Funktionsweise des World Wide Web
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Physikalische Netzstruktur
Bevor die Nutzung eines beliebigen Dienstes im Internet möglich ist, ist es
erforderlich, eine Internetverbindung zwischen dem Client-Rechner und dem
Internet herzustellen. Diese kann insgesamt über vier Netztypen realisiert
werden.
| Netztypus |
Kommunikationsart |
| Telefonnetz |
Modem, ISDN, DSL-Varianten |
| Mobilnetz |
GSM, GPRS, UMTS |
| Stromnetz |
PLC (Powerline Communications) |
| TV-Netz |
TV-Kabelmodem, noch keine Standardisierung erfolgt |
Voraussetzung bei allen Netztypen ist, dass jede Kommunikationsart eines
Netztypus immer von einem ISP (Internet Service Provider) angeboten wird. So
sind für das Telefonnetz beispielsweise die Telekom, Hansenet oder Freenet
bekannte Anbieter, die zum einen Internetzugänge über Vertrag aber auch als
Internet-By-Call anbieten. Letzteres ist die Möglichkeit, sich über ein
allgemeingültiges Passwort und die Telefonnummer des ISP in das Internet
einzuwählen.
Die Verfügbarkeit der oben aufgeführten Netztypen ist unterschiedlich. Das
Telefonnetz ist praktisch der Standard-Internet-Zugang in Deutschland, während
das Mobilnetz langsam nachzieht. Der einzige Nachteil des Mobilnetz ist zurzeit
jedoch, dass es je nach Anbieter nicht überall erreichbar ist und dass neuere
Kommunikationsarten wie UMTS noch zu teuer für den Durchschnittsverbraucher sind.
Bei dem Internetzugang über das Stromnetz und TV-Netz sieht es noch
problematischer aus, die Technik funktioniert zwar prinzipiell, die Einführung
ist jedoch nie über einige Testregionen hinaus erfolgt. Ist dann der Zugang zum
Internet hergestellt, bekommt der Clientrechner als erstes eine IP-Adresse von
dem Provider zugeteilt, über den er sich mit dem Internet verbunden hat.
Der Provider selbst besitzt einen über eine Verteilungshierarchie zugewiesenen
IP-Adressraum, welchen er autonom verwaltet und aus dem er bei Bedarf auch
IP-Adressbereiche an andere Provider abgeben darf.
Der generelle Aufbau der IP-Verwaltung und Vergabe ist folgender: Die IANA
(Intermodal Association of North America) vergibt und verwaltet den gesamten
IP-Adressraum und vergibt IP-Adressblöcke an RIRs (Reginal Internet Registries).
Ein Beispiel für eine RIR ist www.ripe.net. Über sie wird beispielsweise der
Adressraum für Europa und Nordafrika verwaltet. Alle Provider aus diesen
Regionen müssen daher ihre IP-Adressblöcke über RIPE beantragen. Erst dann
können sie einzelne IP-Adressen aus den so erworbenen Adressbereichen an
einzelne Rechner vergeben, die sich über sie mit dem Internet verbinden wollen.
Im konkreten Beispiel läuft ein Verbindungsaufbau mit Adressvergabe
folgendermaßen ab. Der Rechner (A) möchte sich über den Internet Service
Provider (ISP) Hansenet mit dem Internet verbinden. Er startet einen
Verbindungsaufbau zum Point of Presence (POP) seines Providers. Dort angekommen
erhält Recher (A) eine weltweit einmalige, nur für die Dauer seiner
Internet-Verbindung gültige, IP-Adresse zugewiesen. Diese ist eine 32-bit
Adresse in Dotted Decimal Notation (DDN), einer dezimalen Darstellung, in der
die 4 Bytewerte durch Punkte getrennt werden, z.B. die Adresse 213.39.232.195.
Diese IP-Adresse dient Rechner (A) während der gesamten Verbindungsdauer als
eindeutige Identifikation im Internet, während er mit anderen Rechnern durch die
Nutzung beliebiger Dienste wie Email, ftp oder Newsgroups kommuniziert.
Im obigen Beispiel würde jede Kommunikation, die über das Netz von Hansenet
(blau) hinausgeht, über ein sogenanntes Backbone-Netz hin zu anderen Netzteilen
abgewickelt werden.
Das Backbonenetz ist ein Hochgeschwindigkeitsnetz, das die Netze der ISPs
miteinander verbindet. Da der Aufbau und Betrieb von Backbones sehr teuer und
nur für finanzstarke Unternehmen tragbar ist, werden solche Netze zumeist von
den großen nationalen Telefonunternehmen getragen. Bei uns in Deutschland sind
dies beispielsweise die Deutsche Telekom und das Deutsche Forschungsnetz (DFN),
die Teile des deutschen Backbonenetzes betreiben.
Trotz der verschiedenen Netzstrukturen innerhalb Deutschlands konzentriert sich
der Austausch mit den umliegenden Ländern auf nur drei Punkte. Dies sind
Hamburg, Hannover und Frankfurt. Nur von diesen Punkten aus ist eine
Kommunikation aus dem deutschen Internet mit unseren Nachbarn möglich. Von dem
gesamten Kommunikations-Datenverkehr fließen mittlerweile fast 90 Prozent aller
deutschen IP-Pakete über das DE-CIX in Frankfurt.
Weltweit ist eine ähnliche Situation zu beobachten. Lediglich vier große
Knotenpunkte in New York, Washington, London und Paris dienen als zentrale
Vermittlungsstelle zwischen den Backbonenetzen der jeweiligen Länder und den
vier kapazitätsstärksten Übertragungsstrecken (siehe Grafik).
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