

OSI-modellen vs. TCP/IP-modellen är en vanlig jämförelse inom nätverksvärlden. OSI-modellen (Open Systems Interconnection) är en mer teoretisk modell med sju lager, som ofta används i utbildningssyfte och för att förklara hur nätverkskommunikation fungerar i detalj.

TCP/IP-modellen, däremot, är mer praktisk och används i verkliga nätverk – inklusive internet – varje dag. Båda modellerna beskriver i stort sett samma process, men på olika sätt. Tänk på OSI som teorin – och TCP/IP som verktyget du faktiskt använder. 

Här är en jämförelse mellan de två:

Skillnad mellan TCP/IP och HTTP

Det är vanligt att blanda ihop TCP/IP och HTTP, men de fyller helt olika roller. TCP/IP är själva grunden för all nätverkskommunikation – det är det som ser till att data kan skickas från punkt A till punkt B, oavsett om det är en bild, ett mejl eller en webbsida.

HTTP (Hypertext Transfer Protocol) är ett protokoll som körs ovanpå TCP/IP, och används främst för att ladda webbsidor. Så när du besöker en webbsida börjar HTTP-förfrågan via webbläsaren, men det är TCP/IP som faktiskt transporterar data fram och tillbaka.

Tänk så här: HTTP är som en app du använder – TCP/IP är nätverket som gör att appen fungerar.

Fördelar med TCP/IP

Här är några av de största fördelarna med TCP/IP:

• Standardiserat: Används globalt och fungerar på nästan alla typer av enheter och nätverk.

• Skalbart: Klarar både små hemnätverk och stora företags- eller internetnätverk.

• Flexibelt: Stöder flera protokoll och tjänster (som HTTP, DNS, DHCP, m.fl.).

• Robust: Designat för att klara av nätverksproblem som paketförlust och felaktiga överföringar.

• Plattformsoberoende: Fungerar oavsett om du använder Windows, macOS, Linux eller mobiloperativsystem.

Nackdelar med TCP/IP

Men inget system är perfekt – här är några nackdelar med TCP/IP:

• Inte byggt med säkerhet i fokus: Säkerhet får läggas till i efterhand med andra protokoll (som SSL/TLS) eller användning av ett VPN.

• Komplexitet: Kan vara tekniskt komplicerat att förstå och felsöka för nybörjare.

• Överflödig trafik: I vissa fall kan det skapa mer trafik än nödvändigt, särskilt om man bara behöver enkla överföringar.

• Inte anpassat för realtidsdata från början: Protokoll som TCP kan orsaka fördröjning i till exempel onlinespel eller videosamtal, eftersom det prioriterar korrekthet framför hastighet.

Hur hittar man sin TCP/IP-adress?

Att ta reda på sin IP-adress (en del av TCP/IP-inställningarna) är enklare än man tror – oavsett om du använder dator, mobil eller surfplatta.

På Windows:

1. 1.Tryck på Windows-tangenten + R, skriv "cmd" och tryck på Enter.
2. 2.I kommandoprompten, skriv "ipconfig" och tryck Enter.
3. 3.Leta efter raden som heter IPv4-adress – det är din IP-adress i nätverket.

På macOS:

1. 1.Öppna Systeminställningar > Nätverk.
2. 2.Välj din anslutning (Wi-Fi eller Ethernet) i listan till vänster.
3. 3.Din IP-adress visas till höger under statusinformationen.

På Linux:

1. 1.Öppna en terminal.
2. 2.Skriv "ip a" eller "ip addr show" och tryck Enter.
3. 3.Leta efter raden som börjar med "inet" under den aktiva nätverksanslutningen (ofta eth0 för kabel eller wlan0 för Wi-Fi).

På iPhone/iPad:

1. 1.Gå till Inställningar > Wi-Fi.
2. 2.Tryck på det nätverk du är ansluten till.
3. 3.Du hittar din IP-adress under rubriken IP-adress.

På Android:

1. 1.Gå till Inställningar > Nätverk och Internet > Wi-Fi.
2. 2.Tryck på det nätverk du är ansluten till.
3. 3.IP-adressen visas ofta längst ner.

Hur ansluter man till TCP/IP?

Det fina med TCP/IP är att det mesta sker automatiskt – du behöver oftast inte göra något alls för att ansluta. Men här är grunderna i hur det funkar:

1. 1.Enheten kopplas till ett nätverk – via kabel eller Wi-Fi.
2. 2.DHCP (som vi nämnde tidigare) tilldelar automatiskt en IP-adress och annan nödvändig information.
3. 3.TCP/IP-stacken aktiveras – och enheten är redo att kommunicera med andra enheter på nätverket eller internet.

Vill du kontrollera TCP/IP-inställningar?

• Windows: Gå till Nätverks- och delningscenter > Ändra inställningar för nätverkskort. Högerklicka på din anslutning > Egenskaper > Kontrollera att Internet Protocol Version 4 (TCP/IPv4) är ibockat.
• macOS: Gå till Systeminställningar > Nätverk > Välj anslutning > Avancerat > fliken TCP/IP.
• Linux: Öppna en terminal och skriv "nmcli device show" för att visa nätverkskonfigurationen. Alternativt kan du redigera inställningarna manuellt i filen "/etc/network/interfaces" (på vissa system), eller använda ett grafiskt verktyg som Network Manager, beroende på distribution.

TCP/IP-säkerhet

TCP/IP är grunden för hur våra enheter kommunicerar över internet, men det skapades i en tid då cybersäkerhet inte var i fokus. Det betyder att det finns inbyggda sårbarheter som kan utnyttjas av angripare om man inte skyddar sig.

Några vanliga säkerhetsrisker inom TCP/IP är:

• IP-spoofing: En angripare förfalskar sin IP-adress för att lura andra enheter eller få obehörig åtkomst.
• Man-in-the-middle-attacker (MitM): En obehörig part placerar sig mellan två enheter och lyssnar eller manipulerar datatrafiken.
• DDoS-attacker: En server överbelastas med trafik tills den kraschar eller blir otillgänglig.
• Malware: Skadlig kod som snabbt kan sprida sig inom ett lokalt nätverk och ibland dra nytta av svagheter i TCP/IP.

Eftersom TCP/IP inte erbjuder inbyggd kryptering eller starka autentiseringsmekanismer är det viktigt att komplettera med externa skydd.

Genom att använda ett VPN, som till exempel NordVPN, kan du kryptera hela din internettrafik. Det gör det betydligt svårare för obehöriga att snappa upp vad du gör online – och dessutom döljer det din riktiga IP-adress. För ytterligare skydd erbjuder NordVPN också Threat Protection – en funktion som blockerar skadliga webbplatser, virus, spårare och andra hot innan de hinner påverka din enhet.