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Wie funktioniert das i-net ?


1. Java
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Das Internet transportiert Daten in Paketform. Jedes Datenpaket (IP-Paket) besteht aus folgenden Teilen:
. Einer "Verpackung", die bei allen Paketen gleich ist. Da ein Datenpaket eine Folge von Zeichen ist, wird die Verpackung "Header" (Kopf) genannt und besteht aus den ersten Zeichen des Datenpakets. Im "Header" jedes Datenpakets steht u. a. seine Zieladresse und sein Absender. Diese zwei Adressen sind Internet-Nummern oder eben IP-Nummern und werden als 4 Zahlen, getrennt durch Punkte, dargestellt: z.B. "192.43.53.24".
. Einem "Inhalt", das sind die Daten, die übertragen werden sollen.
Woraus der Inhalt besteht, das ist dem Internet egal. Einzig der Umfrage pro Paket ist beschränkt. Grössere Datenmengen müssen daher in viele einzelne Pakete verpackt werden.
. Einer Prüfsumme, anhand der festgestellt werden kann, ob das Paket vollständig ist, oder etwa auf dem Weg Schaden genommen hat (z.B.: durch Leitungsstörungen verzerrt wurde). Um Daten über das Internet zu verschicken, müssen sie also in solche Pakete verpackt werden. Das ist die Aufgabe des sendenden Computers (z.B.: der PC oder Mac). Auf der anderen Seite packt der empfangende Computer die Pakete wieder aus. Dazwischen liegt das Internet. Nun ist das Internet nicht einfach ein einheitliches Gebilde, sondern ein Zusammenschluß von verschieden Netzwerken und Datenverbindungen. Die Pakete, die an einem Ort eingespeist werden, werden deshalb kaum direkt dorthin befördert, sondern durchlaufen eine große Anzahl von verschiedenen Stationen, sogenannte "Router". Ein Router ist eine Art Vermittlungsstelle. Er nimmt Internet-Pakete von verschiedenen Richtungen entgegen, und leitet sie je nach Bestimmungsort an verschiedene Richtungen weiter. Da für die Verbindungsstrecke zwischen den Routern ganz unterschiedliche Leitungen zum Einsatz kommen, müssen die IP-Pakete oft noch einmal speziell "eingepackt" werden, um über ein Netz transportiert zu werden (darum sind solche Mehrfachverpackungen von Daten gang und gäbe).
Um das zu illustrieren, hier der Weg, den ein Datenpaket zurücklegen muß, um von meinem PC der über ein Modem am Internet angeschlossen ist, zu einem Mac der auf dem Tisch eines Mitarbeiters der Firma X in der USA steht zu gelangen:

. Mein PC packt die Daten in ein IP-Paket ein und versieht es mit der IP-Nummer des Empfängers.

. Da mein PC nicht direkt am Internet angeschlossen ist, muss das Paket über das Modem zu meinem Internet-Provider geschickt werden. Bereits hierfür muss es ein zweites Mal passend verpackt werden: zum Transport über Modem-Strecken gibt es ein spezielles Protokoll namens PPP (Point to Point Protocol), das ein eigenes Paket-Format hat. Die Daten sind nun also bereits doppelt verpackt.

. Bei meinem Internet-Provider erreicht das PPP-Paket den ersten Router. Dieser packt das IP-Paket aus der PPP-Hülle aus. Zur Weitervermittlung muss das Paket nun auf das Ethernet-LAN (lokales Netzwerk) in den Räumen des Providers. Vorher muss es aber noch mit der Adresse seiner nächsten Zwischenstation versehen werden. Dann wird das Paket wiederum neu verpackt, diesmal mit einer Ethernet-Verpackung.

. Auf dem Ethernet erreicht das Paket nun den zweiten Router, der das lokale Netzwerk des Internet Providers über eine Standleitung mit einem grösseren Internet-Knoten verbindet. Dieser entfernt die Ethernet-Verpackung, bringt die Adresse der nächsten Station an und packt das IP-Paket so ein, dass es zum Internet-Knoten verschickt werden kann.

. Der Internet-Knoten packt das Paket wieder aus, und ermittelt anhand der Zieladresse die nächste Station. Vielleicht ist das bereits ein Rechner in den USA, vielleicht ist eine weitere Station dazwischen. Wieder wird die neue Adresse angebracht, eine passende Verpackung gemacht und die Reise geht weiter, über einen Backbone (Rückgrat, gemeint ist eine Haupt-Verbindung zwischen grossen Internet-Knoten).

. Irgendwann (normalerweise nur Sekundenbruchteile nach dem Absenden), landet das Paket auf dem Internet-Router der Firma X. Dieser schaut die Zieladresse an und stellt fest, dass das Paket zu einem Mac imfirmeninternen Netz geschickt werden muss, welches wieder ein Ethernet ist. Das IP-Paket wird also nochmals in eine Ethernet-Verpackung gehüllt und zum Empfänger-Mac geschickt.

. Der Empfänger-Mac entfernt die Ethernet-Verpackung und hat nun das IP-Paket vor sich, so wie es auf meinem PC abgeschickt wurde. Erst jetzt wird das IP-Paket geöffnet und die Daten erreichen ihren Bestimmungsort.

In Wirklichkeit ist der Ablauf ehernoch komplizierter. Absprachen zwischen Routern über Verbindungswege, die dauernde Überprüfung, ob das Paket Schaden angenommen hat und entsprechende Massnahmen, um das Paket nochmals fehlerfrei zu übermitteln (im Gegensatz zu "Gelben Postpaketen" können die Router IP-Pakete vor dem Weiterschicken kopieren, für den Fall, dass eines nicht oder defekt ankommt) kommen dazu.

Das Prinzip ist aber immer dasselbe: Ein Paket wird von Router zu Router weitergegeben, bis es seinen Bestimmungsort erreicht. Wenn eine direkte Verbindung ausfällt, so finden die Router meistens einen Umweg, auf dem das Paket befördert werden kann, vielleicht langsamer, aber es kommt an.

 
 




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