Diese Einführung für interessierte Einsteiger ist der zweite (von zwei) Artikeln, die die technischen Grundlagen des Internet erklären.

Dieser zweite Teil ...

• ... vergleicht den Aufbau des Internet mit dem Straßennetz
• ... erkärt dass Protokolle in Netzwerken Vorschriften sind (und keine Mitschriften),
• ... beschreibt warum IP-Adressen die Telefonnummern des Internet sind
• ... zeigt, dass das Domain Name System eine Art automatischer Auskunft ist ("Da werden Sie geholfen")

Das Straßen-Netz

Eine Schwierigkeit, Dinge rund ums Internet zu verstehen, ist, dass man die Bits und Bytes nicht sehen kann und daher alles sehr abstrakt wirkt. Um sich ein Bild vom Internet zu machen, denken Sie einfach an eine beliebige Karte aus einem beliebigen Straßenatlas, denn das Internet wird nicht nur oft als "Datenautobahn" bezeichnet, es ist von seiner Grundstruktur her tatsächlich fast genauso aufgebaut wie das Straßennetz.

• Ein lokales Straßennetz ist mit einem Landstraßennetz verbunden.
• Landstraßennetze sind mit Bundesstraßennetzen verbunden,
• Bundesstraßennetze wiederum sind an das Bundesautobahnnetz angeschlossen.

Im Straßennetz gibt es eine unglaubliche Vielfalt an Straßen: kleine Straßen, große Straßen, Straßen mit Schlaglöchern, Straßen mit eingebauten Hindernissen, auf denen man nur 30 fahren darf, Straßen mit Kreuzungen und Ampeln und Straßen ohne Kreuzungen und Ampeln, Straßen mit Baustellen und Staus und so weiter.

Die unterschiedlichen Netze werden aus unterschiedlichen Töpfen finanziert, aber für einen Autofahrer sieht das Straßennetz aus wie ein einziges großes Netz. Das einzige, was alle Straßen gemeinsam haben, ist die Straßenverkehrsordnung.

Dieser Aufbau lässt sich auf das Internet übertragen:

• Verschiedene LANs sind miteinander verbunden und ergeben zusammen ein großes Netzwerk.
• Diese großen Netzwerke sind mit anderen großen Netzwerken verbunden.
• Zusammen bilden alle diese Netzwerke ein weltweites riesengroßes Netzwerk: das Internet.

Im "Internetz" gibt es wie im Straßennetz kleine Netze, große Netze, Netze mit Baustellen, Netze mit Staus, und so weiter und so fort.

Die unterschiedlichen Netze werden aus unterschiedlichen Töpfen finanziert, aber für einen Benutzer wirkt das Internet wie ein einziges großes Netz. Das einzige, was alle diese Netzwerke gemeinsam haben, ist das Internet Protokoll (IP).

Ein Internet Provider ist übrigens eine Firma, die ein an das Internet angeschlossenes Netzwerk betreibt und ihren Kunden den Zugang zu diesem Netz gegen ein Entgelt zur Verfügung stellt. Internet Provider werden manchmal auch als ISP bezeichnet, kurz für Internet Service Provider. Eine richtig treffende Bezeichnung wäre Internetzugangsprovider.

Das Internet ist also ganz ähnlich aufgebaut wie das Straßennetz. Im Straßennetz sorgt die Straßenverkehrsordnung mit für alle Teilnehmer verbindlichen Regeln dafür, dass der Verkehr reibungslos fließt, im Internet ist das so genannte Internet Protokoll (IP) die verbindliche Grundlage für alle teilnehmenden Computer. Dieses Internet Protokoll muss auf Ihrem Computer installiert und korrekt konfiguriert sein, bevor Sie auch nur daran denken können, ins Internet zu gehen.

[oben]

Protokoll = Vorschrift

Da das Wort Protokoll im Zusammenhang mit Netzwerken immer wieder zu Verwirrungen führt, hier eine kleine Erläuterung:

• In unserem Alltag wird Protokoll meist im Sinne von Mitschrift benutzt. Ein Protokollführer ist jemand, der etwas mitschreibt.
• Bei Netzwerken ist ein Protokoll hingegen eine Vorschrift, wie in "Das Protokoll schreibt vor, dass Sie jetzo einen Knicks machen und der Dame die Hand küssen."

Protokolle dienen Diplomaten dazu, bei der Kommunikation mit anderen Menschen fern ab von zu Hause keine Fehler zu machen. Das Internet Protokoll (IP) ist in diesem Sinne eine Vorschrift, eine Menge von Regeln, die es Computern erlaubt, über die Grenzen ihres lokalen Netzwerkes hinaus miteinander kommunizieren zu können.

"Inter-net" heißt wörtlich soviel wie "zwischen den Netzwerken" und das Internet Protokoll ist die Grundlage, auf der alle angeschlossenen Computer kommunizieren. Ein Definitionsversuch des Internet könnte so aussehen:

• Das Internet besteht aus allen Netzen, die das Internet Protokoll (IP) verwenden und für den Anwender wie ein einziges Netz erscheinen.

Falls Ihnen diese Definition zu abstrakt erscheint, ersetzen sie Internet durch Straßennetz, Internet Protokoll durch Straßenverkehrsordnung und Anwender durch Autofahrer:

• Das Straßennetz besteht aus allen Netzen, in denen die StVO gilt und die für den Autofahrer wie ein einziges Netz erscheinen.

[oben]

IP-Adressen sind die Telefonnummern des Internet

Das Straßennetz ist eine gute Metapher, um sich ein Bild vom Aufbau des Internet zu machen, aber um seine Funktionsweise besser verstehen zu können, ist ein Vergleich zum Telefonnetz hilfreicher.

Es fällt uns relativ leicht, das Telefonnetz zu verstehen. Das Internet hingegen scheint wahnsinnig kompliziert zu sein. Dabei sind sich beide im Prinzip sehr ähnlich, denn in beiden Netzen braucht man eine Nummer, um erreichbar zu sein:

• Im Telefonnetz braucht jedes Gerät eine Telefonnummer.
• Im Internet braucht jedes Gerät eine Internetnummer, die IP-Adresse

IP-Adressen sind also so etwas wie die Telefonnummern des Internet: Um jemanden anrufen zu können, benötigen Sie dessen Telefonnummer, um eine Verbindung zu einem anderen Computer aufbauen zu können, benötigen Sie dessen IP-Adresse.

IP-Adresse heißt ausgesprochen „Internet Protokoll Adresse“ und der Aufbau einer IP-Adresse ist im Internet Protokoll genau festgelegt:

• IP-Adressen bestehen aus vier Dezimalzahlen zwischen 0 und 255.
• Die vier Zahlen sind durch drei Punkte getrennt: 207.201.183.81

Jeder Computer hat eine solche IP-Adresse, wenn er ans Internet angeschlossen ist. Auch Handy, Fernseher oder Mikrowelle brauchen eine IP-Adresse, wenn Sie mit dem Internet kommunizieren sollen.

Um unter Windows die aktuelle IP-Adresse Ihres PCs herauszufinden, stellen Sie eine Verbindung zum Internet her, geben auf der MS-DOS Eingabeaufforderung den Befehl ipconfig ein und drücken dann ENTER.

Woher Computer eine IP-Adresse bekommen ist davon abhängig, wie Sie ins Internet gehen:

• Bei einer Einwahl von zu Hause aus wird die IP-Adresse während der Einwahl vom Internet Provider zugewiesen. Sie bekommen bei jeder Einwahl eine andere IP-Adresse, die immer nur für diese eine Einwahlsitzung gilt. Man nennt das auch dynamische IP-Adresse, weil sie jedes Mal neu zugewiesen wird.
• Ist Ihr PC in einem LAN, bekommt er die IP-Adresse vom Netzwerkverwalter. Entweder ist sie fest im PC eingetragen oder wird beim Starten des Computers dynamisch zugewiesen.

Da IP-Adressen ein knappes Gut sind, benutzen PCs in LANs oft spezielle IP-Adressen, die mit 192.168. beginnen, zum Beispiel 192.168.0.1. Diese Adressen tauchen im richtigen Internet nicht auf und nur der Computer, der die Internetverbindung herstellt, erhält eine welt-weit einmalige Adresse. So kann mit einer IP-Adresse ein ganzes LAN ans Internet angeschlossen werden.

[oben]

Das Domain Name System - Die automatische Auskunft

Haben Sie die IP-Adresse aus dem obigen Beispiel behalten? Nein? Computern reichen die IP-Adressen zur Kommunikation völlig aus, aber Menschen können sich Namen einfach besser merken und deshalb haben die meisten Computer im Internet zusätzlich zur IP-Adresse Namen wie infotekten.de, www.heise.de, support.microsoft.com, www.tv oder etwas Ähnliches.

Diese Computernamen sind nicht beliebig wählbar, sondern werden nach einem bestimmten System vergeben, dem so genannten Domain Name System.

Wichtig dabei ist, dass das Domain Name System auf den IP-Adressen aufsetzt. Die Computer brauchen nur die IP-Adressen. Sie wandeln jeden Domain Namen zuerst in eine IP-Adresse um und stellen erst dann die Verbindung zum gewünschten Computer her.

Von Namen zu Nummern

Wenn Sie im Browser eine Adresse wie http://heise.de eingeben, wird der Domain Name heise.de automatisch in eine IP-Adresse wie zum Beispiel 199.99.144.80 übersetzt.

Meistens geht diese Umwandlung so schnell, dass man überhaupt nichts davon mitbekommt, manchmal dauert es eine wahnsinnig lange Zeit (z. B. 15 Sekunden) und manchmal klappt es auch gar nicht. Sollte die Auflösung nicht klappen, gibt es eine nicht besonders viel sagende Fehlermeldung in der Art von "Host name could not be resolved". Sonst nichts. Keine Webseite.

Das Geniale am DNS ist, das keine zentrale Stelle für die Aktualität verantwortlich ist. Das DNS ist eine verteilte Datenbank und existiert auf vielen Name Servern auf der ganzen Welt. Kein Server enthält dabei alle Informationen.

Eine unterhaltsame Erklärung der Funktionsweise des Internet und des DNS finden Sie als Fotogeschichte oder Video bei der Sendung mit der Maus:

• Die Maus und das Internet

Aufbau von Domain Namen

Ein typischer Domain Name wie www.heise.de ist hierarchisch aufgebaut und besteht aus folgenden Einzelteilen:

• ganz rechts die oberste Ebene, die Top Level Domain (TLD), z. B. de
• links davon die zweite Ebene, die Second Level Domain, z. B. heise
• davor die optionale Third Level Domain, z. B. www

Ungewöhnlich dabei ist, dass Domain Namen zwar wie üblich von links nach rechts gelesen werden, aber eigentlich von rechts nach links aufgebaut werden. Die Top Level Domain steht also immer ganz rechts am Ende des Domain Namens.

Domain Namen werden im gesamten Internet verwendet:

• In E-Mail-Adressen rechts vom @-Zeichen: peter@infotekten.de
• Im Web: www.heise.de oder infotekten.de

Die Top Level Domains

Die Top Level Domain teilt das Internet in verschiedene Bereiche ein und alle Top Level Domains sind bei der obersten Internetbehörde ICANN registriert. Es gibt einige wenige mit drei Buchstaben und viele viele mit zwei Buchstaben, die alle für ein Land stehen.

Jede dieser Top Level Domains wird von einem Network Information Center (NIC) verwaltet. Für die Top Level Domain DE ist zum Beispiel das DE-NIC zuständig

Die NICs haben unter anderem folgende Aufgaben:

• Sie verwalten für ihre Top Level Domain die jeweiligen Second Level Domains und passen auf, das keine Namen doppelt vergeben werden.
• Sie verwalten eine Datenbank, die alle Second Level Domains unterhalb ihrer Top Level Domain und die entsprechenden IP-Adressen enthält.

Mehr Infos zu TLDs finden Sie bei der IANA. Dort gibt es auch eine komplette Übersicht aller Länder-TLDs und der dazugehörigen Organisationen.

Subdomains: Second, Third und andere Level

Die Second Level Domains werden bei den jeweiligen NICs registriert. Der Endkunde tritt aber meist nicht direkt in Kontakt mit den NICs, sondern beauftragt einen Provider wie Strato oder 1 & 1 mit der Registrierung.

Der Besitzer der Domain entscheidet dann zusammen mit seinem Provider darüber, ob und wenn ja welche weiteren Domainlevels er einrichten möchte. Die Provider nennen das meist "Subdomains".

Viele Webserver haben als Third Level Domain die drei Buchstaben www. Dies ist aber nicht unbedingt notwendig und meist kann man das www am Anfang einfach weglassen. Ob das funktioniert oder nicht, liegt an den Einstellungen des Name Servers.

Beispiele für Domain Namen

Die meisten Domainnamen folgen dem Schema www.irgendwas.de und das Schema hat auch einen gewissen Wiedererkennungswert, allerdings gibt es viele andere Möglichkeiten. Hier ein paar ungewöhnliche Beispiele:

• freemail.web.de
• www.tv
• www.lesen.zdf.de
• www.de.vu

[oben]