Das Internet als bestimmendes Rechnernetz des digitalen Zeitalters wird durch Tausende einzelner voneinander unabhängiger und miteinander verbundener Netzwerke gebildet. Die Basis zur Funktionsfähigkeit bildet ein Grundset standardisierter Kriterien zur Kommunikation.
Die zentrale Internet-Technologie TCP/IP
Die Internet-Technologie TCP/IP ist als Kommunikationsschichtenmodell die zentrale Internet-Technologie und orientiert sich im Aufbau am ISO/OSI-Schichtenmodell [Meinel und Sack 2012, S. 42]. Es ist ein vierschichtiges Referenzmodell, das die notwendigen Aufgaben zur Kommunikation im Netz in die Schichten ‚Netzwerk’, ‚Internet’, ‚Transport’ und ‚Anwendung’ unterteilt. Die Hierarchie und Modularisierung des Internets als Schichtenmodell ermöglicht eine pro Schicht in sich abgeschlossene Aufgabenbewältigung. Fest definierte Schnittstellen zur Interaktion zwischen den einzelnen Rechnernetzen machen die zunehmende Komplexität im Management der unterschiedlichen Rechnerarchitekturen in den jeweiligen Rechnernetzen beherrschbar. Für den Nutzer erscheint das Internet oftmals als ein „einheitliches und homogenes Gebilde“ [Meinel und Sack 2012, S. 2].
Die Anwendungsschicht regelt den Ablauf der Kommunikation zwischen den Anwendungen (z.B. HTTP – Hypertext Transfer Protocol zur Bestimmung des Ablaufs zum Aufruf von Webseiten). Die Transportschicht regelt den Transport der Daten zwischen den einzelnen Systemen (z.B. TCP – Transmission Control Protocol zur Definition einer fehlertoleranten paketweisen Datenvermittlung). Die Internetschicht regelt die Weiterleitung von einem Rechner zum nächsten und definiert die Art und Weise der eindeutigen Adressierung von Netzwerkadressen (z.B. mittels IP – Internet Protocol). Die Netzwerkschicht schließlich stellt den physischen Transfer der Daten zwischen zwei Netzwerkknoten sicher (z.B. kabelgebunden über Ethernet oder über die „Wireless-LAN-Familie“ IEEE 802.11). Die Schichten kommunizieren miteinander, indem die Anwendungsschicht ihre Daten an die nächste, die Transportschicht, weitergibt usw.
Anstatt TCP/IP-Referenzmodell wäre der Begriff „Internet-Referenzmodell“ präziser, da TCP (auf der Transportschicht) und IP (auf der Internetschicht) nur zwei von vielen Protokollstandards darstellen, die konstant weiterentwickelt sowie durch neuere ergänzt werden.
Technologische Kernprinizipen
Offenheit ist das wichtigste Prinzip. Alle verwendeten Protokolle sind öffentlich zugänglich dokumentiert und meist ist deren Verwendung unentgeltlich möglich. Als Standards stehen sie öffentlich zur Verfügung und können für private und kommerzielle Zwecke gleichermaßen genutzt werden, wie z.B. HTML (Hypertext Markup Language) für die Erstellung von Webseiten.
Redundanz ist ein wesentliches Merkmal des Internets. Zwischen zwei Teilnehmern (z.B. dem Nutzer einer Webseite und dem Rechner, der die Informationen bereithält) gibt es mehrere mögliche Pfade durch das Internet. Wichtige Funktionen wie die Adressverwaltung werden von vielen verschiedenen Servern wahrgenommen.
Paketorientierung ist das zentrale Prinzip des Datenaustauschs. Die Paketvermittlung im Gegensatz zur Leitungsvermittlung ermöglicht eine Aufteilung von Daten in Pakete, die jeweils eindeutig mit einer Paketnummer, Nachrichtennummer und Zieladresse versehen werden. Damit lassen sich Lastverteilungen in der Datenübertragung besser regeln, da die Pakete unabhängig voneinander im Internet übertragen werden können. Router als technische Hardwarekomponenten übernehmen die Aufgabe der physischen Übertragung entsprechend vorhandener Verfügbarkeit einzelner Datenübertragungskanäle. Sobald ein Endgerät online ist und damit eine Verbindung zum bestehenden Netz hergestellt hat, kann es Pakete empfangen und auch versenden.
Dezentralität als Organisationsprinzip steht für die Verteilung der gesamten Rechnerkapazitäten auf die einzelnen Teilnehmer eines Netzwerkes. Es gibt kaum Funktionen, die von einem zentralen Netzwerkmanagement wahrgenommen werden. Die Lastverteilung im Internet resultiert aus der Interaktion vieler autonom agierender Teilnehmer.
Erweiterbarkeit als Strukturprinzip ermöglicht in der Anwendung der TCP/IP-Protokollfamilie die relativ einfache technologische Skalierbarkeit des Internets. Neue Netzwerke können sich technologisch problemlos mit anderen Netzwerken verbinden und erweitern das Internet beständig. Die Vergrößerung des Adressraums im Rahmen der des Internet-Protokolls Version 6 (IPv6) bewältigt den Zuwachs an vernetzten mobilen Endgeräten und vernetzten Geräte, Maschinen und Alltagsgegenständen netzwerktechnisch. IPv6 erhöht den Adressraum für eindeutig adressierbare vernetzte Objekte signifikant (von 232 ≈ 4 Mrd. in IPv4 auf 2128 oder mehrere Tausend Trillionen) und vereinfacht gleichzeitig die Anwendung des Standards durch einige protokollinterne Verfahrensanpassungen.
Literatur
Lemke, Claudia; Brenner, Walter: Einführung in die Wirtschaftsinformatik, Band 1 Verstehen des digitalen Zeitalters, Springer, Heidelberg 2015.
Meinel, Christoph; Sack, Harald: Internetworking, Technische Grundlagen und Anwendungen, Springer, Heidelberg 2012
