Opa, wie funktioniert das Internet?. Horst Rittenbruch

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СКАЧАТЬ unverwechselbare Kennnummer haben, die man auch Adresse nennt. Wegen der riesigen Computeranzahl, im Netz befinden sich bereits über eine Milliarde Computer, ist die Adresse sehr groß, sie besteht natürlich aus Zahlen. Einzelheiten dazu behandeln wir im zweiten Teil, wenn wir uns mit der Anwendung beschäftigen. Einen so gewaltigen Nummernberg kann sich keiner merken.

       Im Handy habe ich die Telefonnummern mit den Namen gespeichert. So wie ihr früher brauche ich mir die Nummern schließlich nicht mehr zu merken. Das nennt ihr wohl technischen Fortschritt? Da wird die Technik mit den Computernummern wohl auch so etwas hinkriegen. Außerdem finde ich beim googeln ohnehin alles, was ich suche, ohne dass ich deinen Nummernberg durchflöhen muss, oder?

      Donnerwetter Nico, jetzt bist du schon weit vorgeprescht. Überlege mal, wie kommt die Telefonnummer mit den Namen in euer Handy?

       Aber Opa, das ist wirklich eine einfache Frage, die hat Papa natürlich eingetippt. Ich gebe zu, dass ich nicht weiß, wie das im Internet passiert, aber eins ist mir klar: Am Anfang muss das irgendjemand eintippen oder vielleicht auch mit technischen Geräten lesen.

      Sehr gut, ich freue mich, dass du so gut mitdenkst. Wie das geregelt wird, ist wieder Teil zwei, denn da sprechen wir über die Anwendung. Hier halten wir fest, dass es eine einheitlich aufgebaute, aber natürlich für jeden Computer eine andere Nummer oder Adresse gibt.

1.3. INTERNET

      Bisher haben wir uns in bekannten alten Bahnen bewegt; nun wird es langsam spannender, aber zunehmend auch etwas komplizierter. Wir erinnern uns, dass es überall Computer gibt: in allen Firmen, Behörden, Schulen und und und. Alle diese vielen Computer sind in einem internen Netz zusammengeschaltet. Dazu kommen die PCs und Handycomputer. Nach Angaben der Gartner Group, einer Beratung für Computereinsatz gibt es im Jahre 2013 fast zwei Milliarden Smartphones, 200 Millionen Tablet-PCs und über 300 Millionen PCs, wobei inzwischen mehr Tablet-PCs als PCs verkauft werden. Alle wollen miteinander verbunden und permanent im Netz aktiv sein. Die internen Netze werden nach und nach mit den externen Netzen verbunden. Kein Nutzer will lange Wartezeiten, alle wollen unabhängig von der Entfernung in der ganzen Welt überall herumspringen. Wir haben schon gelernt, dass es immer mehrere Wege geben muss, weil es bei jeder Technik manchmal Ausfälle gibt. Natürlich müssen auch die Computer, die du besuchst, einen Ersatz – technisch sagen wir ein Backup – in Gang setzen, wenn sie mal nicht mehr funktionieren.

      Ich erinnere mich, dass du mal erzählt hast, dass ihr in eurem Rechenzentrum zwei Großrechner und auch zwei Netzrechner für die Steuerung der Leitungen hattet. Wenn der Strom ausfällt, läuft aber trotzdem nichts und dann?

      Dann haben wir eine kurze Zeit mit großen Batterien weiter gearbeitet, die automatisch den Strom lieferten, so lange, bis wir unser Notstromaggregat angeworfen hatten. Die wichtigen Rechner im Netz müssen alle so abgesichert sein. Deswegen sind in den letzten Jahren riesige Rechenzentren entstanden. Wenn bei dir zu Hause der Computer kaputt ist, ist das vielleicht nicht ganz so schlimm. Oder doch? Inzwischen hat man sogar durch Gerichte festgestellt, dass das Internet zum täglichen Leben gehört.

      Ein Ausfall kann zu Ansprüchen an den Netzbetreiber führen. Nun haben die Ingenieure bei der Telekom und den anderen Netzanbietern noch ein Riesenproblem. Sie wissen niemals, wie viele Daten durch das Netz jagen und wie viele oder wie starke (dicke) Leitungen benötigt werden und wie sie überall eventuell eine Ersatzleitung zur Verfügung stellen können. Bei der zu Anfang erwähnten Leitungsvermittlung wird zwischen den Teilnehmern eine Leitung geschaltet und bleibt solange bestehen, bis das Telefonat oder auch die früher übliche blockweise Datenübertragung beendet ist. Dabei gibt es ja auch nur kurze Sprechpausen. Bei der Datenkommunikation ist das völlig anders. Es gibt mal eine riesige Datenmenge, dann wieder nur sehr wenige Übertragungen. Die Leitungen wären möglicherweise ganz schlecht ausgelastet oder überlastet. Es gibt eventuell riesige Stauprobleme.

       Dann bräuchte man, könnte ich mir denken, so etwas wie ein Verkehrsleitsystem.

      Richtig, Nico. Es kommt aber noch ein anderes Moment hinzu. Die ersten Rechnernetze entstanden in den USA zwischen den Computern in den Universitäten im Auftrag des amerikanischen Verteidigungsministeriums. Darin sollte natürlich keiner lauschen, also arbeitete man zusätzlich an Verschlüsselungssystemen. Und so ging 1969 eine erste Lösung dieser Probleme in Betrieb, die man »Arpanet« nannte und die heute als Keimzelle für das Internet gilt. Ingenieure sind oft sehr erfinderisch. Herausgekommen ist eine tolle Lösung, die man Paketvermittlung nennt.

       Macht man dabei aus all den Daten etwa Pakete?

      So ist es. Diese Technik ist im Kern sehr kompliziert, im Prinzip ähnelt sie der Paketauslieferung der Post, daher auch der Name. Die Post muss in Deutschland täglich mehrere Millionen Pakete über das ganze Land verteilen und bündelt sie in den einzelnen Regionen nach Transportrichtungen. Dann werden die Pakete mit großen Lkws in die über das ganze Land verteilte Unterzentren transportiert, dies zumeist über die schnellen Autobahnen. Wenn die Autobahn wegen eines Unfalls gesperrt ist, gibt es, wie du bestimmt schon erlebt hast, eine Umleitung. Das geht häufig über kleine Straßen, die auch anschließend benutzt werden müssen, wenn die Pakete in die kleinen Orte und in die Straßen gebracht werden müssen. Dazu werden die Pakete neu sortiert und mit kleineren Auslieferungswagen zur endgültigen Adresse gebracht. Also: In den großen und kleinen Verteilstellen werden die Adressen (meistens natürlich technisch) gelesen und die Pakete über Sortiermaschinen und Förderbänder auf die bereitstehenden Lkws transportiert. Dieses wird heute natürlich alles über Computerprogramme gesteuert, ich habe viel damit zu tun gehabt.

      Diese Verfahren haben sich die Netzingenieure und Telekomexperten als Vorlage genommen und sich überlegt, wie man die zu transportierenden Daten in Pakete, also in kleine Abschnitte aufteilen kann und mit welchen Steuerungsprogrammen die Teildaten, also die Pakete durch das Netz gejagt und wie sie wieder zusammengesetzt werden können.

       Gibt es im Netz auch Zwischenlager oder Unterzentren wie im Paketdienst?

      Gibt es. Die Datenpakete werden unabhängig voneinander über ganz verschiedene Zwischenstationen zum Empfänger geleitet. Bei jedem Stopp wird die Empfängeradresse des Paketes gelesen und mithilfe einer Routingtabelle geprüft, auf welcher Strecke das Paket die nächste Station am schnellsten erreichen kann.

       Opa, das ist sicher wieder die gleiche Logik wie beim Navisystem, nicht wahr?

      Genau. Die Paketvermittlung benutzt also keine fest geschalteten Leitungen wie wir das früher bei stark benutzten Wegen gemacht haben. Sie sucht sich immer neue freie Wege. Das geht auch deswegen so gut, weil die Datenautobahnen mehrere Übertragungen gleichzeitig bewerkstelligen können.

      Es ist klar, dass all diese Pakete Absender und Adresse benötigen, damit sie im Ankunftsort wieder zusammengesetzt werden können und, falls ein Fehler auftritt, zurück zum Absender geleitet werden können. In diesem Fall wird ein neuer Absendeversuch gestartet. Wenn eine Leitung die vielen Datenpakete nicht mehr schafft, errechnet ein Computer eine Umleitung, also eine neue Route. Daher heißen diese speziellen Computer auch Router. Sie befinden sich in den Knoten.

       Das klingt sehr einfach, wenngleich ich ahne, dass dahinter sehr ausgeklügelte Programme stehen. Die vielen Computer und die Netze sind nicht alle gleich, wenn ich zum Beispiel an japanische Entwicklungen denke, wie kriegt man das denn übereinander, das heißt, wie verstehen sich die unterschiedlichen Techniken?

      Nico, erinnerst du dich an die Diplomatie und deren Protokolle? Es ist äußerst mühsam, die vielen Techniker in den vielen Ländern zusammenzubringen, damit sie sich auf einheitliche Verfahren einigen. Techniker sind keine Politiker, also kriegen sie eine Lösung der Probleme über die СКАЧАТЬ