Opa, wie funktioniert das Internet?. Horst Rittenbruch
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Und wer betreibt das riesige Netz? Ist das die Telekom?
Zum Teil schon. Die Telekom betreibt ein großes eigenes Netz, das wiederum nur ein Teil des riesigen Internets ist. Das Netz der Netze, das ist ja das Internet, wie du weißt, wird von keiner eigenen Organisation betrieben. Nur die Standards werden von privaten Gruppen gesetzt. Du kannst das auch so formulieren: Das Internet ist ein Chaos ohne eigene Verwaltung und funktioniert trotzdem. Es ist ein sich selbst organisierendes System oder ein freiwilliger Zusammenschluss unterschiedlicher Netzwerke von Firmen, Behörden, Instituten, Telekomunternehmen, Informationsdiensten und sonstigen Organen. Es ist dies die reinste Form elektronischer Demokratie.
Also läuft das ohne Mitwirken der Politik?
Im Prinzip schon. Wir werden später über das Schützen der vielen Daten sprechen, die überall im Netz herumschwirren. Da ist die Politik gefordert. Kehren wir nun zurück zum Telefonnetz.
Wie alle Telefone eine Nummer haben, gilt das dann natürlich auch für alle Computer, wenn sie sich im Netz befinden, wie wir schon gehört haben. Diese Nummer ist natürlich ziemlich lang, weil es eben Millionen Computer und noch vielmehr Kleincomputer, also Handys oder Tablet-PCs in der Welt gibt.
Opa, du hast doch einmal erzählt, dass du die Uni gewechselt hast, weil es in der neuen Uni einen Computer gab. Waren denn damals die Computer ganz seltene Exemplare?
Das war in der Tat so, Nico. Anfang der vierziger Jahre des vergangenen Jahrhunderts glaubte man sogar, dass es auf der ganzen Welt nur eine Handvoll Computer geben wird. Zehn bis zwanzig Jahre später hatten dann doch viele Hochschulen einen Computer. Das waren riesige Schränke mit gewaltigen Klimaanlagen, weil der Strom die damaligen Bauteile so sehr erhitzte. Einer der ersten großen Universalcomputer mit dem Namen ENIAC aus dem Jahre 1947 war dreißig Meter lang und hatte einen Stromverbrauch wie heute 15 000 PCs. Er bestand aus 17 000 Röhren. Wenn wir also heute feststellen, dass es Milliarden Computer gibt, muss man sagen: Das war damals eine gewaltige Fehleinschätzung.
Damit man mit diesen Computeradressen überhaupt umgehen kann, gibt es dafür Namen, die man sich viel besser merken kann, die es natürlich auch nur einmal geben darf. Man nennt diesen Namen auch Internetadresse, beispielsweise FC Bayern für deinen Lieblingsverein. Dahinter kommt dann noch .de, woraus man erkennen kann, dass diese Adresse aus Deutschland kommt. Davor findest du weitere Bezeichnungen wie http://www. Das ist für technische Identifizierungen erforderlich, dazu erzähle ich später noch eine ganze Menge.
Das klingt in der Tat alles sehr technisch, normalerweise braucht man das nicht zu wissen. Über Google finde ich schließlich alles ohne diese Adressen. Das ist viel einfacher.
Aber Nico, du wolltest doch wissen, was sich hinter den Kulissen abspielt, denn bevor Google seine wirklich großen Fähigkeiten ausspielt, muss die Basis gelegt werden, um die wir uns hier kümmern.
Ich verstehe das Netz jetzt schon ganz gut, vor allem nach deinem Vergleich mit den Inseln und Brücken und Straßen mit den Häusern. Wenn die Daten durch das Netz flitzen, ist das sicher so ähnlich wie mit dem Auto- und Bahnverkehr. Das muss geregelt werden durch Ampeln, durch Umgehungsleitungen bei Staus und Fahrpläne bei den Bahnen, damit nicht alle Züge gleichzeitig auf die Schienen kommen.
Sehr gut beobachtet, Nico, das ist ganz wichtig. In diesem Netz muss es ein Navi geben. Es muss gezählt werden, wie viele Daten sich im Netz befinden, damit die Daten so gesteuert werden, dass es keine Staus gibt und dass möglichst viele Daten über die Datenautobahnen geleitet werden. Du erinnerst dich, das sind die dicken Leitungen. Diese Steuerungen werden erledigt durch ganz spezielle Computer, die Router, von denen ich vor kurzem gesprochen habe. Das kannst du dir sicher gut merken. Vielleicht hast du schon mal mitgekriegt, dass die Firma, in der Papa arbeitet, die Router und dabei vor allem die Steuerprogramme entwickelt hat, sie heißt Cisco.
Jetzt weiß ich endlich ein wenig, was ein Router ist. Kann ich das mit einer Weichenstellung bei der Eisenbahn vergleichen?
Das ist gut erkannt, Nico. Wir haben gelernt, dass die einzelnen Pakete ihre gesamten Steuerinformationen mit sich schleppen. In denen steht, woher die Pakete kommen und wohin sie gehen, damit kann der Knotencomputer die Weichen stellen. Er kann die Pakete auch in Warteräume schicken, wenn zu viele Pakete gleichzeitig anmarschieren. In der Computerwelt nennen wir das Puffern. Diese Paketvermittlung ist ähnlich der Sendungsverfolgung, die von Speditionen oder, wie man heute sagt, Unternehmen der Logistikbranche eingerichtet worden ist, um den Kunden immer sagen zu können, wo sich ihr Paket oder die Wagenladung gerade befindet und wann sie voraussichtlich ankommt.
Eines habe ich nun überhaupt nicht verstanden. Der PC, mit dem man ins Internet geht, ist mit dem Telefon verbunden. Das leuchtete mir ein, doch meine Eltern gehen fast immer mit ihrem Handy, also Smartphone, ins Internet. Jetzt haben sie natürlich bereits einen Tablet-PC. Permanent kommt da was Neues. Wie geht das denn nun?
Du denkst schon wieder gut mit, Nico. Bisher haben wir nur das Netzwerk betrachtet, das mit Leitungen aufgebaut worden ist, das also aus Drähten und dazwischen liegenden Vermittlungsstellen und Computern besteht. In den letzten Jahren hat sich auch dieses Gebiet unheimlich schnell weiterentwickelt. Ich denke häufig daran, dass vor zwanzig Jahren ein tragbares Telefon, besser gesagt ein Autotelefon, den halben Kofferraum ausfüllte. Dauernd fuhr man damit in ein Funkloch, die Verbindung brach zusammen, alles musste von vorne losgehen. Man kann kaum begreifen, dass diese Geräte heute sehr leistungsfähige Computer sind, und dass außerdem die Netze um den gesamten mobilen Bereich erweitert wurden. Das Mobilfunknetz arbeitet im Prinzip wie das Radio oder das Fernsehen mit sogenannten elektromagnetischen Wellen, die durch die Luft flitzen und dann mit den anderen Teilen des Netzes zusammengeschaltet werden können. Leider kann keiner diese elektromagnetischen Wellen sehen, sie entstehen aus dem Zusammenwirken von Strom und Magnetismus. Da das so wichtig ist für die Kommunikation, hören wir später davon noch etwas mehr.
Kannst du dazu nicht jetzt etwas erklären? Mit Radio- und Fernsehwellen haben wir täglich zu tun. Sie spielen, wie du gerade sagst, eine große Rolle beim Mobilfunk. Was diese Wellen aber wirklich sind, das weiß ich nicht. Ich möchte gerne meinen Freunden erklären, wie ein Handy funktioniert.
Wir haben schon gehört, dass beim Telefonieren Schallwellen in elektrische Wellen umgesetzt werden. Zwischen den elektrischen Wellen und dem Magnetismus gibt es einen Zusammenhang, den wir bei den Schaltern der Computer noch genauer besprechen werden. Diese elektrischen Wellen sind schwankende Signale, die eine Sendeantenne schwingen lassen. Daraus entstehen die elektromagnetischen Wellen, die sich vom Dipol der Antenne nach außen ausbreiten. Wenn die Signale auf diesen Wellen weit transportiert werden, verlieren sie unterwegs immer ein wenig die Puste, werden also schwächer. Daher braucht es Verstärker in gewissen Abständen, etwa alle dreißig bis fünfzig Kilometer. Nachdem man die in der Welt sehr verbreitet eingerichtet hat, kommen die Signale überall klar und deutlich an. Außerdem mussten die Experten bereits für die Fernseh- und Radiowellen ein ganz einfaches Problem lösen. Du weißt, dass die Erde eine große Kugel ist. Da die Wellen sich geradlinig ausbreiten, hauen sie bei großen Entfernungen zum Beispiel über die Ozeane in den Weltraum ab, sie kriegen die Kurve nicht.
Opa, das verstehe ich nicht, es gibt doch genug Satelliten?
Du hast recht, Nico. Dieses Problem konnte erst gelöst werden, nachdem im Weltraum die Satelliten als Verstärker einerseits und Richtungsumlenker andererseits zur Verfügung standen. Du warst vor einiger Zeit mit deinen Eltern in Cape Canaveral. Dort wurde in 1962 eine Delta-Rakete gestartet, die einen 75 Kilo schweren Satelliten in eine Erdumlaufbahn trug.