In unserer Reihe „Netzwerktechnik“ beleuchten wir Fachbezeichnungen und technische Zusammenhänge aus den Bereichen Netz, Standortvernetzung und Netzwerk-Sicherheit. Im letzten Beitrag hatten wir erklärt, wie der Versand von E-Mails mit einer TLS-Verschlüsselung abgesichert werden kann – hier nachlesen. Heute beleuchten wir die Struktur des größten Netzwerks der Welt – des Internets.
Das Internet ist allgegenwärtig und aus dem modernen Leben nicht mehr wegzudenken. Für die Nutzung des weltweiten Netzwerks ist schon lange nicht mehr alleine der PC oder Mac zuständig – ans Internet sind mittlerweile auch Smartphones, Tablet-PCs, Fernseher, Spielekonsolen, Autos und diverse Haushaltsgeräte angeschlossen. Wohin diese Entwicklung führt und wann (beziehungsweise ob) sie jemals ein Ende hat, weiß wohl niemand so genau. Die weltweite Vernetzung wird immer umfassender, sorgt für immer mehr Komfort und Bequemlichkeit und schürt gleichzeitig die Angst vor Sicherheitslücken und permanenter Überwachung. Grund genug, sich einmal mit der Technik des Internets zu beschäftigen.
Dezentrale Organisation
Die Netzstruktur des Internets ist dezentral. Das bedeutet: Es gibt keine übergeordnete Instanz, die den Datenverkehr organisiert; stattdessen besteht das Internet aus unzähligen kleinen und kleinsten Netzwerken, die allesamt über Umwege miteinander verbunden sind. Fordert ein Client Daten von einem topologisch weit entfernten Server an, müssen Datenpakete meist über zahlreiche Teilnetze geleitet werden, um schließlich an ihrem Bestimmungsort anzukommen. Dieser Vorgang ist für Internetbenutzer im Normalfall unsichtbar. Der Vorteil dieser Netzwerkstruktur ist die daraus resultierende Unempfindlichkeit gegenüber Ausfällen einzelner Netzwerke – der Defekt eines Teilstücks führt nicht zum Ausfall des gesamten Internets.
Datenaustausch: Peering am Internet-Knoten DE-CIX
Die Datenströme der Netze verschiedener Internet-Provider treffen an sogenannten Internet-Knoten aufeinander; als weltweit größter Daten-Austauschplatz gilt der in Frankfurt am Main beheimatete Knoten „DE-CIX“, über den im Durchschnitt 1,6 Terabyte Daten pro Sekunde weitergeleitet werden. In diesem Zusammenhang kommt dem Begriff „Peering“ besondere Bedeutung zu: Verschiedene Internet-Provider tauschen im Allgemeinen Daten kostenlos untereinander aus – frei nach dem Motto „eine Hand wäscht die andere“. Sollte der Größenunterschied zwischen den austauschenden Carriern erheblich sein – wie beim Peering zwischen der Telekom und einem kleinen, regionalen Provider – verlangt der größere Provider für den Datenaustausch meist einen finanziellen Beitrag.
Flaschenhals „Peering“
Es kommt vor, dass der Internetzugang eines Unternehmens nicht immer die vereinbarte Bandbreite zur Verfügung stellen kann. Das hat einen einfachen Grund: Die Bandbreite, die im Rahmen des Service Level Agreements eines Internetzugangs garantiert wird, gilt nur für das eigene Netz des entsprechenden Providers. Wird der Datenstrom via Peering in das Netz eines anderen Anbieters weitergegeben, hat der ursprüngliche Provider keinen Einfluss mehr auf die Netzqualität. Vor allem bei zeit- und leistungskritischen Anwendungen im Rahmen einer Standortvernetzung ist es daher lohnenswert, sich im Vorfeld genau über die vorhandene Netz-Infrastruktur eines Providers zu erkundigen.
Dieses anschauliche Youtube-Video erläutert grob den Aufbau und die Funktionsweise des Internets:
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