Wie funktioniert das Internet?

Dieser Artikel behandelt, was das Internet ist und wie es funktioniert.

Voraussetzungen: Keine, aber wir empfehlen Ihnen, zuerst den Artikel über das Setzen von Projektzielen zu lesen.
Ziel: Sie werden die Grundlagen der technischen Infrastruktur des Webs und den Unterschied zwischen Internet und dem Web kennenlernen.

Zusammenfassung

Das Internet ist das Rückgrat des Webs, die technische Infrastruktur, die das Web möglich macht. Im einfachsten Sinne ist das Internet ein großes Netzwerk von Computern, die miteinander kommunizieren.

Die Geschichte des Internets ist etwas unklar. Es begann in den 1960er Jahren als ein von der US-Armee finanziertes Forschungsprojekt und entwickelte sich in den 1980er Jahren mit Unterstützung vieler öffentlicher Universitäten und privater Unternehmen zu einer öffentlichen Infrastruktur. Die verschiedenen Technologien, die das Internet unterstützen, haben sich im Laufe der Zeit weiterentwickelt, doch die Funktionsweise hat sich nicht wesentlich geändert: Das Internet ist eine Möglichkeit, Computer miteinander zu verbinden und sicherzustellen, dass sie, egal was passiert, verbunden bleiben.

Aktives Lernen

Tiefergehende Analyse

Ein einfaches Netzwerk

Wenn zwei Computer kommunizieren müssen, müssen sie entweder physisch (normalerweise mit einem Ethernet-Kabel) oder drahtlos (zum Beispiel mit Wi-Fi- oder Bluetooth-Systemen) verbunden werden. Alle modernen Computer können diese Verbindungen unterstützen.

Hinweis: Im Rest dieses Artikels sprechen wir nur über physische Kabel, aber drahtlose Netzwerke funktionieren genauso.

Zwei miteinander verbundene Computer

Ein solches Netzwerk ist nicht auf zwei Computer beschränkt. Sie können so viele Computer verbinden, wie Sie möchten. Aber es wird schnell kompliziert. Wenn Sie beispielsweise versuchen, zehn Computer zu verbinden, benötigen Sie 45 Kabel mit neun Steckern pro Computer!

Zehn Computer alle zusammen

Um dieses Problem zu lösen, wird jeder Computer in einem Netzwerk an einen speziellen kleinen Computer namens Router angeschlossen. Dieser Router hat nur eine Aufgabe: Wie ein Signalgeber an einem Bahnhof sorgt er dafür, dass eine Nachricht, die von einem bestimmten Computer gesendet wird, beim richtigen Zielcomputer ankommt. Um eine Nachricht an Computer B zu senden, muss Computer A die Nachricht an den Router senden, der sie dann an Computer B weiterleitet und sicherstellt, dass die Nachricht nicht an Computer C geliefert wird.

Sobald wir dem System einen Router hinzufügen, benötigt unser Netzwerk von 10 Computern nur 10 Kabel: einen einzigen Stecker für jeden Computer und einen Router mit 10 Steckern.

Zehn Computer mit einem Router

Ein Netzwerk von Netzwerken

Soweit so gut. Aber was ist mit dem Verbinden von Hunderten, Tausenden, Milliarden von Computern? Natürlich kann ein einzelner Router nicht so weit skalieren, aber wenn Sie genau gelesen haben, haben wir gesagt, dass ein Router ein Computer wie jeder andere ist. Was hält uns also davon ab, zwei Router miteinander zu verbinden? Nichts, also tun wir das.

Zwei miteinander verbundene Router

Indem wir Computer mit Routern und dann Router mit Routern verbinden, können wir unendlich skalieren.

Router miteinander verbunden

Ein solches Netzwerk kommt dem, was wir das Internet nennen, sehr nahe, aber es fehlt noch etwas. Wir haben dieses Netzwerk für unsere eigenen Zwecke aufgebaut. Es gibt andere Netzwerke da draußen: Ihre Freunde, Ihre Nachbarn, jeder kann sein eigenes Computernetzwerk haben. Aber es ist nicht wirklich möglich, Kabel zwischen Ihrem Haus und dem Rest der Welt zu verlegen, also wie können Sie das handhaben? Nun, es gibt bereits Kabel, die mit Ihrem Haus verbunden sind, zum Beispiel Strom und Telefon. Die Telefoninfrastruktur verbindet bereits Ihr Haus mit jedem in der Welt, also ist es das perfekte Kabel, das wir brauchen. Um unser Netzwerk mit der Telefoninfrastruktur zu verbinden, benötigen wir ein spezielles Gerät namens Modem. Dieses Modem wandelt die Informationen aus unserem Netzwerk in Informationen um, die von der Telefoninfrastruktur verarbeitet werden können, und umgekehrt.

Ein Router, der mit einem Modem verbunden ist

So sind wir mit der Telefoninfrastruktur verbunden. Der nächste Schritt besteht darin, die Nachrichten von unserem Netzwerk an das Netzwerk zu senden, das wir erreichen möchten. Dazu verbinden wir unser Netzwerk mit einem Internet Service Provider (ISP). Ein ISP ist ein Unternehmen, das einige spezielle Router verwaltet, die alle miteinander verbunden sind und auch auf Router anderer ISPs zugreifen können. So wird die Nachricht von unserem Netzwerk über das Netzwerk der ISP-Netzwerke zum Zielnetzwerk weitergeleitet. Das Internet besteht aus dieser gesamten Netzwerkinfrastruktur.

Vollständiger Internet-Stack

Computer finden

Wenn Sie eine Nachricht an einen Computer senden möchten, müssen Sie angeben, welcher. Daher hat jeder Computer, der mit einem Netzwerk verbunden ist, eine eindeutige Adresse, die ihn identifiziert, genannt "IP-Adresse" (wobei IP für Internet Protocol steht). Es ist eine Adresse, die aus einer Reihe von vier durch Punkte getrennten Zahlen besteht, zum Beispiel: 192.0.2.172.

Das ist für Computer völlig in Ordnung, aber wir Menschen haben Schwierigkeiten, sich diese Art von Adressen zu merken. Um die Sache zu erleichtern, können wir einer IP-Adresse einen lesbaren Namen zuweisen, der als Domain-Name bezeichnet wird. Zum Beispiel (zum Zeitpunkt des Schreibens; IP-Adressen können sich ändern) wird google.com als Domain-Name für die IP-Adresse 142.250.190.78 verwendet. Der Domain-Name ist also der einfachste Weg für uns, einen Computer über das Internet zu erreichen.

Zeigt, wie ein Domain-Name eine IP-Adresse zuweisen kann

Internet und das Web

Wie Sie vielleicht bemerken, verwenden wir beim Surfen im Web mit einem Webbrowser normalerweise den Domain-Namen, um eine Website zu erreichen. Bedeutet das, dass das Internet und das Web dasselbe sind? So einfach ist es nicht. Wie wir gesehen haben, ist das Internet eine technische Infrastruktur, die Milliarden von Computern ermöglicht, miteinander verbunden zu werden. Unter diesen Computern können einige Computer (genannt Webserver) Nachrichten senden, die für Webbrowser verständlich sind. Internet ist eine Infrastruktur, während das Web ein Dienst ist, der auf dieser Infrastruktur aufgebaut ist. Es sei darauf hingewiesen, dass es mehrere andere Dienste gibt, die auf dem Internet aufgebaut sind, wie E-Mail und IRC.

Intranets und Extranets

Intranets sind private Netzwerke, die auf die Mitglieder einer bestimmten Organisation beschränkt sind. Sie werden häufig verwendet, um Mitgliedern ein Portal zum sicheren Zugriff auf gemeinsame Ressourcen, zur Zusammenarbeit und zur Kommunikation bereitzustellen. Zum Beispiel könnte das Intranet einer Organisation Webseiten für den Austausch von Abteilungs- oder Teaminformationen, freigegebene Laufwerke zur Verwaltung wichtiger Dokumente und Dateien, Portale für die Durchführung von Geschäftsverwaltungsaufgaben und Zusammenarbeitstools wie Wikis, Diskussionsforen und Messaging-Systeme hosten.

Extranets ähneln Intranets sehr, außer dass sie ein gesamtes oder einen Teil eines privaten Netzwerks öffnen, um das Teilen und die Zusammenarbeit mit anderen Organisationen zu ermöglichen. Sie werden typischerweise verwendet, um Informationen sicher und geschützt mit Kunden und Stakeholdern zu teilen, die eng mit einem Unternehmen zusammenarbeiten. Oftmals haben sie ähnliche Funktionen wie ein Intranet: Informations- und Dateiaustausch, Zusammenarbeitstools, Diskussionsforen usw.

Sowohl Intranets als auch Extranets laufen auf der gleichen Infrastruktur wie das Internet und verwenden die gleichen Protokolle. Sie können daher von autorisierten Mitgliedern von verschiedenen physischen Standorten aus zugegriffen werden.

Grafische Darstellung, wie Extranet und Intranet funktionieren

Nächste Schritte