Internet
| Das Internet wird heutzutage in zunehmendem Maße dafür genutzt, Informationen im weltweiten Netz zu finden, mit Personen in aller Welt in Kontakt zu treten, sowie um Informationen und Dokumente auszutauschen. Für diese Tätigkeiten stehen dem/der BenutzerIn eine Reihe von unterschiedlichen Diensten zur Verfügung. |
Das Internet ist eine Verbindung von unabhängigen Netzwerken. In der heutigen Welt ist das Internet nicht mehr wegzudenken, da ein Großteil der Kommunikation (privat wie im geschäftlichen Umfeld) darüber erfolgt. Ebenso bietet das Internet zahlreiche Anwendungen und Dienste an. Der Internetzugang ist mittlerweile auch bei vielen Alltagsgegenständen (Smartphones, Autos,...) gewährleistet. Es sei erwähnt, dass das Internet niemanden gehört. Es gibt keine zentrale Verwaltungsorganisation, die für alles zuständig ist. D. h., in der Folge auch, dass jede/r TeilnehmerIn selbst für ein entsprechendes Sicherheitsniveau sorgen muss.
Es gibt aber weltweit gültige Richtlinien, die in verschiedenen Gremien, Organisationen und Regierungen entwickelt wurden. Zu erwähnen ist das in den Vorkapiteln erwähnte World Wide Web Consortium (W3C), oder die Internet Engineering Task Force (Entwicklung IP-Protokollfamilie).
Das Internet darf natürlich keine Gesetze im Staat verletzen, in dem ein Server betrieben oder das Internet genutzt wird. Auf Grund der wachsenden Informationsversorgung durch das Internet kommt dieser Problematik eine steigende Bedeutung zu.
Auch wenn uns das nicht bewusst ist, die Nutzung des Internets ist nicht kostenlos. Auf irgendeine Weise zahlen wir Gebühren, um das Netzwerk zu erhalten (z. B. an den Internet Service Provider).
Entstehung des Internets
USA, 1969: Es war die Zeit des Kalten Krieges und die Angst vor einem atomaren Angriff war groß. Das Militär suchte fieberhaft nach neuen Kommunikationsmöglichkeiten. Man forschte nach einem System, das so flexibel ist, Militäreinheiten an verschiedenen Standorten miteinander zu verbinden und in Echtzeit miteinander kommunizieren zu lassen, und das selbst dann aufrecht bleibt, wenn einzelne Verbindungen zerstört werden. Die Idee des Internets war geboren.
Das so genannte ARPANET war damals auf die militärische Nutzung beschränkt. Man begann, einzelne Computer miteinander zu vernetzen. Kennzeichnend für das ARPANET war auch eine dezentrale Verwaltung der Daten. Es erfolgte ein Datenabgleich der einzelnen Rechner, die bereits alle miteinander kommunizieren konnten.
Wurde ein Computer zerstört, blieben die Informationen auf den anderen Geräten erhalten.
Grundgedanke der Vernetzung selbst ist, dass jeder beteiligte Computer, Daten, die nicht für ihn selbst bestimmt sind, weitergibt. Daraus resultiert, dass
- ein Computer nicht direkt mit dem Computer verbunden sein muss, mit dem der Datenaustausch erfolgt.
- der Ausfall eines Verbindungsweges kompensiert werden kann.
Die Grundlage des ARPANETs stellte das TCP/IP-Protokoll dar, das 1983 als neues Übertragungsprotokoll eingeführt wurde und welches heute noch verwendet wird.
Die ersten Dienste waren zu Beginn noch kommandoorientiert. Der erste Internetdienst war das Telnet. Mit Hilfe von Telnet lässt sich ein entfernter Computer fernsteuern. Das Telnet hat heute ziemlich an Bedeutung verloren. Mit dem Versand des ersten E-Mails 1972 wurde einer der erfolgreichsten Dienste dieses Netzes erfunden.
Im Laufe der Jahre wurde das Internet auf die universitären Einrichtungen in den USA ausgeweitet. Anfang 1989 machte sich der britische Physiker Tim Berners-Lee am Forschungsinstitut CERN Gedanken, wie man Netzwerke, insbesonders das Internet, einfach und effizient für den Dokumentenzugriff nutzen kann.
Daraus resultierte die Grundidee des WWW, einem Hypertextsystem. Hypertext ist dabei nichts anderes als ein Text mit Querverweisen auf andere Dokumente. Durch die Entwicklung der Hyper Text Markup Language (HTML) wurde das Internet zunehmend auch für Unternehmen und Privatanwender interessant, da die Dienste mittels grafischer Oberfläche einfach zu bedienen wurden.
Gefördert wurde die Entwicklung durch kommerzielle Internetprovider und Browser für Betriebssysteme wie Windows und Mac OS. Somit begann Anfang der 90-iger der eigentliche Boom des Internets.
Zugang zum Internet
Seit einigen Jahren sind Telekommunikationsnetze einem Wandel unterzogen. Gab es früher für verschiedene Dienste eigene Netze (z. B. Kabelnetz beim Fernsehen, Telefonnetz für Festnetztelefonie,…), so ist dies heute alleine schon wegen der Kosten für den Aufbau und Betrieb eines eigenen Netzes nicht mehr möglich.
Der Trend geht zur Paketvermittlung, die üblicherweise auf dem IP-Protokoll basiert. Um die Datenmengen zu bewältigen, wird die bestehende Infrastruktur genutzt bzw. verbessert. Die Daten werden dabei in Datenpakete unterteilt und über verschiedene Wege übertragen. Erst am Ziel wird die Nachricht wieder zusammengesetzt.
Quelle: Loudon/Laudon/Schoder, 2016, S. 329.
Bei der Leitungsvermittlung hingegen wird für die Datenübertragung eine Punkt-zu-Punkt Verbindung aufgebaut, die auch aufrechterhalten wird, wenn keine Daten übertragen werden.
Im Folgenden werden die verschiedenen Möglichkeiten beleuchtet, um einen Internetzugang aufzubauen. Der Zugang erfolgt dabei über einen so genannten Internetprovider, oder bei mobilen Endgeräten über einen Mobilfunkanbieter.
Modem
Früher war eine gängige Zugangsmethode ein so genanntes Modem, dass eine bestehende Telefonleitung benutzt hat. Die Datenübertragungsraten waren hier im Vergleich zu heute sehr bescheiden (Modem 56 Kbit/s; ISDN 64 Kbit/s). Sie haben heute praktisch keine Bedeutung mehr.
DSL
Bei DSL werden nach wie vor Telefonleitungen als Übertragungsmedium genutzt. Da aber die Leitungen permanent verbessert wurden, konnte man auch eine andere Übertragungstechnik zum Einsatz bringen.
Für den Zugang wird ein Modem verwendet, da sich dieser Begriff etabliert hat. Genau genommen ist dies aber technisch nicht korrekt (Modem steht für Modulator und Demodulator).
Es existieren hier vor allem zwei Varianten: SDSL und ADSL. Privatkunden ist vor allem ADSL ein Begriff. Hier hat man zwei verschiedene Übertragungsraten, wobei die Download-Geschwindigkeit höher ausfällt als die Upload-Geschwindigkeit. Bei SDSL, welches eher für mittlere und große Unternehmen geeignet ist, ist die Übertragungsgeschwindigkeit von Down- und Upload identisch.
Im Folgenden werden die Netzabschnitte dargestellt, wobei für eine Ende-zu-Ende Verbindung die Grafik gespiegelt werden muss. Der erste ServiceNode stellt sozusagen das Eingangstor zum Internet dar. Ein Hauptverteiler (Grafik HVt) kann dabei bis zu mehrere Zehntausend Haushalte versorgen. Für die Übertragungsnetze werden fast ausschließlich Lichtwellenleiter (Glasfaserkabel) verwendet. Ebenso vom Hauptverteiler zum Kabelverzweiger (Grafik KVz). Vom Kabelverzweiger zum Endkunden befindet sich die herkömmliche Kupferaderleitung.
Quelle: Obermann/Horneffer, 2009, S. 12
Weitere Zugangsnetze
Es gibt ebenso die Möglichkeit, Internet über die Kabelfernsehleitung zu beziehen. Dabei werden spezielle Kabelmodems benötigt. Die Downloadgeschwindigkeit ist üblicherweise wie bei ADSL schneller als jene des Uploads.
Eine schnelle Internetverbindung lässt sich auch über Satellit verwirklichen. Über diese Verbindung ist allerdings nur ein Download möglich, für das Uploaden, wie z. B. das Versenden von E-Mails, wird nach wie vor eine herkömmliche Internetverbindung benötigt. Mittlerweile wird hier auch schon eine bidirektionale Satellitenverbindung am Markt angeboten, wodurch eine herkömmliche Internetverbindung obsolet wird. Ein Anbieter hierfür ist z. B. skyDSL.
Mobilfunk
Auch die Handynetz-Betreiber bieten bereits Möglichkeiten für schnelles Surfen im Internet. Der Zugang erfolgt meistens über das Smartphone selbst. Ebenso werden USB-fähige Surfsticks oder WLAN-Router angeboten. Smartphones können wiederum selbst für das zur Verfügung stellen eines Hot Spots von Internetverbindungen dienen. Dieser Vorgang wird auch als Tethering bezeichnet.
Zu beachten ist jedoch, dass sich die NutzerInnen im Empfangsbereich die Bandbreite teilen. Die Anbieter können dem aber entgegenwirken, indem weitere Frequenzbänder benutzt, oder weitere Basisstationen aufgestellt werden. Für das Surfen im Internet, E-Mail und Dateiübertragung ist die Bandbreite aus heutiger Sicht jedenfalls ausreichend.
Mobilfunktechnologie
Bekannt wurde UMTS, wie die Versteigerung der Lizenzen Geld in die Staatskassen gespült hat. UMTS erreicht dabei Down- und Uploadraten von 384 KBit/s. Heute kommt vor allem HSPA zum Einsatz (Download 7,2 Mbit/s, Upload 1,4 Mbit/s).
LTE (Long-Term Evolution) ist der aktueller Standard, der mittlerweile von fast allen Geräten unterstützt wird. Mit dem neuen Verfahren wird ein schneller Datenstrom in viele langsamere Datenströme aufgeteilt. Bei sehr guten Übertragungsbedingungen können Datenraten von über 100 Mbit/s erreicht werden. Die theoretische Höchstgeschwindigkeit reicht in den Gbit/s Bereich. Die Architektur von LTE basiert auf der Paketvermittlung. Damit hält dieses Konzept auch Einzug in die Sprachtelefonie (vgl. Sauter 2018 S. 205 ff).
Um auf die steigenden Nutzerzahlen und zu bewältigenden Datenmengen durch diverse neue Techniken (Industrie 4.0, Autonomes Fahren, , IOT, Streaming usw) reagieren zu können, wird intensiv an dem Ausbau des 5G Netzes gerabeitet. Durch den Einsatz der Milimeter Wave Technologien stehen den Nutzern mehr Kanäle zur Verfügung, welche in einer, theoretisch, erhöhten Übertragungsgeschwindigkeit (10 Gigabit pro Sekunde!) und geringer Latenz resultieren sollen. Somit können Daten in Echtzeit, also ohne Verzögerung, übertragen werden. Die Frequenzen wurden in Österreich bereits versteigert und der offizielle Betrieb für die breite Masse soll 2020 starten. Voraussetzung für die Nutzung ist jedoch ein kompatibles Endgerät, welches den 5G Standard unterstützt!
Sie können selbst auch die Übertragungsgeschwindigkeit (zu einem bestimmten Zeitpunkt) testen. Eine Internetseite, zum Testen der aktuellen Übertragungsgeschwindigkeit ist beispielsweise: http://www.speedtest.net. Diese steht auch als App für Android und iOS zur Verfügung.
Hotspots
Das Angebot an öffentlichen WLAN Hotspots steigt stetig. Hier ist nicht die Geschwindigkeit des Routers der entscheidende Faktor, sondern die Geschwindigkeit der Internetanbindung. So kann es sein, dass sich mehrere Nutzer nur wenige Mbit/s an Bandbreite teilen. Ebenso kann es sein, dass ein Hotel zwar über WLAN verfügt, jedoch auf Grund der geringen Reichweite dieses nicht in allen Stockwerken flächendeckend zur Verfügung steht. Beim Einrichten eines WLANs ist somit eine entsprechende Planung notwendig.
Öffentliche Hotspots bergen zudem die Gefahr einer unverschlüsselten Übertragung. Bei einer WPA- oder WPA2-Verschlüsselung müsste ein Passwort eingegeben werden. Hotspots ohne Verschlüsselung ermöglichen es, dass Passwörter und sensible Daten mit einfachen Mitteln abgehört werden. Hier ist darauf zu achten, dass man nur verschlüsselte Verbindungen verwendet.
Virtual Private Network (VPN)
Ein VPN (Virtual Private Network) ist ein privates Netzwerk, das innerhalb eines öffentlichen Netzwerks eingerichtet wird. Durch ein VPN kann ein Unternehmen mehrere Teilnetze von entfernten Standorten zu einem gesamtheitlichen Netzwerk vereinen. Dadurch können z. B. Kommunikationskosten verringert und Skaleneffekte, die große Netzwerke mit sich bringen, generiert werden.
Ebenso können sich MitarbeiterInnen von zu Hause aus in das Firmennetzwerk einbuchen und somit z. B. Zugriff auf das Unternehmensnetzwerk beschränkte Ressourcen (wie z. B. Webanwendungen, Programme,...) erhalten.
Dabei wird ein „Tunnel“ geöffnet und die Datenpakete werden verschlüsselt und verkapselt über das öffentliche Netz versendet.
Quelle: Keller 2015, S. 475
Header und Daten sind dabei in einem neuen IP-Paket verkapselt:
Quelle: Keller 2015, S. 475
Im Internet gibt es zahlreiche VPN-Anbieter, die ihre Dienste gegen Bezahlung anbieten und mit anonymen surfen im „Web“ werben. Es gibt aber auch kostenlose Apps für Android und iOS bzw. einfach Plug-Ins die sich im Browser installieren lassen. Ein Beispiel dafür ist Hola: http://hola.org.
Literatur
Keller Andres, Breitbandkabel und Zugangsnetze: Technische Grundlagen und Standards, 2. Auflage, Springer, Heidelberg/Dordrecht/London/New York 2011.
Kersken Sascha, IT-Handbuch für Fachinformatiker, 6. Auflage, Galileo Press, Bonn 2013, S. 175 - 223.
Kurose James F., Ross Keith W., Computernetzwerke, 5. Auflage, Pearson, München 2012.
Leimeister Jan Marco, Einführung in die Wirtschaftsinformatik, 12. Auflage, Springer Gabler, Berlin/Heidelberg 2015, S. 102 - 103.
Loudon Kenneth C., Laudon Jane P., Schoder Detlef, Wirtschaftsinformatik: Eine Einführung, 3. Auflage, Pearson, Hallbergmos 2016, S. 328; 352 - 362.
Obermann Kristof, Horneffer Martin, Datennetztechnologien für Next Generation Networks: Ethernet, IP, MLPS und andere, 1. Auflage, Vieweg + Tuebner, Wiesbaden 2009.
Sauter Martin, Grundkurs Mobile Kommunikationssysteme: LTE Advanced, UMTS, HSPA, GSM, GPRS, Wireless LAN, Bluetooth, 7. Auflage, Springer Vieweg, Köln 2018.
Weiterführende Links
Zitiervorschlag
Küll/Niederländer/Pürstinger/Vielhaber in Höller, Informationsverarbeitung, Internet (mussswiki.idb.edu/ivwiki)