Informatik
Wie das Internet funktioniert
Pakete, Adressen und viele Wege: die Reise deiner Nachricht um die Welt.
Das brauchst du vorher
Du tippst eine Nachricht, drückst auf Senden, und Sekundenbruchteile später liest sie jemand am anderen Ende der Welt. Zwischen euch liegen Kabel, Funkmasten und unzählige Computer. Wie findet deine Nachricht da überhaupt den Weg? Die Antwort ist eine der cleversten Ideen der Technikgeschichte.
Ein Netz aus Netzen
Das Internet ist kein einzelner Ort und gehört niemandem allein. Es ist ein Zusammenschluss aus Millionen kleinerer Netze: dein WLAN zu Hause, das Netz deiner Schule, die Netze großer Anbieter. All diese Netze sind über Vermittlungsrechner, sogenannte Router, miteinander verbunden. Genau das steckt im Namen: Die Vorsilbe inter bedeutet zwischen, das Internet ist also das Netz zwischen all diesen Netzen.
Pakete und Adressen
Deine Nachricht reist nicht am Stück. Sie wird in viele kleine Pakete zerlegt, ähnlich wie ein großes Möbelstück in mehrere Kartons verpackt wird. Ein Paket fasst dabei nur wenig, in den meisten Netzen höchstens etwa 1500 , größere Daten werden also auf viele Pakete verteilt. Jedes Paket trägt eine Absender- und eine Zieladresse, die IP-Adresse, zum Beispiel 192.168.0.1. Diese Schreibweise mit vier Zahlenblöcken heißt IPv4. Weil solche Adressen knapp geworden sind, gibt es inzwischen auch die längeren IPv6-Adressen. Die Router lesen die Zieladresse und reichen jedes Paket Schritt für Schritt in die richtige Richtung weiter, wie Poststationen einen Brief.
Die Nachricht wird in kleine Pakete zerlegt, die einzeln reisen.
Nachricht = 3 Pakete, Weg über A
Viele Wege zum Ziel
Das Überraschende: Die Pakete einer einzigen Nachricht können völlig verschiedene Wege nehmen. Ist eine Strecke gerade überlastet, weicht ein Router einfach auf eine andere aus. Deshalb kommen die Pakete manchmal in der falschen Reihenfolge an. Darum kümmert sich aber nicht die IP-Adresse, sondern ein Protokoll namens TCP. Ein Protokoll ist ein fester Satz von Regeln, an die sich Sender und Empfänger halten: TCP nummeriert die Pakete, setzt sie am Ziel wieder in der richtigen Reihenfolge zusammen und fordert fehlende noch einmal an. Schnelle Dienste wie Videochats nutzen stattdessen oft UDP, das auf diese Garantien verzichtet und dafür weniger Verzögerung hat.
Stark durch Umwege
Diese Bauweise macht das Internet erstaunlich ausfallsicher. Fällt ein Router oder ein Kabel aus, suchen sich die Pakete einfach einen anderen Weg, ganz automatisch. Es gibt keine Zentrale, die ausfallen könnte und alles lahmlegt. Diese Robustheit war schon bei den ersten Netzen dieser Art ein Ziel: viele mögliche Wege statt eines einzigen.
Aufgaben
0 von 6 gelöstZeit zum Ausprobieren. Du kannst nichts kaputt machen, jeder Versuch zählt.
Was ist das Internet?
Was passiert mit deiner Nachricht, bevor sie verschickt wird?
Aus wie vielen Zahlenblöcken besteht eine IPv4-Adresse wie 192.168.0.1?
Bring die Reise einer Nachricht durchs Internet in die richtige Reihenfolge.
- 1TCP setzt die Pakete am Ziel wieder in der richtigen Reihenfolge zusammen.
- 2Router reichen die Pakete Schritt für Schritt zum Ziel weiter.
- 3Die Nachricht wird in viele kleine Pakete zerlegt.
- 4Jedes Paket bekommt eine Absender- und eine Zieladresse.
Eine Nachricht ist 4800 Byte groß und wird in Pakete zu je 1200 Byte zerlegt. Wie viele Pakete entstehen?
Ordne jedem Baustein des Internets seine Aufgabe zu.
Damit geht es weiter