Der lange Weg zum Blog #5

 Veröffentlicht von am 02.05.2014
Mai 022014
 

Jetzt auch online! Wo? Im Internet? Im Web? Auf Facebook? Es soll ja tatsächlich Zeitgenossen geben, für die das Internet vor allem und ausschließlich aus dem bekannten sozialen Netzwerk mit dem kleinen „f“ besteht.
Dabei sind Facebook, Twitter und Co. nur Teilmengen des World Wide Web und letzteres wiederum nur eine Teilmenge des Internet, logische Gebilde innerhalb eines weitaus größeren Gebildes aus Servern und Routern, Kabel- und Funkstecken, Diensten und Protokollen, Anbietern und Nutzern.

Der Begriff „Netzwerk“ ist heute vielfältig belegt, selbst außerhalb der Computerwelt spricht man gerne von Netzwerken. Jeder hat heute sein persönliches, oder berufliches Netzwerk und irgendwie hängt alles miteinander zusammen. Auf dem langen Weg zum Blog kommen wir um das Thema Vernetzung nicht herum. Um das Gewirr ein wenig zu entflechten, bemühen wir wieder einmal die Zeitmaschine und springen zurück zu dem Zeitpunkt, als das Internet seinen Anfang nahm. Auf geht’s ins Jahr…

1957

1957 gibt es viele Dinge, die für uns heute selbstverständlich sind, noch nicht. Es gibt kein Internet, keine Handys, keinen Computer für den Schreibtisch und auch keine Satelliten.
Letzteres ändert sich am 4. Oktober 1957 mit einem Paukenschlag. Die UDSSR befördern den ersten künstlichen Erdsatelliten „Sputnik“ in den Orbit.
Die Geschichte ist bekannt. Der „Westen“ wird von dem Ereignis kalt überrascht. Man hat die technologischen Fähigkeiten der Sowjetunion komplett unterschätzt. Der „Sputnik Schock“ erfasst besonders in den USA Administration und Öffentlichkeit gleichermaßen.

Als eine Reaktion wird 1958 die „Advanced Research Project Agency“ (ARPA) ins Leben gerufen, eine US-Behörde, die die Forschungsaktivitäten von Streitkräften und Universtäten zum Zwecke der Verteidigung koordinieren soll.

Ein zentrales Projekt der ARPA ist der Informationsaustausch der verschiedenen Forschungseinrichtungen. Anfang der 60er Jahre sucht man Lösungen, die Rechenzentren der beteiligten Einrichtungen zu vernetzen. Als ein Ergebnis dieser Forschungen geht 1969 schließlich das Netzwerk „ARPANET“ in Betrieb, das zunächst vier Universitäten verbindet und in den Folgejahren zügig ausgebaut wird.

Ein wesentliches Merkmal des ARPANETs ist die Paketvermittlung. Datensendungen werden in einzelne Pakete zerlegt und dann Stück für Stück durch das Netzwerk geschickt. Dabei ist es möglich, dass einzelne Pakete einer Sendung unterschiedliche Wege (Leitungen) zum Zielort nehmen. Am Zielort werden die einzelnen Datenpakete dann wieder in der richtigen Reihenfolge zusammengesetzt und damit die ursprüngliche Datensendung wieder hergestellt. Diese Art der Datenübertragung wird mit dem TCP/IP Protokoll bis heute für die Datenübermittlung im Internet verwendet.

Um das ARPANET sinnvoll nutzen zu können, werden eine Reihe von Anwendungsdiensten entwickelt. „Telnet“ dient der direkten Bedienung entfernter Computer per Terminalsitzung. Das File Transfer Protocol „FTP“ ist für den Transport von Dateien zuständig. Wer heute sein WordPress Blog auf einem eigenen Server betreibt, kennt FTP von der Installation und Wartung des Blogsystems.
Die meistgenutzte Anwendung ist jedoch die E-Mail, die in den Anfangszeiten des ARPANETs ebenfalls per FTP-Protokoll übertragen wird.

nach Hause telefonieren

Das ARPANET ist zunächst amerikanischen Universitäten vorbehalten und unterliegt der strengen Kontrolle des US-Verteidigungsministeriums. Da die Entwicklung der nötigen Technologien selbst allerdings an Universitäten und Forschungseinrichtungen stattfindet, entsteht schnell eine Dynamik, die die Netzwerktechnologien aus dem militärischen Rahmen hinaus trägt.
So nimmt sich die Wirtschaft, die ebenfalls eng mit den Hochschulen kooperiert, umgehend der Sache an. Ein Prominentes Beispiel hierfür ist das schon erwähnte XEROX Parc, an dem Anfang der 70er u.a. die Ethernet-Technologie entwickelt wird, bis heute der führende Standard für lokale Rechner-Netzwerke.

Mit der Entwicklung der Heim- und Personal Computer in den 80ern beginnen sich zunehmend auch Privatleute und mittelständische Firmen für Vernetzung zu interessieren. Das Problem: Es mangelt an der nötigen Infrastruktur.
Hochschulen und Konzerne mieten i.d.R. Datenleitungen, um Anschluss an das frühe Internet zu erlangen. Diese Leitungen sind vergleichsweise teuer und nicht flächendeckend verfügbar. Ein anderes Netz hingegen ist praktisch „überall“ vorhanden.

Das Telefonnetz ist bereits gut ausgebaut, erreicht private Haushalte und mittelständische Unternehmen gleichermaßen und ist relativ preiswert zu nutzen. Doch während Computer ihre Gespräche digital führen (die berühmten Nullen und Einsen), arbeitet das Telefonnetz im zwanzigsten Jahrhundert noch weitgehend analog.
Es wird also ein Übersetzer benötigt, der aus den Nullen und Einsen der Computersprache analoge „Sprach“- Signale für den Versand moduliert und ankommende Signale wieder in Nullen und Einsen de-moduliert. Die entsprechenden Geräte, die zwischen Computer und Telefondose modulieren und demodulieren, nennt man daher Modem.

1979 telefonieren zwei UNIX-Rechner der Duke University und schreiben sich dabei Nachrichten an digitale Schwarze Bretter. Das USENET ist geboren. Die Analogie der Schwarzen Bretter wird später im World Wide Web in Form von „Foren“ aufgegriffen und fortgeführt.
Auch die sogenannten Mailbox-Netze, wie das „FidoNet“ nutzen das Telefonnetz. Hier werden Nachrichten in Form von Mails verteilt.

*Internet#

In (West-) Deutschland ist die Deutsche Bundespost bis in die 90er für den Betrieb des Telefonnetzes zuständig. Als Monopolist reglementiert sie die Nutzung relativ strikt und ist mit Innovationen sehr, sehr vorsichtig. Schon die Einführung des Tastentelefons (FeTAp 75) Mitte der 70er ist für deutsche Haushalte ein „großer Sprung für die Menschheit“.

Doch auch bei der Post macht man sich so seine Gedanken zur digitalen Vernetzung und so wird 1983 der Bildschirmtext (kurz BTX) auf den Weg gebracht, ein interaktives Textseiten-System, das zunächst nur mit besonderen Endgräten genutzt werden kann.
Über ein spezielles Modem, das DBT-03, können aber bald auch PCs an das BTX-Netz angeschlossen werden. Für die Darstellung der Seiten benötigt man einen sogenannten Software-Decoder, heute würde man wohl „Browser“ dazu sagen. Ein weit verbreitetes Programm ist seinerzeit „Amaris-BTX“.

Ähnlich wie beim World Wide Web kann man bei BTX „Seiten“ aufrufen. Diese Seiten werden jedoch anders als beim Web nicht auf dezentralen Servern gehostet, sondern in der BTX-Leitzentrale in Ulm.
Auch die Navigation auf den Textseiten erfolgt noch nicht über klickbare Hyperlinks, sondern mittels Kombinationen der Zeichen „*#0132456789“. Klar, das sind die Zeichen, die auf einem normalen Telefon-Nummernblock vorhanden sind.

Hier darf ich nun auch endlich wieder mitreden, denn wir sind mittlerweile wieder am Ende der 80er angekommen und selbstverständlich gibt es bei meinem Arbeitgeber neben diversen PCs mit „Amaris-BTX“ auch so ein ulkiges Terminal mit aufgesetztem Telefonhörer. Auch privat machte ich meine ersten Schritte im „Internet“ in Wahrheit im BTX-System.

Neben der Deutschen Bahn und Online-Banking gib es im BTX-System sogar schon, man mag es kaum glauben, eine frühe Form des SPON…
Insgesamt ist der Erfolg von Btx eher bescheiden und findet seine Nutzer nicht zuletzt aufgrund der Tarifierung vor allem im gewerblichen Umfeld. In Frankreich hingegen ist das sehr ähnliche „Minitel“ auch in privaten Haushalten recht erfolgreich.

Miteinander reden

Als 1990 das „richtige“ Internet für die kommerzielle Nutzung freigegeben wird, besteht die Netzwelt aus einer Vielzahl von Systemen. Nur weil man einen BTX-Zugang besitzt, kann deshalb noch lange nicht im USENET surfen. Auch die Teilnahme am FidoNet per Amaris-Software ist nicht möglich, denn jedes System spricht seine eigene Sprache und benötigt seine eigenen Programme.

Auch sonst ist die IT-Welt schon in den 80ern wenig einheitlich. Unterschiedlichste Computer, PCs, Macs, Minirechner und Mainframes (Großrechner) mit unterschiedlichsten Betriebssystemen werden eingesetzt. In der Forschung häufig UNIX, in der Geschäftswelt u.a. OS/400 und VMS, im Büro- und Heimbereich DOS und Mac OS, etc..
Je nach Land werden unterschiedliche Zeichensätze verwendet, um die lokalen Umlaute verwenden zu können.
Der Anschluss an das globale Netz erfolgt über Datenleitungen (z.B. Datex-P), analoges Telefon, oder ISDN.

Unterm Strich also ein ziemlich buntes Durcheinander. Was gebraucht wird, um die vielen unterschiedlichen Systeme miteinander reden zu lassen, ist eine gemeinsame Sprache und eine klare Regelung, wie kommuniziert wird. In der Netzwerktechnik heißen solche Regelwerke auch Protokolle. Den wichtigsten Standard bildet bis heute ein Protokoll, das sich (u.a.) schon zu Zeiten des ARPANET bewährt hat, das Internetprotokoll „TCP/IP“.

Protokollarien

Das Kürzel TCP/IP steht für „Transmission Control Protocol/Internet Protocol“. Der vorderen Teil „TCP“ ist auf Deutsch am besten mit „Übertragungssteuerungsprotokoll“ zu übersetzen. Der hintere Teil „Internet Protocol“ ist der Namensgebende Teil des Gesamtnetzwerkes.
Die Aufgaben des Netzwerkprotokolls sind vielfältig. Es soll Daten unterschiedlichster Form transportieren, vom einfachen Text, über Bilder, Zeichnungen, Musik und Videos, bis hin zu kompletten Web-Seiten und Programmen. Es soll die Fernsteuerung von Computern in Echtzeit ermöglichen und zeitversetzt Seiten, oder Mails von Servern laden. Dabei muss es mit den unterschiedlichsten Transportmedien klarkommen, vom Telefonkabel bis zum Mobilfunknetz ist alles dabei.
Wollte man alle Aufgaben in einem Protokoll unterbringen, würde ein gigantisches Programm dabei herauskommen. Jede Änderung und Erweiterung würde einen Eingriff am ganzen System erfordern. Ein solcher Softwaremonolith wäre auf Dauer kaum sinnvoll zu pflegen und zu warten.

Die Netzwerkentwickler haben sich deshalb relativ schnell einen Trick ausgedacht. Das Netzwerksteuerungsprotokoll wird in verschiedene Komponenten zerteilt, von denen jede eine bestimmte Aufgabe erfüllt. Diese Protokollteile bauen aufeinander auf und werden deshalb Schichten genannt. Die unterste Schicht kümmert sich um die Sache mit den unterschiedlichen Leitungssystemen, die oberste Schicht regelt die Kommunikation mit dem Benutzer. In den Schichten dazwischen werden jede Menge unterschiedlicher Aufgaben abgearbeitet.

Damit das funktioniert, sind die Schnittstellen, über welche die einzelnen Schichten ihre Daten miteinander austauschen, über das „Open Systems Interconnection Model“ international genormt. Gerne quält man angehende IT-Menschen in der Ausbildung mit dem 7-Schichten OSI-Modell, aber um „TCP/IP“ zu erklären, reicht glücklicherweise auch ein 4-Schichten Modell.

Schichtbetrieb

Der eigentliche Clou an der Geschichte mit den Schichten ist der, dass jede einzelne Schicht wiederum als Protokoll definiert ist. Genauer gesagt: Für einen bestimmten Verwendungszweck wird ein Protokoll definiert. Dieses wird dann der passenden Schicht im OSI-Modell zugeordnet und mit den passenden Methoden versehen, um mit dem jeweils über- und untergeordneten Protokoll zu sprechen. Schauen wir uns die Schichten mal an:

Ganz untern wirken die OSI Schichten 1 und 2, die den Netzzugang regeln. Hier ist z.B. die Ethernet Technologie angesiedelt und hier erfolgt die Steuerung der Hardware.

Darüber liegt die Vermittlungsschicht (OSI 3), die sich vor allem um die Adressierung der Datenpakete kümmert. Der „IP“-Teil von TCP/IP ist hier angesiedelt. Er schreibt die Versand- und Empfängeradressen auf die Datenpakete. Diese Adressen heißen sinnigerweise „IP-Adressen“. Besonders der Standard „IP-4“ dürfte vielen Lesern bekannt sein. Die lokale IP-4 Adresse einer Fritz!Box lautet standardmäßig beispielsweise „192.168.178.1“. Unter „8.8.8.8“ erreicht man den Google DNS-Server.

Bevor die Daten adressiert werden, müssen sie jedoch erst einmal in Pakete verpackt und beim Empfänger auch wieder ausgepackt werden. Dies geschieht in der OSI-Schicht Nr. 4. Im Internet ist dafür vor allem das „TCP“-Protokoll zuständig, also der vordere Teil von „TCP/IP“. Andere Protokolle dieser Schicht sind UDP, oder auch SPX, welches bei den legendären „Novell-Servern“ verwendet wurde.

Und damit sind wir auch schon im oberen Bereich des Stapels. Die OSI-Schichten 5-7 kümmern sich um die eigentlichen Anwendungen, die im Internet möglich sind. In diesen Anwendungsschichten befindet sich das schon erwähnte „FTP“ Protokoll zur Dateiübertragung ebenso, wie „SMTP“, „POP“ und „IMAP“, die verschiedene Aufgaben im E-Mail Verkehr erfüllen.
Das wohl bekannteste Protokoll ist jedoch „HTTP“, das Hypertext Transfer Protocol. Letzteres regelt den Transport von Web-Seiten und ist damit eine der essentiellen Grundlagen des „World Wide Web“.

Grob gesagt ist einer der wesentlichen Unterschiede zwischen „Web“ und „Internet“ also, dass das Internet in der Gesamtheit aller Schichten des OSI-Modells definiert ist, während „Web“ nur einen kleinen Teilbereich der Anwendungsschicht ausmacht. So kann man’s jedenfalls auch sehen.

Bleibt noch nachzutragen, dass es zwar keine offizielle OSI Schicht Nr. 8 gibt. Manche Admins sprechen aber trotzdem gerne von einem Fehler in Schicht 8. Gemeint ist damit der Anwender, der genau genommen ja auch ein Teil des Systems ist. 😉

Und das Web?

Anfang der 90er ist es so weit: Das Internet, das bis dahin nur Hochschulen und Forschungseinrichtungen zur Verfügung stand, wird zur kommerziellen Nutzung frei gegeben.

Leistungsfähige PCs mit einfach zu bedienenden Oberflächen sind auf dem Markt.

1991 beginnt am CERN die Nutzung des Hypertextsystems „World Wide Web“ von Tim Berners Lee. Zwei Jahre später ist das System dann auch öffentlich verfügbar.

Netzbetreiber beginnen, Internetanschlüsse anzubieten. BTX geht 1995 in T-Online auf und wird fortan mit einem echten Internetzugang gekoppelt.

Das Web-Zeitalter nimmt Fahrt auf und immer mehr „Menschen mit einer Affinität zu Computern“ beginnen das Netz zu gestalten. Die ersten Jahre im Web habe ich noch immer als eine großartige, spannende und kreative Zeit in Erinnerung. Das Internet bietet eine vollkommen neue Art der Kommunikation und Interaktion. Mehr dazu im nächsten Teil dieser Serie.

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