Grundlagen/Was ist das Internet?

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„Das Internet ist für uns alle Neuland!“
Angela Merkel, am 19.06.2013

Mancher mag drüber lachen, aber es ist trotzdem erstaunlich, wie das Internet in so kurzer Zeit das tägliche Leben durchdrungen und verändert hat.

Die erste Version der SELFHTML-Doku wollte zeigen, wie man Texte im Internet veröffentlicht. Heute beinhalten Webseiten auch multimediale Inhalte wie Bilder, Audio-Dateien und Videos.

Dabei besteht das Internet aber nicht nur aus Webseiten und E-Mails, sondern hat sich mit seinem offenen, dezentralen und robusten Standard der Datenübertragung auch in andere Bereiche ausgebreitet. Fand ursprünglich die Datenübertragung per Modem über analoge Telefonleitungen statt, werden heute die Telefongespräche mittels Voice over IP über digitale Leitungen und Router des Internets geschickt. Auch das Fernsehen wird zunehmend durch das Streaming von Videos über das Internet ersetzt.

Während vor 30 Jahren innovative Internetnutzer ihren Desktop-Computer mit der Welt verbanden, benutzen Digital Natives, die schon mit dem Internet aufgewachsen sind, parallel mehrere Computer wie Handys, Tablets oder Wearables wie SmartWatches, deren Daten per Internet synchronisiert werden. Damit diese Daten überall verfügbar sind, werden sie nicht mehr auf Festplatten oder gar Disketten, sondern in der Cloud, großen Serverfarmen, gespeichert.

Neben den Computern drängen aber auch andere Geräte ins Internet. Autos senden ihren Standort, Fehlermeldungen und vieles mehr; Rasenmäher, Staubasauger und Heizung werden vom SmartHome gesteuert. All diesen Vorgängen ist gemeinsam, dass bei ihnen die Protokolle und die Infrastruktur des Internets genutzt werden.

Infrastruktur

Das Internet ist ein weltumspannendes, dezentrales Daten-Netz aus Millionen verbundenen Computern und Computernetzwerken, die miteinander kommunizieren können. Prinzipiell kann jeder Computer, ob Smartphone, Tablet oder PC, ans Internet angeschlossen werden.[1]

"Karte" des Internets

Um einen Computer mit dem Internet zu verbinden, muss man eine Daten-, Telefon- oder Funkverbindung zu einem Internetdienstanbieter (engl. Internet Service Provider) aufbauen. Dieser Provider ist über Datenleitungen mit anderen Providern und Internet-Knoten verbunden, über die man auf Webseiten aus der ganzen Welt zugreifen kann.

Entstehung des Internet

Die Ursprünge des Internets liegen in den 1960er-Jahren. Während des Kalten Krieges suchte das US-Verteidigungsministerium nach Wegen, Daten auch bei Ausfällen einzelner Rechner oder Leitungen verfügbar zu halten. Daraus entstand die Idee eines dezentralen Netzwerks mit paketweiser Datenübertragung.

Ab 1969 vernetzte die Forschungsbehörde ARPA mehrere Großrechner im sogenannten ARPANET.[2]


Das ARPA-Net wurde bald auch für Wissenschaft und Forschung interessant. Forschende nutzten es, um Daten und Ergebnisse mit anderen Instituten auszutauschen. Anfangs gab es noch so viele unterschiedliche Netzwerkstandards, dass selten eine transparente Verbindung zwischen zwei Hosts aus verschiedenen lokalen Netzen ohne Probleme möglich war.

1973/74 entwickelten Robert Kahn und Vinton Cerf dafür TCP/IP.[3] Dieses Protokoll ermöglichte es, viele verschiedene Netzwerke zu verbinden. So entstand nach und nach das Internet, wie wir es heute kennen.

Client und Server

Das Internet verbindet also weltweit viele Rechner miteinander und ermöglicht den Austausch von Daten. Wie dieser Austausch konkret organisiert ist, erklärt das Client-Server-Prinzip: Ein Client stellt Anfragen, ein Server beantwortet sie.

Client Server.svg

Dein Webbrowser ist z.B. der Client, eine Webseite liegt auf einem Server. Wenn du eine Adresse eingibst, fragt der Client den Server nach einer Seite, und der Server schickt die Daten zurück.

Server sind Programme, die permanent darauf warten, dass eine Anfrage eintrifft, die ihren Dienst betreffen. So wartet etwa ein Web-Server darauf, dass Anfragen eintreffen, die Web-Seiten auf dem Server-Rechner abrufen wollen.

Dieses Client-Server-Prinzip trennt Aufgaben klar: Der Client kümmert sich um die Anzeige und Bedienung, der Server um Daten, Logik und Berechnungen. Dadurch können viele Clients gleichzeitig denselben Server nutzen. Das macht Systeme wie das Web, E-Mail oder Online-Spiele überhaupt erst skalierbar und zuverlässig. Um die Kommunikation zwischen Clients und Servern zu regeln, gibt es entsprechende Protokolle.

Protokolle

Um den Datenaustausch zwischen den unterschiedlichen Computern und Netzwerksystemen auch in Kriegszeiten zu gewährleisten, wurden für diesen Vorgang einheitliche Verfahrens- und Ablaufvorschriften, die sog. Protokolle, entwickelt.

IP (Internet Protocol)

Jeder Rechner im Internet besitzt eine IP-Adresse und ist dadurch eindeutig identifizierbar. Eine solche Adresse besteht bei IPV4 aus 32 Bit, die in vier durch Punkte getrennte Zahlen zwischen 0 und 255 dargestellt werden (gepunktete Dezimalform), oder bei IPV6 durch acht Vierergruppen von hexadezimalen Digits, also 8×16 = 128 Bit. Die einzelnen Gruppen werden hier durch Doppelpunkte getrennt. 

127.0.0.1. 

2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7344

127.0.0.1 ist die IP-Adresse, mit der der localhost – der eigene Rechner im lokalen Netzwerk aufgerufen wird.

Da man sich solche Nummern schlecht merken kann, werden diesen Zahlen durch das Domain Name System (DNS) zusätzlich Namen zugeordnet. Die DNS-Adressen werden von speziellen Rechnern im Internet, den Name-Servern, automatisch in IP-Adressen umgewandelt.

DNS (Domain Name System)

Ein Domainname besteht aus mehreren, durch Punkt getrennten Labels. Er wird immer von rechts nach links gelesen und ausgewertet. Am wichtigsten ist die Top Level Domain, ein Buchstabenkürzel, das das Land (oder eine weltweite Organisation) kennzeichnet. Danach kommt der eigentliche Name. 

selfhtml.org

spiegel.de

Vorteile der Domains:

  • leichter zu merken
  • aussagekräftiger z. B. www.selfhtml.org => Webseite, bei der es um das Erstellen von HTML-Dokumenten geht
  • langlebiger. Bei einem Providerwechsel ändert sich die IP, der Domainname bleibt jedoch identisch
  • Pro IP können viele Domains laufen

Für technisch Interessierte:

  • IP gehört im OSI-Schichtenmodell zur Schicht 3 (Network).
  • Domains gehören hingegen zur Schicht 7 (Application).

→ Grundlagen/Namensauflösung im Domain Name System

URL

Jede auf einem Internet-Rechner gespeicherte Datei besitzt eine weltweit eindeutige Adresse, den Universellen Resourcenlokalisierer, kurz URL (Uniform Resource Locator).

Der URL besteht aus dem Übertragungsprotokoll, z. B. https:, gefolgt von //,

der Adresse des Rechners, z. B. wiki.selfhtml.org, gefolgt von /,

evtl. dem Pfad und dem Namen der Datei, z. B. index.html.

TCP/IP

Da Texte, Bilder und Videos oft aus zu großen Dateien bestehen, werden sie für den Transport mit dem TCP/IP-Protokoll in Datenpakete zerlegt und dann verschickt.

Datentransport in Paketen mithilfe des TCP/IP-Protokolls

Dabei nehmen die Pakete nicht den direkten Weg, sondern werden je nach Verfügbarkeit zwischen den einzelnen Internet-Knoten hin und her geroutet (deshalb der engl. Begriff: Router). So läuft ein Großteil „innerdeutscher“ E-Mails und Seiten-, bzw. Suchanfragen über Router, die im Ausland stehen.

Damit die Datenpakete wiederauffindbar sind, bestehen sie immer aus zwei Teilen, dem Header und der Nutzlast (payload). Die Nutzlast enthält die zu übertragenden Daten, die wiederum Protokollinformationen der Anwendungsschicht wie HTTP oder FTP entsprechen können. Der Header enthält für die Kommunikation erforderliche Daten sowie die Dateiformat-beschreibende Information.

Siehe auch: Einstieg in HTTP (Seitenaufrufe mit Request und Response)

Weblinks

  1. ↑ wdr: Wie funktioniert das Internet? Maus Sach- und Lachgeschichten
    Zugegebenermaßen ein Film für Vorschulkinder, aber trotzdem eine gute Einführung, die ohne Fremdwörter und Fachbegriffe auskommt!
  2. ↑ ARPANET (de.wikipedia.org)
  3. ↑ Wikipedia: Geschichte des TCP/IP Protokolls


Abgerufen am 29.12.2025
von "http://wiki.selfhtml.org/wiki/Grundlagen/Was_ist_das_Internet%3F"