Opa, wie funktioniert das Internet?. Horst Rittenbruch
das werden wir bald sehen, können nur mit digitalen Daten zurechtkommen, während die Telefone und die dafür erforderlichen Leitungen analog arbeiteten. Also mussten die Signale und die Daten umgesetzt werden. Dafür hatten die Ingenieure eigene Geräte entwickelt, sogenannte Modems. In sich ganz schön raffinierte Geräte; wenn du so willst, waren das auch kleine Computer. Zu Anfang konnte man damit nur ganz langsam arbeiten, in den siebziger Jahren des vorigen Jahrhunderts konnten wir lediglich pro Sekunde so an die 1200 Zeichen über die Leitungen jagen. Vielleicht hast du gehört, dass man heute Millionen Daten pro Sekunde schafft, wenn man zum Beispiel an die Leistungen des Kabelfernsehens denkt. In der gesamten Internetwelt hat sich technisch ein unglaubliches Wachstum abgespielt.
Kann man das nicht auch umgekehrt sehen, Opa? Hat sich das Internet vielleicht so gewaltig entwickelt, weil man immer schnellere und größere Möglichkeiten hatte, Daten zu verarbeiten?
Damit wirst du wohl recht haben, Nico. Die Daten, die wir auch damals schon über die Leitungen geschickt haben, hatten zumeist kaufmännische Bedeutungen, mit denen zum Beispiel Rechnungen geschrieben wurden. Daher mussten die Methoden zur Übertragung natürlich sicher sein, es durften keine Zeichen verloren werden, wenn die Leitung etwa nicht stabil war. Die Modems an beiden Enden der Leitung prüften durch Programme, ob alles richtig angekommen war. Ich sagte dir, dass diese Geräte kleine Computer waren. Wenn die Prüfungen Unregelmäßigkeiten zeigten, wurden die Daten noch einmal übertragen.
Wie kann man prüfen, ob die Übertragung richtig und vollständig war?
Man bildete aus den Daten Summen, die zu Kontrollzwecken am Anfang und Ende der Übertragung errechnet und abgeglichen wurden.
Also hattet ihr damals auch schon ein Netz für die Datenübertragung?
Stimmt so gesehen schon, wir benutzten das Telefonnetz in seiner damaligen Form. Später wurden die Leitungen schneller, wir nannten sie »dicker«, weil mehr Stromimpulse pro Sekunde auf die Reise geschickt werden konnten. Da wir Wachstum hatten und mit den Daten immer mehr zusätzliche Anwendungen programmierten, wurden die Datenmengen immer größer. Da die Bildschirme an entfernten Orten immer mit dem Computer verbunden sein mussten, haben wir fest geschaltete Leitungen benutzt, sogenannte Standleitungen zwischen den Standorten überall in Europa und dem zentralen Rechner in Hannover. Diese fest verbundenen Leitungen standen nur uns und unseren Kunden zur Verfügung, da konnte uns keiner dazwischenfunken. Wenn eine solche feste Leitung kaputt war, wenn etwa im Neubaugebiet ein Bagger die Leitung in der Erde hochriss, dann ging nichts mehr. Daher musste man über eine Ersatzleitung verfügen, die man im Notfall schaltete. Dieser Gesichtspunkt ist für das Internet von erheblicher Bedeutung, wie wir noch sehen werden.
Wenn ich das richtig verstehe, ist das Internet also doch schon sehr alt?
Wenn wir den technischen Teil des Internets betrachten, dann hast du recht. Die Anfänge dazu gab es bereits vor fünfzig Jahren. Denke aber bitte daran, dass das Netz nur ein Teil des Internets ist. Die heute so populären Anwendungen über das Netz kamen erst so ab 1990. Um das Netz so zu realisieren, wie wir es heute kennen, mussten die Ingenieure viel Entwicklungsarbeit leisten. Es kamen immer neue, schnellere Geräte auf den Markt. Die Bildschirme waren zu Anfang »dumm«, das heißt, sie hatten keine eigenen Programme. Dann kamen die PCs, schließlich, das siehst du heute, die iPhones. Und was das bedeutet, wird Gegenstand unserer nächsten Runde sein.
1.2. COMPUTERNETZE
Und worum geht es heute, Opa?
Jetzt nähern wir uns dem eigentlichen Internet. Dazu gibt es einen guten Vergleich, den du in vielen Büchern über das Internet findest. Stell dir vor, die Welt besteht aus ganz vielen Millionen Inseln, auf denen es Verkehrsnetze mit Straßen, Eisenbahnen, Brücken und vielen kleinen Wegen gibt. Auf all diesen Inseln gibt es Banken, Bibliotheken, Büros, Fabriken, Schulen und vieles andere mehr. Wenn du überall hinkommen willst, benötigst du ein Wegenetz von einer Insel zur anderen und auf den Inseln selbst und einen zweiten Weg, falls mal eine Straße oder eine Brücke nicht zur Verfügung steht. Dieses Wegenetz ist sozusagen die technische Basis. Nun musst du die gesuchten Stellen aber auch finden. Also muss beschrieben sein, was sich wo befindet, und es muss Navis geben, um dahin zu finden und es muss Systeme geben, mit denen man herauskriegt, welche Akte oder allgemeiner, welches Dokument sich in welcher Institution befindet.
Klar, Opa, das verstehe ich im Prinzip schon. Ein Navi hat Papa in seinem Auto oder auch in seinem Tablet-PC. Jetzt muss ich mir anstelle der Wege die Leitungen und anstelle der Kreuzungen die Knoten aus Computern vorstellen, nicht wahr?
Abb. 2 Inselwelt
Ganz richtig, Nico, wir können den Vergleich aber noch erweitern. Du hast Opa vor einiger Zeit einen Brief geschrieben. Damit die Post weiß, wohin der Brief transportiert werden soll, hast du Opas Adresse auf den Umschlag geschrieben, nämlich den Ort, die Straße und zusätzlich die Hausnummer. Damit es noch einfacher geht, hat die Post sich dazu eine Leitzahl ausgedacht. Damit kann man die Post vorsortieren, damit der erste große Postberg in der Sammelstelle für die verschiedenen Bereiche verkleinert wird. Damit die Post weiß, woher der Brief kommt, hast du sicher deine Adresse angegeben. Es könnte ja sein, dass irgendetwas schief geht und der Brief zurück muss.
Was passiert, wenn in einem Haus mehrere Familien wohnen?
Na, Nico, das ist wohl klar, dann muss es mehrere Briefkästen geben, willst du mich etwa aufs Glatteis führen? Eine Eindeutigkeit kann ich erzielen, indem ich eine zusätzliche Ebene einführe.
Kommen wir zurück zu unseren Inseln und den vielen Institutionen darauf und ersetzen sie durch die Millionen von Computern, wobei auch die Knoten letztlich Computer sind, wie du richtig vermutet hast. Dann bilden, wie du richtig gesagt hast, die Leitungen die Straßen und fertig ist das Netz. Natürlich benötigen wir jetzt auch die Adressen und Absenderangaben. Dabei nutzen uns aber nicht die üblichen Postadressen, alle diese vielen Computer müssen eine unverwechselbare Kennnummer haben, die man auch Adresse nennt. Wegen der riesigen Computeranzahl, im Netz befinden sich bereits über eine Milliarde Computer, ist die Adresse sehr groß, sie besteht natürlich aus Zahlen. Einzelheiten dazu behandeln wir im zweiten Teil, wenn wir uns mit der Anwendung beschäftigen. Einen so gewaltigen Nummernberg kann sich keiner merken.
Im Handy habe ich die Telefonnummern mit den Namen gespeichert. So wie ihr früher brauche ich mir die Nummern schließlich nicht mehr zu merken. Das nennt ihr wohl technischen Fortschritt? Da wird die Technik mit den Computernummern wohl auch so etwas hinkriegen. Außerdem finde ich beim googeln ohnehin alles, was ich suche, ohne dass ich deinen Nummernberg durchflöhen muss, oder?
Donnerwetter Nico, jetzt bist du schon weit vorgeprescht. Überlege mal, wie kommt die Telefonnummer mit den Namen in euer Handy?
Aber Opa, das ist wirklich eine einfache Frage, die hat Papa natürlich eingetippt. Ich gebe zu, dass ich nicht weiß, wie das im Internet passiert, aber eins ist mir klar: Am Anfang muss das irgendjemand eintippen oder vielleicht auch mit technischen Geräten lesen.
Sehr gut, ich freue mich, dass du so gut mitdenkst. Wie das geregelt wird, ist wieder Teil zwei, denn da sprechen wir über die Anwendung. Hier halten wir fest, dass es eine einheitlich aufgebaute, aber natürlich für jeden Computer eine andere Nummer oder Adresse gibt.
1.3. INTERNET
Bisher haben wir uns in bekannten alten Bahnen bewegt; nun wird es langsam spannender, aber zunehmend auch etwas komplizierter. Wir erinnern uns, dass es überall Computer gibt: in allen Firmen, Behörden, Schulen und und und. Alle diese vielen Computer sind in einem internen Netz zusammengeschaltet. Dazu kommen die PCs und Handycomputer. Nach Angaben der Gartner Group, einer Beratung für Computereinsatz gibt es im Jahre 2013 fast zwei Milliarden Smartphones, 200 Millionen Tablet-PCs und über 300 Millionen PCs, wobei inzwischen mehr Tablet-PCs als