Kuten Jouluteeman edellisessä osassa kerrottiin, tieto kulkee verkoissa tiettyjä reittejä pitkin tiedon lähettäjän ja vastaanottajan osoitteiden mukaan.
Tieto kulkee verkossa ns. paketteina. Internet on pakettiverkko, eli tieto kulkee vain silloin, kun joku verkkoon liitetty laite lähettää paketin toiselle laitteelle. Yhteys ei ole jatkuvasti auki.
Jos pieni Matti-poika nyt kirjepostin hitauteen ja epävarmuuteen kyllästyneenä päättääkin lähestyä Joulupukkia sähköpostilla, tilanne ei teorian tasolla olennaisesti muutu. Tosin kirjeen sijasta Matti lähettääkin Joulupukille nk. paketin.
Kun Matti avaa tietokoneensa (joka on isoveljen vanha ja hidas kuin mikä, ja johon asiaintilaan Matin yhteydenotto Joulupukkiin taitaakin liittyä) ja kirjoittaa sähköpostisovelluksessaan viestin osoitteeksi Joulupukin osoitteen ja viestikenttään toiveensa, ja lopuksi klikkaa Lähetä-nappia, Matti oikeastaan lähettää liikkeelle paketin. Sen tämän tarinan kannalta olennaista sisältöä ovat lähettäjän ja vastaanottajan tiedot sekä sisällön eli Matin viestin koko bitteinä. Bitti on tiedon pienin käsiteltävä osa, ja se esitetään binäärimuodossa, eli ykkösinä ja nollina. Bittien määrät ilmaistaan yleensä tavuina. Yhdessä tavussa on kahdeksan bittiä.
Tietoliikenteessä puhutaan protokollista eli yhteyskäytännöistä. Kun Matin tietokone on lähettänyt paketin, se kulkee protokollien mukaisesti lähettäjältä vastaanottajalle.
Protokollalla tarkoitetaan muissa yhteyksissä käyttäytymissääntöjä. Esimerkiksi diplomaattipiireissä valtiollinen protokolla määrää henkilöiden keskinäisen arvojärjestyksen, istumapaikat päivällispöydissä, pukeutumissäännöt jne. Tietoliikenteessä protokollan merkitys on periaatteellisessa mielessä samanlainen, eli protokolla lyhyesti ilmaistuna määrää, miten ja missä järjestyksessä tietoliikenneyhteydet toteutuvat.
Käytössä on ns. OSI-malli, joka kuvaa tiedonsiirtoprotokollat seitsenkerroksisena mallina. OSI-malli takaa sen, että tieto kulkee verkossa niin kuin on suunniteltu, ja sellaisessa muodossa, kuin on tarkoitettu. OSI-mallissa kuvataan sovelluskerros, esitystapakerros, istuntokerros, kuljetuskerros, verkkokerros, siirtoyhteyskerros sekä alimpana fyysinen kerros. OSI-mallin ohella tietoliikenneverkkoja kuvataan TCP/IP-mallilla, jossa on vain neljä kerrosta: sovelluskerros (OSI-mallin kolme ylintä kerrosta), kuljetuskerros, verkkokerros sekä peruskerros (OSI-mallin siirtoyhteyskerros ja fyysinen kerros).
Yksi tapa mieltää tiedonsiirtoprotokollat on ajatella paketin kiitävän eetterissä tai kaapelissa seitsenkerroksista väylää pitkin siten, että paketin jokainen osa tietosisältöineen kulkee ikään kuin omassa kerroksessaan, omaa protokollaansa noudattaen. Lähetyshetkellä kerrokset kootaan ns. pinoksi ja vastaanotossa ne taas puretaan alkutekijöihinsä.
Välillä paketti saattaa päätyä reitittimen huostaan, jolloin reititin tarkastaa paketin tiedot ja ohjaa sen eteenpäin parasta mahdollista reittiä pitkin, usein seuraavalle reitittimelle, joka puolestaan ohjaa paketin taas uudelleen eteenpäin. Näitä reitittimeltä toiselle ohjauksia kutsutaan hypyiksi (eng. ’hop’). Paketti ohjautuu hyppyinä niin kauan, kunnes reititin tunnistaa vastaanottajan osoitteen ja toimittaa sen perille.
Kun paketti on saapunut vastaanottajalle ja purettu, fyysisessä kerroksessa määritelty laite asianomaisen sovelluksen avustuksella toistaa paketin sisällön. Tässä tapauksessa Joulupukki huomaa saaneensa uuden sähköpostin ja klikkaa sen auki. Joulupukin luettua viestin Matilla on entistä paremmat mahdollisuudet saada joululahjaksi isoveljen vanhaa myllyä tehokkaampi tietokone.
Seuraavassa Jouluteeman osassa perehdytään tarkemmin lähettäjän ja vastaanottajan osoitteisiin, mitä ne ovat ja mihin niitä tarvitaan.
Datamaman tietotekniikkablogi 