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1. Wie funktioniert das Internet Das Internet Das Internet ist eine

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Informatik
Bl / Hl
1. Wie funktioniert das Internet
Das Internet
Das Internet ist eine Verbindung von Millionen von Computern und Netzwerken in aller Welt. Es verbindet Grossrechner, Server und PCs, die von Regierungen, Betrieben, Militär, Universitäten und privaten Einzelpersonen unterhalten werden. Das Internet wird von keiner Organisation und keiner Regierung gelenkt oder geleitet. Seine Vielfalt erhält es durch die Menschen, die seine Dienste in Anspruch
nehmen - die USER.
Geschichte
Das heutige Internet hat seinen Ursprung in der Zeit des kalten Krieges in den 60er Jahren. Die USA
wollten ein Kommunikationsnetzwerk, welches unverwundbar gegenüber Atombombenangriffen sein
sollte, indem Nachrichten noch immer übermittelt werden können, auch wenn ein Teil des Netzwerkes
ausfallen würde. Dieses Projekt erhielt den Namen ARPAnet (ARPA = Advanced Research Projects
Agency). Die Idee war (und ist es noch immer), einen Datenstrom in mehrere kleine Pakete aufzuspalten, diese Pakete mit Absende- und Empfängeradresse zu versehen und sie von Computer zu Computer durch das Netzwerk "zu reichen", bis der Empfänger erreicht war. Wenn eines oder mehrere Pakete
unterwegs verloren gehen, so werden diese Pakete (nicht die gesamte Nachricht) einfach erneut gesendet. Am Ende der 60er Jahre waren bereits 4 Computer an dieses Netzwerk angeschlossen.
In den frühen 70er Jahren wurde die erste elektronische Nachricht über das ARPAnet geschickt. In den
späten 70er Jahren wurde das Usenet, heute bekannt unter dem Begriff Newsgruppen, in das ARPAnet integriert.
Anfangs der 80er Jahre wurde ein Netzwerk für wissenschaftliche Forschung errichtet. Der Zweck
dieses Netzwerkes war es, Hochgeschwindigkeitsverbindungen zwischen Universitäten zu errichten.
Um 1985 wurde das Domain Name System (DNS eingeführt, welches den Zweck hatte, Computer
über einen einfach zu merkenden Namen ansprechen zu können.
1991 wurde damit begonnen, an einem Hypertextsystem (HTML = Hypertext Markup Language), welches Informationen durch Text und Grafiken darstellen sollte, zu forschen. Dieses System, welches
von Tim Berners-Lee am CERN in Genf entwickelt wurde, ist heute als das World Wide Web bekannt.
Das Client-Server Prinzip
Ein Server ist ein Programm, das einen Dienst (Service) anbietet, ein anderes Programm, der Client
kann diesen Dienst nutzen. Im Unterschied zum Client, der aktiv einen Dienst anfordert, verhält sich
der Server passiv und wartet auf Anforderungen. Die Regeln der Kommunikation für einen Dienst
(Format, Aufruf des Servers, und die Bedeutung der zwischen Server und Client ausgetauschten Daten), werden durch ein Protokoll festgelegt.
Der Client
baut die Verbindung zum Server auf
formuliert eine Anfrage an den Server
stellt die empfangenen Daten dar
Der Server
nimmt die Anfrage entgegen
bearbeitet sie und
schickt das Ergebnis zurück
1
Internet-Dienste
Client
Server
World Wide Web
(WWW)
•
•
•
E-Mail
•
•
•
FTP-Dateitransfer
Newsgroups
Internet Relay Chat
•
•
•
Internet-Telefon,
VoIP
•
WAP
(Wireless Application Protocol)
•
01_das_internet.doc
ist ein multimediales
Informationssystem mit
grafischer Benutzeroberfläche
ist der am meisten
benutzte Internet-Dienst
wurde 1991 von Tim
Berners-Lee am CERN
in Genf entwickelt
WWW-Server
ist ein weltweiter
Kommunikationsdienst
zum Versenden von
Nachrichten und
beliebigen Dateien
ist neben dem WWW der
am meisten benutzte
Internet-Dienst
wurde erstmals in den
frühen 70er Jahren
eingesetzt
E-Mail-Server
ermöglicht das
Übertragen und
Kopieren von Dateien
zwischen verschiedenen
Rechnern im Internet
FTP-Server
bilden ein Diskussionsforum, vergleichbar mit
einem öffentlichen
schwarzen Brett, an das
Nachrichten gehängt
werden, die alle lesen
und öffentlich beantworten können.
News-Server
ermöglicht direkte
Kommunikation in
Echtzeit („Chat“)
IRC-Server
ermöglicht mit Mikrofon,
Soundkarte und
Lautsprecher das
Telefonieren über das
Internet
VoIP-Server
ermöglicht den Zugriff
auf das Internet mit
einem Handy
WAP-Server
Browser
z.B.
- Firefox,
- Internet Explorer,
- Opera
...
E-Mail-Client
z.B.
- Thunderbird,
- Outlook Express
- Windows Mail,
- Eudora
...
FTP-Client
z.B.
- FileZilla
- WS_FTP
- Firefox / IE
- HTML-Editoren
News-Client
(Newsreader)
z.B.
Mailprogramme
IRC-Client
z.B.
- mIRC
- ChatZilla
VoIP-Client
z.B.
- Skype
WAP-Client
Handy-Browser
2
Aufbau des Internet (Schichtenmodell)
Anwendungsschicht
Transportschicht
HTTP / POP, SMTP, IMAP / FTP / WAP / VoIP / ....
TCP (Transmission Control Protocol)
Vermittlungsschicht
IP (Internet Protocol)
Verbindungsschicht
PPP (Point-to-Point-Protocol) SLIP (Serial Line Internet Protocol)
Physikalische Schicht
Telefonleitungen, Glasfaserkabel, Satellitenverbindungen,...
Der Aufbau des Internet kann anhand des Schichtenmodells von unten nach oben dargestellt werden
Physikalische Schicht
Die Verbindung erfolgt über Telefonleitungen, Glasfaserkabel, Kupferleitungen, Richtfunk, Satellitenverbindungen, etc
Verbindungsschicht
Ein Verbindungsprotokoll (PPP) regelt und überwacht die Verbindung zwischen dem Computer des Users (Client) und Server.
Vermittlungsschicht
Das Internet-Protokoll (IP) regelt den Versand von Daten. Jedes Datenpaket wird mit der IP-Adresse des Empfängers und derjenigen des Absenders versehen, dann wird es an einen Router weitergeleitet, der festlegt,
welchen Weg das Datenpaket nimmt.
Transportschicht
TCP teilt die Daten in kleinere Pakete (von maximal 1500 Zeichen) auf und
nummeriert sie. Die Pakete werden dann einzeln vom IP adressiert und
verschickt. Damit ist es nicht möglich, dass grössere Datenmengen längere Zeit die Leitungen besetzen.
Beim Empfänger werden die Pakete wieder gemäss der Nummerierung
von TCP zusammengesetzt.
Anwendungsschicht
Je nach Internet-Dienst kommt ein anderes Protocol zum Einsatz:
Das Hypertext Transfer Protocol (HTTP) organisiert den Datenaustausch
zwischen einem WWW-Client und einem WWW-Server.
Das „Surfen“ im World Wide Web wird also von HTTP geregelt!
Das Post Office Protocol (POP) regelt den Zugriff auf die Mailbox auf dem
Mailserver, in welcher die ankommenden Mails gespeichert werden.
Das Simple Mail Transfer Protocol (SMTP) regelt den Versand von Mails.
Abgehende Mails werden mittels SMTP vom Client an den E-Mail-Server
geschickt, dieser leitet sie weiter. Über verschiedene Rechner wird die Mail
weitergeschickt, bis sie schliesslich in der Mailbox des Empfängers landet.
Das Interactive Mail Access-Protocol (IMAP) ermöglicht es, E-Mails auf
dem Server zu lesen und zu verwalten, ohne sie auf den Client-Rechner
herunter zu laden. Dadurch ist es möglich, von verschiedenen Rechnern
auf die Mailbox zuzugreifen.
Das File Transfer Protocol (FTP) ermöglicht die Übertragung von Dateien
zwischen zwei Rechnern im Internet, dem FTP-Server und dem Client.
...
Website zum Kurs auf inf.pythagoras-club.ch : Link zum Film „Der Datenweg durchs Internet“
01_das_internet.doc
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Internet
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