Introduksjon til IKT yrket

I dette ekstremt voksende yrket finnes det endeløs informasjon på internett som gjør det mulig å forstå og sette alt i perspektiv. På denne siden vil du finne videoer som tar for seg forskjellige deler av IT-yrket. Helt fra basis kunnskaper til mer avansert kunnskap.

I dagens samfunn møter vi ordet digital i stadig nye sammenhenger. Vi kan nevne digitalkamera, digital-TV, digital lyd, digital klokke og digitalt bibliotek. Det er også en rekke andre systemer som er digitale. En PC er et digitalt system, Internett bruker digital kommunikasjon, en spillkonsoll er digital, osv. Kort sagt er de fleste elektroniske apparater i dag digitale. Vi møter digitale systemer en rekke steder i hverdagen som vi i første omgang ikke forbinder med digitale systemer. Kjøkken- og husholdningsmaskiner kan for eksempel være digitalstyrt, og i en moderne bil er det en rekke digitale systemer. Så hva er egentlig digitalt? Opprinnelsen til ordet digital kommer fra latin, og ordet betyr finger. I en friere oversettelse har vi betydningen «noe som kan telles på fingrene». Et digitalt system arbeider altså med tall i faste trinn. Et slikt system kan for eksempel jobbe med tallene 1, 2, 3, 4 osv., men kan ikke ha verdier som ligger mellom to hele tall. Motsetningen til digitalt kalles analogt. Et analogt system jobber med kontinuerlig variable verdier.

Et digitalt system jobber med det binære tallsystemet eller totallsystemet. Her brukes kun tallene 0 og 1. Tallsystemet vi bruker til daglig, kalles titallsystemet fordi vi bruker ti ulike tall (0–9). For å kunne representere større verdier i totallsystemet settes flere nuller og enere sammen.

Hvorfor brukes binære tall? Det ser komplisert ut! Grunnverdien i binære tall er «0» og «1», eller «Av» og «På». Dette gjør det enklere å lage maskiner som skal lagre eller jobbe med data. Ett eksempel er CD-plater som lagrer lyd digitalt. Hvis vi ser på en CD-plate med mikroskop, vil vi se at overflaten består av mange groper. En slik grop representerer en «1», mens et område på CD-platen som ikke har en grop, representerer en «0». Ved å bruke en laser kan vi så «lese» overflaten på CD-en og oversette groper og «ikke-groper» til digitale verdier.

En datamaskin, for eksempel i form av en PC, er av de mest avanserte digitale systemene vi møter i hverdagen. Alt som skjer inne i maskinen, er basert på binære tall. Bruk av binære tall gjør det relativt enkelt å lage kretser som kan regne, flytte og lagre tall (som grovt sett er alt en datamaskin gjør). Å lage en datamaskin som jobber med analoge tallverdier, vil med dagens teknologi være umulig eller i beste fall svært vanskelig.

Hvilke fordeler har vi så av å bruke digitale systemer:

  • Mulighet for å lage avanserte systemer som det ikke ville være praktisk mulig å utføre analogt, for eksempel en PC.
  • Mulighet for å lage programmerbare systemer. Vi kan endre funksjonaliteten til et digitalt system ved kun å endre programvaren som styrer det.
  • Høy kvalitet; det er for eksempel ingen støy på digital lyd som vi ofte får ved analoge medier (båndsus, knitring fra plater osv.).
  • Digital informasjon som lyd og bilder kan overføres eller kopieres uten tap av kvalitet.
  • De krever mindre plass både ved lagring og overføring. Vi kan for eksempel lagre musikken fra en stor CD-samling i en liten MP3-spiller.
  • Mulighet for tilleggsinformasjon til lyd og bilder. Det er enkelt å lagre ekstra data som beskriver lyden og bildene.
  • Rask tilgang; informasjon som er lagret i digitale systemer, kan hentes frem lynraskt.

Det er selvfølgelig ikke bare fordeler med digitale systemer. En stor ulempe er fare for tap av data, og en annen ulempe kan være digital informasjon som ikke lar seg bruke i enkelte systemer (kompatibilitet).

Når vi samler mye informasjon i ett system, er konsekvensene store hvis systemet svikter. Hvis all musikken vår ligger på en MP3-spiller og denne spilleren går i stykker eller mistes, er dette selvfølgelig veldig kjedelig. Enda verre kan det være hvis en PC svikter og all informasjon i form av bilder, musikk og forskjellige dokumenter går tapt. Ved bruk av digitale systemer er det altså veldig viktig å ha kopier av informasjonen vår.

Enkelte ganger kan det skape problemer å flytte digital informasjon fra ett system til et annet. Hvis vi flytter en fil fra en PC til en annen, kan det være at fila ikke lar seg åpne på den andre PC-en, fordi vi ikke har nødvendig programvare på denne maskinen. I andre tilfeller kan det være problematisk å få tak i informasjon som er lagret i eldre systemer fordi det fysiske utstyret er gått ut på dato. I tillegg trengs programvare som kan tolke dataene som ligger der. Vi sier gjerne at vi må ha programvare som kan lese formatet på dataene.

Digital film, bilder og musikk lar seg enkelt og raskt kopiere og overføre til andre steder. Kopiene vi lager, kan være perfekte kopier uten tap av kvalitet. Dette er i utgangspunktet positive egenskaper for oss som bruker disse mediene. På den annen side er film- og plateselskaper redd for at denne kopieringen skal bli så vanlig at de selger mindre av sine produkter. De vil derfor prøve å innføre kopibeskyttelse av film og musikk.

De fleste digitale systemer er styrt av programvare. Hvis det er feil i denne programvaren, kan det føre til feilfunksjoner eller i verste fall at systemet stopper helt eller «henger seg opp». Som regel kan vi få i gang systemet med å starte opp på nytt. Slike feil er velkjente for en som har brukt PC en stund, men vi kan også oppleve tilsvarende feil på andre systemer som en digital TV-mottaker eller et digitalt kamera. Fordelen med denne typen feil er at som oftest kan brukeren selv installere oppdatert programvare for å løse problemet i stedet for å sende inn hele apparatet til service.

I forbindelse med PC-er, MP3-spillere, digital-TV og andre digitale systemer er det en rekke begreper og forkortelser som brukes for å beskrive disse.

I den digitale verden ser vi gjerne begreper som MB eller GB. Men hva er en «MB»? La oss se nærmere på disse begrepene. Tidligere så vi at digitale systemer jobber med binære tall. Ett slikt tall kalles en bit. Det er vanlig å gruppere flere bit i grupper av åtte, og en slik gruppe kalles en byte. En slik byte brukes for å representere et tall mellom 0 og 255 eller en karakter i et tegnsett, for eksempel en bokstav. B-en i MB er altså en byte. M-en i MB står for mega og betyr en million. En MB er altså en million (1 000 000) byte.

For å beskrive hastighet for overføring av digitale data brukes gjerne begreper som kb, Mb eller Gb. Dette beskriver antall bit som overføres per sekund. Det er viktig å merke seg at b-en her betyr bit og ikke byte. Vi kan for eksempel ha en Internettlinje hjemme, la oss si en ADSL-linje på 4 Mbit. Denne linjen kan overføre 4 millioner bit per sekund. For å finne ut hvor mange byte den kan overføre per sekund, må vi dele på 8 (en byte = 8 bit). Dette gir oss 0,5 MB per sekund (eller 500 kB per sekund). En MP3-fil på 5 MB vil altså bruke minst 10 sekunder på å lastes ned. Vi bruker betegnelsen bps eller bit/s (bit per sekund) for å angi hastighet.

I forbindelse med digitale data er det vanlig å bruke komprimering for å redusere datamengden. Hvis vi for eksempel kopierer en låt på 5 minutter fra en CD (som er ukomprimert) til PC, vil vi få en datafil som er ca. 44 MB stor. Ved å komprimere denne med MP3-koding vil vi få en fil som er 4 til 6 MB stor.

Ofte ser vi begrepet oppløsning i forbindelse med digitale bilder og video. Også på utstyr som skjermer, TV-er og skrivere brukes dette begrepet. Oppløsningen beskriver hvor mange punkter et bilde er bygd opp av. Hvis for eksempel et bilde eller en skjerm har en oppløsning på1920×1080, betyr det at det er 1920 punkter horisontalt og 1080 punkter vertikalt.

Hvis vi ønsker å se på et bilde som har for høy oppløsning i forhold til skjermen, må bildet skaleres om. Dette gjøres som regel automatisk i programvaren vi bruker. Hvert punkt i et bilde må kunne vises i alle farger. Det er vanlig å bruke 3 byte for hvert punkt for å lagre informasjonen om fargene. Vi sier da gjerne at bildet har 24 bit (3 byte = 3 x 8 bit) fargedybde. Hver byte har informasjon om hver sin grunnfarge rød, grønn og blå. Denne måten å representere farger på kalles da også RGB etter forkortelsene til de tre grunnfargene på engelsk: red, green og blue.

Stadig flere medier vi bruker, er digitale. Lyd i form av MP3-filer og CD-er har lenge vært digital. TV-sendinger er digitale enten man tar imot sendingene fra satellitt, kabel eller bakkenett. Alle landsdekkende radiosendinger er digitale (fra 2017). Fotografering med digitale kameraer er i dag det vanligste. Det samme gjelder filming. PC og Internett blir stadig mer brukt, også til lyd, bilder og video. Digital lyd Digital lyd har lenge vært i bruk på CD-plater. CD-en gir oss lyd med høy kvalitet, og det digitale lagringsformatet gjør det lett å flytte informasjonen til andre steder uten tap av kvalitet, for eksempel en PC. I de seinere år har digital lyd i formatet MP3 blitt vanlig. En datafil i MP3-format kan blant annet spilles av på MP3-spiller, PC og mobiltelefoner. Digital lyd brukes på en rekke andre områder. Først ute var overføring av telefonsamtaler mellom telefonsentraler. Seinere har vi fått digital overføring frem til hvert enkelt telefonapparat på ISDN, mobiltelefoner (GSM) og IP-telefoner.

Lyd er jo egentlig en variasjon av lufttrykket som våre ører fanger opp. Når vi bruker en mikrofon, fanger denne opp de samme trykkvariasjonene og gjør dem om til elektriske signaler. Disse signalene vil variere i takt med lyden og er et analogt signal. Tidligere ble all lyd behandlet analogt enten vi spilte den inn på kassetter eller LP-plater eller sendte den over radio. For å gjøre om et analogt signal til digitalt blir signalet målt med jevne mellomrom (samplet). For hver gang signalet blir målt, får vi en tallverdi som vi kan lagre digitalt. Hvis vi måler signalet ofte nok, kan vi gjenskape det opprinnelige signalet ut fra tallverdiene som vi har. Hvor ofte vi sampler et analogt signal, måles i hertz. En samplingsrate på 8 KHz betyr at det foretas 8000 målinger (samples) per sekund. Hver måling som foretas, må ha en viss presisjon for at vi skal kunne gjenskape signalet riktig. Vi kaller dette oppløsningen til målingen. I og med at vi skal lagre målingene digitalt, regner vi gjerne oppløsningen i antall bit. Hvis vi bruker en oppløsning på 8 bit, kan vi for eksempel lagre målinger med 256 forskjellige verdier. CD-formatet bruker en samplingsrate på 44,1 kHz og en oppløsning på 16 bit (65 535 forskjellige verdier). Det er viktig å huske på at lyd som vi kan høre, er analog. Vi konverterer analog lyd til et digitalt format fordi det er en praktisk måte å lagre, behandle og overføre lyd på. Når vi til slutt skal høre på lyden, må lyden konverteres tilbake til et analogt format som vi kan få ut på en høyttaler. Digital lyd lagres eller overføres i forskjellige formater. MP3 og AAC er mye brukt.

Digitalisering av lyd:

  1. Analogt lydsignal
  2. Sampling av signalet
  3. Vi har nå en serie med digitale tallverdier som kan lagres eller overføres
  4. Ved å gjøre om hver enkelt tallverdi til et analogt signal i samme hastighet som samplingsraten får vi tilbake det originale analoge signalet.

Radio er også digital. Det er i dag bygd ut et digitalt sendenett for radio som heter DAB (Digital Audio Broadcasting) i størstedelen av Norge. Vi får her mange av de fordelene som er typiske for et digitalt system som god lyd, plass til flere radiokanaler og tilleggsinformasjon som programoversikt, kommentarer og tittel på melodier.

DAB-standarden er forholdsvis gammel (fra 1980-tallet), så komprimerings-teknologien er ikke helt på høyde med nyere teknologier. Dette har ført til at det har kommet en oppdatert standard som heter DAB+. Denne standarden bruker AAC-komprimering og gir både bedre kvalitet og plass til flere kanaler. Alle radiokanaler vil bruke DAB+ standarden fra 2017. De fleste radiostasjoner strømmer sine sendinger på Internett. Dette betyr at vi kan høre på mange radiokanaler, ikke bare de norske, direkte fra en nettleser eller med en egen app på mobilen.

Digitale fotoapparater lagrer bildene elektronisk i et minne i stedet for på film som ble brukt på gamle analoge kameraer. De fleste digitale kameraer bruker i dag en CMOS-brikke for å registrere bildet. Eldre digitale kameraer brukte en brikke av typen CCD. Bildebrikken, eller sensoren, kan ha flere millioner punkter som er lysfølsomme. Hvert punkt kan registrere styrken på lyset som treffer den i form av en elektrisk spenning. Denne spenningen blir gjort om til en digital verdi som kan lagres i et minne. De lysfølsomme punktene kan ikke skille de forskjellige fargene, derfor brukes ofte et filter med røde, grønne og blå «vinduer» foran sensoren. Ved hjelp av dette filteret og et finurlig system klarer man så å registrere fargen for hvert punkt. Et digitalkamera kan for eksempel ha en brikke som har 6000 punkter horisontalt og 4000 vertikalt, det vil si at oppløsningen er på 6000 x 4000. Når oppløsningen til digitalkameraer oppgis, er det ofte den totale summen av punkter som presenteres. Hvis vi multipliserer 6000 x 4000, får vi 24 millioner. Vi sier da gjerne at kameraet har 24 «megapiksler». (Pixel = punkt på engelsk.) Alle digitalkameraer bruker flashminne til å lagre bildene. Flashminne finnes
i forskjellig fysisk innpakning, som Secure Digital (SD) og Compact flash (CF). Flashminne har (i motsetning til det minnet som brukes i en PC, RAM) den egenskapen at det kan lagre data uten at det tilføres strøm. Vi kan altså ta ut minnebrikkene fra kameraet uten at bildene blir borte. De fleste mobiltelefoner har innebygd kamera som fungerer på samme måte som et digitalkamera, men kvaliteten er ofte litt dårligere. De beste kameramobilene har en brukbar oppløsning, men linsen er ofte dårligere enn på et digitalkamera.

De fleste digitalkameraer lagrer bildene i JPEG-format som komprimerer størrelsen på filene. En JPEG-bildefil fra et 10 megapiksel kamera kan for eksempel være på 3,5 MB. Ofte kan man velge hvor mye JPEG-bilder skal komprimeres, ved å velge «Normal», «Fin» eller «Superfin» kvalitet. Med høyeste komprimering (Normal) kan man da få en bildefil med størrelse ned mot 1,3 MB. Noen mer avanserte kameraer har mulighet for å lagre ukomprimerte bilder, ofte kalt RAW (eng.: rå, altså ubehandlet).

For vanlig hverdagsfotografering har det liten hensikt å bruke RAW-format. For en ivrig hobbyfotograf eller i profesjonell sammenheng hvor man ofte skal etterbehandle et bilde, er det vanlig å bruke RAW.

På samme måte som for lyd og stillbilder er i dag de fleste videosignaler digitale. Vi har for eksempel digitale videokameraer, DVD- og Blu-ray plater og digitale TV-sendinger. På Internett har vi f.eks. YouTube eller strømmetjenester som Netflix. Vi har forskjellige standarder for digital video som Mpeg 4 og WebM. Felles for disse videostandardene er at de komprimerer signalet på tilsvarende måte som for digital lyd og digitale bilder.

MPEG-4 AVC (Advanced Video Coding) er den dominerende kompri-meringsteknologien for HD-video. Vi finner MPEG-4 i TV-sendinger, på
nettet, i videokameraer og på Blue-ray. MPEG-4 kan brukes i de fleste kontainerformater. For 4K og 8K video (Ultra HD) er det to aktuelle komprimeringsteknologier. HEVC (High Efficiency Video Coding) fra MPEG-gruppen og VP9 fra Google.

Videokameraer har vært digitale i mange år. De første digitale kameraene lagret filmen på tape (DV-format). Seinere ble det tatt i bruk diskbasert lagring. De fleste videokameraer som selges i dag, lagrer filmen på minnekort. Et digitalt videokamera bruker en CCD- eller CMOS-sensor for å registrere bilder på samme måte som et digitalt fotoapparat. Forskjellen er at videokameraet tar mange bilder (25 bilder i sekundet) slik at det blir bevegelige bilder. Informasjonen fra sensoren blir digitalisert og komprimert før den lagres digitalt. Selv om videosignalet blir komprimert, blir datamengdene ganske store. Minnekortene som brukes til lagring av video i dag, har typisk en størrelse 16 – 64 GB. Et minnekort med 32 GB kan lagre 4 timer med HD-video. Moderne videokameraer har mye bedre komprimeringsteknologi enn de tidligste, noe som gjør at vi kan lagre mer video i høyere kvalitet på den samme plassen.

Et annet eksempel på digital video er de optiske platene DVD og Blu-ray. DVD (digital versatile disk) benytter samme type teknologi som CD-plater
(se kapittel 5), men «gropene» i platen er mindre slik at det er plass til 4,7 GB på én side. I tillegg har DVD mulighet til å legge data i to lag (dual layer) på én side av plata. En slik plate har en kapasitet på 8,5 GB. Blu-ray-platene har enda mindre groper og dermed større lagringskapasitet. Det er plass til inntil 100 GB på en slik plate, noe som er tilstrekkelig til å lagre en spillefilm i 4K kvalitet med lyd og tekst på flere språk. Det brukes en blå laser som gir en tynnere stråle enn den røde laseren som brukes i DVD, derav navnet «Blu-ray». Nyeste utgave av Blu-ray har støtte for Utra HD (3840 x 2160 punkter).

En mediespiller kan ha forskjellige utforminger og funksjoner, men felles for de fleste er at de kan brukes til video, bilder, lyd og spill. Vi kan spille våre egne filer på mediespilleren, men mer aktuelt er det å bruke mediespilleren for å koble seg til strømmetjenester som Spotify, NRK, TV2 Sumo, Netflix og HBO. Et nettbrett kan vi betrakte som en portabel mediespiller selv om mange vil kalle det et «surfebrett». Mediespillere i form av en boks som kobles til en skjerm eller TV, er kanskje mer vanlig. Vi har f.eks. disse typene:

Apple TV – Med en slik kan man koble seg til forskjellige strømmetjenester eller spille av innhold man har kjøpt på iTunes.

Google Chromecast – en liten og rimelig «pinne» (eng.: dongle) som kan plugges rett i en TV. Den vanligste virkemåten for Chromecast er at man kringkaster innhold fra en app eller webside. Hvis man f.eks. har funnet frem til en video på YouTube på mobilen, kan man trykke på Chromecast-symbolet for å starte avspillingen på TV. Videoavspillingen vil nå gå direkte fra YouTube til TV-en via Chromecast. Det sendes ingen video fra mobilen, den brukes kun for å kontrollere selve avspillingen. Så lenge man er på samme trådløse nett som Chromecast-enheten, vil denne funksjonen automatisk være tilgjengelig.

Android TV – Det finnes en del bokser som bruker Android som sitt operativsystem, dvs. det samme som brukes på Android telefoner. Her er funksjonaliteten
tilpasset TV-bruk og fungerer tilsvarende Apple TV. Android TV har også de samme funksjonene som Chromecast. Det finnes flere produsenter av Android TV-
bokser, Google har bl.a. sin egen «Nexus player». Det er er også flere TV-er som har Android TV innebygd.

PC – En PC kan være så liten at man kan henge en slik bak TV-en. Hvis man kombinerer en slik med et trådløst tastatur, kan så få en standard Windows (eventuelt Linux) PC og bruke denne som mediespiller. Det finnes også tilleggsprogramvare (f.eks. Plex) som gjør om PC-en til et fullverdig mediesenter.

Mange TV-er er såkalte «Smart TV», det vil si at de har innebygd funksjonalitet for medieavspilling. Android TV er en slik «Smart TV»-løsning, men det finnes også flere andre Smart TV-systemer, som for eksempel Tizen OS som vi finner i mange av Samsung TV-er.

Spillkonsoll – Har man et spillkonsoll som Playstation, Xbox eller Wii, kan man strømme video fra de mest brukte tjenestene eller spille av egne mediefiler.

Et spillkonsoll er et datasystem som kobles til en TV for å kunne spille TV-spill. Moderne spillkonsoller har fått flere bruksområder og er ikke lenger en ren spillemaskin. Den kan f.eks. brukes som mediesenter eller til å surfe på nettet. Det har blitt populært å bruke forskjellige typer av bevegelsessensorer som gjør det mulig å lage spill hvor man må være fysisk aktiv foran skjermen. Dette kan f.eks. være et tennisspill. Sensorene som gjør dette mulig, kan være en kombinasjon av forskjellige typer:

  • Bevegelsessensorer i en håndkontroller som registrerer retning og hastighet (akselerometer)
  • Infrarøde lysgivere og sensorer som registrerer posisjon
  • Kamera som registrerer posisjon og bevegelse
  • Laserstråler som registrerer avstand
  • Avanserte mikrofoner som kan retningsbestemme lyd
  • Magnetføler som kan registrere retning (á la kompass)

Så å si alt kommunikasjonsutstyr vi bruker til daglig, er digitalt. Telefonen er som nevnt tidligere digital. Både ISDN- og IP-telefoner er heldigitale. Internett som stadig flere bruker til å kommunisere med, er (selvfølgelig) heldigital.

Telefon er en av de få tjenestene hvor det er liten forskjell for brukeren om den er digital eller analog. Vi slår et nummer og kan så prate med den vi ringer til, enten telefonen er analog eller digital. ISDN- og IP-telefoner er heldigitale. En vanlig analog telefonlinje er kun analog frem til telefonsentralen. I sentralen blir samtalen gjort digital og sendt videre på en digital linje frem til den sentralen hvor den vi snakker med, er koblet til.

Mobiltelefonen har vært heldigital siden GSM-nettet ble satt i drift i 1991.
Det digitale mobiltelefonnettet gir oss mulighet til å bruke en rekke tilleggstjenester fra mobilen vår, som tekstmeldinger, «multimediemeldinger» med bilde, video og lyd (MMS) og Internettilknytning med bl.a. mulighet for å surfe på Internett og lese elektronisk post.

Internett brukes til mange former for kommunikasjon. Vi kan nevne elektronisk post (eng.: mail), «chatting» (f.eks. Messenger og Hangouts), overføring av filer, videokonferanse og IP-telefoni. All denne kommunikasjonen er digital. Det overføres digital informasjon mellom forskjellige datamaskiner via Internettforbindelser. Om vi ønsker å koble en datamaskin til Internett, er det flere alternativer. Oppkobling hjemmefra kan gjøres via en ADSL-forbindelse, trådløs forbindelse, fiberoptisk linje eller kabelmodem. Når vi har en tilkoblingslinje med en viss kapasitet, snakker vi ofte om bredbånd. Det er ikke noen fast grense for når vi kan kalle en linje for en bredbåndsforbindelse, men den bør ha kapasitet til å overføre video med brukbar kvalitet. Det vil si at forbindelsen bør ha en overføringskapasitet på 4–5 Mbit/s eller høyere.

Asymmetric Digital Subscriber Line (ADSL) kan overføre data over vanlige telefonlinjer med stor hastighet. For å kunne få et ADSL-abonnement er man avhengig av at den telefonsentralen man er knyttet til, er bygd ut for ADSL. Vanlig hastighet for ADSL er 5 – 10 Mbit/s men det er mulig å få opp til 60 Mbit/s. Det er viktig å være klar over at noen Internettleverandører oppgir maksimal linjehastighet på abonnementet. Den praktiske hastigheten vi får på vår PC (opplevd hastighet), kan være 20–30 % lavere enn linjehastigheten. Hastigheten kan bli enda lavere hvis det er lang avstand til telefonsentralen, eller hvis det er dårlig kvalitet på telefonlinjen. ADSL har forskjellig hastighet på nedlasting og opplasting av data (asymmetrisk hastighet). En typisk hastighet kan f.eks. være 10 Mbit/s nedlasting og 1 Mbit/s opplasting. Ved normal Internettbruk, f.eks. surfing på nett, laster vi ned mye mer data enn det vi laster opp.

Hvis man er knyttet til kabel-TV, kan man også få Internettforbindelse via denne kabelen. Ved å bruke et kabelmodem kan man få overføringshastighet opp til 500 Mbit/s, avhengig av leverandør. I likhet med ADSL er hastigheten asynkron, dvs. at opplastingshastigheten er lavere enn nedlastingshastigheten. Vi kan f.eks. få en hastighet på 50/5 Mbit/s. Tradisjonelle kabel-TV-nett er ikke så vanlig å installere i nybygg og nye nett. Det har blitt mer vanlig å legge opp fibernett (se under) som har samme funksjonalitet som kabel-TV (TV, Internett og telefon).

Man kan også koble seg til Internett med en optisk fiber. Teknologien bruker lys for å overføre data og kan ha svært høye hastigheter, opptil flere gigabit per sekund. De fleste Internettleverandører som kan levere Internett over fiber, tilbyr maksimale hastigheter opp til 1 Gbit/s (1000 Mbit/s).

Mobilt bredbånd bruker mobilnettet for å koble oss på Internett. Vi kan enten bruke et USB-modem som kobles direkte til en datamaskin, eller en miniruter som gjør det mulig å koble flere maskiner til Internett via et lokalt trådløst nett. For å kunne koble oss til et mobilt bredbånd må vi ha et eget abonnement for dette. Hastigheten på et mobilt bredbånd varierer mye avhengig av fysisk plassering, antall brukere og hvilke hastigheter den aktuelle mobilleverandøren tilbyr. En 4G-forbindelse kan gi teoretisk hastighet opp til flere hundre Mbit/s. Opplevd hastighet vil være avhengig av abonnementet ditt, dekningsforholdene, signalstyrken og hvor mange andre som er koblet til basestasjonen. Neste generasjon mobilnett, 5G, vil få hastighet på flere gigabit per sekund. Dette vil også bli et smartere nett som blant annet automatisk vil fordele kapasitet til forskjellige typer enheter.

Mange steder kan man få en trådløs Internettforbindelse. På hoteller, flyplasser og lignende er det vanlig med trådløse nett som man kan koble seg opp mot.

En datamaskin er en digital maskin. Det aller meste som foregår inne i en datamaskin, er digitalt. PC-en er den mest kjente typen datamaskin, men som vi skal se, finnes det mange typer av datamaskiner. En datamaskin kan vi kalle en universal digital maskin. Vi kan bruke datamaskinen til mange forskjellige oppgaver. Vi kan koble oss til Internett, lage tekstdokumenter, høre på musikk, se på video osv. Med en datamaskin kan vi utføre mange forskjellige oppgaver hvis vi har den riktige programvaren. Hvis vi ser på for eksempel en MP3-spiller, så kan vi også kalle den en digital maskin, men den er spesiallaget til å hente ut lyden fra de digitale MP3-filene. Det som kjennetegner en datamaskin, er at den er programmerbar. Det vil si at hvis vi forandrer programvaren, kan vi endre oppførselen til maskinen eller få den til å gjøre noe helt annet. Det enkleste digitale utstyret kan ikke programmeres og regnes derfor ikke som en datamaskin.

Når vi tenker på en datamaskin, ser vi som regel for oss en maskin med tastatur og skjerm, altså for eksempel en PC. Små datamaskiner kan derimot være bygd inn i en liten boks med noen få brytere og lamper. Andre datamaskiner kan være innebygd i et apparat som for eksempel en oppvaskmaskin og kun være synlig i form av et lite display. Slike datamaskiner kalles ofte embedded (innebygd).

Små datamaskiner som brukes til å styre forskjellig type utstyr, kalles også en mikrokontroller. De minste mikrokontrollere har liten datakraft og kanskje bare noen få byte med minne. Til gjengjeld koster de bare noen få kroner per stykk. En litt kraftigere mikrokontroller kan for eksempel jobbe med en hastighet på 50 MHz og ha 1 MB med minne. Til sammenlikning kan en PC jobbe med en hastighet på 3 GHz og ha 4 GB med minne (1 GHz = 1000 MHz, 1 GB = 1000 MB)

Felles for slike små datamaskiner er at de har programvare som ligger fast i apparatet, som oftest i flashminne. Denne programvaren kalles «firmware» og legges inn når apparatet produseres. På noe utstyr kan denne programvaren oppgraderes til en nyere versjon, enten av brukeren selv eller på et serviceverksted. Dette kan gjøres for å rette feil eller legge til nye funksjoner. På utstyr som brukeren selv kan oppgradere, kan man laste ned ny firmware fra Internett og koble på apparatet som skal oppgraderes, med en USB-kabel.

Det finnes mange typer utviklingssett for små datamaskiner. Ett eksempel er mikrokontrolleren Arduino. Her kan man kjøpe enkle startkit og raskt komme i gang med å lage egne «dingser». Arduino har ikke tilkobling for tradisjonelle tastatur eller skjerm, men har mange tilkoblinger for brytere, lysdioder, sensorer og lignende. Tilkoblingene for inn-og utganger er plassert i et fast mønster slik at man kan koble til tilleggskort (shields) på en enkelt måte. En annen mikrokontroller er BBC Micro bit som deles ut gratis til alle 7. klassinger i England. Denne har funksjonalitet tilsvarende Arduino, men har i tillegg noen innebygde sensorer og 25 lysdioder som kan brukes som et enkelt display.

I en moderne bil er det flere små datamaskiner som styrer forskjellige funksjoner. For at motoren skal gå så effektivt og økonomisk som mulig, brukes digital motorstyring. Denne styringen er også helt avgjørende for at nye biler skal kunne overholde de utslippskravene som gjelder i dag. Ofte kan man trimme en motor til å yte mer ved å endre på programmet i motorstyringsboksen. Tilsvarende vil en elbil ha datastyring og overvåkning av batteri, lading, motoreffekt og regenerering (lading ved bremsing). Funksjoner som blokkeringsfrie bremser og antiskli (ESP) er også datastyrt. Komfortfunksjoner som klimaanlegg, elektriske vinduer, fjernstyrte låser og lydanlegg vil også ofte være datastyrt, og i noen tilfeller er flere av disse systemene koblet sammen i et nettverk slik at de kan kommunisere med hverandre. Stadig flere biler har en Internettforbindelse slik at bilen kan fjernovervåkes og enkelte funksjoner kan fjernstyres. På en elbil kan f.eks. lading og klimaanlegg startes og stoppes. Internettforbindelsen kan også benyttes i forbindelse med navigasjon og trafikkinformasjon.

Gjennom hele datamaskinens historie har man alltid kjempet for å få mer lagringsplass. På midten av 1990-tallet begynte de råeste maskinene for hjemmebruk å få disker på 1 GB. I dag selges disker på 6 – 8 TB, og det er ingen grunn til å tro at det stopper her.

At vi hele tiden klarer å fylle disse diskene, har flere årsaker:

  • Stadig mer data produseres digitalt. Vi har digitale stillbildekameraer, digitale videokameraer, digitale lydopptakere osv.
  • Stadig mer data hentes og samles lokalt. Vi laster ned musikk, film og andre typer data som aldri før, og salget av musikk og video på nett er på vei forbi det salget som er på medier som DVD, Blu-ray og CD.
  • Kvaliteten på medieformatene blir bedre og tar dermed mer plass. Det som for få år siden var ansett for god kvalitet, oppfattes i dag som dårlig.
  • Vi har en tendens til å ta vare på alt av digitale data ettersom de ikke tar noen fysisk plass. Jo lengre tid som går, jo større blir derfor arkivene våre.

Jo større datamengder vi kan lagre, jo større blir behovet for å strukturere dataene (både når det gjelder organisering og format på dataene) og å ha gode mekanismer for å finne igjen det vi leter etter (søking).

Hvordan lagre data?

Det er dessverre ikke så enkelt som at data har en «naturlig» måte å lagres på. Vi må ta hensyn til kvalitet, lesbarhet for mennesker og maskiner, åpenhet på formatet, krav til plass og standarder. I tillegg bør vi tenke nøye over holdbarheten til metoden vi benytter for lagring. De tekniske elementene som kvalitet, plassbehov, lagringsmedium osv. blir behandlet andre steder i denne boka, i dette kapitlet vil vi gå inn på selve dataformatet.

Lesbarhet og struktur

Lesbarhet er et moment vi alltid må ta stilling til når det gjelder lagring av data. Vi tenker da ikke på hvordan vi får tak i dataene (altså tilgjengelighet), men om vi klarer å tolke innholdet eller ikke.

Det er lett å tenke at lesbarhet er et enkelt begrep å forstå, men faktum er at lesbarhet er avhengig av hvem leseren er. Et kinesisk dokument vil være svært lite lesbart for de fleste av oss, men for noen som kan kinesisk, er det godt lesbart. Tilsvarende er det med digitale data. Formatet vi velger på datalagringen, er avhengig av hvem som er leseren, og hvilke hjelpemidler som er tilgjengelige. Forsøk f.eks. å åpne en exe-fil eller et jpeg-bilde i en teksteditor slik som Notepad. Man skal være ganske spesielt skrudd sammen om man synes det man da får opp, er lesbart. For maskiner, derimot, er det å lese exe-filer og jpeg-filer det mest naturlige i verden. Tilsvarende er et tekstdokument vanskelig lesbart for en datamaskin. Tar man f.eks. en kakeoppskrift skrevet i en tekstbehandler, vil et menneske lett klare å fortelle hvilke ingredienser man trenger, og hvilke mengder en dobbel oppskrift vil kreve. Å få en maskin til å tolke informasjonen i et slik ustrukturert dokument på samme måte vil være langt mer avansert. Hva slags struktur og format man velger, vil i denne sammenhengen være avhengig av om dette er informasjon som skal utveksles mellom mennesker, mellom menneske og maskin eller mellom maskiner. Maskiner foretrekker oppdelte og strukturerte data, slik som regneark, XML-filer og databaser som enkelt kan prosesseres videre. Mennesker, derimot, foretrekker tekst og data i en ferdigprosessert form, slik som grafer og oppsummeringer.

Holdbarhet og tilgjengelighet

Om man rydder på et loft i et gammelt hus og finner bilder eller aviser, vil det være enkelt å sette seg ned og studere bildene eller lese avisene. Tenker vi oss at våre barnebarn skal rydde våre loft, vil prosessen bli en annen. De vil finne en eske med minnepinner og DVD-plater der det, om de er heldige, er skrevet på utsiden hva de inneholder.

La oss så tenke oss at våre barnebarn var så heldige å ha en datamaskin som kunne lese minnepinner via USB eller en DVD-stasjon. Dette er ingen selvfølge, og antakeligvis heller ikke tilfelle. Vi ser bare i dag hvordan svært få maskiner inneholder utstyr for å lese disketter og taper som var vanlige lagringsmedium for ikke så mange år siden. Tilsvarende er det få som får hentet ut sine ferieminner fra gamle VHS-kassetter etter at avspilleren gikk i stykker og ingen selger nye.

Når de leser inn dataene, får de imidlertid et langt større problem. Alle bildene og dokumentene er lagret i formater våre barnebarn ikke kjenner fra før. Etter mye prøving og feiling finner de ut at ingen av applikasjonene de har på maskinene, klarer å åpne filene. Produsentene av applikasjonene som ble benyttet for å lagre dataene, har for lengst gått konkurs, og dermed finnes det ikke programvare for den type datamaskiner som nå benyttes.

Selv om alt håp virker ute for å klare å få sett innholdet i filene, har man en siste mulighet dersom formatet som dokumentene var lagret i, er et såkalt åpent format. Ved åpne formater er ikke strukturen på dokumentet en bedriftshemmelighet. Tvert imot deler bedriften gladelig ut en komplett beskrivelse av hvordan data skal tolkes og lagres. Derfor vil det være fullt mulig å finne andre produsenter som har laget programvare for å lese og vise data fra filene, eller i verste fall få noen til å lage programvare for dette.

Du synes sikkert det virker rart at stadig flere firmaer nå går inn for å

lage og benytte åpne formater. Firmaene anser da sitt produkt som konkurransefortrinnet og ikke selve dataformatet. Man ønsker med andre ord å lage et best mulig verktøy for å jobbe med slike dataformater, fremfor å vinne kunder på å være det eneste produktet som lagrer og leser formatet.

I utgangspunktet virker det da som om man oppfordrer til å få konkurrenter, men samtidig vil disse konkurrentene hjelpe til med å få formatet kjent og akseptert. Det vil også dukke opp støtteverktøy, arkiveringssystemer, søketeknikker osv. som bruker formatet, og som er laget av andre. Dette bidrar igjen til at dette formatet blir bedre kjent, og til at flere kjøper ditt produkt.

Hva er en fil?

En fil er en samling med data som er lagret som en enhet. En fil har et navn og en filtype (filetternavn). Filtypen kan si noe om hva slags innhold fila har. Dersom du velger å lagre en fil i tekstbehandlingsprogrammet Word, vil filtypen automatisk bli docx. Filnavnet må du selv angi, og foreslår du et filnavn som Alder>10, vil du få en feilmelding som sier at filnavnet ikke er gyldig. Alle tegn er altså ikke tillatt som del av et filnavn, hva som er tillatt, kan variere fra program til program. Skal du bruke fila som en del av et nettsted, bør du være varsom med tegnene æ, ø og å. Dersom du velger å bruke æ, ø eller å som en del av filnavnet i Photoshop, vil du få en advarsel. I Word vil du derimot ikke få noen slik advarsel. Blanke som en del av filnavnet anbefales heller ikke for filer som skal utgjøre en del av et nettsted.

Når du starter opp Windows Utforsker, vil du ofte bare se filnavnet. Filetternavnet på tre eller fire bokstaver er gjerne skjult, og du ser i stedet et ikon. Ved å endre på innstillinger i operativsystemet kan du også se filetternavnet. Det vil blant annet kunne gjøre arbeidet enklere for deg når du arbeider med nettsteder og setter sammen mange ulike filtyper. Dersom du skal sette inn et bilde på et nettsted, må du angi både lagringssted

(mappenavn) og navn på fil med filetternavn. Dersom du refererer til fila  logo.gif og den egentlig har filetternavnet .png, vil fila ikke bli vist. Denne feilen ville du kunnet unngå dersom filetternavnet hadde vært synlig.

Noen filtyper er velkjente, andre benyttes mer sjelden. Noen kan også være skjult av sikkerhetsgrunner, fordi sletting av en slik fil vil kunne gi problemer for utførelsen av enkelte programmer.

Filtyper

Filetternavnet angir i noen tilfeller hvilket program fila er laget i. Når du dobbeltklikker på en fil og operativsystemet er i tvil om hvilket program som skal vise frem innholdet, spør systemet hvilket program som skal kobles til filen. Du kan selv bestemme hvilket program som skal åpne hvilken filtype, via innstillinger i operativsystemet. Det finnes en rekke ulike formater, slik som docx, pdf, exe og odt. Den filtypen som først og fremst forbindes med nettsider, er filer av typen html.

Noen filformater er spesielle for enkeltprogrammer og forutsetter et bestemt program for at fila skal åpnes, mens andre er mulig å åpne i flere ulike programmer. Dersom du ser en fil med filetternavnet .psd, vet du at dette er en fil som er koblet til bildebehandlingsprogrammet Photoshop. Dette formatet er arbeidsformatet til Photoshop, dobbeltklikker du på en psd-fil, vil Photoshop starte. Når bildet er ferdig, eksporteres bildet i et komprimert bildeformat som er mer utbredt. De mest kjente bildeformater for web er .png, .gif eller .jpg, og disse filtypene kan leses av mange programmer.

Åpne filformater

Som vi har sett, krever noen filtyper spesielle program for å kunne åpnes. I de fleste tilfeller betyr det at du må ha det programmet som ble brukt for å lage filen, på din egen maskin for å kunne åpne denne filen. En motsats til dette er filtyper i åpent format. Slike filtyper stiller ikke krav om et eget program for å åpne filen. En rekke ulike program har innebygd støtte for å lese slike dokumenter. ODF er et eksempel på et åpent filformat.

For mange er det et viktig prinsipp at våre egne data skal lagres på en måte som ikke gjør oss avhengig av spesifikke leverandører for å kunne behandle dem, samt at vi skal kunne kontrollere hvordan våre data lagres. Vi ønsker også å kunne velge mellom alternative produkter, slik at om en leverandør plutselig øker lisenskostnadene for sitt produkt, kan vi heller bruke et annet produkt for å jobbe videre med våre egne data. Denne problemstillingen er også staten opptatt av. Staten har derfor pålagt alle offentlige etater å lagre data i åpne formater slik at de kan lese og håndtere egne data uten å være avhengig av spesifikke produkter laget av andre.

Det er en vanlig misforståelse at åpne formater betyr at dataene alltid er direkte lesbare. Dataene kan godt være både krypterte og komprimerte, eller de kan være i binærform. Åpne formater betyr bare at man skal kunne finne informasjon om hvordan data skal kunne hentes ut fra dokumentet. Det kan til og med være en komplisert prosess for å hente dem ut i lesbar form, men vi vet i alle fall hvordan det skal gjøres.

Regjeringen vedtok at all informasjon som publiseres på offentlige nettsteder etter 1. juni 2010, skal være lagret i en åpen dokumentstandard.

Begrunnelsen som regjeringen gir for dette vedtaket, er:

«- Å ha lik tilgang til offentlig informasjon er en demokratisk rett. Derfor må det offentlige bruke åpne formater. Med denne forskriften sikrer vi lik tilgang for alle til innhold fra alle offentlige nettsteder – også de kommunale.»

Regjeringen har i denne forbindelse fått utviklet en liste over godkjente filformater som stadig revideres. I denne lista finner du blant annet denne informasjonen:

  • På statlige Internettsider er det fra 1.1.2012 obligatorisk å publisere multimedieinnhold i åpne formater.
    • For video skal det benyttes Theora/Vorbis/Ogg eller H.264/AAC/MP4.
    • For lyd skal det benyttes Vorbis/Ogg, MP3 eller FLAC/Ogg.
    • For bilder skal det benyttes JPEG eller PNG.
  • Ved utveksling av dokumenter som vedlegg til e-post mellom staten og brukere, er det fra 1.1.2011 obligatorisk å benytte dokumentformatene PDF eller ODF.

Komprimering

Størrelsen på en fil ved lagring angis i byte med ulike benevninger foran, slik som KB (kilobyte) og MB (megabyte). Ofte vil filer med multimedieinnhold være svært store. Når digitale data skal lagres og distribueres, komprimeres data for å redusere datamengden. Samme komprimering kan brukes for ulike filtyper. Det er to hovedtyper av komprimering som benyttes: tapsfri komprimering og komprimering med tap av informasjon. Tapsfri komprimering gjør det mulig å minske datamengden på en slik måte at man kan gjenskape originalen feilfritt. Et program minsker datamengden, men tar vare på informasjon som gjør det mulig å gjenskape originalen. Noen komprimeringsprogrammer tilbyr også en pakkefunksjon. Når vi for eksempel skal sende mange dokumenter som vedlegg til en e-post, kan det være upraktisk å sende en og en fil. Disse programmene gjør filene som skal sendes, mindre, og samtidig pakkes filene sammen til én fil. Denne fila kan man så sende som ett vedlegg til en e-post. Mottakeren av e-posten bruker tilsvarende komprimeringsprogrammer og pakker ut filene til enkeltfiler igjen. Fordi man har tatt vare på informasjon og den kvaliteten de hadde originalt, blir dette en tapsfri komprimering (eng.: loss-less).

Medieinnhold som lyd og video som avspilles over Internett, komprimeres for at nedlastingen skal gå så hurtig som mulig. Komprimering med tap av informasjon (eng:. lossy) gjør at deler av informasjonen fjernes for godt. Det er ønskelig å fjerne mest mulig informasjon uten at det går utover kvaliteten. Det finnes ulike algoritmer som bestemmer hvordan denne komprimeringen gjennomføres. Et eksempel på dette er en algoritme for komprimering av lyd som kan gjenkjenne og fjerne lyder som nesten ikke er hørbare for det menneskelige øret. Et annet eksempel er videokompressoren MPEG-2 som komprimerer videofiler ved blant annet å analysere innholdet i videorutene. Dersom en person blir stående stille over flere ruter, vil ikke disse pikslene bli oppdatert – denne delen av filmen blir da erstattet av et slags stillbilde. Stillbilde krever ingen oppdatering, og fila vil dermed få en redusert filstørrelse.

Kodek

Kodek er sammensatt av to ord: koder og dekoder. Når lyd- eller videodata pakkes ned for eksempelvis å legges ut på Internett, komprimeres fila etter noen «koder». Når fila skal åpnes på din datamaskin, må du ha riktig dekoder for å «pakke ut» dataene igjen. Vi sier at det trengs riktig (samme) kodek på maskinen som skal spille av lyd eller videofilen. Noen kodeker komprimerer bedre enn andre, men dette er ikke grunn god nok til å velge én kodek fremfor en annen. Enda viktigere er det om kodeken har stor utbredelse og er tilgjengelig på maskinene til dem som skal avspille filen, eller er lett tilgjengelig for nedlasting. Lisensbestemmelser knyttet til den enkelte kodek er også avgjørende for valget.

Kontainerformat

Begrepet kontainerformat brukes ofte i forbindelse med video. Det refererer til filformater som inneholder ulike typer data som er komprimert via ulike standardiserte kodeker. Et kontainerformat kan ses på som en slags beholder som kan inneholde både lyd, video og informasjon om videoen – kalt metadata. Informasjon om videoens innhold og lengde er eksempler på slike metadata. AVI, Ogg og MP4 er eksempler på kontainerformat.

Bilder og grafikk

Vi har to hovedtyper grafikk, nemlig punktgrafikk og vektorgrafikk. De fleste fotografier lagres som punktgrafikk. Datamaskinen lagrer da informasjon (fargeinformasjon) om hvert eneste punkt (piksel) på bildet, noe som er med på å gi en stor filstørrelse. Et fotografi med millioner av farger krever stor lagringsplass, til gjengjeld får du god kvalitet. I en animasjon endrer figurene form og størrelse gjennom animasjonen. For å redusere animasjonens filstørrelse lagres denne grafikken som vektorgrafikk. I stedet for at man lagrer informasjon om hvert enkelt punkt på bildet, lagres informasjon om punkter langs en kurve eller en linje.

Ved visning av grafikken foretas det en beregning basert på disse punktene, kalt rendring, og bildet blir generert. Denne beregningen krever en del av datamaskinens prosessorkraft, fordelen er at filstørrelsen blir betydelig mindre enn om den var laget i punktgrafikk. Jo flere punkter, jo mer kreves av prosessoren. Vektorgrafikk benyttes derfor mest til grafikk uten mange detaljer, slik som tekst, strektegninger, illustrasjoner og symboler.

Du kan skalere opp et vektorbilde uten at grafikken blir kornete. Årsaken er nettopp den matematiske beregningen av bildets kurver og linjer. Man kan si at matematiske formler «lager» bildet på nytt i en annen størrelse, men med akkurat samme skarphet som det opprinnelige.

Ukomprimerte bildeformater

En rekke digitale kameraer har mulighet for å lagre i det ukomprimerte formatet RAW. Kameraet foretar ingen bearbeiding av bildet, og all informasjonen fra sensoren i kameraet lagres. Bilder i dette ukomprimerte formatet krever stor lagringskapasitet og vil raskt kunne fylle opp kameraets minnebrikke. Fordelen er at du har et svært bra utgangspunkt for videre bearbeiding i et bildebehandlingsprogram som Photoshop, da alle detaljer fra sensorbrikken er lagret. Bearbeidingen i Photoshop blir nesten som en fremkalling av bildet. Andre ukomprimerte bildeformater er TIFF og BMP, som naturlig nok benyttes i liten grad på Internett da filer av denne typen er store. De gir imidlertid svært god kvalitet ved utskrift på papir. Bilder lagret i TIFF (Tagged Image File format) kan benyttes både på PC og Mac. BMP-formatet (Windows Bitmap File) er Windows sitt eget standardformat for punktgrafikk.

Komprimerte bildeformater

JPEG-filer (Joint Photographic Experts Group), oftest filetternavnet .jpg, støtter mer enn 16 millioner farger og er standard lagringsformat for fotografier på web. De fleste digitale kameraer lagrer også i dette formatet, og du angir hvilken JPG-kvalitet du vil ha bildet lagret i. Det samme kan du gjøre i Photoshop dersom du velger å lagre et bilde i det komprimerte JPG-formatet. Når et JPG-bilde komprimeres, analyseres bildet for å finne områder med få fargeforandringer. Disse fargeforandringene kan da «slettes» uten at bildekvaliteten blir så mye dårligere.

GIF-formatet (Graphics Interchange Format) støtter lagring av bilder med maksimalt 256 farger. Formatet benyttes derfor til lagring av bilder med relativt få farger, som for eksempel tegninger og ikoner. GIF-formatet har også den egenskapen at det støtter gjennomsiktighet.

PNG-formatet (Portable Network Graphics) er et format som har mange av de samme egenskapene som GIF-formatet, men har ikke begrensningen på å håndtere kun 256 farger.

Et fotografi kan bestå av piksler i millioner av farger. GIF-formatet vil derfor gjengi slike bilder dårlig. Mange fargenyanser vil bli borte. Dersom en fotograf ønsker å legge ut sine kvalitetsfotografier, vil det være viktig å bevare bildene med høyest mulig kvalitet, selv om det vil ta lang tid å laste bildene ned. Man vil alltid balansere hensynet til kvalitet opp mot den tiden det vil ta å vise frem bildene.

En annen fordel med PNG-formatet er at formatet komprimerer bilder uten tap av kvalitet (eng.: lossless). I likhet med GIF-formatet støtter også PNG-formatet gjennomsiktighet. Det betyr at deler av bildet kan være gjennomsiktig.

Tenk deg at du vil tegne en rund menyknapp som skal vises på nettsiden din. For at den fargede bakgrunnen skal bli synlig rundt den ovale knappen, lager du menyknappen med transparent bakgrunn og lagrer den i PNG- eller GIF-format. En animasjon er bilder i bevegelse. Det er nok noe av årsaken til at GIF-formatet fremdeles finnes.

Lyd

Når vi hører lyd, oppfatter øret trykkbølger. For å lagre lyd digitalt må vi konvertere disse lydbølgene til tall. Jo flere målinger vi foretar langs lydbølgene (illustrert som punkter), og hvor mye informasjon vi lagrer om hvert punkt, avgjør hvor stor fila blir, og hvilken kvalitet som oppnås. På en CD vil du finne lyd med svært god kvalitet. Når vi benytter digital lyd på Internett, må vi komprimere lydfilene for å få redusert filstørrelsen. En sang fra en CD på rundt tre minutter vil typisk gi en filstørrelse på rundt 30 MB.

Ukomprimerte lydformater

WAV (Wave Audio Format) er et ukomprimert lydformat for digital lyd utviklet av Microsoft/IBM. Formatet gir lyd av god kvalitet, men filene blir store. De korte lydene du hører når en maskin med Windows slås av eller gir beskjed om feil, er lagret i WAV-format. Formatet støttes av de fleste programmer som spiller av lyd.

Komprimerte lydformater

MP3: Når vi publiserer lydfiler på nett, er det naturlig å benytte komprimerte lydformater som MP3 (MPEG, Audio Layer 3). MP3 er et populært lydformat med høy kvalitet som har fått stor utbredelse. Den gode kompresjonen i dette filformatet gir filer med meget god lyd og relativt liten størrelse.

WMA: Dette er Microsofts alternativ til MP3. Formatet er svært populært og skal gi bedre lyd enn MP3. Formatet har i tillegg støtte for kopibeskyttelse (DRM).

AAC/MP4: Dette er formater som skal gi bedre lyd enn MP3-formatet, men likevel gi små filer. MP4 har også innebygde funksjoner for kopibeskyttelse (DRM) slik at det er mulig å begrense hvordan lyden blir brukt og spilt. AAC og MP4 er kanskje mest kjent for å være brukt av Apple i IPod og ITunes.

AIFF-C og AIFC: Dette er komprimerte varianter av Apples AIFF-formatet.

Vorbis: Formatet kalles også Ogg-Vorbis og er ment å være en

forbedring av MP3-formatet. Vorbis har åpen kildekode og kan benyttes gratis også i kommersiell sammenheng. Du kan for eksempel lage og selge et program som lagrer lyd til Vorbis-filer uten å måtte betale lisens.

Video

På samme måte som ulike kodeker gir ulike filformater for lydfiler, gir ulike filmkodeker en rekke ulike filformater for video. Kodeken som da er tilknyttet den enkelte filtype, sier hvordan fila skal tolkes og avspilles.

AVI: Format utviklet av Microsoft i 1992. Formatet kan betraktes som et rammeverk som via ulike kodeker (komprimeringsstandarder) produserer en rekke ulike filformater. AVI er et kontainerformat.

Quicktime (MOV): Format utviklet av Apple og er mye brukt på ulike websider. Også her kan video og lyd være komprimert på forskjellige måter. Formatet er populært for å overføre video på Internett og vise den på nettsider. Formatet brukes også i ITunes og IPod.

WMV: Dette er et format fra Microsoft som vanligvis bruker en egen WMV-kodek. Formatet er i likhet med Quicktime mye brukt på nettsider.

FLV: Dette er videoformatet som brukes i Flash. Videoen blir komprimert med enten kodeken Sorensen eller en kodek som heter VP6. Flash Player inneholder kodekene som trengs, slik at du alltid er sikret at brukerne kan se videoen.

DivX: Dette formatet bruker en egen kodek basert på MPEG-4. Mange DVD-spillere kan også spille av DivX. I tillegg brukes kodeken i andre filformater.

Theora: Theora er en fri videokodek og er ment å være en konkurrent til MPEG-4. Kodeken utvikles av organisasjonen Xiph.org som en del av Ogg-prosjektet.

MPG/MPEG: Et format som vanligvis bruker MPEG-4- eller MPEG-1- komprimering.

WebM: Dette er et åpent videoformat som gir høykvalitetsvideo for bruk med HTML-video. Videoene er komprimert med VP8/9/10 kodeker. Prosjektet WebM er sponset av Google.

VP8/9/10: Et åpent og royaltyfritt format utviklet av webM-prosjektet. Kodekene er støttet.

H.265/HEVC: Et format som komprimerer på en slik måte at man får 4K/Ultra HD kvalitet.

Alle datamaskiner er avhengige av et operativsystem. Et operativsystem er et program, eller rettere sagt en samling av programmer, som styrer og kontrollerer det som kjøres i datamaskinen. Når du starter datamaskinen, blir deler av operativsystemet kopiert fra harddisken til minnet i maskinen. Operativsystemet gjør det mulig for deg å starte nye programmer (f.eks. et program for tekstbehandling eller en nettleser), lagre dokumenter på harddisken, skrive ut på skriveren eller spille av musikk.

Grovt sett kan et operativsystem deles i fire hoveddeler: grunnleggende rutiner, filsystemet, hjelpeprogrammer og brukergrensesnitt.

Operativsystemets hoveddeler

Grunnleggende rutiner

De grunnleggende funksjonene i et operativsystem er samlet i et program som kalles kjernen (eng.: core). Kjernen holder også orden på hvordan programmene (applikasjonene) vi bruker, blir kjørt. Brukerprogrammene kaller opp rutinene i operativsystemet for å kunne benytte seg av maskinvaren. En viktig oppgave for operativsystemet er å holde styr på

hvordan minnet brukes. Et moderne operativsystem gjør det mulig å kjøre flere programmer samtidig, og det er operativsystemet som deler prosessortiden mellom flere programmer som befinner seg i minnet samtidig.

Filsystemet

Oppgaver som har med organisering, lagring og gjenfinning av filer å gjøre, er det filsystemet i operativsystemet som tar seg av. Når vi for eksempel skal lagre eller åpne en fil i det tekstbehandlingsprogrammet vi bruker, er det operativsystemet som sørger for at det blir gjort.

Hjelpeprogrammer

Vi trenger mange forskjellige programmer når vi skal bruke en datamaskin. Det kan for eksempel være et program for å kontrollere harddisken (en driver) og program for kopiering av filer. Forskjellige drivere må til for å vise bilder på skjermen, for å skrive ut på skriveren og for å få frem lyd.

Brukergrensesnitt

Brukergrensesnittet er den delen av operativsystemet som brukeren møter på datamaskinskjermen. Alle moderne operativsystemer bruker objekter som vinduer, menyer og symboler (grafisk brukergrensesnitt) for å forenkle bruken av maskinen. Vi sier at brukergrensesnittet er objektorientert.

Eldre operativsystemer er kommandobasert. I slike systemer må alle funksjoner som skal utføres, startes ved at brukeren skriver en kommando på kommandolinjen.

Unix

Unix er et operativsystem laget på 1970-tallet av det amerikanske telefonselskapet AT&T. Dette hadde allerede fra starten støtte for multitasking og multiuser, dvs. at systemet kan kjøre flere programmer samtidig og kan betjene flere brukere. Fordi Unix var et fleksibelt og effektivt system, ble det raskt populært både i utdanningsinstitusjoner og bedrifter. Unix finnes i flere utgaver, både åpne (gratis) og kommersielle versjoner.

Den gang Unix ble laget, fantes det ikke noe grafisk brukergrensesnitt og mus. All bruk av operativsystemet ble derfor utført med kommandoer skrevet på tastaturet. Seinere har det kommet til grafisk grensesnitt for Unix, men det er fortsatt vanlig å gjøre mye systemadministrasjon med kommandoer. Bruk av kommandoer har både fordeler og ulemper. Fordelen er at man kan jobbe raskt og effektivt når man behersker kommandoene, ulempen er at terskelen er høyere for å lære.

Linux

Linux er et Unix-lignende operativsystem. Kjernen av Linux er laget av finnen Linus Torvalds, som startet dette som et hobbyprosjekt i 1991. Seinere har mange andre bidratt med å videreutvikle Linux. Linux er åpent og i utgangspunktet gratis og har de fleste av de egenskapene som kreves av et moderne operativsystem. Linux finnes i mange forskjellige versjoner, eller distribusjoner som de kalles. De fleste av disse distribusjonene er gratis, men noen av dem koster penger.

Hvis vi regner med alle mobiltelefoner som bruker Linux (Android), så er Linux verdens mest brukte operativsystem. Linux er også det operativsystemet

som kan brukes på flest forskjellige typer av plattformer, alt fra store superdatamaskiner via forbrukerelektronikk som kabel-TV-bokser til små mikrokontrollere. Linux har i dag erstattet mange Unix-installasjoner.

For vanlige desktop-PC-er er Mint, Ubuntu, Fedora og OpenSuse vanlige distribusjoner. Disse er alle gratis.

Linux-distribusjonene som er beregnet på servere med store krav til pålitelighet og sikkerhet, som for eksempel Redhat Enterprise og Suse Linux, er forholdsvis kostbare, men til gjengjeld får man et operativsystem med brukerstøtte fra leverandøren. Det er gjerne disse Linux-variantene de store maskinvare- og programvareleverandørene har offisiell støtte for.

Mac OS X

Apple var først ute med operativsystem med grafisk grensesnitt og vinduer. Mac OS er navnet på det operativsystemet som Apple lanserte for sine Macintosh-maskiner i 1984. Våren 2001 kom de med en oppgradering fra Mac OS 9 til Mac OS X (X = 10 i romertall). Dette var egentlig et helt nytt operativsystem basert på Unix.

Windows

Windows er en familie av operativsystemer fra produsenten Microsoft. Mest kjent er Windows for vanlige PC-er, men det finnes varianter for servere, små datamaskiner og telefoner.

Microsoft Windows kom i 1985 som enkelt system for å bruke vinduer på en datamaskin. Denne versjonen av Windows ble videreutviklet i bl.a. Windows 3.0, Windows 95 og 98.

Samtidig med versjonene nevnt over utviklet de et helt nytt operativsystem som de kalte NT (New Technology). NT hadde en helt ny kjerne med nye grunnleggende funksjoner.

Windows 10

Windows 10 er i skrivende stund nyeste utgave av Windows. Microsoft sier at denne utgaven av Windows kan ses mer som en tjeneste. Nye funksjoner vil automatisk komme som oppdateringer. Meningen er å beholde Windows 10 for en lengre periode, det vil altså ikke komme noen «Windows 11» med det første.

Windows 10 har støtte for «universal programvare». Dette betyr at hvis man kjøper et slikt program, så kan dette brukes på PC-er, mobiler og nettbrett som har Windows 10.

Forrige generasjon, Windows 8, kom med et kraftig endret brukergrensesnitt. Blant annet var startmenyen helt ny. Tanken var at systemet skulle være mer tilpasset berøringsskjermer og nettbrett. Med Windows 10 gikk man litt tilbake til den gamle startmenyen, og dagens løsning er en blanding av det nye og det gamle. Det er en egen innstilling for å velge «nettbrett modus».

Windows 10 leveres i både 32 og 64 bit-utgaver. 32 bit-utgaven kalles ofte «x86» etter navnet på den første prosessoren som ble brukt på IBM PC.

En praktisk forskjell på 32 og 64 bit er hvor mye minne (RAM) som kan brukes. Det er en teoretisk grense på 4 GB for 32 bit-systemer. I praksis kan en 32 bit Windows bruke ca. 3,3 GB.

Windows 10 har forbedret støtte for spill. Multimediebibliotekene (DirektX 12) har blitt bedre, og integrasjonen med konsollet Xbox har blitt tettere.

Windows 10 har fått en stemmegjenkjenningsfunksjon, eller en personlig assistent som Microsoft kaller den. Denne kalles Cortana, men er i skrivende stund ikke tilgjengelig på norsk.

Det er nå flere og bedre applikasjoner som følger med i Windows. Appene for kalender og e-post er f.eks. kraftig forbedret.

Vi skal i denne videoen se nærmere på hvordan en datamaskin virker, og da spesielt PC-en. Som vi så tidligere, kan vi kalle en PC for en universal digital maskin som kan brukes til mange oppgaver. For å kunne bruke maskinen til det vi ønsker, må den være utrustet med riktig maskinvare og programvare. En viktig del av programvaren er operativsystemet som vi skal se nærmere på i en senere video.

PC-en (eng.: Personal Computer) er i dag en av de vanligste typene av datamaskiner. Vi finner den hjemme, i kontorbedrifter og i industrien. De seinere årene har smartmobiler og nettbrett tatt over en del funksjoner, spesielt hjemme. Samtidig har PC-en kommet i nye varianter. Vi kan f.eks. få en komplett PC i form av en «PC-pinne» eller vi kan få nettbrett som også kan fungere som fullverdig Windows PC (hybrid PC).

 Windows PC, Linux eller Mac?

PC-er til bruk hjemme eller på kontoret har som oftest operativsystemet Windows, men noen datamaskiner bruker operativsystemet Mac OS X fra Apple. Linux brukes også på noen PC-er. Mesteparten av den maskinvaren som brukes i en personlig datamaskin, er ganske lik enten man bruker Windows, OS X eller Linux. Riktignok selger Apple fortsatt sin egen maskinvare, for eksempel MacMini eller MacBook, men denne har samme mikroprosessor og utstyr som en Windows PC. Det betyr at mye av utstyret som er beskrevet i dette kapitlet, kan brukes om hverandre enten på PC eller Mac.

Chrome OS et forholdsvis nytt operativsystem basert på Linux som er laget

av Google. Ideen med dette operativsystemet er at flest mulig funksjoner skal ligge i webleseren og i webapplikasjoner, som for eksempel Google Docs. Dette betyr at maskinen i utgangspunktet må være koblet til nettet, men det finnes også noen applikasjoner som kan brukes uten nett. Man kan kjøpe rimelige bærbare maskiner, såkalte «Chromebooks», som er ferdig installert med  Chrome OS.

Maskinvare

En PC finnes i mange utgaver og størrelser, alt fra en liten «pinne» til et stort gulvkabinett. Den mest brukte formen er kanskje den bærbare PC-en (eng.: laptop). For å få en oversikt over hva som finnes inne i en PC, kan vi se litt nærmere på en stasjonær maskin.

PC-kabinettet inneholder alle viktige komponenter og tilkoblingskontakter som utgjør en datamaskin. Det er kun de eksterne komponentene mus, tastatur og skjerm som trengs for å få en komplett maskin. (Noen ganger blir kabinettet feilaktig omtalt som «harddisken», men som vi ser, er dette bare en enkelt komponent inne i kabinettet.)

  • Prosessoren er «hjernen» i en datamaskin. Alle beregninger foretas her.
  • Prosessoren bruker minnet for å lagre data midlertidig.
  • På harddisken lagres data som skal beholdes etter at PC-en er slått av.

De fleste komponentene inne i PC-kabinettet er samlet på hovedkortet. Her finner vi mikroprosessoren, minne, kontrollkretser, tilkoblinger med mer. Hovedkortet har også interne tilkoblingskontakter hvor vi kan montere ekstra kort som følger PCI-express-standarden. Et slikt PCI-kort kan for eksempel være et ekstra nettverks- eller skjermkort.

Som regel er det bare harddisk, DVD-spiller og strømforsyning som kommer i tillegg til hovedkortet inne i kabinettet.

For å få informasjon inn og ut av PC-en bruker vi forskjellig utstyr som vi kobler til maskinen. Tastatur, mus og skjerm er nødvendig for å kunne bruke PC-en, men vi har en rekke andre enheter som kan brukes for å overføre informasjon til eller fra maskinen. Vi kan for eksempel bruke en skanner eller strekkodeleser for å få informasjon inn i maskinen.

Ofte overfører vi informasjon fra en annen datamaskin eller digitalt utstyr for å få informasjon inn i PC-en vår. Vi kan for eksempel overføre digital video fra et videokamera eller lyd fra en MP3-spiller. Ikke minst kan vi overføre en mengde informasjon fra Internett til PC-en.

En praktisk metode er å overføre f.eks. bilder via Internett. Vi kan sette opp mobilen til automatisk å laste opp bilder til en skytjeneste, som for eksempel Google disk (eng.: Google drive), ICloud eller Dropbox. Slike skytjenester tilbyr synkronisering av filer slik at alle tilkoblede enheter vil kunne se bildene så å si umiddelbart.

Tastatur og mus

De mest brukte enhetene for å gi inn data er tastatur og mus. Når du trykker på en tast på tastaturet, blir data overført til maskinen. Operativsystemet tolker hele tiden det du taster inn, og utfører oppgavene du ønsker.

For hver gang du flytter musa eller klikker på en museknapp, blir data overført til maskinen og deretter tolket av operativsystemet.

Styrespak og styrekule

Vi har andre inn-enheter som i prinsippet virker på samme måte som musa. Styrespak (eng.: joystick) benyttes mest i forbindelse med spill. Styrekule (eng.: trackball) brukes til de samme oppgavene som musa.

Strek- og barkoder

Strekkoder kjenner vi fra butikker som bruker disse for å prise varer. Mer vanlig i andre sammenhenger som oppslag og annonser er å bruke QR-koder. Disse har plass til mer informasjon og er enklere å lese. Det vanligste er å bruke kamera på mobiltelefonen til å lese disse, men det er også mulig å bruke kameraet på PC-en. Det er enkelt å lage egne QR-koder ved å bruke gratis tjenester på nettet.

Skanner

Ved hjelp av en skanner kan vi få overført bilder og tekst i høy kvalitet til en datamaskin. Hvis vi ønsker å skanne tekst, må vi bruke et OCR-program (optical character recognition) som gjør om bildet fra skanneren til tekst. Teknologien som brukes i en skanner, er forholdsvis enkel. Originalen belyses med en kraftig lyskilde samtidig som en rad lysfølsomme punkter føres over det som skal skannes. Operasjonen blir gjort i mange små steg. For hvert steg skannes en linje av disse punktene ved at de lysfølsomme punktene gjør lys om til strøm.

I det daglige kan vi bruke kameraet på mobilen som en enkel skanner. Kvaliteten blir ikke så bra som en skanner, men mobilen har vi jo som regel alltid med oss. Hvis vi ønsker å ta vare på eller å huske noe fra en bok, er det enkelt bare å ta et bilde med mobilen. Det er til og med mulig å bruke bokstavgjen-kjenning (OCR) ved å bruke en app som f.eks. Google Goggles.

Webkamera

Det finnes små kameraer som er laget for tilkobling til PC-er, ofte kalt webkamera. De kobles vanligvis til en USB-port (se seinere avsnitt). Mange bærbare PC-er har innebygd webkamera. Slike kameraer er det vanlig å bruke til videokonferanser som Teams, men de kan også brukes til å spille inn videosekvenser eller til å ta stillbilder.

Lyd

For å få lyd inn i en datamaskin må vi gjøre om lydsignalene til digitale signaler. Denne konverteringen skjer i en A-D-omformer (analog–digitalomformer, A/D-converter) som sitter i maskinen.

Hvis vi har lyd som allerede er digital, f.eks. på en CD-plate eller MP3-spiller, trenger vi ikke konvertere den. Da kan vi kopiere lyden direkte fra CD-en eller fra MP3-spilleren via en USB-tilkobling. For å få lyd ut av en datamaskin må vi gjøre om de digitale signalene i PC-en til analoge signaler som kan forsterkes slik at de kan føres ut til en høyttaler. Denne konverteringen av signalet gjøres i en D-A-omformer (digital til analog) som sitter i maskinen.

De fleste PC-er har integrert støtte for lyd, men i noen tilfeller kan det være aktuelt å installere et annet lydkort. Det kan være at vi trenger andre funksjoner som surroundlyd eller for å få høyere kvalitet på lyden. Ofte brukes en ekstern boks som kobles til USB-porten.

Skjerm

Så å si alle alle PC-skjermer som selges i dag, er flatskjermer basert på LCD- eller OLED-teknologi. En flatskjerm er delt opp i faste punkter, f.eks. 1920 x 1200 punkter. Hvert av punktene er igjen delt i tre med hver sin farge (rødt, grønt og blått). Dermed kan hvert punkt gjengi alle farger.

LCD-teknologien (liquid crystals displays, dvs. flytende krystallskjermer) baserer seg på en teknikk som gjør det mulig å åpne og stenge for lysgjennomgang ved å skru strømmen av og på i ett og ett krystall. En LCD-skjerm trenger en bakgrunnsbelysning for at vi skal kunne se skjermbildet. Tradisjonelt har det vært brukt tynne lysrør til dette, men det har nå blitt vanlig å bruke lysdioder eller såkalte LED (Light Emitting Diod). Lysdioder bruker mindre strøm og gir mulighet for å lage tynnere skjermer.

En nyere skjermteknologi er OLED (Organic LED). Denne skjermtypen gir bilder med bedre farger og kontrast. I motsetning til LCD lyser punktene selv i en OLED-skjerm. Det trengs derfor ingen bakgrunnsbelysning.

Skriver

Med en skriver (eng.: printer) kan vi skive ut både tekst og bilder. De vanligste typer av skrivere til kontor og hjemmebruk er blekkskriver og laserskriver. Til mer spesiell bruk kan andre typer som termoskriver være aktuell.

Blekkskrivere (eng.: inkjet) bruker små dyser som blåser en liten dråpe blekk på papiret. Dråpene kan ha forskjellige farger og er så små at det er mulig å skrive ut bilder og tekst i høy kvalitet. Vanlige blekkskrivere bruker fargene cyan, magenta, gul og sort (cmyk) og blander disse for å lage alle farger.

Blekkskrivere som er laget spesielt for å skrive ut bilder, har gjerne flere forskjellige farger, opp til 12 forskjellige, for å kunne gjengi bilder i høyere kvalitet.

En laserskriver bruker en laserstråle for å «tegne opp» tekst og bilder på en trommel som er elektrisk ladet opp. Trommelen vil deretter tiltrekke seg fargepartikler (eng.: toner) som deretter lar seg overføre til papir. Laserskriveren skriver meget pent, og den er støysvak og rask. En annen fordel med laser fremfor blekkskriver er at vi ikke får problemer med blekk som tørker ut hvis den blir stående.

Laserskrivere som kan skrive i farger, bruker fire forskjellige tromler med fargene cyan, magenta, gul og sort (cmyk).

Det har blitt vanligere med multifunksjonskrivere hvor man kan skrive ut, skanne, kopiere og sende e -post fra samme maskin. Spesielt er muligheten for å skanne et dokument og få det tilsendt på e-post meget praktisk.

Plotter og storformatskriver

En plotter er en utskriftsenhet som tradisjonelt brukes til tekniske tegninger og grafiske illustrasjoner. Eldre typer plottere brukte tusjpenner for å tegne. I den seinere tid har det blitt mer vanlig å bruke store blekkskrivere, eller storformat-skrivere som de også kalles. Slike skrivere er også godt egnet til å skrive store plakater og bannere.

3D-printer

En 3D-printer gjør det mulig å skrive ut fysiske tredimensjonale objekter. Ved å skrive mange tynne lag med materiale oppå hverandre kan vi bygge opp store ting. Det vanligste er å bruke plast som er enkel å smelte når den skrives ut, men også andre materialer kan være aktuelle.

3D-printere fås i alt fra små rimelige utgaver vi kan ha på pulten, til store maskiner som brukes i industrien.

3D-printing kan få stor betydning for hvordan mange produkter lages i fremtiden. Vi kan f.eks. tenke oss en fabrikant av forskjellige produkter kan skrive ut reservedeler etter behov istedenfor å sitte med et stort reservedelslager. Vi kan også se for oss at vi for enkelte ting kan laste ned en modell og selv skrive ut en reservedel.

Lagring

For å kunne ta vare på data når vi skrur av strømmen på en datamaskin, trenger vi en type lagring som fungerer uten strøm. Det vanligste er å bruke magnetisme eller elektronisk flashminne. En annen måte å lagre data på er å bruke lagringstjenester på nettet. Slike skylagringstjenester (Cloud storage) kan ikke helt erstatte lokal lagring, men gjør at vi kan klare oss med mye mindre lokal lagring.

En tradisjonell harddisk bruker magnetiske plater til å lagre data. Disse platene er plassert over hverandre i et forseglet kabinett. I dag er det vanlig med harddisk som kan lagre flere terabyte med data (1 terabyte = 1000 gigabyte).

Data blir lagret ved hjelp av magnetisme. Lese- og skrivehodene i harddisken brukes til å lese data fra og skrive data til platene. Hodene skriver til platene ved at de gjør et punkt på platen magnetisk eller ikke-magnetisk. Ett slikt punkt tilsvarer én bit. Farten til en harddisk måles i gjennomsnittlig tilgangstid (aksesstid) og omdreiningshastighet. En rask disk kan for eksempel ha en tilgangstid på 5 millisekunder og en omdreiningshastighet på 10 000 omdreininger i minuttet.

SSD (Solid State Disk) har ingen bevegelige deler, men bruker flashminne for å lagre data. En SSD-disk er mye raskere enn en tradisjonell disk, spesielt på leseoperasjoner. SSD-disk er nå den vanligste lagringsteknologien på nye datamaskiner, men har man behov for ekstra stor lagringsplass, kan en harddisk være aktuell. Da en SSD-disk ikke har noen bevegelige deler, tåler den tøffere behandling og bruker mindre strøm.

En hybrid harddisk (SSHD, Solid State Hybride Disk) har noe flashminne i tillegg til den normale disken. Ved å kombinere 8 GB flashminne med en 1 TB harddisk oppnår man noen av fordelene som en SSD-disk har, samtidig som prisen er rimelig.

Overføring av data

SATA-disker er den vanligste disktypen. Den brukes både i bærbare og stasjonære PC-er, men også mindre servere. SATA-standarden har en maksimal overføringshastighet på 1,5 Gbit, 3,0 Gbit (SATA II) eller 6,0 Gbit (SATA III, også kalt SATA 6G).

Optiske plater

CD, DVD og Blu-ray representerer tre generasjoner med optiske lagringsplater. Alle bruker samme prinsipp med groper som leses eller skrives med en laser, men de har forskjellig lagringskapasitet. DVD og Blu-ray har mulighet til å lagre data i to lag på en side.

Skal man skrive på platene, trenger man en stasjon som kan skrive, eller «brenne» som man ofte sier. Vi må også ha blanke plater i det rette formatet. Noen plater kan bare skrives til en gang, mens andre kan skrives til flere ganger. Blu-ray finnes f.eks. i variantene BL-R (skrives én gang) eller BL-RE (recordable, eraseable – kan skrives til flere ganger).

Minnepinne

Minnepinner eller USB-minne (eng.: USB flash drive) er små lagringsenheter som plugges direkte i en USB-kontakt. Disse er bygd opp av flashminne som har den egenskapen at de husker data selv om vi skrur av strømmen. Minnepinner kan ha kapasitet på flere hundre gigabyte.

Overføringshastigheten på minnepinner kan variere mye. Pinner med stor kapasitet har gjerne høyere hastighet enn små. Lesehastigheten er gjerne høyere enn skrivehastigheten. En 64 GB minnepinne kan ha en skrivehastighet helt fra 4 til 250 GB/s. De raskere variantene har da gjerne en pris som er to til tre ganger så høy som de rimeligste.

Minnekort

Hvis vi har en minnekortleser i PC-en eller på en MAC, kan vi bruke minnekort til lagring. Slike kort brukes først og fremst til digitale fotoapparater og mobiltelefoner, men det er ikke noe i veien for å bruke dem til generell lagring.

SD-minnekort, som er den vanligste typen, finnes i tre generasjoner. Den første utgaven hadde kapasitet opp til 2 GB. Neste generasjon, SDHC (High Capasity) har maksimal størrelse på 32 GB, og SDXC (Extended Capasity) har en teoretisk grense på 2 TB. SD-kort kan ha forskjellig lese- og skrivehastighet. Skrivehastigheten er gjerne lavere enn lesehastigheten.

Internminnet

Mesteparten av minnet i en PC eller MAC er av typen RAM (random access memory). Dette er en type minne som kan både leses fra og skrives til hurtig, og det benyttes derfor som arbeidsminne. RAM mister informasjonen når strømmen slås av, derfor må vi lagre dataene våre på harddisk eller annet ytre lager før vi slår av maskinen. I tillegg til RAM har en maskin en liten mengde med flashminne. Denne typen med minne har den egenskapen at den beholder informasjonen også når vi skrur av strømmen. Flashminnet i maskinen inneholder noen små programmer for å starte opp og teste maskinen som kalles BIOS (basic input/output system).

En moderne maskin blir levert med fra 8 til 16 GB RAM som standard. Det er vanligvis plass til mer RAM på hovedkortet slik at det enkelt og rimelig kan utvides med mer minne.

Prosessoren

Mikroprosessoren eller prosessoren er den komponenten i en maskin som foretar alle beregninger. Prosessoren finnes i forskjellige utgaver, f.eks. Core i5 fra Intel og ’Phenom II’ fra AMD. Mikroprosessoren kalles også CPU-en etter den engelske betegnelsen «Central Processing Unit». Hastigheten på en prosessor måles i gigahertz (GHz) og kalles klokkehastighet. En prosessor med hastighet 3 GHz utfører 3 milliarder operasjoner i løpet av ett sekund.

Det er ikke bare klokkehastigheten som avgjør hvor fort en prosessor kan utføre et program. For å øke farten blir det gjerne brukt en eller flere hurtigbuffere, dvs. hurtigminne (eng.: cache).

Størrelsen på hurtigminnene og hastigheten det leses og skrives, kan ha stor betydning for ytelsen til en prosessor. Den hastigheten som prosessoren benytter for å kommunisere med andre deler i maskinen, gjerne kalt busshastigheten, har også betydning for den totale ytelsen.

Nyere prosessorer klarer å utføre oppgavene mer effektivt og har faktisk lavere klokkehastighet enn forgjengerne.

Det har også blitt vanlig å legge to eller flere prosessorer inn i en brikke. En slik brikke kalles gjerne en mikroprosessor med flere kjerner. I praksis gir dette samme ytelse som en PC med to vanlige prosessorer. Et eksempel på slike prosessorer er Intel Core i3, i5 og i7 (Core = kjerne) som kan ha 2 – 6 kjerner.

Kommunikasjon mellom digitalt utstyr

Intern kommunikasjon

PCI Express (Peripheral Component Interconnect ) er i utgangspunktet en utvidelsesbuss for å kunne koble ekstrautstyr til en maskin. I dag brukes den også for å koble interne komponenter som lyd-, nettverk-, USB- og diskkontroller til resten av maskinen. PCI Express overfører data serielt i en eller flere «baner» uavhengig av hverandre. I minste utgave brukes bare én bane (1x) som kan overføre 2 Gbit/s. Største utgave kan overføre 32 Gbit/s i 16 baner.

Ekstern kommunikasjon

Tidligere hadde maskinene mange forskjellige typer tilkoblingsporter. Vi hadde f.eks. egne tilkoblinger for skriver, mus og tastatur. Nye maskiner bruker USB-tilkoblinger (universal serial bus) eller Thunderbolt-porter til mange forskjellige typer utstyr.

USB

USB-enheter kan kobles etter hverandre, og vi kan ha inntil 127 enheter koblet til en port på PC-en. I praksis vil en PC ha flere USB-porter innebygd slik at vi kan koble en enhet til hver port. Hvis vi trenger flere porter, kan vi utvide med en USB-hub.

Nyeste utgave av USB har fått en ny plugg, USB type C. En stor fordel er at pluggen kan vendes, dvs. at det betyr ikke noe hvilken vei vi setter inn pluggen. USB-bussen inneholder også strøm slik at det ikke er nødvendig med separat strømforsyning til hver enhet. Tidligere utgaver av USB kunne bare levere 2,5 W, noe som var nok til utstyr som tastatur, mus og små harddisker. Nyere USB-porter kan levere opp til 15 W, noe som er nyttig til f.eks. hurtiglading av en mobiltelefon. I spesielle tilfeller kan opp til 100 W benyttes.

Thunderbolt

Dette er en forholdsvis ny tilkoblingsstandard fra Intel. Denne standarden har en kapasitet på 40 Gb/s og lar oss koble flere enheter etter hverandre. Thunderbolt kombinerer displayport (se under), PCI Express (som allerede brukes internt i de fleste PC-er)  og USB-C, slik at vi kan koble både skjermer og f.eks. en harddisk på samme utgang på maskinen. Thunderbold versjon 3 bruker samme tilkoblingsport som USB-C og kan derfor brukes både som en USB og en Thunderbolt-port.

Thunderbolt er godt egnet for å koble en dockingstasjon eller portreplikator til en bærbar maskin. På grunn av den høye overføringskapasiteten kan vi koble flere skjermer, nettverk, tastatur, mus, ekstern disk m.m. til dockingstasjonen som vi dermed raskt kan koble til maskinen med en enkelt kabel. Thunderbolt har også mulighet for å overføre mye strøm, slik at vi også kan bruke dockingen for å lade opp maskinen.

Tilkobling for skjerm

VGA er den tradisjonelle skjermtilkoblingen som har vært brukt på PC i mange år. Dette er en standard som bruker analoge signaler.

På nyere utstyr er det digitale skjermtilkoblinger som brukes. For hjemme-PC-er og TV-er er det HDMI-kontakten som er vanlig. For jobb-PC og MAC har det vært vanlig med DVI, displayport og Thunderbolt. På de nyeste maskinene er Thunderbolt versjon 3 mest aktuell.

Fordi det finnes såpass mange typer skjermtilkoblinger, kan det være aktuelt å bruke adaptere for å koble en skjermutgang til en annen type.

Gjennom hele datamaskinens historie har man alltid kjempet for å få mer lagringsplass. På midten av 1990-tallet begynte de råeste maskinene for hjemmebruk å få disker på 1 GB. I dag selges disker på 6 – 8 TB, og det er ingen grunn til å tro at det stopper her.

At vi hele tiden klarer å fylle disse diskene, har flere årsaker:

  • Stadig mer data produseres digitalt. Vi har digitale stillbildekameraer, digitale videokameraer, digitale lydopptakere osv.
  • Stadig mer data hentes og samles lokalt. Vi laster ned musikk, film og andre typer data som aldri før, og salget av musikk og video på nett er på vei forbi det salget som er på medier som DVD, Blu-ray og CD.
  • Kvaliteten på medieformatene blir bedre og tar dermed mer plass. Det som for få år siden var ansett for god kvalitet, oppfattes i dag som dårlig.
  • Vi har en tendens til å ta vare på alt av digitale data ettersom de ikke tar noen fysisk plass. Jo lengre tid som går, jo større blir derfor arkivene våre.

Jo større datamengder vi kan lagre, jo større blir behovet for å strukturere dataene (både når det gjelder organisering og format på dataene) og å ha gode mekanismer for å finne igjen det vi leter etter (søking).

Hvordan lagre data?

Det er dessverre ikke så enkelt som at data har en «naturlig» måte å lagres på. Vi må ta hensyn til kvalitet, lesbarhet for mennesker og maskiner, åpenhet på formatet, krav til plass og standarder. I tillegg bør vi tenke nøye over holdbarheten til metoden vi benytter for lagring. De tekniske elementene som kvalitet, plassbehov, lagringsmedium osv. blir behandlet andre steder i denne boka, i dette kapitlet vil vi gå inn på selve dataformatet.

Lesbarhet og struktur

Lesbarhet er et moment vi alltid må ta stilling til når det gjelder lagring av data. Vi tenker da ikke på hvordan vi får tak i dataene (altså tilgjengelighet), men om vi klarer å tolke innholdet eller ikke.

Det er lett å tenke at lesbarhet er et enkelt begrep å forstå, men faktum er at lesbarhet er avhengig av hvem leseren er. Et kinesisk dokument vil være svært lite lesbart for de fleste av oss, men for noen som kan kinesisk, er det godt lesbart. Tilsvarende er det med digitale data. Formatet vi velger på datalagringen, er avhengig av hvem som er leseren, og hvilke hjelpemidler som er tilgjengelige. Forsøk f.eks. å åpne en exe-fil eller et jpeg-bilde i en teksteditor slik som Notepad. Man skal være ganske spesielt skrudd sammen om man synes det man da får opp, er lesbart. For maskiner, derimot, er det å lese exe-filer og jpeg-filer det mest naturlige i verden. Tilsvarende er et tekstdokument vanskelig lesbart for en datamaskin. Tar man f.eks. en kakeoppskrift skrevet i en tekstbehandler, vil et menneske lett klare å fortelle hvilke ingredienser man trenger, og hvilke mengder en dobbel oppskrift vil kreve. Å få en maskin til å tolke informasjonen i et slik ustrukturert dokument på samme måte vil være langt mer avansert. Hva slags struktur og format man velger, vil i denne sammenhengen være avhengig av om dette er informasjon som skal utveksles mellom mennesker, mellom menneske og maskin eller mellom maskiner. Maskiner foretrekker oppdelte og strukturerte data, slik som regneark, XML-filer og databaser som enkelt kan prosesseres videre. Mennesker, derimot, foretrekker tekst og data i en ferdigprosessert form, slik som grafer og oppsummeringer.

Holdbarhet og tilgjengelighet

Om man rydder på et loft i et gammelt hus og finner bilder eller aviser, vil det være enkelt å sette seg ned og studere bildene eller lese avisene. Tenker vi oss at våre barnebarn skal rydde våre loft, vil prosessen bli en annen. De vil finne en eske med minnepinner og DVD-plater der det, om de er heldige, er skrevet på utsiden hva de inneholder.

La oss så tenke oss at våre barnebarn var så heldige å ha en datamaskin som kunne lese minnepinner via USB eller en DVD-stasjon. Dette er ingen selvfølge, og antakeligvis heller ikke tilfelle. Vi ser bare i dag hvordan svært få maskiner inneholder utstyr for å lese disketter og taper som var vanlige lagringsmedium for ikke så mange år siden. Tilsvarende er det få som får hentet ut sine ferieminner fra gamle VHS-kassetter etter at avspilleren gikk i stykker og ingen selger nye.

Når de leser inn dataene, får de imidlertid et langt større problem. Alle bildene og dokumentene er lagret i formater våre barnebarn ikke kjenner fra før. Etter mye prøving og feiling finner de ut at ingen av applikasjonene de har på maskinene, klarer å åpne filene. Produsentene av applikasjonene som ble benyttet for å lagre dataene, har for lengst gått konkurs, og dermed finnes det ikke programvare for den type datamaskiner som nå benyttes.

Selv om alt håp virker ute for å klare å få sett innholdet i filene, har man en siste mulighet dersom formatet som dokumentene var lagret i, er et såkalt åpent format. Ved åpne formater er ikke strukturen på dokumentet en bedriftshemmelighet. Tvert imot deler bedriften gladelig ut en komplett beskrivelse av hvordan data skal tolkes og lagres. Derfor vil det være fullt mulig å finne andre produsenter som har laget programvare for å lese og vise data fra filene, eller i verste fall få noen til å lage programvare for dette.

Du synes sikkert det virker rart at stadig flere firmaer nå går inn for å

lage og benytte åpne formater. Firmaene anser da sitt produkt som konkurransefortrinnet og ikke selve dataformatet. Man ønsker med andre ord å lage et best mulig verktøy for å jobbe med slike dataformater, fremfor å vinne kunder på å være det eneste produktet som lagrer og leser formatet.

I utgangspunktet virker det da som om man oppfordrer til å få konkurrenter, men samtidig vil disse konkurrentene hjelpe til med å få formatet kjent og akseptert. Det vil også dukke opp støtteverktøy, arkiveringssystemer, søketeknikker osv. som bruker formatet, og som er laget av andre. Dette bidrar igjen til at dette formatet blir bedre kjent, og til at flere kjøper ditt produkt.

Hva er en fil?

En fil er en samling med data som er lagret som en enhet. En fil har et navn og en filtype (filetternavn). Filtypen kan si noe om hva slags innhold fila har. Dersom du velger å lagre en fil i tekstbehandlingsprogrammet Word, vil filtypen automatisk bli docx. Filnavnet må du selv angi, og foreslår du et filnavn som Alder>10, vil du få en feilmelding som sier at filnavnet ikke er gyldig. Alle tegn er altså ikke tillatt som del av et filnavn, hva som er tillatt, kan variere fra program til program. Skal du bruke fila som en del av et nettsted, bør du være varsom med tegnene æ, ø og å. Dersom du velger å bruke æ, ø eller å som en del av filnavnet i Photoshop, vil du få en advarsel. I Word vil du derimot ikke få noen slik advarsel. Blanke som en del av filnavnet anbefales heller ikke for filer som skal utgjøre en del av et nettsted.

Når du starter opp Windows Utforsker, vil du ofte bare se filnavnet. Filetternavnet på tre eller fire bokstaver er gjerne skjult, og du ser i stedet et ikon. Ved å endre på innstillinger i operativsystemet kan du også se filetternavnet. Det vil blant annet kunne gjøre arbeidet enklere for deg når du arbeider med nettsteder og setter sammen mange ulike filtyper. Dersom du skal sette inn et bilde på et nettsted, må du angi både lagringssted

(mappenavn) og navn på fil med filetternavn. Dersom du refererer til fila  logo.gif og den egentlig har filetternavnet .png, vil fila ikke bli vist. Denne feilen ville du kunnet unngå dersom filetternavnet hadde vært synlig.

Noen filtyper er velkjente, andre benyttes mer sjelden. Noen kan også være skjult av sikkerhetsgrunner, fordi sletting av en slik fil vil kunne gi problemer for utførelsen av enkelte programmer.

Filtyper

Filetternavnet angir i noen tilfeller hvilket program fila er laget i. Når du dobbeltklikker på en fil og operativsystemet er i tvil om hvilket program som skal vise frem innholdet, spør systemet hvilket program som skal kobles til filen. Du kan selv bestemme hvilket program som skal åpne hvilken filtype, via innstillinger i operativsystemet. Det finnes en rekke ulike formater, slik som docx, pdf, exe og odt. Den filtypen som først og fremst forbindes med nettsider, er filer av typen html.

Noen filformater er spesielle for enkeltprogrammer og forutsetter et bestemt program for at fila skal åpnes, mens andre er mulig å åpne i flere ulike programmer. Dersom du ser en fil med filetternavnet .psd, vet du at dette er en fil som er koblet til bildebehandlingsprogrammet Photoshop. Dette formatet er arbeidsformatet til Photoshop, dobbeltklikker du på en psd-fil, vil Photoshop starte. Når bildet er ferdig, eksporteres bildet i et komprimert bildeformat som er mer utbredt. De mest kjente bildeformater for web er .png, .gif eller .jpg, og disse filtypene kan leses av mange programmer.

Åpne filformater

Som vi har sett, krever noen filtyper spesielle program for å kunne åpnes. I de fleste tilfeller betyr det at du må ha det programmet som ble brukt for å lage filen, på din egen maskin for å kunne åpne denne filen. En motsats til dette er filtyper i åpent format. Slike filtyper stiller ikke krav om et eget program for å åpne filen. En rekke ulike program har innebygd støtte for å lese slike dokumenter. ODF er et eksempel på et åpent filformat.

For mange er det et viktig prinsipp at våre egne data skal lagres på en måte som ikke gjør oss avhengig av spesifikke leverandører for å kunne behandle dem, samt at vi skal kunne kontrollere hvordan våre data lagres. Vi ønsker også å kunne velge mellom alternative produkter, slik at om en leverandør plutselig øker lisenskostnadene for sitt produkt, kan vi heller bruke et annet produkt for å jobbe videre med våre egne data. Denne problemstillingen er også staten opptatt av. Staten har derfor pålagt alle offentlige etater å lagre data i åpne formater slik at de kan lese og håndtere egne data uten å være avhengig av spesifikke produkter laget av andre.

Det er en vanlig misforståelse at åpne formater betyr at dataene alltid er direkte lesbare. Dataene kan godt være både krypterte og komprimerte, eller de kan være i binærform. Åpne formater betyr bare at man skal kunne finne informasjon om hvordan data skal kunne hentes ut fra dokumentet. Det kan til og med være en komplisert prosess for å hente dem ut i lesbar form, men vi vet i alle fall hvordan det skal gjøres.

Regjeringen vedtok at all informasjon som publiseres på offentlige nettsteder etter 1. juni 2010, skal være lagret i en åpen dokumentstandard.

Begrunnelsen som regjeringen gir for dette vedtaket, er:

«- Å ha lik tilgang til offentlig informasjon er en demokratisk rett. Derfor må det offentlige bruke åpne formater. Med denne forskriften sikrer vi lik tilgang for alle til innhold fra alle offentlige nettsteder – også de kommunale.»

Regjeringen har i denne forbindelse fått utviklet en liste over godkjente filformater som stadig revideres. I denne lista finner du blant annet denne informasjonen:

  • På statlige Internettsider er det fra 1.1.2012 obligatorisk å publisere multimedieinnhold i åpne formater.
    • For video skal det benyttes Theora/Vorbis/Ogg eller H.264/AAC/MP4.
    • For lyd skal det benyttes Vorbis/Ogg, MP3 eller FLAC/Ogg.
    • For bilder skal det benyttes JPEG eller PNG.
  • Ved utveksling av dokumenter som vedlegg til e-post mellom staten og brukere, er det fra 1.1.2011 obligatorisk å benytte dokumentformatene PDF eller ODF.

Operativsystemer i små datamaskiner

De enkleste datamaskiner har ikke operativsystem i det hele tatt. Oppgavene til disse maskinene er såpass begrenset at her er all programvare samlet i ett program som er spesiallaget for det maskinen skal utføre. Ett eksempel på et slikt system er Arduino.

Mange smådatamaskiner bruker Windows IoT (Internet of Things), tidligere Windows Embedded og Windows CE. Disse Windows-utgavene har ikke så mye med en normal Windows å gjøre, men er beregnet på å kjøre på små datamaskiner for spesialiserte oppgaver. Windows Embedded har hatt en ganske stor markedsandel, f.eks. de fleste minibanker i verden.

Andre operativsystemer for små systemer er basert på Linux. Det finnes flere forskjellige utgaver (distribusjoner) for små datamaskiner. I den seinere tid har Linux begynt å bli mer populær på bekostning av Windows Embedded.

Mange av operativsystemene for småmaskiner er såkalte Real Time (RT) operativsystemer eller sanntids operativsystemer. Det betyr at de kan reagere på forskjellige hendelser innen et bestemt tidsintervall, gjerne ett tidels sekund eller kortere. Slike systemer kan f.eks. være nødvendige i styringssystemer i industrien.

Operativsystemer i mobile enheter

 Android

Android er et operativsystem for mobile enheter. Det ble opprinnelig laget av et lite firma som het Android inc., men ble seinere kjøpt opp av Google.

Google har videreutviklet Android og gjort det fritt tilgjengelig som Open Source, det vil si at hvem som helst kan bruke operativsystemet kostnadsfritt.

Android er som mange nye operativsystemer basert på Linux. Det er mange avanserte funksjoner innebygd i Android, f.eks. multitasking, multitouch, støtte for mange typer sensorer, og støtte for de nyeste kommunikasjonsstandardene som 4G og 5G.

Google har laget et eget marked for applikasjoner. Her kan man laste ned applikasjoner (apper) og installere dem på sin egen telefon. Noen applikasjoner er gratis, og andre koster penger. Android er primært laget for mobiltelefoner og nettbrett med touchskjerm, men finnes også for TV-er og lesebrett.

Apple iOS

Apple iOS er Apples operativsystem som de bruker på iPhone, iPod og iPad. Dette OS-et er basert på Mac OS X, som igjen er basert på Unix.

Nyeste versjon av iOS har alle avanserte funksjoner som vi forventer på en smartmobil.

Apple var først ute med en smartmobil med touchskjerm og fikk stor suksess med denne.

Apple har sitt eget marked for applikasjoner som kalles App store.

Windows Phone

Microsoft har lenge hatt et operativsystem for mobiler, men har hatt fallende markedsandeler i konkurranse med Apple og Android.

Nyeste utgave heter Windows 10 Mobile og er tett integrert med Windows 10 for PC. Denne utgaven av Windows er beregnet for mobiltelefoner og små nettbrett. Windows 10 Mobile kan dele programvare med PC hvis den er laget etter den nye «Universal»-standarden.

Internett er en sammenslutning av mange selvstendige nettverk uten et sentralt punkt. Det er ingen enkeltorganisasjon eller enkeltland som kontrollerer Internett. Maskinene og linjene som benyttes på Internett, eies av ulike organisasjoner som for eksempel universiteter, større bedrifter og organisasjoner.  For den enkelte av oss og for samfunnet er et velfungerende Internett avgjørende.

Mye kommunikasjon og samhandling med andre foregår nå digitalt. En viktig forutsetning for å holde Internett samlet, åpnet og tilgjengelig i fremtiden er arbeidet som gjøres i de organisasjonene som utarbeider standarder på Internett. I denne videoen skal vi se hvordan kommunikasjon på Internett foregår. Vi skal se også se på organisering, tjenester og standardisering.

Utgangspunktet for dagens Internett er at det amerikanske forsvaret omkring 1960 opprettet et prosjekt for å utvikle og forske på teknologi. Ulike universiteter og forskningsinstitusjoner ble med i prosjektet, og de utviklet et nettverk, kalt ARPAnet. Det var en ikke-sentralisert løsning, dette nettverket besto av flere selvstendige nettverk som ville

fortsette å fungere selv om en del av nettverket skulle falle ut. Det nettet gjorde at disse institusjonene kunne samarbeide selv om de lå på ulike steder i USA.  I mange år var det relativt få brukere av dette nettet. Brukerne var hovedsakelig tilknyttet forsknings- og universitetsmiljøer. Norske utdanningsinstitusjoner kom med i dette nettverket som ble forløperen til Internett, allerede tidlig på 1970-tallet. En tjeneste for å sende og motta e-post var en nyttig og populær tjeneste som ble tilgjengelig i dette nettet omkring 1970.

Rundt 1990 ble det utviklet en tjeneste som skulle få enorm betydning for utbredelsen av det globale nettet som nå var Internett. Tjenesten på Internett ble kalt World Wide Web og forkortet til WWW. World Wide Web er altså ikke det samme som Internett, men en av flere mulige tjenester som benytter Internett.

Tim Berners-Lee, en engelsk vitenskapsmann, arbeidet som forsker på atomenergibyrået CERN i Sveits. Han ønsket å navigere mellom forskjellige dokumenter på ulike maskiner uten en sentral innholdsfortegnelse. I arbeidet med dette laget han viktige spesifikasjoner for WWW. Han utviklet et eget språk, HTML, for å lage nettsider og laget en protokoll for kommunikasjon kalt HTTP. HTML bruker hyperlenker for å koble dokumenter sammen. Resultatet av arbeidet publiserte han på en datamaskin på CERN i en nettleser han selv hadde utviklet.

Maskinene på Internett

Du lurer kanskje på hvordan det er mulig å få så mange maskiner og enheter til å «snakke» sammen på Internett?  Når man skal sette seg inn i dette emnet, støter man straks på begreper og fagord fra IT-faget, og noen av dem skal vi se litt nærmere på her.

Som du sikkert vet, består Internett av mange nettverk som er koblet sammen, og hvert nettverk består av ulike typer maskiner og enheter. Maskiner som er tilknyttet

Internett, har ulike roller. Noen av maskinene (servere eller tjenermaskiner) tilbyr tjenester til de andre maskinene (klientmaskiner) på Internett. En server er alltid oppkoblet og venter på henvendelser fra klientmaskiner. En webserver er eksempelvis en maskin som

inneholder nettsider, en medieserver inneholder medieinnhold som kan strømmes til klientmaskiner, mens en e-postserver er en maskin som formidler e-postmeldinger. Datamaskinen du benytter på skolen eller hjemme, nyttiggjør seg av ulike tjenester på Internett og blir derfor kalt en klientmaskin. For å sjekke e-posten eller se en video på YouTube trenger klientmaskinen du jobber på, å kunne kommunisere med ulike servere.

Kommunikasjon og transportsystem

ISP (Internet service provider) kalles de som leverer tilkoblingsmuligheter til Internett. Over hele verden er det ISP-er som tilbyr Internett. Gjennom en slik Internettleverandør (eng.: ISP) kan enkeltpersoner og bedrifter få tilgang til Internett.

De ulike nettverkene som sammen utgjør Internett, kobles sammen ved hjelp av rutere. En ruter er en slags maskin med oversikt over adresser til andre nettverk og datamaskiner.

At Internett er satt sammen av flere nett, har fordeler. Det gir økt sikkerhet fordi man ved å skille ut et nett bak en ruter kan kontrollere hvem og hva som slipper inn på dette nettet. Dette gjøres med brannmurfunksjonen i ruteren. En annen fordel er at man kan begrense nettverkstrafikken i hvert nett og få en bedre ytelse. Et stort nett vil fort gå tregt eller stoppe helt opp. En tredje fordel er at data kan finne flere veier fra avsender til mottaker.

Data på Internett sendes oppdelt i datapakker. Når en klientmaskin for eksempel spiller av en video fra Internett, sendes filmen oppdelt i flere datapakker. Oppdeling av informasjon i datapakker gjør kommunikasjonen mer effektiv. Dersom enkelte datapakker går tapt på veien til mottaker, unngår man å måtte sende alt en gang til, det er kun tapte datapakker som sendes på nytt.

Rutersystemet på Internett sørger for at disse datapakkene får en rask vei frem til mottakermaskinen. For å greie det bygger ruterne opp tabeller med Internettadresser til ulike nettverk og maskiner. Når maskiner kan sende ut datapakker fortløpende på kommunikasjonsveiene på Internett, utnyttes kapasiteten på nettet godt. En datapakke har en mottakeradresse. Når en datapakke kommer til en ruter, leses adressefeltet på datapakken, og ruteren avgjør hva som er neste ledd i den mest effektive vei gjennom nettet.

Protokoller – standardiserte regler

Datamaskiner som skal kommunisere med hverandre, må forstå hverandre, og derfor har man utviklet regler for hvordan kommunikasjon skal foregå. Et sett med standardiserte regler for hvordan datamaskiner skal kommunisere, kalles en protokoll. På Internett finnes det protokoller på flere ulike nivåer. Flere protokoller jobber også sammen fordi de inneholder regler for ulike nivåer i kommunikasjonen.  Noen protokoller setter regler for adressering av datapakker, andre protokoller inneholder regler for hvordan datastrømmen skal foregå, mens andre igjen sier noe om hvordan programmer skal forstå hverandre.

Det brukes derfor mange ulike protokoller på Internett.  Hvilken av de forskjellige standardiserte protokollene som brukes, avhenger av hvilke tjenester eller oppgaver som skal utføres. Vi brukere er opptatt av å få utført en oppgave og har i mindre grad fokus på hvilke protokoller som benyttes.  Noen av protokollene vil du kanskje kjenne igjen. Dersom det skal sendes og mottas e-post, kan protokoller som SMTP og IMAP være aktuelle, mens en protokoll som kalles FTP, kan benyttes til opp- og nedlasting av filer mellom server og klientmaskin. HTTP gjenkjenner du fra adresselinjen i nettleseren. HTTP-protokollen sørger for overføringen når vi ber om å få tilsendt en bestemt nettside.

Noen grunnleggende protokoller

IP er forkortelse for Internet Protocol  og er en av de viktigste standardiserte protokollene på Internett. Når mange datapakker er på nettet, er det viktig med et adressesystem som gjør at man vet hvem som skal motta en datapakke, og hvem som er avsender i tilfelle det oppstår feil. På Internett benyttes et system med IP-adressering. Hver maskin som er knyttet opp mot Internett, har eller får tildelt en unik IP-adresse. Dette adressesystemet består av nummeradresser. IP-adressene til avsendermaskin og mottakermaskin følger med datapakkene.

Da systemet med IP-adressering ble laget, IP versjon 4, var det ingen som tenkte seg at Internett skulle bli så stort som det er blitt. Antall unike IP-adresser som kan dannes med IPv4, dekker ikke lengre behovet for IP-adresser. Man er i ferd med å gå tom for slike adresser. For å bøte på mangelen har man benyttet private uoffisielle adresser i lokale nett i bedrifter. NAT, Network Address Translation, er en teknikk som sørger for at mange maskiner internt i en bedrift kan ha tilgang til Internett gjennom én offisiell IP-adresse. Disse uoffisielle IP-adressene blir gjennom en NAT-løsning konvertert til offisielle IP-adresser ved trafikk ut på Internett.

3,4*1038 IP-adresser

Stadig flere digitale enheter skal knyttes til Internett, alt fra hjemmeelektronikk til biler. En ny versjon av IP-protokollen kalt versjon 6 er utviklet og er i ferd med å fases inn. IPv6- adresser inneholder heksadesimale tall. Mens IP v4 tillot 4,3 milliarder adresser, vil IP v6 kunne gi inntil tre hundre og førti trillioner unike adresser. IPv6 inneholder også flere forbedringer. Enheter med IPv6 vil være enklere å koble til Internett.

IPv6 er ikke er kompatibel med IPv4 i utgangspunktet. For å benytte IPv6 må både avsendermaskin, mottakermaskin og alle mellomliggende ledd håndtere IPv6. Tunneleringsteknologi gjør det imidlertid mulig å sende IPv6-pakker gjennom IPv4-nettverk. Mye utstyr må byttes ut, og selv om en del utstyr i lang tid har vært IPv6 klart, er dette en stor overgang. Det krever tilrettelegging og testing i alle ledd, hos Internettilbydere og hos dem som utvikler operativsystemer og nettløsninger. Mens man venter på at IPv6 skal overta, eksisterer disse IP- versjonene side om side.

Noen protokoller er mer grunnleggende for Internett enn andre. Vi skal se nærmere på Transmission Control Protocol (TCP). Denne protokollen sørger for forbindelsen og datastrømmen, mens IP-protokollen sørger for en unik adressering og leder datapakker til den rette maskinen. TCP/IP inneholder altså et sett med regler for oppkobling, dataoverføring og frakobling og gjør det mulig for maskiner i et nettverk å kommunisere. Disse reglene gjør det også mulig å håndtere sendinger som går feil. Dersom noen av datapakkene i sendingen mangler eller en datapakke ikke er komplett overført, vil TCP-protokollen sørge for en ny sending.

En velkjent protokoll er Hyper Text Transfer Protocol, HTTP. Denne protokollen skal sørge for kommunikasjon mellom klientmaskinens nettleser og ressurser på en webserver. En forespørsel sendes til webserveren om å få tilsendt en bestemt nettside, og HTTP besørger overføringen. HTTP-protokollen benytter seg av TCP/IP-protokollen for adressering og overføring.

Standardisering på Internett

Hvem er det som bestemmer teknologiutviklingen på Internett?  For at Internett skal fortsette å være tilgjengelig og utvikle seg på en hensiktsmessig måte, utvikles det standarder. På den måten forblir Internett en enhet, og man unngår at Internett blir oppdelt i ulike deler som ikke kan snakke sammen.

IETF og W3C er to ulike organisasjoner som begge arbeider med å utforme ulike standarder som benyttes på Internett. IETF er en standardiseringsorganisasjon sammensatt av frivillige ressurspersoner med teknisk fagkompetanse. De utarbeider teknisk dokumentasjon med fokus på kommunikasjonsprotokoller. Før en løsning blir en standard, har den gjennomgått en prosess. Det begynner med at de som har ideen eller forslaget, utvikler et RFC-dokument. RFC er en forkortelse for Request for Comments og er et arbeidsdokument om ideen. Etter at arbeidsdokumentene har blitt vurdert og kommentert av ulike fagmiljøer og enkeltpersoner, kan standardiseringsorganisasjoner som IETF anbefale det ferdige forslaget som en standard. Denne måten å arbeide på gjør at bedrifter og fagmiljøer kan påvirke utviklingen.

W3C jobber primært med standarder som benyttes på web, f.eks. HTML og CSS. En nettside består av tekstinnhold og referanser til medieinnhold (bilde, lyd og video). Dette kan vi kalle nettsidens innhold. I tillegg består nettsiden av tagger. Disse taggene omslutter innholdselementer og beskriver innholdet. Taggene er HTML-koder som nettleserprogrammet tolker når nettsiden skal vises frem. W3C bestemmer hvilke koder som skal inngå i HTML-standarden.

CSS er en standard som brukes sammen med HTML. CSS består av definerte regler for hvordan innhold i HTML-filer skal vises frem og struktureres. Dette kan du lese mer om i en senere video.

Tildeling av domenenavn

En webserver har en adresse. Men for at Internettbrukere skal slippe å gå rundt å huske på IP-adressen til en webserver, benyttes et domenenavn med bokstaver, f.eks. www.yr.no. For å slå opp hvilken IP-adresse som er knyttet til et domenenavn, benyttes en tjeneste som kalles Domain Name System. Alle servere som betjener Internettbrukere, må være registrert i DNS. Egne DNS-servere sørger for å slå opp hvilken IP-adresse som er tilknyttet et aktuelt domenenavn.

Domenenavn som vg.no og yr.no er enkle å huske, og navnene her er også knyttet til kjente organisasjoner og merkevarer. De er derfor eksempler på gode domenenavn. Domenenavnet utgjør en del av navnet på webserveren  http://www.vg.no. Også i e-postadresser inngår domenenavn, for eksempel ola.normann@vg.no.

ICANN er den organisasjonen som administrerer domenenavn på verdensbasis. Det finnes toppdomener knyttet til landkoder – slik som .no (Norge) og .dk (Danmark), og såkalte generiske toppdomener – slik som .com, .org og .edu. Siste del av et generisk domenenavn angir hva slags organisasjon det er tilknyttet. Endelse .com (commercial) indikerer at virksomheten som innehar domenet, er en bedrift. Vi ser altså at www.vg.no er registrert under det norske toppdomenet.

Norid er navnet på den organisasjonen som på vegne av ICANN administrerer domener i det norske .no-domenet. Men rent praktisk er det bedrifter (såkalte registrarer) godkjent av Norid som registrerer domenenavn og inndriver den årlige avgiften som man må betale for å disponere et domenenavn. En virksomhet som har behov for et domenenavn, må finne et passende og ledig domenenavn og søke via en registrar om å få disponere dette. Så må virksomheten betale en årlig sum for å disponere domenenavnet.

Ulike Internett- og webtjenester

Det finnes utallige tjenester på Internett. Noen tjenester har vært i bruk lenge, andre er relativt nylig kommet til. Noen tjenester er små og brukes bare til spesielle oppgaver, mens andre tjenester er svært mye brukt. WWW som inneholder nettsider, er en av de tjenestene som er mest benyttet. Denne tjenesten er så stor at den for mange brukere nærmest er det samme som Internett. Vi skal se nærmere på et utvalg Internettjenester og hva de forutsetter av programvare.

World Wide Web – nettsider

Nettsidene var opprinnelig tekstdokumenter forbundet med hverandre ved hjelp av hyperlenker. I dag er bilder, lyd og video en viktig del av innholdet på nettsidene.

Nettlesere

En nettleser er et klientprogram som benyttes til å vise frem innhold fra World Wide Web. Nettleseren kommuniserer med en webserver ved av hjelp av HTTP-protokollen. Nettleserprogrammet på klientmaskinen tolker kodene på nettsiden og viser frem innholdet på skjermen.

Hvilken nettleser man som bruker benytter, påvirkes av mange faktorer. Enkelte foretrekker kanskje Safari som nettleser på mobilen, mens de benytter Crome på maskinen de bruker på skolen. Noen velger å benytte den nettleseren som er standard på enheten de har kjøpt, mens andre foretar et bevisst valg av nettleser. Er nettleseren rask, og ivaretar den sikkerheten på en god måte? Følger nettleseren de definerte reglene (standarden) for hvordan nettsider skal vises frem? Er design og funksjonalitet til nettleseren med på å gi en god brukeropplevelse?

Nettlesere har en mengde funksjoner som forenkler arbeidet for brukeren. Bruk av faner gjør at brukeren kan ha oversikt over mange nettsider samtidig. Adresselinje med autofullfør-funksjon og bokmerker/favoritter gjør det enkelt å oppgi adressen til nettsider. Ved hjelp av innstillinger kan man påvirke hva slags innhold nettleseren skal vise, og  tilpasse visningen ved å øke skriftstørrelsen. Innstillinger i nettleserprogrammet regulerer også hvordan tilkobling mot Internett skal være, og hvilke sikkerhetsinnstillinger som skal gjelde på klientmaskinen.

Adressene til nettsidene man henter frem via nettleseren, blir liggende i en logg på den maskinen man har benyttet. Det er nyttig dersom man vil hente opp igjen en adresse. I nettleseren kan man også slette loggen eller gjøre innstillinger slik at nettsider ikke logges.

I adresselinjen i nettleseren kan man oppgi en eksakt adresse til en ressurs på en webserver. Denne adressen kalles en URL – Uniform Resource Locator. En enkelt nettside på en webserver kan nås ved å oppgi eksakt URL-adresse til siden.

URL består av protokoll, domene, mappe og fil.

Nettleseren har som hovedoppgave å fortolke koden på en nettside og vise siden frem. Men enkelte nettsider har utnyttet teknologier som ikke uten videre er blitt forstått av selve nettleserprogrammet. For at slike nettsider skulle fremkomme med riktig funksjonalitet, har brukere måttet installere små tilleggsprogram eller plugins som et supplement til  nettleseren. Et eksempel på en slik plugin er Java som tidligere ble benyttet av flere nettbanker. Nettlesere faser nå ut slike teknologier som de tidligere støttet i form av plugins, og benytter i stedet innebygget funksjonalitet i HTML5.

Informasjonskapsel/cookie

Mange nettsteder ønsker å tilpasse innholdet på sidene sine til de brukerne som oppsøker nettstedet. De lagrer derfor brukerens valg og innstillinger i en informasjonskapsel/cookie på brukerens maskin. Denne informasjonen kalles en cookie og blir lest neste gang brukeren besøker nettstedet som i sin tid lagret informasjonen. En cookie kan for eksempel ta vare på informasjon om hva du har kjøpt tidligere på en nettbutikk. Via innstillingene i nettleseren kan du blokkere cookies.

E-post

E-post er sammen med www blitt regnet som en av de nyttigste tjenester på Internett. Spesielt i arbeidslivet er det å kunne sende og motta elektroniske meldinger viktig. Ettersom e-post ikke forutsetter samarbeid i sanntid, det vil si at begge parter er til stede samtidig, er det egnet for et arbeidsliv der folk er tilgjengelige på ulike tidspunkt.

For at klientmaskiner skal kunne lese sine e-postmeldinger, trengs det et e-postprogram. Av domenenavnet i slutten av e-postadressen kan man se hvor e-postkontoen hører til. Dersom du bruker en e-postkonto som frode@keepsmiling.no, vil det fortelle at kontoen frode tilhører det norske domenet keepsmiling.no.

 Filoverføring

FTP er en egen tjeneste på Internett som gjør det mulig å overføre filer. En klientmaskin kan laste ned filer fra en server eller laste opp filer til en server. File Transfer Protocol er en standard protokoll med regler for filoverføring i et nettverk.  FTP-overføring av filer gjøres gjerne gjennom et eget program som kalles en FTP-klient.

Tenk deg at du har utviklet et nettsted, og at filene ligger lokalt på din klientmaskin. Du ønsker å publisere filene på en webserver og gjøre dem tilgjengelig på nettet. Da må filene overføres/kopieres fra din maskin til webserveren. For å overføre filene kan du installere et program på klientmaskinen din, programmet Filezilla er et eksempel på en FTP-klient.

Når programmet starter, må du oppgi navn på serveren du vil overføre filene til eller hente filer fra. I tillegg vil du måtte oppgi et brukernavn og passord. Disse opplysningene vil du få fra dem som administrerer serveren. FTP-protokollen besørger overføringen av filer.

Streaming av medieinnhold som video og musikk

Internett tilbyr ulike streamingtjenester for å distribuere musikk og film. Men hva er egentlig strømming, som det kalles på norsk? Det betegner overføring av store mengder data med medieinnhold over Internett. Medieinnhold er musikk og film som er lagret på servere, og via strømming overføres data til klientmaskiner som spiller av innholdet. Det spesielle med strømming er at avspillingen av medieinnholdet starter før hele medieinnholdet er overført til klientmaskinen. Data mellomlagres midlertidig (bufres) på klientmaskinen under kjøring, men data lagres ikke permanent på klienten.

Tv-serier, sportsinnhold, film, musikk og mye annet strømmes til alle typer enheter.  Netflix, Wimp og Spotify tilbyr film eller musikk til kunder mot betaling. Gjennom avtaler får også de som har opphavsrett til materialet, betalt. Slike løsninger gir enkel tilgang til et stort film- og musikkutvalg med høy kvalitet. Men distribusjon av medieinnhold via Internett har også noen ulemper. Utvalget man kan velge fra, er kjempestort, men du eier ikke din egen kopi av en film eller en plate. Selv om du kan høre musikken din offline, vil likevel tilgangen din til musikken over tid være avhengig av at du fortsetter å abonnere på tjenesten.

P2P – peer-to-peer-teknologi

P2P betyr at det er likeverdige parter som distribuerer filene mellom seg. I peer-to-peer-teknologien er det ingen servere, bare klientmaskiner. Teknologien kan brukes for å oppnå rask nedlasting av filer fordi det ikke er en sentral maskin man belaster, men en løsning der mange maskiner bidrar. Det er altså en teknologi som kan brukes for å distribuere og få tilgang til tyngre filer. Dersom du ønsker å se filmer som distribueres på denne måten, må du installere en programvare som gjør maskinen din til en part i et P2P-nettverk. Dette programmet kan for eksempel være et program som benytter protokollen BitTorrent (over TCP/IP).

Når du ber om å få se en film som er distribuert med denne teknologien, vil BitTorrent-programmet sørge for at du får lastet ned en liten Torrent-fil. Den Torrent-fila inneholder informasjon om hvilke deler som til sammen utgjør filmen.

Deretter vil en Tracker-maskin sørge for at du får kontakt med de maskiner som har lastet ned filmen helt eller delvis, og nedlastingen av filmen kan begynne.  Tracker-maskinen vil også sørge for at din maskin blir en del av Torrent-nettverket, slik at andre kan hente deler av filmen fra din maskin.

Filmer og musikk er opphavsrettslig beskyttet. Enkelte distribusjonsløsninger som har benyttet denne teknologien til å gi brukere ulovlig distribuert materiale, har derfor blitt nedlagt.

Anonymitet – TOR-nettverk

Vår aktivitet på Internett etterlater seg digitale spor. Via IP-adressen på vår klientmaskin kan aktiviteter eventuelt spores. The Tor Project er eksempel på et anonymitetsprogram. Tor er satt sammen av forbokstavene The Onion Router. Tor-programvaren gjør det mulig for brukere som ikke ønsker å bli sporet, å bruke Internett anonymt. Trafikken som brukeren sender ut fra sin maskin, blir kryptert og rutet tilfeldig gjennom flere noder (datamaskiner) i et frivillig nettverk av datamaskiner, før den når frem til en server. Tor-brukere kan sende meldinger og lese nettsider uten at deres identitet kan spores.

Tor-nettverket benyttes av ulike grupper. Blant disse finner vi mennesker som vil varsle om kritikkverdige forhold anonymt, og aktivister som bor i land der det er forbundet med risiko å ytre seg fritt. Men samtidig benyttes denne teknologien også av kriminelle som vil skjule sine aktiviteter på Internett.

Det norske begrepet sikkerhet i forbindelse med IT (da også ofte omtalt som datasikkerhet) dekker et stort område. Vi kan snakke om sikkerhet i forbindelse med dataangrep (f.eks. hackere), i forbindelse med stabilitet i programvare (f. eks. programmeringsfeil) og i forbindelse med hemmelighold og tilgang på data. Vi skal i denne videoen prøve å komme inn på alle disse ulike aspektene ved sikkerhet. I dag er kunnskap om sikkerhet viktigere enn noen gang. Vi omgir oss med en mengde enheter som kan angripes, slik som mobiler, datamaskiner og nettverksutstyr. Vi er stort sett alltid pålogget Internett og dermed alltid direkte tilgjengelig for hackere. Vi er blitt avhengig av digitalt utstyr både jobb og privat, og de fleste er flittige brukere av tjenester som sosiale medier, netthandel og nettbank. Vi er derfor enda mer sårbare for dataangrep og konsekvensene av disse enn tidligere.

Det er viktig å være klar over at sikkerhet ikke er noe vi har eller ikke har, noe som er påskrudd eller avskrudd. Det er ikke noe vi kan tenke på en gang i uken eller få hjelp av en nabo til å oppnå. Det å håndtere sikkerhetstrussler er i stor grad det å forstå hva som kan gjøres av hackere og svindlere, samt ta i bruk dertil egnede mottiltak.

Det er vanlig (ifølge f.eks. X.800 som er en anbefalt sikkerhetsarkitektur) å dele inn våre mottiltak i sikkerhetstjenester og sikkerhetsmekanismer. Sikkerhetstjenestene forteller hva vi ønsker å oppnå, og består av seks punkter som skal dekke alle situasjoner (det var fem punkter i det opprinnelige X.800-dokumentet, men tilgjengelighet legges ofte til):

  • Sikre at data og kommunikasjon hemmeligholdes. Det er f.eks. ikke ønskelig at noen skal kunne avlytte en mobilsamtale. Dette omtales som konfidensialitet.
  • Sikre at data og kommunikasjon ikke endres pga. tekniske feil eller
    av ondsinnede personer. Dette kan f.eks. være at noen endrer til-kontonummeret når du sender inn et betalingsoppdrag i nettbanken, eller at en fil ikke lar seg åpne pga. en lagringsfeil på disken. Dette omtales som integritet.
  • Sikre at alle parter er de som de utgir seg for å være, f.eks. at nettsiden du besøker, er den nettsiden du mente å besøke, og ikke en identisk kopi. Dette omtales som autentisering.
  • Forhindre at noen får benyttet ressurser de egentlig ikke har adgang
    til. Et eksempel på dette er at du kun skal ha adgang til din egen kontoinformasjon i nettbanken. Dette omtales som tilgangskontroll.
  • Det skal ikke være mulig å påstå at man ikke har gjort noe man har gjort, og at man har gjort noe man ikke har gjort. Dette gjelder f.eks. om man sender en uheldig e-post eller glemmer å overføre penger i nettbanken. Dette omtales som ikke-fornektelse (eng.: nonrepudiation).
  • Vi skal alltid ha tilgang på de data, applikasjoner og kommunikasjonskanaler som vi ønsker. Dette omtales som tilgjengelighet.

Det vi kaller sikkerhetsmekanismene, er de verktøyene som bygger opp under sikkerhetstjenestene vi ønsker. Her kan vi f.eks. nevne innlogging, backup, logging osv.

Du har garantert hørt om datavirus, men det finnes ganske mange typer ondsinnet programvare, og datavirus er kun en av disse. Som en samlebetegnelse kalles disse for malware eller skadevare (malicious software). Felles for dem alle er at de ønsker å utføre noe med dataressurser som eieren ikke ville gitt tillatelse til. Man kan få malware som en del av programmer og dokumenter man laster ned fra nettet, eller som man mottar av andre på for eksempel en minnepinne. Mange typer malware er også i stand til å spre seg selv gjennom e-post, fildelingsnettverk og sosiale medier. I noen tilfeller vil det være nok å besøke en nettside med en nettleser som ikke er oppdatert mot kjente sikkerhetshull for å bli infisert. Jeg vil her prøve å gi en kort oversikt over noen begreper og grupper innenfor temaet malware.

Et datavirus kjennetegnes ved at det er programkode som infiltrerer koden i programmer og enkelte typer dokumenter (som inneholder programkode). Hver gang disse programmene og dokumentene så blir startet, kopierer viruset seg over i nye programkoder i filer den finner på din maskin og tilkoblede enheter (nettverksdisker, USB-minnepinner osv.). Når viruset har spredd seg tilstrekkelig eller det har gått en viss tid, starter så den ondsinnede delen av koden som kan gjøre alt fra å vise en propagandamelding til å gjøre maskinen din totalt ubrukelig. Det er viktig at viruset lever noe tid i «det skjulte» før det bryter ut, slik at det rekker å spre seg til flere maskiner før din egen maskin sier takk for seg. Det er ikke vanskelig å se hvorfor man benytter begrepet virus om slik kode. Sammenligner vi med virus og celler i en levende organisme, ser vi at det er akkurat samme strategi de legger til grunn for å spre seg.

En orm kan minne mye om et datavirus, men er ikke avhengig av å ha en programfil som vert. En orm sprer seg også helt på egen hånd, uavhengig av om man starter programmer eller ikke. En orm benytter Internett (i hovedsak e-post og sosiale tjenester) og lokale nettverk for å spre seg fra maskin til maskin.

Dersom ondsinnet programvare skjuler seg i applikasjoner som vi faktisk ønsker å benytte, kalles det for trojanere. Programmet fungerer som det skal, og virker ikke mistenkelig, men i bakgrunnen utføres en ekstra operasjon som vi ikke er klar over. Det kan være at trojaneren var en skjult del av programmet da vi lastet det ned, eller at den har infiltrert programmet i ettertid. Trojanere kan minne om datavirus, men skiller seg ved at den kun tar over ett bestemt program, at den ikke spres i samme omfang, og at den i mange tilfeller er en del av programvaren helt fra leverandøren.

Spyware er programvare som tilsynelatende gjør en fornuftig jobb, men som i bakgrunnen står og samler inn informasjon fra din maskin og sender ut på nettet. Det som sendes ut fra din maskin, kan være dokumenter, tastetrykk (ofte begrenset til ting som minner om brukernavn/passord, kredittkortnummer osv.), skjermbilder, opptak fra webcam eller mikrofon, historikken til nettleseren, kopi av mailer du mottar/sender, osv. Spyware kan anses for å være en undergruppe av trojanere, selv om man pleier å omtale det som en egen type malware. Brukere har ofte også tillatt at programmet skal få sende informasjon ut på nettet i din brannmur da det virket fornuftig at programmet trengte Internettilgang.

Ved å åpne en bakdør opprettes det en skjult måte å komme inn i ditt datasystem på. Dette kan f.eks. gjøres ved å endre programkoden bak innloggingen på en maskin eller tjeneste slik at et spesielt brukernavn/passord alltid er tillatt selv om ikke dette brukernavnet vises i lista over systemets kontoer.

Programvare som endrer grunnfunksjonene i operativsystemet eller i maskinvaren og dermed bidrar til å skjule seg selv og annen malware, kalles rootkits. Et eksempel kan være å endre koden som ligger bak filutforskeren, slik at den aldri vil vise de filene som utgjør malwaren. Benyttes din maskin som et skjulested for et kriminelt fildelingsnettverk, kan et rootkit endre visningen av informasjon slik at du ikke får noen mistanke om at noe er galt. Slik informasjon kan typisk være ledig diskplass, systemprosesser som kjører, og belastning av nettverket.

Botnett

En ny type sikkerhetstrussel som vi har fått de seinere årene, kalles botnett. Ved hjelp av ulike spredningsteknikker fra malware, kan maskinen din bli infisert med ondsinnet kode som kan gjøre maskinen din til medlem av et større kriminelt nettverk.

Du vil ikke merke noe til det, men din maskin står kontinuerlig og sjekker opp mot kontrollmaskiner i botnett,  om det er noen oppgaver den skal utføre. 

Inntil den får en slik beskjed, vil maskinen oppføre seg helt normalt og omtales som en zombie. 

Plutselig en dag kan imidlertid din maskin bli brukt som en del av et større angrep for å overbelaste en server. Andre ganger kan prosessoren i maskinen din bli benyttet for å knekke krypteringsnøkler eller kopisperrer. Botnett benyttes også for å sende ut SPAM, og dette kan være en meget god inntektskilde for personene bak botnettet. 

Alt dette kan skje uten at du merker noe til det, og operasjonene kamufleres som oftest via rootkits. En av de store farene med botnett, er at din maskin tilsynelatende vil stå bak angrepet eller utsendelsen av SPAM. I verste fall, kan det bli du, som må bevise at du er uskyldig i en rettssak.

De som administrerer og står bak botnettene, selger ofte botnettets tjenester til andre kriminelle, som ikke er i stand til å gjøre slike ting selv.

Ingen er kjent med omfanget til slike botnet, men gjetninger går f.eks. ut på at det mest kjente botnettet, også kalt conficker, bestod av over 10 millioner infiserte maskiner på det meste, og blant annet var i stand til å sende ut flere milliarder SPAM hver dag.

Malware i mobiltelefonen

I dag, kan vi for de fleste mobiltelefoner, laste ned nye applikasjoner og verktøy fra mange ulike kilder på nettet. 

I tillegg kan mobiltelefoner både surfe på nett og motta e-post med vedlegg. Dette har gjort mobiltelefonen til et mål for malware.

Vi har foreløpig bare sett begynnelsen på denne trenden, men allikevel er det mengder av tilfeller, der mobiltelefoner er blitt utsatt for tradisjonelle angrep som f.eks. får telefonen til å nekte å starte.

Det som gjør angrep på mobiltelefonen kritisk, er all den informasjonen de som tar over telefonen får tilgang til å hente ut.

De kan lese anropslogger, avlytte samtaler, hente ut eller endre kalendere osv. Disse dataene kan så sendes til den kriminelle, over for eksempel WLAN eller mobildata, uten at telefonens eier merker det.

I tillegg har man tilgang til å overstyre mobilens kamera og mikrofon, slik at man faktisk kan benytte mobilen til avlytting eller spionering, uten at brukeren er klar over det. 

Koblet sammen med telefonens GPS-data, kan man drive avansert overvåking av mobilens eier.

Hoax

En hoax, er en annen type sikkerhetstrussel, der man mottar falske advarsler om malware. Dette kan f.eks. være advarsler i form av kjedebrev på e-post, sosiale tjenester, men også f.eks. små programmer eller nettannonser, som forteller deg at de har oppdaget at du har et problem.

Disse hoaxene kan ha flere hensikter. Noen ganger, ønsker personene bak, bare å skremme eller fremstå som om de vet noe ikke andre vet. 

Mer alvorlig er det når slike hoaxer lurer deg til å foreta endringer i systemet, eller laste ned programvare som skal fikse problemet. Slike nedlastinger, vil i seg selv da ofte være en malware. 

Det viser seg at folk lett går på slike hoax-meldinger, da de stoler blindt på de personene, som tilsynelatende har oppdaget at man har et problem, man ikke engang visste om selv. 

Heldigvis finnes det lister over slike hoaxer på nettet, som man bør sjekke e-post og advarsler opp mot. I tillegg bør man være svært forsiktig med å følge fremgangsmåter, eller laste ned programvarefikser som andre prøver å pushe på deg.

Hacking

Vi kan ikke stereotype en hacker, da det finnes mange ulike typer av hackere. Det er ikke noen formell og vedtatt inndeling av dem, men vi prøver allikevel her å lage en slags inndeling. Flere av kategoriene er overlappende, og inndelingen gjøres på bakgrunn av mange ulike faktorer, slik som kunnskapsnivå og motivasjon. 

White hat hackere: Er ofte ansatt eller innleid for å teste en bedrifts sikkerhetssystemer, og er utdannede sikkerhetseksperter. Alle knep er imidlertid tillatt, og det er få i bedriftene som vet at disse skal angripe.

Gray hat hackere: Tar på seg en «white hat»-rolle på egen hånd uten å bli spurt, men gjør det i en god tro på at de «redder verden». Det er ofte disse personene som avslører sikkerhetshull i operativsystemer og nettlesere. De er mer opptatt av brukerne, enn bedriftene bak systemene, og driver ofte med utpressing i form av «dersom dere ikke fikser dette sikkerhetshullet innen et visst antall dager, så offentliggjør vi informasjonen om feilen». De motiveres også ofte av å se hva de klarer å få til.

Black hat hackere: Disse utfører handlinger for egen glede eller økonomisk gevinst. De bryr seg lite om at det går utover andre brukere og leverandører. Det er disse personene som oftest står bak malware og tapping av data for ID-tyveri. I motsetning til gray hat hackere prøver disse å holde informasjon om sikkerhetshull osv. skjult i kriminelle nettverk.

Script kiddies: Er som oftest personer med liten kunnskap som benytter ferdiglagede verktøy. Ofte benyttes slike verktøy uten at man er klar over hvor alvorlig dette er, og hvilke konsekvenser det kan få. Script kiddies motiveres av å teste ut hva som går an, og er opptatt av å oppnå status.

Hacktivist: Er personer som utnytter hacking for å fremme det de tror på. Motivasjonen er derfor lik den vi ser hos miljøaktivister og politiske aktivister i nyhetsbildet ellers. De ser på handlingene sine som at de hacker systemene til «fienden», og publisitet for sin sak er en del av målet.

En annen inndelingsmodell skiller mellom hackere og crackere.

Hacker: Meget dyktig. Har god forståelse og er ofte mest motivert av å finne ut «om det går an», og av å oppnå status på bakgrunn av det man har fått til.

Cracker:  Ofte et forholdsvis lavt kunnskapsnivå og benytter andres metoder. Motivert av resultatet og har ofte økonomiske hensikter.

Det er overraskende hvilke personer som er hackere, og som begår disse kriminelle handlingene. Det er sjelden de personene som man tenker på som tunge kriminelle ellers, men mer personer som kunne glidd inn i betegnelsen «hvitsnippforbrytere». En stor del av hackerne i dag opererer individuelt, men utveksler informasjon og selger opplysninger seg imellom. Trenden er imidlertid at stadig flere av dataangrepene kan knyttes til mafialignende organisasjoner.

Det er også interessant å se på hvorfor dataangrep er såpass enkelt og utbredt i forhold til vanlig kriminalitiet. 

Ser vi på avstand, kan en person nå potensielle ofre over hele verden. Internett har heller ingen overordnede regler på tvers av landegrenser, så en hacker kan utføre angrepet fra et land med dårlig lovgivning og rettsvesen.

Ser vi på automasjon, gjør Maskinkraften at automatiske programmer kan forsøke å svindle hundretusenvis av brukere samtidig, og om kun 0,1% går på, har man allikevel oppnådd et kjemperesultat. Dette er f.eks. tilfellet med svindel i SPAM.

Teknologisk spredning, er etter hvert som hackere lager verktøy, spres disse i en enorm hastighet slik at alle hackere nærmest øyeblikkelig får nye muligheter. Det tar mye lengre tid å få laget og distribuert sikkerhetsfikser til brukerne.

Det er lett å skjule spor. Digital informasjon lar seg avlytte og kopiere uten noen fysiske spor slik det ofte blir om man trykker falske sedler eller driver med skimming av bankkort. Selv endring av digital informasjon etterlater få spor i motsetning til f.eks. å forfalske et papirvitnemål. Her finnes det mange mekanismer slik som logging osv., men også disse kan dyktige hackere manipulere til ikke å vise angrepet.

De møter aldri offeret. Det at man aldri ser offeret i øynene slik som ved f.eks. bankran, gjør at man får mye mindre problemer med samvittigheten. For en hacker er offeret bare et «dårlig sikret system». Dette er også en av grunnene til at mange, selv om det er helt feil, anser hacking for å være «snill» kriminalitet.

Hold deg oppdatert på nyheter som dette

KeepSmiling lager profesjonelle nettsider, nettbutikker og produserer digitalt innhold for din virksomhet.

Hold virksomheten din trygg, og beskytt dokumenter og la kollegaer samarbeide enkelt og effektivt med backup fra KeepSmiling.

For mange bedrifter er vi også IT avdelingen, prøv oss du også!

Få nyheter, tips og tilbud

Direkte i din innboks

Hold deg oppdatert

Mediaproduksjon

Videoproduksjon som reklamevideo, instruksjonsvideo og firmapresentasjon med mer.

Les mer

Nettside og nettbutikk

Profesjonell nettbutikk og nettside til din virksomhet med moderne design og gode brukeropplevelser

Les mer

IT-avdeling

Sett bort IT-driften av virksomheten din og reduser kostnader ved å minimere “brannslukking” fra IT-personell.

Les mer

Skylagring

Med skybasert backup fra KeepSmiling er alle bedriftens filer lagret i Norge under strenge personvernlover.

Les mer

Gjenbruk

Har du overflødig IT utstyr som støver ned og tar opp plass? KeepSmiling resirkulerer trygt og sikkert.

Les mer

Katastrofe gjenoppretting

Sikkerhetskopiering og katastofegjenoppretting for Windows, Linux eller blandet IT-miljø.

Les mer

Dronepilot

Dronepilot som er godkjent av Luftfartstilsynet. Foto og film til industri, offentlig og privat

Les mer

IT Support

Rask fjernstøtte support for deg som bedriftskunde. Løser IT utfordringer som om vi er tilstede.

Les mer

Nylig laget