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Wie funktioniert das Internet?


Alle reden über das Internet und ob und wie es reguliert werden sollte. Aber nicht genug Leute wissen, wie das Internet tatsächlich funktioniert - oder was genau das Internet ist.

Was ist das Internet genau?

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Sie haben wahrscheinlich Ihre eigene " lokales Netzwerk "zu Hause, und es besteht aus allen Geräten mit Ihrem Router verbunden, der mit dem Internet verbindet. Das Wort "Internet" bezieht sich auf ein weltweites System von "vernetzten Computernetzwerken".

Das ist das Internet wirklich - eine große Anzahl von Computernetzen auf der ganzen Welt, die miteinander verbunden sind. Natürlich gibt es eine Menge physischer Hardware - von den Kabeln unter den Straßen Ihrer Stadt über die massiven Kabel auf den Meeresböden bis hin zu Satelliten im Orbit um den Planeten -, die diese Kommunikation ermöglichen. Im Hintergrund ist auch eine Menge Software im Einsatz, mit der Sie eine Website-Adresse wie "google.com" eingeben und Ihren Computer so schnell wie möglich an den physischen Ort senden können, an dem sich diese Website befindet.

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Auch wenn Sie nur eine Verbindung zu einer einzigen Website herstellen, ist unter der Haube noch viel mehr los. Ihr Computer kann nicht direkt eine Information oder ein "Paket" von Daten an den Computer senden, der die Website hostet. Stattdessen übergibt es ein Paket an Ihren Heimrouter mit Informationen darüber, wohin es geht und wo der Webserver antworten soll. Ihr Router sendet es dann an die Router Ihres Internetdienstanbieters (Comcast, Time Warner oder andere Personen, die Sie verwenden), wo es an einen anderen Router eines anderen Internetdienstanbieters gesendet wird, usw., bis es sein Ziel erreicht. Alle Pakete, die vom Remote-Server an Ihr System gesendet werden, machen die umgekehrte Reise.

Um eine unvollständige Analogie zu verwenden, ist es ein bisschen so, als würde man einen Brief in der Post senden. Ihr lokaler Postangestellter kann nicht einfach den Brief nehmen und ihn direkt über das Land oder den Kontinent an seine Zieladresse bringen. Stattdessen geht der Brief an Ihr lokales Postamt, wo er an ein anderes Postamt geschickt wird, und dann an ein anderes und so weiter, bis es an seinem Bestimmungsort ankommt. Es dauert länger, bis ein Brief auf die andere Seite der Welt gelangt als auf der anderen Seite des Landes, weil er mehr Halt machen muss, und das gilt im Allgemeinen auch für das Internet. Es dauert etwas länger, bis Pakete mit mehr Übertragungen oder "Hops", wie sie genannt werden, längere Distanzen zurücklegen.

Anders als bei physischer Mail ist das Senden von Datenpaketen jedoch immer noch sehr und es passiert viele Male pro Sekunde. Jedes Paket ist sehr klein, und eine große Anzahl von Paketen wird hin- und hergeschickt, wenn Computer miteinander kommunizieren - selbst wenn man gerade eine Website von einer anderen lädt. Die Laufzeit eines Pakets wird in Millisekunden gemessen.

Daten können viele Pfade belegen

Dieses Netzwerk von Netzwerken ist etwas interessanter und komplexer als es scheint. Wenn all diese Netzwerke miteinander verbunden sind, wird nicht nur ein einzelner Pfad benötigt. Da Netzwerke mit mehreren anderen Netzwerken verbunden sind, gibt es ein ganzes Netz von Verbindungen, die sich rund um den Globus erstrecken. Das bedeutet, dass diese Pakete (kleine Datenstücke, die zwischen Geräten gesendet werden) mehrere Wege zurücklegen können.

Mit anderen Worten, selbst wenn ein Netzwerk zwischen Ihnen und einer Website ausfällt, gibt es normalerweise einen anderen Pfad Daten können nehmen. Die Router entlang des Pfads verwenden ein sogenanntes Border Gateway Protocol (BGP), um Informationen darüber zu übermitteln, ob ein Netzwerk ausgefallen ist und den optimalen Pfad für die Daten darstellt.

Dieses verbundene Netzwerk (oder Internet) zu erstellen ist nicht einfach so einfach so, dass jedes Netzwerk nacheinander in ein nahes Netzwerk gesteckt wird. Netzwerke sind auf viele verschiedene Arten mit vielen verschiedenen Pfaden verbunden, und die Software, die auf diesen Routern läuft (so benannt, weil sie den Datenverkehr entlang des Netzwerks leiten) arbeitet immer daran, die optimalen Pfade für Daten zu finden.

Sie können den Pfad Ihrer Pakete zu einer Zieladresse sehen, indem Sie den Befehl traceroute verwenden, der den Routern den Pfad mitteilt, den das Paket zurückmeldet.

Im Beispiel unten haben wir die Route nach Howtogeek verfolgt. com von einer Comcast-Internetverbindung in Eugene, Oregon. Die Pakete reisten über das Comcast-Netzwerk nördlich von Seattle zu unserem Router, bevor sie über Chicago, New York und Newark zu einem Backbone-Netzwerk von Tata Communications (as6453.net) geleitet wurden, bevor sie zu einem Linode-Rechenzentrum in Newark, New Jersey, fuhren wo die Website gehostet wird.

Wir sprechen von Paketen, die "reisen", aber natürlich sind sie nur Daten. Ein Router kontaktiert einen anderen Router und kommuniziert die Daten im Paket. Der nächste Router verwendet die Informationen über das Paket, um herauszufinden, wohin es geht, und überträgt die Daten entlang seines Pfades zum nächsten Router. Das Paket ist nur ein Signal auf der Leitung.

IP-Adressen, DNS, TCP / IP, HTTP und weitere Details

Das ist ein Überblick auf hoher Ebene, wie das Internet zumindest funktioniert. Es gibt viele kleine Themen, die wichtig für das Internet sind, die wir alle verwenden und über die Sie mehr lesen können.

Beispielsweise hat jedes Gerät in einem Netzwerk eine eindeutige numerische IP-Adresse in diesem Netzwerk. Daten werden an diese Adressen gesendet. Es gibt sowohl ältere IPv4-Adressen als auch neuere IPv6-Adressen. IP steht für "Internet Protocol", also eine IP-Adresse ist eine "Internet Protocol-Adresse". Dies sind die Adressen, die Geräte im Netzwerk verwenden und sprechen.

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Menschen verwenden lesbare Domainnamen wie Howtogeek.com und Google. com, die mehr einprägsam und verständlich als eine Reihe von Zahlen sind. Wenn Sie jedoch solche Domänennamen verwenden, kontaktiert Ihr Computer den DNS-Server (Domain Name System) und fragt nach der numerischen IP-Adresse für diese Domäne. Stellen Sie es sich wie ein großes, öffentliches Adressbuch für Telefonnummern vor. Firmen und Einzelpersonen, die Domain-Namen haben, müssen zahlen, um sie zu registrieren. Wahrscheinlich verwenden Sie den DNS-Dienst Ihres Internetdienstanbieters, aber Sie können auch einen anderen DNS-Server wie Google Public DNS oder OpenDNS verwenden.

VERWANDT: Was ist der Unterschied zwischen TCP und UDP?

All diesem, da sind verschiedene Schichten von "Protokollen", die Geräte verwenden, um zu kommunizieren, selbst wenn Internetprotokoll verwendet wird. Das gebräuchlichste Transportprotokoll ist TCP / IP, das für Transmission Control Protocol over Internet Protocol steht. Bei TCP dreht sich alles um Zuverlässigkeit, und Geräte plaudern hin und her und verfolgen Datenpakete, um sicherzustellen, dass unterwegs nichts verloren geht. Wenn es das tut, wird es bemerkt und erneut gesendet. Es gibt auch andere Protokolle, wie UDP, die die Zuverlässigkeit für rohe Geschwindigkeit auswirft.

Obige Transportprotokolle wie TCP und UDP sind Anwendungsprotokolle, wie HTTP oder HTTPS - das Hypertext-Übertragungsprotokoll, das Ihr Webbrowser verwendet. Das HTTP-Protokoll arbeitet über dem TCP-Protokoll, das über dem IP-Protokoll arbeitet. Andere Anwendungen verwenden möglicherweise andere Protokolle oder erstellen ihre eigenen Protokolle, die dennoch auf Protokollen wie TCP und IP basieren. So viel von der Technologie, die wir verwenden, beinhaltet Schichten von Technologie, die auf anderen Ebenen aufgebaut sind, und dasselbe gilt für das Internet. Wir könnten hier ein ganzes Buch schreiben, aber für den Fall, dass Sie mehr lesen möchten, sollten die obigen Links Ihnen den Einstieg erleichtern.

Sobald Sie die Grundlagen verstehen, können Sie besser verstehen, warum diese IT-Crowd-Szene auch so lustig ist .

Bildquelle: Toria / Shutterstock.com, Chaiwat Srijankul / Shutterstock.com.


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