Nutzung Interaktiver Medien

Die Struktur des Internet

Das Internet ist ein Netz von Netzen. Weitverkehrsnetze, Kontinental- und Interkontinentalnezte verbinden "Access-Provider-Netze" und diese wiederum Unternehmens-, Campus- oder Privatnetze. Die Übergänge zwischen den Netzen werden durch Vermittlungsknoten, sogen. Router gebildet. Besondere Aufmerksamkeit wird jenen Vermittlungsknoten zuteil, die eine namhafte Zahl von Weitverkehrsnetzen in sogenannten "Internet Exchange"-Diensten (Beispiel: VIX - Vienna Internet Exchange). zusammenführen, 

Internet, ein Netzwerk von Netzen

Beispiel der Netzwerkstruktur des Internets aus der Sicht der JKU:

• Das Campusnetzwerk der JKU ist über das ACONET an das weltweite Internet angebunden.
• Das ACONET verbindet wissenschaftliche Einrichtungen, Hochschulen und Bildungsinstitutionen in Österreich.
• Das DFN erfüllt eine vergleichbare Funktion in Deutschland.
• GEANT verbindet die Nationalen Forschungs- und Bildungsnetze auf europaweiter Ebene und darüber hinaus.

Die Entwicklung des Internet

Produktion: Belih Bilgil, Philipp Pape
Quelle: http://www.youtube.com/watch?v=9hIQjrMHTv4

Hervorgehobene Begriffe aus der Animation:

• Batch processing
• Time Sharing
• Multi User / Multi Tasking
• ARPANET
• Mainframe
• TCP
• File Transfer, FTP
• packet swtiching (Paketvermittlung)
• Internet Protocol, IP
• Transmission Control Protocol, TCP 

Das Internet Protokoll

Die strategische Bedeutung der Internet Protokoll-Familie ist darin zu sehen, dass sich alle, vor allem die marktbeherrschenden Hard- und Softwarehersteller, kraft des Faktischen gezwungen sahen, die standardisierten Protokolle in ihren Produkten zu implementieren. Erst aus dieser Situation heraus, konnte sich ein Hersteller-unabhängiges Internet etablieren. Ohne die Normungskraft der standardisierten Portokolle hätte sich das Internet nicht entwickelt und würde sich nicht weiterentwickeln.

Nach wie vor existiert ein Tauziehen zwischen einflussreichen Unternehnen, allen voran Hard- und Softwareentwickler, sowie Organisationen welche zur Lenkung und Standardisierung der Internettechnologien eingesetzt wurden, um die Durchsetzung von Standards bzw. deren Umgehung. Auch die Einflussnahme politischer Interessen mächtiger Nationastaaten auf die Entwicklung des Internets ist nachweisbar. Fronten verlaufen z.B. zwischen Softwareherstellern und dem W3C, oder den Entwicklern von Browsersoftware und Herstellern von Betriebssystemen.

Das Internet Protokoll, kurz "IP" häufig auch in Verbindung mit "TCP", also "TCP/IP" genannt, bildet zusammen mit zahlreichen "Geschwisterprotokollen" (Quelle) den größten, gemeinsamen Nenner der Transport- und Verteiltechniken des Internets. Seine Wurzeln reichen mehr als 40 Jahre zurück. Das Internet Protokoll kennt derzeit ca. 500 verwandte Protokolle, die in einer hierarchisch-vernetzten Beziehung zueinander stehen. Die Struktur und das Zusammenspiel in Schichten - wird durch das ISO/OSI-7-Schichtenmodell strukturiert. Die einzelnen Teile (Protokolle) werden in sogen. RFC's (Requests For Comments) dokumentiert.

Derzeit herrscht IP Version 4 (kurz IPv4) noch vor, IP Version 6 (IPv6) ist jedoch in allen aktuellen Betriebssystemen bereits implementiert und in Teilen des Internets realisiert. IPv6 wird IPv4 nicht unmittelbar Ablösen, sondern IPv6 ergänzt IPv4. Es ist zu erwarten dass das Internet in naher Zukunft zu einem IPv6-Netz migriert.

Das Internet Protokoll (IP) wird der OSI-Schicht 3 zugeordnet. Darunter, in den Netzzugangsschichten befinden sich Protokolle für verschiedene Techniken zur Datenübertragung auf unterschiedlichen Medien - kabelgebundene Netze, oder Funknetze. Eine bekannte Sezifikation für kabelgebunde Nezte, als auch für Funknetze, nennt sich "Ethernet" und entspricht weitgehend dem Standard IEEE-802.3

Das IP ist für die Weitergabe der Daten zuständig. IP zerlegt die jegliche Daten, egal ob Texte, Bilder, Tondokumente oder Video in Pakte und übermittelt die paketierten Daten zwischen verschiedenen Netzen (LANs, WANs) die durch VERMITTLUNGSKNOTEN, sogen. Router, verbunden sind.

Internet Exchange Points

Quelle: European Internet Exchange Association

Die Adressierung in IPv4

Jede IPv4 Adresse ist 32 Bit lang (4 Byte), der Adresseumfang beträgt daher 2³² oder ca. 4 Milliarden (Quelle), zu wenig für eine globale Versorgung mit Adressen. Es gibt daher Methoden, Adressen mehrfach zu nutzen. Zwei davon seien hervorgehoben:

• DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol), es kommt einer temporären Nutzung von Adressen gleich,
• NAT (Network Address Translation). Bei dieser Methode wird eine "offizielle Adresse" von mehreren Nutzern gleichzeitig benutzt, für SOHO-Netze (Small-Office-Home-Office) besonders geeignet. Ein sogen. NAT-Router repräsentiert nach "außen" ein ganzes Netz von "freien Adressen" als ein und einziger Netzwerkknoten. Er verteilt die Datenpakete an die einzelen Stationen im SOHO-Netz über Portnummer
• Connotierte Begriffe:
  
  • IP Ports (Quelle,)
  • Freie Adressräume: 10.x.x.x oder 192.168.x.x
  • Router

TCP und UDP

Das Transmission Control Protocol (TCP) setzt auf dem Internet Protokoll auf und bietet eine virtuelle Verbindung von einer reihenfolgegetreuen, (vor Übertragungsfehlern) gesicherten Paketübermittlung. Zur Sicherung der Übertragung verwendet TCP z.B. die Ende-zu-Ende-Kontrolle und die Zeitüberwachung der Verbindung. TCP läßt auch zu, daß mehrere Verbindungen parallel aufgebaut werden können (Verbindungsmultiplex). Zur Identifiaktion der verschiedenen Datenströme, die z. B. aus verschiedenen Anwendungen stammen können wurden sogen. Portnummern eingeführt.

Das User Datagram Protocol (UDP) setzt ebenfalls auf dem Internet Protocol auf - ist somit Konkurrent zu TCP - und dem transaktionsorientierten Versand von Datenpaketen. UDP verwendet minimale Protokollmechanismen, hat keine Ende-zu-Ende Kontrolle oder Garantie zur reihenfolgegetreuen Auslieferung. UDP verwendet sogen. Sende-Ports und kann somit auch mehrere Paketströme parallel an eine Station ausliefern.

UDP/IP wird, weil es mit weniger Aufwand und daher schneller ausliefert als TCP/IP, häufig für die Übertragung von Audio- und Videoströmen verwendet, da sich in diesem Falle Fehler in einzelnen Paketen nicht sonderlich auswirken. Aber auch von Anwendungen, welche die Sicherung der Datenübertragung selber übernehmen (NFS, Name Server).

IPv6

Die größte Notwendigkeit auf IPv6 umzusteigen liegt in der Enge der verfügbaren Adressen von IPv4, wie nachfolgende Grafik darstellt.

Quelle: CC http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei:Ipv4-exhaust.svg&filetimestamp=20110301183906#filelinks.

IPv6 ist durch folgende Merkmale gekennzeichnet:

• Erhöhung des Adressraumes auf 128 Bit, daraus ergeben sich (2¹²⁸⁾ (ca. 600 Billionen) Adressen.
• Flow-Kennzeichnung und Priorität (Kennzeichung von Paketen die priorisiert werden sollen, z.B. Echtzeitsysteme) Beipiel Quality of Service
• Multicast
• schnellere Weiterleitung in den Routern
• Sicherheit durch kryptografische Verschlüsselung (Punkt zu Punkt Verschlüsselung)
• Einsatz in mobilen Netzen ohne Änderung der Adresse (Beibehaltung der Adresse bei wechselnden Netzen).

Sicherheit:

Ein wirksames Konzept der Firewalls verfolgt die Strategie, Datenpakete, die an bestimmte Ports (und damit Anwendungen) gerichtet sind, zu sperren. Die TCP Ports 20 und 23 (FTP und Telnet) werden häufig grundsätzlich als "gefährlich" angesehen und daher gesperrt.

• Vertiefende Quelle: Liste der gefährlichen Ports von Richard Akermann.

Protokolle, Methoden und Dienste zur Erkundung des Internets:

• PING (Quelle)
• Traceroute (Quelle)
• Portscan (Quelle)
• http://speedtest.net/

Der Domain Name Service (DNS)

Das Domain Name System (DNS) ist einer der wichtigsten Dienste im Internet. Das DNS ist eine weltweit verteilte Datenbank, die den Namensraum im Internet verwaltet. (Quelle) Die Internet Assigned Numbers Authority verwaltet die Toplevel Domains und bildet sozusagen die Wurzel des DNS.

• Aufbau eines Domain-Namens
• http://www.nic.at/
• http://www.networksolutions.com/

Das Recht, einen Domainnamen eintragen zu lassen, wurde in verschiedenen Ländern an bestehende Namensrechte gebunden. Beispiel: Domian-Namensrecht in Deutschland.

Organisationen des Internets:

• Die Internet Society koordiniert die zentralen technischen, aber auch organisatorischen Fragen der Entwicklung des Internets und wird dabei von weiteren Organisationen unterstützt. "The Internet Society is an independent international nonprofit organisation founded in 1992 to provide leadership in Internet related standards, education, and policy around the world"
• "The Internet Engineering Task Force (IETF) is a large open international community of network designers, operators, vendors, and researchers concerned with the evolution of the Internet architecture and the smooth operation of the Internet. It is open to any interested individual."
• The Internet Assigned Numbers Authority (IANA) is responsible for the global coordination of

Im September 2010 veröffentlichte das Internet-Magazin "Wired" einen Leitartikel mit dem Titel: "The Web is dead. Long Live the Internet. Die provokative Aussage zielt darauf ab, dass "klassische Dienste des Internet" (Mail, FTP, Telnet) zu denen mittlerweile auch das WWW zählt, mit abnehmender Frequenz genutzt werden, während sich moderne Dienste "think apps" mit dem Schwerpunkt audiovisueller Darbietung (Video) zunehmender Beliebtheit erfreuen. Wird das jahrtausende alte Kulturgut des Schreibens und Lesens abgelöst?

Literatur / Quellen:

Q1 - Vertiefungsliteratur: James F. Kurose, Keith W. Ross "Computernetzwerke", 2008 Pearson Studium.

Onlinequellen zuletzt aufgerufen am: 23. März 2011

Hallo KollegInnen!

Ich hab heute etwas mitgeschrieben und dazu einen Beitrag erstellt. Alles ohne Gewähr :)

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