Übertragungstechnik im Internet

Unter einer Verbindung stellt man sich in der Regel ein stabiles Gebilde vor, etwa eine Telefonleitung, die direkt zwischen den beiden Teilnehmern verläuft und sich während dieser Zeit nicht ändert. Im Internet ist dies anders. Hier wird die zu übermittelnde Information in mehrere Datenpakete zerlegt, die einzeln auf die Reise geschickt werden und sich ihren Weg jeweils selbst suchen. Empfängt ein Rechner ein solches Paket, sieht er sich dessen Zieladresse an und entscheidet, ob er dieses Paket zu einem übergeordneten Verteilrechner oder einem untergeordnetem Zustellrechner weiterleiten soll. Hat er mehrere Maschinen zur Auswahl, entscheidet er sich für den seiner Ansicht nach schnellsten Verteilungsweg. So kann ein Datenpaket von Kiel nach Hannover durchaus einen Weg über München nehmen, wenn dieser günstig erscheint. Diese Übertragung mag zunächst etwas umständlich anmuten, hat aber den Vorteil, dass sich niemand über den genauen Aufbau des Verteilernetzes den Kopf zerbrechen muss und dieses Netz zudem auf Störungen sehr flexibel reagieren kann.

In Abbildung

ist eine (nicht der Realität entsprechende) Vernetzung dargestellt. Betrachten wir den Fall, dass ein Datenpaket von Flensburg nach München wandern soll. Jeder Knoten trifft nun für sich die Entscheidung, das Paket über die ihm am günstigsten erscheinende Verbindung zu schicken. In diesem Fall wäre also eine denkbare Strecke Flensburg-Kiel-Bremen-Frankfurt-München²⁴. Was passiert nun, wenn Frankfurt aus irgendeinem Grund (in der Regel seltener wegen eines Atombombenabwurfs sondern schlicht aus Überlastung) ausfällt? In diesem Fall könnte sich Bremen entscheiden, das Paket über Berlin zu schicken, wobei es Berlin seinerseits nach München weiterleitet.

Wie in diesem Beispiel weiterhin leicht klar wird, muss jeder Knoten auch eine ungefähre Ahnung davon haben, wohin er ein Paket mit einem bestimmten Ziel schicken soll. Sonst könnten Kreise entstehen, wenn beispielsweise Hamburg, Berlin und Bremen ihre Daten einfach im Uhrzeigersinn weiterreichen. Weiterhin ist dieses Beispielnetz auch nicht besonders gut gegen Ausfälle geschützt. Wenn Hamburg den Dienst quittiert, sind Kiel und Flensburg vom restlichen Netz abgeschnitten, während ein Wegfall von Berlin eine solche Lücke nicht reißen würde.

**Abbildung:** Beispieldiagramm für einen Datenfluss. Die Zahlen an den Kanten geben den Auslastungsgrad der entsprechenden Verbindung an, wobei ein höherer Wert einer langsameren Verbindung entspricht.
$\begin{figure}{%% Picture saved by xtexcad 2.4 \unitlength=0.500000pt \begin{pic... ...1){140.00}} \put(150.00,510.00){\line(1,-1){50.00}} \end{picture}} \end{figure}$

Damit ein Rechner im Netz erreichbar ist, braucht er eine IP-Adresse. Diese ist - ähnlich der Telefonnummer - eine mit einer Art Vorwahl versehene eindeutige Nummer, die aber für Menschen keine besondere Aussagekraft besitzt (wer würde der Zahl 134.245.5.1 ansehen, dass sie ein Terminal im Rechenzentrum der Uni Kiel beschreibt?). Aus diesem Grund wurden vielen dieser Adressen Namen wie z.B. www.uni-kiel.de zugeordnet - und die kann man sich schon bedeutend besser merken. Die Computer brauchen aber weiterhin den Zahlencode, etwa so, wie das Verteilsystem der Post über Postleitzahlen und nicht über Städtenamen organisiert ist. Damit also eine von einem Menschen eingegebene Klartextadresse in die IP-Nummer umgewandelt werden kann, gibt es spezielle zentrale Rechner, die eine solche Umwandlung vornehmen - die Nameserver.

Für die Aufstockung des Angebervokabulars hier noch ein paar Zusätze: Die letzte Kennung ( .de, .com , .gov etc.), die entweder über das Land oder die Netzzugehörigkeit des Rechners Auskunft gibt, nennt sich Top-Level-Domain, die davor stehende Kennung Domain und alles, was noch weiter davor kommt Sub-Domain. Hinter diesem Rechnernamen steht bei WWW-Adressen häufig noch ein Zugriffspfad auf die jeweils angeforderte Datei, etwa /~ ajoellen/Thesis/Penguin.html.

Eine sehr klare und detaillierte Beschreibung der Technik des Internet findet sich in [Sch99b].