Technische Grundlagen des Internets

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Thema:

technische Grundlagen des Internets

1. Einleitung

Das Internet ist ein großes Netzwerk von Computern, die miteinander kommunizieren und Daten austauschen können. Der Begriff Internet ist eine Abkürzung aus dem englischen für "international network". Das Internet ist ein Zusammenschluß von mehreren kleineren Netzwerken, in erster Linie von Universitäten und amerikanischen Regierungsbehörden. In den letzten 5 Jahren kamen aber überwiegend kommerzielle und private Anwender hinzu.

2. Entstehung und Geschichte

In den 60er Jahren kam das Amerikanische Militär auf die Idee, ein nationalweites Computernetzwerk zu gründen. Ziel des Netzwerkes sollte es sein, daß es im Kriegsfall beim Ausfall von einzelnen Rechnern trotzdem noch möglichst voll funktionsfähig ist.

Mitte der 60er hatte Paul Baran von der Rand Corporation die Idee, die einzelnen Daten in kleine Pakete zu zerlegen und zu adressieren und sie ihren Weg alleine suchen zu lassen. Am Ziel sollen sie dann wieder zusammengesetzt werden.

gab dann die Advanced Research Projects Agency (ARPA) des US-Verteidigungsministeriums den Aufbau eines solchen Netzes in Auftrag.

Zunächst wurde das Netz, was in der Anfangsphase aus 4 Knoten bestand, sowohl von Universitäten als auch von Militärischen Institutionen genutzt.

In den 70ern entwickelten sich neben dem ARPANET noch das Unix to Unix Copy (UUCP), das Usenet (Diskussionsforum, daß heute noch Teil des Internets ist) und das Because It's Time Network (BITNET).

waren es dann bereits 111 Knoten im ARPANET

Anfang der 80er hat man sich dann überlegt, die Netze zusammen zu fassen, bzw. alle mit ein und derselben Sprache kommunizieren zu lassen, so daß man dann von dem einen Netz zu einem anderen Netz kommen kann und untereinander Daten austauschen kann. Also entwickelte die ARPA ein Protokoll, eine Reihe von Befehlen und Regeln: Das Transmission Control Protocol / Internet Protocol ( 3.1 TCP/IP).

wurde das National Science Foundation Network (NSFNET) gegründet, um durch leistungsfähigere Rechenzentren und Datenübertragungsleitungen den Datentransfer zu gewährleisten und zu verbessern.

Ende der 80er schlossen sich dann unter diesem Deckmantel die meisten anderen Netzwerke hier zusammen und formen damit das heutige Internet.

Der Riesenboom des Internets begann wohl erst in den 90ern, nachdem man begann, Informationen und Daten graphisch anschaulicher zu gestalten. Dieser Bereich des Internets ist allgemeinhin als World Wide Web (WWW) bekannt. Die Informationen werden mit Hilfe der Hyper Text Markup Language ( HTML) optisch ansprechend gestaltet.

Bis Heute (Stand 7/97) sind etwa 19,54 Millionen Knoten am Internet beteiligt, verteilt auf etwa 1,3 Millionen Netzwerke. Der Zuwachs an Knoten (Hosts) betrug in den letzten Jahren knapp 10% pro Monat.

3. Kommunikation

3.1 Das TCP/IP -Protokoll

Wie bereits erwähnt, wurde Anfang der 80er das Transmission Control Protocol / Internet Protocol als einheitliche Datentransfersprache im Internet entwickelt. Im Gegensatz zum Namen ist die Funktion der beiden Protokolle im Prinzip recht einfach:

Das IP nimmt Dateien einfach auseinander, unterteilt es also in kleinere und handlichere Pakete und adressiert sie mit der Zieladresse, wo die Pakete hinsollen. Am Ziel setzt es die Datei wieder zusammen. Unwichtig ist dabei die Reihenfolge, wie die Pakete eintreffen, am Ende werden sie wieder richtig zusammengesetzt.

Das TCP sorgt dann dafür, das jedes einzelne Paket über irgendeinen Weg zu dem Bestimmungsort kommt. Dabei gibt es keine vorgefertigten Streckenpläne. Es kann also durchaus sein, daß Paket 1 über Punkt C und G nach Punkt Z gelangt, während Paket 2 sich den Weg über Punkt A, B, E und F nach Z bahnt.

Die Adressierung ist bei Computern bekanntlich einfacher mit Zahlen, also bestehen die Adressen aus 4 Byte langen Zahlen, die nach jedem Byte durch einen Punkt voneinander getrennt sind.

z.B.: 195.63.159.128

3.1.1 Die IP-Adresse

Diese Adresse setzt sich aus einer Netzwerknummer und einer Hostnummer zusammen. Die Netzwerknummer wird von einer internationalen Organisation in Amerika vergeben (Network Information Center [NIC]), wobei in 3 verschiedene Netzwerktypen (bzw. Klassen) unterteilt wird:

Es können allerdings nicht alle Zahlen von 0-255 in der IP-Adressse vergeben werden, da sie für andere Protokolle oder Funktionen im Internet benötigt werden. Dazu zählen die Zahlen 255 und 127.

Unser Beispiel Rechner (mit der IP-Adresse: 195.63.159.128) stammt also aus einem Klasse-C Netzwerk. Der Netzwerkverwalter darf die Nummern 1-255 in der letzten Stelle der IP-Adresse vergeben.

Die Frankfurter Universität (z.B. Der Mail-Server: 141.2.149.178) gehört zu einem Klasse-B Netzwerk.

3.1.2 Das DNS

Zahlen sind bekanntlich für einen Menschen schwerer zu behalten, als Namen. Also entwickelte man das Domain-Name-System (DNS), daß IP-Adresse in Namen umwandelt. Das DNS ist ebenfalls in 3 Klassen unterteilt, nur diesmal im Gegensatz zur IP-Adresse von Hinten:

Top-Level-Domain (Aussage über Land oder Organisationsform)

Domain (Name des Systems)

Subdomain (Rechnername im System)

Der Rechner main.jugendnetz-ffm.de zum Beispiel kommt aus Deutschland (de), gehört zum Jugendnetz-Frankfurt und heißt main.

Für jedes Land gibt es eine zweistellige Kurzform: Hier ein paar Beispiele

Neben den Länderkürzeln gibt es auch noch dreistellige Kurzformen für die Organisationsform des Netzbetreibers:

3.2 Weitere Kommunikationsprotokolle

Neben dem TCP/IP gibt es noch viele weitere Protokolle, hier nun ein Auszug aus den wichtigsten weiteren Protokollen im Internet:

4. Wie gelange ich ins Internet?

Nach vielem theoretischen gefasel jetzt noch etwas praktisches, für alle, die gerne die heute gewonnenen Kenntnisse in die Praxis umsetzen möchten.

4.1 Was brauche ich dazu?

Einen PC, der nach Möglichkeit in der Nähe eines Telefones steht.

Ein Modem (Modulator/Demodulator), welches die Verbindung zwischen Telefonleitung und Computer übernimmt. (Das ganze geht auch mit einer ISDN-Karte, wenn man zu Hause einen ISDN-Telefonanschluß hat, aber ich beschränke mich mal in meinem Beispiel auf normale Gegebenheiten)

Einen Service-Provider; dieser stellt Dir seinen Internet-Knoten zur Verfügung, bietet Dir Platz auf seinem, die ganze Zeit im Netz befindlichen Computer (Server) und stellt Dir eine Telefonnummer zur Verfügung, die Du anrufen kannst, wenn Du ins Internet willst. Für uns Liebigschüler eignet sich da derzeit die Uni-Frankfurt, die uns das kostenlos zur Verfügung stellt, ansonsten mußt Du zu CompuServ, AOL, GermanyNet, oder wie sie alle heißen, gehen, die verlangen aber Geld dafür!

Die nötige Software, die Du Dir entweder käufst, oder bei Freunden Dir ausleihst oder bei Bekannten aus dem Internet ziehst. Dazu zählen folgende Programme: eines das das Modem unterstützt (ein sogenanntes Socket-Programm), ein e-Mail Program, um e-Mails zu schreiben und zu verschicken, einen Browser, mit dem man sich die Webseiten ansehen kann, also für jeden Internet-Dienst ein weiteres Programm.

4.2 Vorgehensweise

Das Programm, mit dem Du Dein Modem verwaltest, kann entweder das DFÜ-Netzwerk von Windows 95 sein (serienmäßig dabei) oder für Windows 3.1x Trumpet Winsock. Diesen Programmen teilt man nun mit, welche Telefonnummer das Modem anwählen soll (Bei der Uni: 79 82 01 23). Nachdem das Modem die Verbindung aufgebaut hat, fragt der Uni-Rechner nach Deiner Identifikation. Man muß schon ein angemeldeter Teilnehmer sein, weil ja sonst jeder ankommen könnte. Damit Du sichergehen kannst, daß Deine Identifikation (auch Login genannt) wirklich nur von Dir genutzt wird und Deine e-Mails auch nur Du lesen kannst, besitzt Du neben Deinem Login auch noch ein Passwort, welches nach Möglichkeit nur Dir bekannt ist.

Nach dieser Anmeldungsprozedur kannst Du serven, e-Mails abrufen, chatten, news lesen