Das Internet, erklärt

Was ist das Internet?

Das Internet ist das beliebteste Computernetzwerk der Welt. Es begann als akademisches Forschungsprojekt im Jahr 1969 und wurde in den 1990er Jahren zu einem globalen kommerziellen Netzwerk. Heute wird es von mehr als 2 Milliarden Menschen auf der ganzen Welt genutzt.

Das Internet zeichnet sich durch seine Dezentralität aus. Niemand besitzt das Internet oder kontrolliert, wer sich mit ihm verbinden kann. Stattdessen betreiben Tausende von verschiedenen Organisationen ihre eigenen Netzwerke und handeln freiwillige Zusammenschaltungsvereinbarungen aus.

Die meisten Menschen greifen mit einem Webbrowser auf Internetinhalte zu. Tatsächlich ist das Web so populär geworden, dass viele Menschen das Internet und das Web fälschlicherweise als Synonym behandeln. Aber in Wirklichkeit ist das Web nur eine von vielen Internet-Anwendungen. Andere beliebte Internet-Anwendungen sind E-Mail und BitTorrent.

Wo ist das Internet?

Das Internet besteht aus drei grundlegenden Teilen:

• Die letzte Meile ist der Teil des Internets, der Haushalte und kleine Unternehmen mit dem Internet verbindet. Derzeit werden etwa 60 Prozent der privaten Internetverbindungen in den USA von Kabelfernsehunternehmen wie Comcast und Time Warner bereitgestellt. Von den verbleibenden 40 Prozent nutzt ein wachsender Anteil neue Glasfaserkabel, von denen die meisten Teil von Verizons FiOS-Programm oder AT&Ts U-Verse sind. Die letzte Meile umfasst auch die Türme, die es den Menschen ermöglichen, mit ihren Mobiltelefonen auf das Internet zuzugreifen. Drahtlose Internetdienste machen einen großen und wachsenden Anteil der gesamten Internetnutzung aus.
• Datenzentren sind Räume voller Server, die Benutzerdaten speichern und Online-Anwendungen und -Inhalte hosten. Einige gehören großen Unternehmen wie Google und Facebook. Andere sind kommerzielle Einrichtungen, die den Service für viele kleinere Websites bereitstellen. Rechenzentren verfügen über sehr schnelle Internetverbindungen, so dass sie viele Benutzer gleichzeitig bedienen können. Rechenzentren können überall auf der Welt stehen, befinden sich aber oft in abgelegenen Gebieten, wo Land und Strom billig sind. Google, Facebook und Microsoft haben beispielsweise riesige Rechenzentren in Iowa errichtet.
• Das Backbone besteht aus Langstreckennetzwerken – meist aus Glasfaserkabeln -, die Daten zwischen Rechenzentren und Verbrauchern transportieren. Der Backbone-Markt ist hart umkämpft. Backbone-Anbieter verbinden ihre Netzwerke häufig an Internet Exchange Points (IEP), die sich in der Regel in Großstädten befinden, miteinander. Eine Präsenz an IEPs macht es für Backbone-Anbieter viel einfacher, ihre Verbindungen zu anderen zu verbessern.

Wer hat das Internet geschaffen?

Das Internet begann als ARPANET, ein akademisches Forschungsnetzwerk, das von der Advanced Research Projects Agency (ARPA, heute DARPA) des Militärs finanziert wurde. Das Projekt wurde von Bob Taylor, einem ARPA-Administrator, geleitet, und das Netzwerk wurde von der Beratungsfirma Bolt, Beranek und Newman aufgebaut. Es wurde 1969 in Betrieb genommen.

Im Jahr 1973 begannen die Software-Ingenieure Vint Cerf und Bob Kahn mit der Arbeit an der nächsten Generation von Netzwerkstandards für das ARPANET. Diese Standards, bekannt als TCP/IP, wurden die Grundlage des modernen Internets. Das ARPANET stellte am 1. Januar 1983 auf TCP/IP um.

In den 1980er Jahren verlagerte sich die Finanzierung des Internets vom Militär zur National Science Foundation. Die NSF finanzierte die Langstreckennetze, die von 1981 bis 1994 als Backbone des Internets dienten. Im Jahr 1994 übergab die Clinton-Regierung die Kontrolle über das Internet-Backbone an den privaten Sektor. Seitdem wird es privat betrieben und finanziert.

Hat Al Gore das Internet erfunden?

Der ehemalige Vizepräsident Al Gore wird häufig zitiert, dass er die Erfindung des Internets für sich beansprucht, aber was er tatsächlich 1999 in einem CNN-Interview sagte, war: „Ich habe die Initiative zur Schaffung des Internets ergriffen.“ Gore wurde für diese Aussage weithin verspottet. Aber die Männer, die das Internet erfunden haben, die TCP/IP-Designer Bob Kahn und Vint Cerf, schrieben im Jahr 2000 zu Gores Verteidigung. Sie argumentieren, dass Gore „der erste politische Führer war, der die Bedeutung des Internets erkannte und seine Entwicklung förderte und unterstützte.“

„Schon in den 1970er Jahren förderte der Kongressabgeordnete Gore die Idee der Hochgeschwindigkeits-Telekommunikation“, schrieben die beiden. „Als Senator in den 1980er Jahren drängte Gore die Regierungsbehörden dazu, die damals mehreren Dutzend verschiedenen und unverbundenen Netzwerke zu einem ‚Interagency Network‘ zu konsolidieren.“ Gore sponserte 1991 den High Performance Computing and Communications Act, der laut Kahn und Cerf „zu einem der wichtigsten Vehikel für die Verbreitung des Internets über den Bereich der Informatik hinaus wurde.“

Wer betreibt das Internet?

Niemand betreibt das Internet. Es ist als ein dezentrales Netzwerk von Netzwerken organisiert. Tausende von Unternehmen, Universitäten, Regierungen und andere Einrichtungen betreiben ihre eigenen Netzwerke und tauschen den Datenverkehr untereinander auf der Grundlage freiwilliger Zusammenschaltungsvereinbarungen aus.

Die gemeinsamen technischen Standards, die das Internet funktionieren lassen, werden von einer Organisation namens Internet Engineering Task Force verwaltet. Die IETF ist eine offene Organisation; es steht jedem frei, an den Treffen teilzunehmen, neue Standards vorzuschlagen und Änderungen an bestehenden Standards zu empfehlen. Niemand ist verpflichtet, von der IETF befürwortete Standards zu übernehmen, aber der auf Konsens basierende Entscheidungsfindungsprozess der IETF trägt dazu bei, dass ihre Empfehlungen im Allgemeinen von der Internet-Community angenommen werden.

Die Internet Corporation for Assigned Names and Numbers (ICANN) wird manchmal als verantwortlich für die Verwaltung des Internets bezeichnet. Wie der Name schon sagt, ist die ICANN für die Verteilung von Domain-Namen (wie vox.com) und IP-Adressen zuständig. Aber ICANN kontrolliert nicht, wer sich mit dem Internet verbinden kann oder welche Art von Informationen über das Internet gesendet werden können.

Was ist eine IP-Adresse?

Internet-Protokoll-Adressen sind Zahlen, die Computer verwenden, um sich gegenseitig im Internet zu identifizieren. Zum Beispiel lautet eine IP-Adresse für vox.com 216.146.46.10.

Eine Abteilung der ICANN, bekannt als Internet Assigned Numbers Authority, ist für die Verteilung von IP-Adressen verantwortlich, um sicherzustellen, dass nicht zwei verschiedene Organisationen die gleiche Adresse verwenden.

Was ist IPv6?

Der aktuelle Internetstandard, bekannt als IPv4, erlaubt nur etwa 4 Milliarden IP-Adressen. In den 1970er Jahren galt dies als eine sehr große Zahl, aber heute ist der Vorrat an IPv4-Adressen fast erschöpft.

So haben Internet-Ingenieure einen neuen Standard namens IPv6 entwickelt. IPv6 ermöglicht eine irrsinnige Anzahl eindeutiger Adressen – die genaue Zahl ist 39 Stellen lang – und stellt sicher, dass der Welt nie wieder die Adressen ausgehen werden.

Zunächst verlief der Übergang zu IPv6 langsam. Die technische Arbeit an dem Standard wurde in den 1990er Jahren abgeschlossen, aber die Internet-Community stand vor einem ernsthaften Henne-Ei-Problem: Solange die meisten Menschen IPv4 nutzten, gab es für niemanden einen Anreiz, auf IPv6 umzusteigen.

Aber als die IPv4-Adressen knapp wurden, beschleunigte sich die IPv6-Akzeptanz. Der Anteil der Nutzer, die sich über IPv6 mit Google verbinden, wuchs von 1 Prozent Anfang 2013 auf 6 Prozent Mitte 2015.

Wie funktioniert drahtloses Internet?

In den Anfangsjahren wurde der Internetzugang über physische Kabel übertragen. Aber in jüngerer Zeit hat sich der drahtlose Internetzugang immer mehr durchgesetzt.

Es gibt zwei grundlegende Arten des drahtlosen Internetzugangs: Wifi und Mobilfunk. Wifi-Netzwerke sind relativ einfach. Jeder kann eine WLAN-Netzwerkausrüstung kaufen, um einen Internetzugang in einem Haus oder einem Unternehmen bereitzustellen. Wifi-Netzwerke verwenden unlizenzierte Frequenzen: elektromagnetische Frequenzen, die für jeden kostenlos zur Verfügung stehen. Um zu verhindern, dass sich die Netzwerke der Nachbarn gegenseitig stören, gibt es strenge Grenzen für die Leistung (und damit die Reichweite) von WLAN-Netzwerken.

Mobilfunknetze sind zentralisierter. Sie funktionieren, indem sie das Versorgungsgebiet in Zellen aufteilen. In den dichtesten Gebieten können die Zellen so klein sein wie ein einzelner Stadtblock; in ländlichen Gebieten kann eine Zelle kilometerweit reichen. Jede Zelle hat einen Turm in ihrem Zentrum, der Dienste für die Geräte dort bereitstellt. Wenn ein Gerät von einer Zelle in eine andere wechselt, übergibt das Netzwerk das Gerät automatisch von einem Turm zum anderen, so dass der Benutzer ohne Unterbrechung weiter kommunizieren kann.

Zellen sind zu groß, um das nicht lizenzierte Spektrum mit geringer Leistung zu nutzen, das von WLAN-Netzwerken verwendet wird. Stattdessen verwenden Mobilfunknetze lizenzierte Frequenzen für ihre exklusive Nutzung. Da dieses Spektrum knapp ist, wird es normalerweise per Auktion vergeben. Seit der ersten Auktion im Jahr 1994 haben Mobilfunk-Auktionen dem US-Fiskus Einnahmen in Höhe von mehreren Milliarden Dollar eingebracht.

Was ist die Cloud?

Die Cloud beschreibt einen Ansatz für das Computing, der in den frühen 2000er Jahren populär geworden ist. Durch die Speicherung von Dateien auf Servern und die Bereitstellung von Software über das Internet bietet Cloud Computing den Anwendern ein einfacheres und zuverlässigeres Computing-Erlebnis. Cloud Computing ermöglicht es Verbrauchern und Unternehmen, das Computing als Dienstprogramm zu behandeln und die technischen Details den Technologieunternehmen zu überlassen.

In den 1990er Jahren nutzten beispielsweise viele Menschen Microsoft Office, um Dokumente und Tabellenkalkulationen zu bearbeiten. Sie speicherten die Dokumente auf ihren Festplatten. Und wenn eine neue Version von Microsoft Office herauskam, mussten die Kunden sie kaufen und manuell auf ihren PCs installieren.

Im Gegensatz dazu ist Google Docs eine Cloud-Office-Suite. Wenn ein Nutzer docs.google.com besucht, erhält er automatisch die neueste Version von Google Docs. Da ihre Dateien auf den Servern von Google gespeichert sind, sind sie von jedem Computer aus verfügbar. Noch besser ist, dass sie sich keine Sorgen machen muss, ihre Dateien bei einem Festplattenabsturz zu verlieren. (Microsoft hat jetzt seine eigene Cloud-Office-Suite namens Office 365.)

Es gibt viele weitere Beispiele. Gmail und Hotmail sind Cloud-E-Mail-Dienste, die Desktop-E-Mail-Clients wie Outlook weitgehend ersetzt haben. Dropbox ist ein Cloud-Computing-Dienst, der Daten automatisch zwischen Geräten synchronisiert und es den Menschen erspart, Dateien auf Disketten herumzutragen. Apples iCloud kopiert automatisch die Musik- und anderen Dateien der Nutzer von ihrem Desktop-Computer auf ihre mobilen Geräte und erspart den Nutzern die Synchronisation über eine USB-Verbindung.

Cloud Computing hat auch für Unternehmen einen großen Einfluss. In den 1990er Jahren mussten Unternehmen, die eine Website erstellen wollten, eigene Server kaufen und betreiben. Doch 2006 startete Amazon.com die Amazon Web Services, mit denen Kunden Server stundenweise mieten können. Das hat die Einstiegshürde für die Erstellung von Websites gesenkt und es für Websites viel einfacher gemacht, die Kapazität schnell zu erweitern, wenn sie immer beliebter werden.

Was ist ein Paket?

Ein Paket ist die Grundeinheit der über das Internet übertragenen Informationen. Durch das Aufteilen von Informationen in kleine, verdauliche Stücke kann die Kapazität des Netzwerks effizienter genutzt werden.

Ein Paket besteht aus zwei Teilen. Der Header enthält Informationen, die dem Paket helfen, sein Ziel zu erreichen, einschließlich der Länge des Pakets, seiner Quelle und seines Ziels sowie eines Prüfsummenwerts, der dem Empfänger hilft, zu erkennen, ob ein Paket während der Übertragung beschädigt wurde. Nach dem Header kommen die eigentlichen Daten. Ein Paket kann bis zu 64 Kilobyte an Daten enthalten, was ungefähr 20 Seiten Klartext entspricht.

Wenn Internet-Router eine Überlastung oder andere technische Probleme haben, können sie damit umgehen, indem sie die Pakete einfach verwerfen. Es liegt in der Verantwortung des sendenden Computers, zu erkennen, dass ein Paket sein Ziel nicht erreicht hat und eine weitere Kopie zu senden. Dieser Ansatz mag kontraintuitiv erscheinen, aber er vereinfacht die Kerninfrastruktur des Internets, was zu höherer Leistung bei geringeren Kosten führt.

Was ist das World Wide Web?

Das World Wide Web ist eine beliebte Art, Informationen im Internet zu veröffentlichen. Das Web wurde 1991 von Timothy Berners-Lee, einem Computerprogrammierer an der europäischen wissenschaftlichen Forschungsorganisation CERN, geschaffen. Es bot eine leistungsfähigere und benutzerfreundlichere Schnittstelle als andere Internetanwendungen. Das Web unterstützte Hyperlinks, die es den Benutzern ermöglichten, mit einem einzigen Klick von einem Dokument zum anderen zu wechseln.

Im Laufe der Zeit wurde das Web immer ausgefeilter und unterstützte Bilder, Audio, Video und interaktive Inhalte. Mitte der 1990er Jahre begannen Unternehmen wie Yahoo und Amazon.com, profitable Geschäfte auf der Grundlage des Webs aufzubauen. In den 2000er Jahren wurden vollwertige webbasierte Anwendungen wie Yahoo Maps und Google Docs entwickelt.

Im Jahr 1994 gründete Berners-Lee das World Wide Web Consortium (W3C) als offizielle Standardisierungsorganisation für das Web. Er ist immer noch Direktor des W3C und beaufsichtigt weiterhin die Entwicklung von Webstandards. Das Web ist jedoch eine offene Plattform, und das W3C kann niemanden dazu zwingen, seine Empfehlungen zu übernehmen. In der Praxis sind die Organisationen mit dem größten Einfluss auf das Web Microsoft, Google, Apple und Mozilla, die Unternehmen, die die führenden Webbrowser herstellen. Alle Technologien, die von diesen vier übernommen werden, werden de facto zu Web-Standards.

Das Web ist so populär geworden, dass viele Menschen es heute als Synonym für das Internet selbst betrachten. Aber technisch gesehen ist das Web nur eine von vielen Internet-Anwendungen. Andere Anwendungen sind z.B. E-Mail und BitTorrent.

Was ist ein Webbrowser?

Ein Webbrowser ist ein Computerprogramm, mit dem Benutzer Webseiten herunterladen und betrachten können. Webbrowser gibt es für Desktop-Computer, Tablets und Mobiltelefone.

Der erste weit verbreitete Browser war Mosaic, der von Forschern an der University of Illinois entwickelt wurde. Das Mosaic-Team zog nach Kalifornien, um Netscape zu gründen, das 1994 den ersten kommerziell erfolgreichen Webbrowser entwickelte.

Netscapes Popularität wurde bald von Microsofts Internet Explorer in den Schatten gestellt, aber eine Open-Source-Version von Netscapes Browser wurde zum modernen Firefox-Browser. Apple veröffentlichte 2003 seinen Safari-Browser, und Google brachte 2008 einen Browser namens Chrome heraus. Im Jahr 2015 war Chrome der beliebteste Webbrowser mit einem Marktanteil von etwa 50 Prozent. Internet Explorer, Firefox und Safari hatten ebenfalls einen beträchtlichen Marktanteil.

Was ist SSL?

SSL, kurz für Secure Sockets Layer, ist eine Familie von Verschlüsselungstechnologien, die es Webbenutzern ermöglicht, die Privatsphäre von Informationen zu schützen, die sie über das Internet übertragen.

Wenn Sie eine sichere Website wie Gmail.com besuchen, sehen Sie ein Schloss neben der URL, das anzeigt, dass Ihre Kommunikation mit der Website verschlüsselt ist. So sieht das in Googles Chrome-Browser aus:

Das Schloss soll signalisieren, dass Dritte keine Informationen lesen können, die Sie senden oder empfangen. Unter der Haube erreicht SSL das, indem es Ihre Daten in eine verschlüsselte Nachricht umwandelt, die nur der Empfänger entschlüsseln kann. Wenn eine böswillige Partei die Konversation abhört, sieht sie nur eine scheinbar zufällige Zeichenfolge, nicht aber den Inhalt Ihrer E-Mails, Facebook-Posts, Kreditkartennummern oder andere private Informationen.

SSL wurde 1994 von Netscape eingeführt. In den ersten Jahren wurde es nur auf einigen wenigen Arten von Websites verwendet, wie z. B. Online-Banking-Seiten. In den frühen 2010er Jahren verwendeten Google, Yahoo und Facebook SSL-Verschlüsselung für ihre Websites und Online-Dienste. In jüngster Zeit gibt es eine Bewegung, die die Verwendung von SSL universell macht. Im Jahr 2015 kündigte Mozilla an, dass künftige Versionen des Firefox-Browsers das Fehlen von SSL-Verschlüsselung als Sicherheitsmangel behandeln würden, um alle Websites zu einem Upgrade zu bewegen. Google erwägt, den gleichen Schritt mit Chrome zu gehen.

Was ist das Domain Name System?

Das Domain Name System (DNS) ist der Grund, warum Sie auf Vox zugreifen können, indem Sie vox.com in Ihren Browser eingeben und nicht eine schwer zu merkende numerische Adresse wie 216.146.46.10.

Das System ist hierarchisch. Die .com-Domain wird zum Beispiel von einer Firma namens Verisign verwaltet. Verisign vergibt Sub-Domains wie google.com und vox.com. Besitzer dieser Second-Level-Domains können wiederum Sub-Domains wie mail.google.com und maps.google.com erstellen.

Da populäre Websites Domain-Namen verwenden, um sich in der Öffentlichkeit zu identifizieren, ist die Sicherheit des DNS zu einem zunehmenden Problem geworden. Sowohl Kriminelle als auch Regierungsspione haben versucht, DNS zu kompromittieren, um sich als beliebte Websites wie facebook.com und gmail.com auszugeben und deren private Kommunikation abzufangen. Ein Standard namens DNSSEC versucht, die DNS-Sicherheit durch Verschlüsselung zu erhöhen, aber nur wenige haben ihn übernommen.

Wer entscheidet, welche Domain-Namen es gibt und wer sie bekommt?

Das Domain-Namen-System wird von der Internet Corporation for Assigned Names and Numbers (ICANN) verwaltet, einer gemeinnützigen Organisation mit Sitz in Kalifornien. Die ICANN wurde 1998 gegründet. Sie wurde vom US-Handelsministerium mit der Autorität über das DNS ausgestattet, obwohl sie zunehmend ihre Unabhängigkeit von der US-Regierung behauptet.

Es gibt zwei Arten von Domainnamen. Die erste sind generische Top-Level-Domains (gTLDs) wie .com, .edu, .org und .gov. Da das Internet seinen Ursprung in den Vereinigten Staaten hat, sind diese Domains dort am beliebtesten. Die Autorität über diese Domains wird normalerweise an private Organisationen delegiert.

Es gibt auch länderspezifische Top-Level-Domains (ccTLDs). Jedes Land der Welt hat einen eigenen 2-Buchstaben-Code. Zum Beispiel ist die ccTLD für die Vereinigten Staaten .us, die von Großbritannien .uk und die von China .cn. Diese Domains werden von den Behörden des jeweiligen Landes verwaltet. Einige ccTLDs, wie .tv (für den Inselstaat Tuvalu) und .io (das britische Territorium im Indischen Ozean), sind für die Nutzung außerhalb ihrer Heimatländer populär geworden.

Im Jahr 2011 stimmte die ICANN dafür, die Schaffung neuer gTLDs zu erleichtern. Infolgedessen könnte es in den nächsten Jahren Dutzende oder sogar Hunderte von neuen Domains geben.

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