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von
Alexander
Auer

Die Grundstruktur des Internet

Seit das Internet und speziell das WWW zu einem Massenmedium und -phänomen geworden ist, wird es auch von vielen Menschen genutzt, denen wenig über den technischen Hintergrund bekannt ist.
Für den normalen Anwender ist das meist auch gar nicht nötig, doch oft ist es hilfreich. Denn ein wenig Hintergrundwissen erleichtert das Verständnis für das Medium.


Startet man eine kleine Umfrage, so kommt heraus, daß die meisten Benutzer glauben, das Internet sei erst vor wenigen Jahren entstanden. Das ist nur zum Teil richtig, denn das WWW ist tatsächlich nicht viel älter als ein Jahrzehnt, während die eigentliche Vernetzung von miteinander kommunizierenden Großcomputern nun schon bald ein halbes Jahrhundert alt ist.
Zur Einführung ein kleiner historischer Abriss:

Kurze Geschichte des Internet
Die Geschichte des Internet nahm ihren Anfang Ende der 50er-Jahre. Damals wurden mit staatlicher Unterstützung Experimente zur Vernetzung von Computern finanziert. Diese Experimente wurden in den USA von der sogenannten "ARPA", der Advanced Research Projects Agency durchgeführt.
Der Gedanke, welcher der Vernetzung von Computern zu Grunde lag, basierte in erster Linie auf der Idee der Entwicklung eines militärischen Überwachungssystems, das auch nach dem Ausfall einzelner Teile dieses Systems (z.B. durch einen Atombombenabwurf) funktionstüchtig bleiben und die Übertragung von Daten ermöglichen sollte.
Doch diese Idee wurde auch bald von kommerzieller und wissenschaftlicher Seite aufgegriffen, da dadurch ein "Ressource sharing" ermöglicht wurde: Durch die Vernetzung mehrerer Computer, die geographisch voneinander weit entfernt liegen, wurde somit die Möglichkeit geschaffen, alle im Netz vorhandenen Ressourcen (Programme, Daten, Rechenleistung, ...) zu nutzen.
Um eine Kommunikation aller angeschlossenen Teilnehmer zu gewährleisten, war es nötig, ein einheitliches Übertragungsprotokoll zu finden. Dieses (heute noch verwendete) Protokoll ist TCP/IP (=Transmission Control Protocol /Internet Protocol). Es entstammte der gemeinsamen Forschung des NCL (Network Control Center) und des NIC (Network Information Center) aus den Jahren 1973/74. Das TCP/IP Protokoll garantierte also, daß alle angeschlossenen Computer die gleiche "Sprache" miteinander sprechen konnten. Zunehmend mehr universitäre Einrichtungen nahmen an dem Projekt teil, so daß es Anfang der 80er Jahren zu einer Spaltung des Netzes in einen miltiärischen und einen zivilen, universitären Teil kam.
Der große Durchbruch zum Massenmedium erfolgte 1989. In diesem Jahr entwickelte Tim Berners Lee am CERN Institut in der Schweiz das WWW als erste graphische Oberfläche für das bis dahin rein textbasierte Netz. Die ersten Browser, die das "Surfen" ermöglichten, folgten wenig später, nämlich 1991 mit Gopher und 1993 mit MOSAIC. Letzterer wurde von Marc Andreesen entwickelt, der ein Jahr später die Firma Netscape mitbegründete.
Seit Anfang der 90er Jahre weist das Internet exponentielles Wachstum an Benutzern und angeschlossenen Computern auf und schaffte endgültig den Sprung zum Massenmedium.

Das Grundprinzip
Die Grundstruktur des Internets ist ähnlich dem des Postsystems. Zum vergleich: Ein Brief der abgesendet wird, wird von Hauptpostamt zu Hauptpostamt transportiert und von dort zum endgültigen Empfänger. Dabei wird der Empfänger durch eine Postadresse definiert.
Ganz ähnlich im Netz: Es gibt einige wichtige Knotenpunkte, die untereinander in Verbindung stehen und für einen festgelegten Kreis von Empfängern zuständig sind. Die Pendant zur Postadresse ist die IP-Adresse, die "Internet Protocol"-Adresse. Diese besteht aus 4 Zahlengruppen im Bereich von 1 bis 255. Bsp. 212.236.86.4
Jeder Computer, der mit dem Netz verbunden ist, bekommt eine solche IP-Adresse zugewiesen. In der Praxis funktioniert das zumeist so, daß ein Provider eine größere Menge an solchen Adressen reserviert, über die er frei verfügen kann. Wenn man nun ins Netz einsteigt (also beim Provider 'einloggt'), bekommt man eine zu dem Zeitpunkt nicht in Verwendung stehende IP-Adresse zugewiesen. In diesem Fall spricht man von dynamischen IP-Adressen, da sich bei jedem neuerlichen Einstieg auch die zugewiesene Adresse ändert.
Adressen, die fix zugewiesen werden, nennt man daher auch statische IP-Adressen.
Durch dieses System ist es auch möglich, nachzuvollziehen, wer zu welchem Zeitpunkt welche Homepage aufgerufen hat (zumindest für den Seitenbetreiber). Panik ist jedoch keine angebracht, denn um eine Verbindung zwischen realer Person und IP-Adresse zu schaffen, ist man von der auskunftsfreudigkeit des jeweiligen Providers abhängig. Und der unterliegt dem Datenschutzgesetz. Nicht jeder Surfer wird also automatisch zum gläsernen Bürger.

Dokumente anfordern und empfangen
Um WWW-Seiten im Browser betrachten zu können, muss man wissen, wo diese Dokumente liegen. Also Servername (www.domain.com), Pfad (/Unterverzeichnis/) und Dateiname (datei.html).
Hinter jedem Domainnamen steckt eine eindeutige IP-Adresse. Nachdem sich aber kein Mensch bei der Unmenge an Domains mehr die dazugehörigen IP-Adressen merken kann, hat man Domainnamen eingeführt, sozusagen als Alias. Die IP 193.154.180.90 wird dadurch zur Adresse www.mailweb.at.
Die Aufgabe der Zuordnung Adresse und IP übernehmen die sogenannten Domain Name Server (DNS).
Will man nun eine Seite betrachten, so schickt der Browser nach erfolgter Adresseingabe eine Anfrage an den Provider ab. Der zuständige DNS überprüft, wo das angeforderte Dokument liegt und schickt die Anfrage an den nächsten zuständigen Knotenpunkt weiter, wo es wieder überprüft und weitergeleitet wird bis es den korrekten Server erreicht.
Die angeforderten Daten werden in Datenpakete zerlegt und an den Anforderer zurückgesandt. Um den Absender zu kennen, muss die IP-Adresse bei der Anforderung mitübergeben werden. Als eine Art frankiertes Rückkuvert sozusagen.
Wie erwähnt geht der Grundgedanke des Internet dahin, daß auch bei Ausfall einiger Knotenpunkte die Kommunikation weiter gewährleistet bleiben muss. D.h. die gesendeten Datenpakete müssen nicht alle den gleichen Weg nehmen, sondern die beteiligten Router wählen selbstständig den schnellsten und sichersten Weg. Dabei kann es vorkommen, daß nicht alle Daten Ihr Ziel erreichen. Gehen Pakete am Weg verloren, so spricht man von 'packet loss'. Jeder Sprung von einem Knotenpunkt zum nächsten wird als 'Hop' bezeichnet. Je weniger Hops für die Übermittlung benötigt werden, desto stabiler ist die Kommunikation.
Man kann die Route, die ein Datenpaket nehmen muss auch selbst zurückverfolgen. Unter Windows begibt man sich dafür in die MS-Dos Eingabeaufforderung und tippt den Befehl 'tracert www.yahoo.com' ein. Jeder Hop liefert eine Rückmeldung und die benötigte Antwortzeit wird ausgegeben.
Genauso kann man Server pingen (MS-Dos Box: ping www.yahoo.com). Dabei wird nur ein kurzes Signal ausgesandt, das überprüfen soll, ob der entsprechende Server überhaupt erreichbar ist und wie hoch der Datenverlust ist.

Tatsächlich ist die technische Seite der Internet-Kommunikation natürlich unglauch komplexer, als hier dargestellt. Alleine der Aufbau des TCP/IP Protokolls füllt hunderte Seiten starke Informatik Fachbücher.
Wer sich näher mit der Thematik beschäftigen will, findet auch (und vor allem) im Netz zahlreiche ausführliche Erklärungen, z.B. unter
http://de.dir.yahoo.com/Computer_und_Internet/Internet/Information_und_Dokumentation/


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