Grundlagen des Internets



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Grundlagen des Internets

Internet-Protokolle

Das Internet zeichnet sich dadurch aus, daß unabhängig vom physikalischen Medium, sei es Glasfaser, Kupfer, Funk oder Satellit, eine Kommunikation zwischen verschiedensten Rechnerarchitekturen ermöglicht wird. Dazu ist es notwendig, in einem Protokoll Regeln und Steuerkommandos zu standardisieren, die auf beiden Seiten verstanden werden. Das OSI-Referenzmodell (Open Systems Interconnection) der ISO (International Standards Organisation) teilt die für eine Kommunikation notwendigen Protokolle in 7 Schichten auf, bei denen jede Schicht lediglich auf die Dienste der direkt darunterliegenden Schicht zugreifen kann. Obwohl dieses Schema erst später entwickelt wurde, kann man diese Einteilung in etwa auch auf die Internet-Protokolle anwenden. Hier sorgt das TCP (Transmission Control Protocol) der Transportschicht dafür, daß die Protokolle der darüberliegenden Anwendungsschicht (z.B. SMTP für Electronic Mail, Telnet und FTP, mehr im Kapitel 3) eine gesicherte Verbindung zur Verfügung haben, ohne wissen zu müssen, auf welchem Weg die Daten transportiert werden.

Das TCP teilt die Daten in Pakete (,,Datagramme``) auf, versieht jedes mit einem Header (z.B. für Numerierung und Prüfsumme) und sorgt auf der Empfängerseite wieder für die korrekte Zusammensetzung. Verlorengegangene oder zerstörte Pakete werden wiederholt und die richtige Reihenfolge wieder hergestellt.

TCP baut auf dem IP (Internet Protocol) der Vermittlungsschicht auf, das dafür verantwortlich ist, die einzelnen Pakete über u.U. verschiedene Verbindungswege und über Netzgrenzen hinweg zum Empfänger zu leiten. Der von IP zu jedem Datagramm hinzugefügte Header enthält u.a. die Adresse des Empfängers, mit deren Hilfe die unterwegs beteiligten Vermittlungsrechner (Router) das Paket zum richtigen Empfänger transportieren.

TCP/IP wird meist als gemeinsamer Name für die ganze Familie der Internet-Protokolle verwendet, zu der weit über 100 verschiedene Protokolle gehören.

Internet-Adressen

 

Jeder über das Internet erreichbare Rechner besitzt eine Adresse in Form einer 32-bit-Nummer, die normalerweise als vier durch Punkte getrennte Dezimalzahlen geschrieben wird, so daß jede Zahl ein Oktett repräsentiert (z.B. 128.6.4.194). Um diese unhandliche, aber für die Adressierung der Datagramme notwendige Form besser lesbar zu machen, werden üblicherweise Domain Namen eingesetzt, die dann in einer Datenbank in die eigentliche Adressen umgesetzt werden müssen. In der Anfangszeit mit der beschränkten Zahl von Zieladressen besaß jeder Rechner eine Datei, in der diese Zuordnung vorgenommen wurde. Inzwischen übernehmen auf mehreren Ebenen angeordnete Name-Server diese Funktion. Ein Fully Qualified Domain Name (FQDN) hat so z.B. die Form lurker.dfv.rwth-aachen.de.

Der wichtigste Teil der Adresse befindet sich am Ende des Namens und kennzeichnet die oberste Hierarchieebene. Domains in den USA sind in die folgenden Hierarchien aufgeteilt:

  edu     Bildungseinrichtungen wie z.B. Universit"aten
com kommerzielle Unternehmen
gov Regierungsstellen
mil militärische Einrichtungen
net Netzanbieter
org sonstige Organisationen

Mittlerweile werden die Endungen .com und .net aber auch außerhalb der USA verwendet, so daß hier eine Lokalisierung schwierig ist. In der Regel werden aber außerhalb der USA Länderkennungen verwendet, die wichtigsten davon sind (eine komplette Liste z.B. in [18]):

  au     Australien 
ca Kanada
ch Schweiz
de Deutschland
fi Finnland
fr Frankreich
jp Japan
se Schweden
uk Großbritannien

Da die Top-Level-Domains Aufschluß darüber geben können, wo sich ein angewählter Rechner befindet, sollte jeder Internet-Nutzer die wichtigsten Domains kennen. Zum einen ist es für die Übertragungsgeschwindigkeit und die Netzbelastung nicht unerheblich, ob Dokumente aus den USA übertragen werden oder vom Nachbarinstitut kommen. Zum anderen werden viele Dienste von Rechnern zur Verfügung gestellt, die nebenbei noch als Arbeitsplatzrechner dienen. Man sollte deshalb die üblichen Arbeitszeiten in der jeweiligen Zeitzone vermeiden und auch die dazwischenliegenden Transportwege berücksichtigen (auch Pakete aus Japan oder Australien kommen über den T3-Backbone in den USA!). Generell sollte man immer die nächstmögliche Bezugsquelle verwenden.

Organisationen und Standardisierung

 

Da das Internet aus vielen autonomen Netzwerken besteht, gibt es keine Organisation, die das Internet ,,leitet`` oder ,,regiert``. Trotzdem gibt es auf den verschiedensten Ebenen und Arbeitsgebieten internationale Organisationen, die die Zusammenarbeit der Netzwerke erleichtern sollen, beispielsweise bezüglich der Protokolle. Während in den frühen Tagen des Internet-Forschungsprogramms nur wenige Forscher an der Entwicklung der Protokolle beteiligt waren, wurde es durch das kontinuierliche Anwachsen des Netzes notwendig, eine Organisation mit der Betreuung des Standardisierungsprozesses zu beauftragen.

Diese Aufgabe wird heute vom Internet Activities Board (IAB) erfüllt, das für die Internet Standards und die Betreuung der RFCs (Request for Comments) zuständig ist. Die Dokumente der RFC-Serie dienen als Arbeitspapier für die Gemeinschaft der Internet-Entwickler und können thematisch jedes Gebiet der Computer-Kommunikation behandeln. Der Status kann dabei von einem einfachen Informationspapier bis hin zur Spezifikation eines Standards variieren. Jeder Standard wird als RFC veröffentlicht, aber nicht alle RFCs sind Standards. Jedermann kann über einen RFC-Editor eine Publikation als RFC vorschlagen, die dann vom Editor oder entsprechenden Experten vor der Veröffentlichung geprüft wird. Die offiziellen Standards sind in RFC 1140 (,,IAB Official Protocol Standards``) enthalten.

Das IAB hat zwei Unterorganisationen gebildet, die IETF (Internet Engineering Task Force), die für die Funktion des Internets sowie die Lösung aller Protokoll- und Architekturfragen verantwortlich ist, sowie die IRTF (Internet Research Task Force), deren Schwerpunkt auf der Forschung und Entwicklung von neuen Technologien liegt.



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Mon Oct 31 16:34:47 MET 1994