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~7 min · Stefan Huber · 9. Juni 2021

Grundlagen des Internets

Die Grundlage eines weltweit verntzten Netzwerks wurde in den 1960er Jahren geschaffen. Die wesentlichen Ideen der Dezentralisierung und dem Zugang zu diesem Netz sind jedoch nach wie vor unverändert.

Digitale Kommunikation

digital

Vom Lateinischen: «digitus» → Finger. Digital meint eine (mit den Fingern) abzählbare Einordnung von Dingen.

Computer

Abgeleitet vom englischen Verb «to compute». Ausgehend vom Lateinischen: computare → «berechnen».

Die Entwicklung der modernen elektronischen Digitalrechner begann in den 1930er Jahren (Atanasoff-Berry-Computer, Z1, ... ). Aufgaben, die zuvor manuell oder mit Lochkartenmaschinen erledigt wurden, wurden mehr und mehr mit Computern unterstützt oder abgelöst. Waren es in den Anfängen noch sehr einfache matemathische Aufgaben, so kam die Speicherung, Verarbeitung und Übermittlung von menschlicher Sprache/Kommunikation sehr Schnell dazu. 1963 kam die erste grosse Standardisierung eines Zeichensatzes zum Informationsaustausch (ASCII). Durch die wachesende Verbreitung der Home-Computer (Personal Computer) in den 1980er Jahren nahm die Kommunikation über (lokale) Netzwerke oder Datenträger zu.

Geschichte des Internets

Tim Berners-Lee

Tim Berners-Lee 2012 Gilt als der Erfinder des World Wide Webs und hat am CERN in Genf die erste Website erstellt.

Ab den frühen 1960er Jahren wurden für Grossrechner Konzepte und Techniken entworfen, die Kommunikation über eine abgeschlossene Recheneinheit hinweg ermöglichen. So wurde zuerst in militärischen Forshungsprojekten die Machbarkeit erprobt und später über akademische Forschungsförderung durch den Staat weiter unterstützt. Durch die politische Situation (Kalter Krieg) angefeuert wurden Konzepte angedacht, die auch bei Störungen im Netzwerk (z. B. Nukleareangriffe) nicht zu einem Totalausfall führen und die bis anhin zentralen und fehlerintolerante Systeme wichen einer dezentrale Struktur, die sich je nach Netzzustand selber regulieren kann.
Das ARPAnet (Advanced Research Projects Agency Network) wurde vom US-Verteidigungsministerium in Auftrag gegeben und vernetzte 1969 die ersten Rechner an vier verschiedenen Universitäten in den USA. Bereits 1973 waren es 35 Hosts und im Jahr 1982 wurde auf das bis heute eingesetzte und wesentlich robusteres und flexiebleres Kommunikationsprotokoll TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) umgestellt, was gleichzeitig auch den Namen «Internet» endgültig zementierte. Als im Jahr 1992 das Internet auch für kommerzielle Unternehmen und somit auch Endkunden freigegeben wurde, ging die Anzahl von am Netzwerk angeschlossenen Computer stetig nach oben.
Während in der westlichen Welt die durchdrinung des Internets bis mitte der 2000er Jahre vorwiegend kabelgebunden (Office & Home) statt fand, ist heute die mobile Nutzung verbreitet und ergänzend zu den heute üblichen Breitbandanschlüssen. Andere Kulturen und Regionen haben geringere Internet-Durchdringung (digitale Kluft) und haben teils geringe babelgebundene Anbindungen und vorwiegend mobile Internet-Zugänge (Smartphone).

Dotcom-Blase und Soziale Netzwerke

NASDAQ
(Technologie-Kurs USA)

Nasdaq Grosse Investitionen bis 2000 gefolgt von einem «Platzen der Blase».

Quelle: Nasdaq2 – Wikipedia

Durch die stetige technische Verbesserung und dem vermehrten Zugang von Privatpersonen (Kunden) zum Internet wurden viele Internet-Startups gegründet und ein Diversifikation der zur verfügung stehenden Inhalte und Dienstleistungen wurde stark voran getrieben. Das Internet wurde schnell auch von Investoren als Wachstumsmarkt erkannt und sowohl die Infrastruktur (Internetzugang, Computer, ...) wie auch darauf aufsetztende Dienste (Mailanbieter, Online Shops) wurden stark gefördert und mit Geld unterstütz. So wurde zwischen 1995 und 2000 ein wichtiger Grundstein für das zur verfügung stehende Angebot gelegt. Als im Frühjahr 2000 sich die Investoren schlagartig aus diesen Investitionen verabschiedeten (Dotcom-Blase) platzte vorerst auch die Idee, dass auf dem neu erschlossenen (virtuellen) Marktplatz unersättliche Gewinne warten würden. Die Branche, welche in den boomenden Jahren viel aufbauen konnte rutschte in eine Kriese. Ab mitte der 2000er Jahre wurde über neue Ideen und Konzepte der Vernetzung von Informationen und Personen über Facebook, Twitter und Ähnlichen ein weiterer Anreiz geschaffen das Internet näher in den Altag ein zu bauen. Mit dem Aufkommen von mobilen Endgeräten, die über Internetzugang verfügten, wurde ab etwa 2007 (iPhone) das Internet mehr und mehr ein stetiger Begleiter des Alltags.

Struktur des Internet

IP-Adressen

Jeder Host (Computer im Netz) erhält eine eigene IP-Adresse. Damit wird der Computer eindeutig ansprechbar.

Das Netzwerk über das die Computer zum «Internet» verbunden sind, funktioniert auch heute grösstenteils dezentral. Sowohl Endkunden des Internets, wie auch Services (Server) erhalten von einem Internet service provider (ISP) eine Leitung zum globalen Netzverbund. Zudem erhält jeder Benutzer gleichzeitig eine eindeutige Adresse (IP-Address), womit das angeschlossene Gerät im Netzwerk wieder zu finden ist. Über verschiedene Zwischenstationen kann nun der eine Computer Daten an eine andere Addresse senden. Dazwischen gibt es viele Möglichkeiten zur Verbindung und es wird für jedes Datenpaket einzeln eine Rute durch dieses Netzwerk gewählt um die im Moment best mögliche Verbindung zu wählen.

Der ISP (Internet service provider) entscheidet dann je nach seinen Kapazitäten, ob er mit einem Nachbar oder anderen Server sich direkt verbinden möchte (Kabel verlegen), um somit seinen Kunden eine möglichst gute Verbindung in das andere Netz zu gewährleisten. Dadurch entstehen allmählich zwischen nahen Knoten oder zwischen hoch frequentierten Knoten mehr Verbindungen und die Kapazität des gesamten Netzwerks wächst.

ISP Systematischer Aufbau des Internets

Dienste

Das «Internet» ist nur die Infrastruktur für Datenübertragung. Der Benutzer kann mit dem Internet mit hilfe von Anwendungen erst einen Nutzen erlangen, wenn auf dem Internet so genannte Dienste verfügbar sind. Solche Dienste sind zum Beispiel; Mail, WWW, DNS, FTP

Diensteanbieter (Server)

Ein Server bietet mit einem zuvor definierten Protokoll eine Dienstleistung oder einen Service an, der dem Benutzer eine gewisse Funktionalität ermöglicht. Um diese Dienstleistung zu erhalten muss die Gegenstelle über einen entsprechenden Client Verfügen.

Dienstenutzer (Client)

Um einen Dienst eines Servers zu nutzen, muss der Client das verwendete Protokoll verstehen können und sich mit dem Server über die Kommunikation einig sein. Kommt diese Übereinkunft zustande, so kann der Nutzer den Server als Dienstleister via Client benutzen.

URL

Bestandteile einer URL

TeilBedeutung
http://Angabe über das Protokoll
wwwSubdomain
testDomain
chTop-Level Domain
indexDateiname
htmlDateiendung

Viele Dienste im Internet sind über sogenannte URL (uniform resource locator) erreichbar. Diese URL enthalten angaben über das verwendete Protokoll, wie auch über die angefrage Resource (z.B. Datei). Da einmal pulizierte URLs verlinkt werden, empfiehlt es sich, URLs möglichst konstant zu halten und nicht mehr zu verändern («Cool URIs don't change» – Tim Berners-Lee).

Anzeigen einer Website

Ein Benutzer möchte die Website test.ch betrachten. Dafür sind folgende Schritte notwendig.

dns-host

Registrar und DNS

Jede Top-Level-Domain (Domain-Adresse) wird von einem so genannten Registrar an einen Halter vermietet. Die Miete ist im allgemeinen pro Jahr zu entrichten und der Anspruch auf die Domain verfällt bei nicht verlängertem Vertrag und kann an den nächsten Halter übergeben werden. Je nach Registrar können verschiedene Top-Level-Domains mit unterschiedlichen Endungen gebucht werden. Möchte man die Domain gezielt an einen neuen Halter überführen, so kann dies meist mit einem Transfer-Code ausgelöst werden. Je nach Registrar kann dies technisch unterschiedlich funktionieren.

Registrare in der Schweiz

Switch ist nicht mehr zuständig

Seit dem 1. Januar 2015 darf SWITCH keine .ch-Domain-Namen mehr direkt an die Kundinnen und Kunden verkaufen. Diese Aufgabe wurde – gemäss der neuen, per 2015 in Kraft getretenen Verordnung über die Internet-Domains – den Registraren übertragen.

Bis zum Jahr 2014 wurden alle .ch-Domains in der Schweiz von switch.ch registrier. Dieses Monopol ist nicht mehr aktiv und es gibt diverse Registrare, die berechtigt sind direkt ihren Kunden Domains mit der .ch-Endung zu verkaufen. Der übliche Preis liegt zwischen Fr. 10 und 20.– pro Jahr. Es gibt in der Schweiz eine neue .swiss Endung. Zu beachten ist gemäss BAKOM: «Gesuchsteller für einen .swiss Domain-Namen müssen eine ausreichende Verbindung zur Schweiz darlegen.»

DNS

Um von der Domain (für Menschen) auf eine IP-Adresse (für Computer) zu kommen braucht es DNS (Domain Name System). Technisch werden bei einer DNS–Abfrage (DNS lookup) im Hintergrund mehrere Aktionen ausgeführt, die sind für den Benutzer des DNS jedoch transparent.

dns-server Systematischer Aufbau vom DNS

Weiterführende Informationen

Erste Website

Domain-Namen mit .ch-Endung registrieren

Infos zu Domain-Namen mit .swiss-Endung

Domain-Namen mit diversen Endung registrieren

Mögliche Top-Level-Domains

IP-Adresse einer Domain finden

Halterinformationen zu einer Domain finden

Bedeutung und Wachstum von Technologien

Wichtige Linux/Unix-Befehle für DNS-Research





Dokumentgeschichte

Mai 2014: Erstellung
August 2015: Erweiterung
Februar 2017: Erweiterung
März 2017: Erweiterung
März 2018: Erweiterung
Oktober 2019: Überarbeitung