Web 2.0 und das Semantic Web

Seit seiner Geburtsstunde im Jahre 1990 hat sich das WWW inhaltlich sehr verändert. Zunächst nur ein über Hyperlink vernetztes Dokumentenmanagementsystem, das lediglich einer kleinen Zahl von Insider-Nutzern zur Verfügung stand, sollte es sich in den folgenden Jahren zum größten verteilten Informationssystem aller Zeiten entwickeln. Mit dem Aufkommen des E-Commerce verschob sich der Fokus des WWWs weg von dem persönlichen Kommunikations- und Publikationsmedium für Spezialisten, hin zu einem Medium der Massenkommunikation: Informationsproduzenten und Informationskonsumenten bleiben strikt getrennt. Lediglich der Spezialist war in der Lage, eigene Inhalte im WWW online zustellen. Die breite Masse konsumierte das Informationsangebot der gleich einem traditionellen Broadcast-Medium agierenden kommerziellen Informationsanbieter. Die Interaktion der Nutzer beschränkte sich lediglich auf das Lesen von Webseiten, das Online-Bestellen von Waren oder das Anklicken von Werbebannern.

Doch das WWW veränderte sich weiter. Es wurden neue Technologien entwickelt, die es auch dem Laien ermöglichen, Informationsinhalte auf einfache Art und Weise selbst zu publizieren. Weblogs, Chatrooms, Tauschbörsen, Tagging Systeme und Wikis eroberten das WWW und eröffneten dem Anwender auf breiter Basis den Weg zu echter Interaktion und Teilnahme in der digitalen Welt. Als der Medienunternehmer und Netzpionier Tim O’Reilly (*1954) im Oktober 2004 diese Veränderung des WWW einem reinen Fachpublikum unter dem Namen Web 2.0 vorstellte, war noch nicht abzusehen, dass diese ” Renaissance des WWW“ derart um sich greifen würde. Das Internet hatte sich von einem reinen Broadcast-Medium zu einem echten interaktiven Marktplatz gewandelt, der Nutzer ist Informationskonsument und Informationsproduzent zugleich. Diese neue Interaktivität hat die Entstehung sozialer Netzwerke befördert, wie z.B. Facebook, die heute von vielen Millionen Benutzern in allen Ländern genutzt werden.

Ohne Suchmaschinen wie z.B. 'Google' findet man sich im WWW nicht mehr zurecht

Neben dieser evolutionären Entwicklung des WWW wuchs die angebotene Informationsfülle weiter über alle Maßen. Um sich in diesem Informationsuniversum zurecht zu finden, wurden Suchmaschinen, wie z.B. Google entwickelt, die den Benutzer auf seinem Weg durch das WWW leiten. Google verwaltet zu diesem Zweck einen gigantischen Index, der auf die Eingabe eines Suchbegriffes hin einen sekundenschnellen umfänglichen Zugriff auf die relevanten Webdokumente bietet. Allerdings finden sich in den Ergebnislisten nur Dokumente, die diesen Begriff auch wortwörtlich enthalten. Umschreibungen oder Synonyme können nicht gefunden werden. Vollständigkeit und Genauigkeit der Suchergebnisse können daher alleine aufgrund der problematischen Interpretation der natürlicher Sprache nie auch nur annähernd befriedigen.

Dazu wäre eine systematische Ergänzung der Webdokumente mit entsprechend aussagekräftigen zusätzlichen Daten (sogenannten Metadaten) notwendig. Ein derart mit Metadaten ergänztes Webdokument müsste zusammen mit jedem für dieses Dokument relevanten Begriff einen Verweis auf ein diesen Begriff beschreibendes Konzept enthalten. Diese konzeptuellen Beschreibungen – so genannte Ontologien – müssen in einer maschinenlesbaren, standardisierten Form hinterlegt und von einer Suchmaschine zusätzlich ausgewertet werden, um die qualitative Trefferquote der präsentierten Suchergebnisse zu erhöhen. Tatsächlich hat das für die Standardisierung des WWW zuständige WWW-Consortium (W3C) bereits die dazu notwendigen Grundlagen in Form von Ontologiebeschreibungssprachen, wie z.B. RDF, RDFS oder OWL geschaffen. Semantisch annotierte Webseiten ermöglichen es autonom agierenden Agenten, zielgerichtet Informationen zu sammeln, um darauf aufbauend selbstständig Entscheidungen im Sinne ihres Auftraggebers zu treffen und Transaktionen über das WWW zu initiieren. Dieses semantische Netzwerk (Semantic Web) stellt die nächste Evolutionsstufe des WWW dar und soll schon in naher Zukunft Realität werden.

World Wide Web (Teil 2)

Teil 2 von 2   (zu World Wide Web, Teil 1)

Screenshot des NCSA Mosaic Webbrowsers (1993)

Mit dem ersten WWW-Browser mit grafischer Benutzeroberfläche, dem NCSA Mosaic von Marc Andreesen (*1971) für das X-Windows System, war es ab Ende 1993 dann endlich auch dem Nichtfachmann möglich, das WWW zu nutzen, insbesondere da NCSA kurz darauf Versionen für IBM PC und Apple Macintosh veröffentlichte. Auch die Anzahl der WWW-Server war inzwischen auf 500 gestiegen und das WWW verursachte etwa 1% des weltweiten Internet-Datenverkehrs.

1994 sollte dann aber das eigentliche Jahr des WWW werden: Die erste Internationale World-Wide-Web Conference wurde im Mai 1994 am CERN abgehalten. Eigentlich hatten sich weit mehr als die 400 teilnehmenden Forscher und Entwickler angemeldet, doch war der vorhandene Platz einfach zu beschränkt für das große Interesse, das dem WWW entgegengebracht wurde. Berichte über das WWW gelangten in die Medien und im Oktober wurde eine zweite Konferenz in den USA veranstaltet, an der bereits 1300 Personen teilnahmen. Dank der Verbreitung des zum Netscape Navigator weiterentwickelten Mosaic Browsers und seines Markt-Konkurrenten, dem Microsoft Internet Explorer, der jedem verkauften Microsoft Betriebssystem seit 1995 beilag, erfuhr das World Wide Web ein ungebremstes Wachstum. Lag die Wachstumsrate zuvor bei einer jährlichen Verdoppelung der angeschlossenen Computer, so verdoppelte sich diese Zahl nun alle drei Monate. Explosionsartig verbreitete sich das WWW über den ganzen Globus und hielt Einzug in Büros und Privathaushalte.

E-Commerce wurde dann ab 1995 zum geflügelten Begriff: Wirtschaft und Handel entdecken das WWW und seine Möglichkeiten. Erste Internet-Shopping-Systeme wurden eingerichtet und Firmen wie Amazon.com oder Google.com entstanden aus dem Nichts und wurden über Nacht zu Börsenriesen. Die Registrierung von Internetadressen und Namen wurde zu einem kostenpflichtigen Service und die großen Firmen ließen sich die rechtliche Absicherung ihrer Namen im WWW oft eine Menge Geld kosten. Ein regelrechter Hype entstand und riss die gesamte Weltwirtschaft mit sich. In den Medien wurde unter dem Begriff der ”New Economy“ euphorisch ein neues Internet-basiertes Wirtschaftsmodell gefeiert.

Dotcom-Blase am NASDAQ Index

Dotcom-Blase am NASDAQ Index

Das amerikanische Silicon Valley wurde zur Brutstätte der dot-coms, so bezeichnet nach dem Adress-Suffix .com ihrer WWW-Adressen, die meist mit einer simplen Geschäftsidee eines Webbasierten Dienstes und der Hilfe von Venture-Kapital und Investoren in nur wenigen Monaten aufgebaut wurden, bevor sie – im Erfolgsfall mit astronomischem Gewinn – von einem größeren Konkurrenten aufgekauft wurden. Der reale Gewinn allerdings, den diese Firmen projektierten, blieb in den meisten Fällen aus. Auch der Konsument blieb, was das Online-Shopping angeht, zunächst zaghaft, zumindest solange noch keine einheitlichen und sicheren Transaktionsmechanismen zur Verfügung standen. In der Jahresmitte 2000 brach dieser Markt dann schlagartig zusammen – die so genannte ”Dotcom-Blase“ platzte. Dem alten Börsengesetz folgend kam nach dem überschwänglichen Hype erst einmal eine lange Talfahrt, bevor der Markt langsam wieder zurück zu einer realen Bewertung fand.

[...wird fortgesetzt mit Web 2.0]

World Wide Web

Teil 1 von 2

Schließlich verhalfen das World Wide Web (WWW) und seine einfach zu bedienende grafische Benutzerschnittstelle, der Browser, dem Internet zu seinem endgültigen Erfolg und der weltweiten Verbreitung. Die Tatsache, dass der Browser in der Lage ist, nicht nur Webseiten anzufordern und darzustellen, sondern auch als integrative Schnittstelle den Zugriff auf viele verschiedenartige Internetdienste wie E-Mail oder Filetransfer zu vereinen, vereinfachte die Nutzung des neuen Mediums derart, dass es sich zum alles verändernden Massenkommunikationsmittel entwickeln konnte. Grundlage des World Wide Web ist die Vernetzung von Einzeldokumenten über so genannte Hyperlinks. Ein Hyperlink ist dabei nichts anderes, als der explizite Verweis auf ein anderes Dokument im Web bzw. auf eine andere Stelle innerhalb des selben Dokuments. Solange es sich dabei um textbasierte Dokumente handelt, spricht man von untereinander vernetzten Hypertext-Dokumenten. 1989 formulierte Tim Berners Lee (*1955) im Schweizer Kernforschungsinstitut CERN einen Vorschlag ”Information Management: A Proposal“, in dem er ein verteiltes Hypertext-basiertes Dokumenten-Managementsystem vorschlug, mit dem Dokumentation und Forschungsdaten, die im CERN in riesigen Mengen anfielen, verwaltet werden sollten. Im Folgejahr erhielt er grünes Licht,um seine Idee zusammen mit Robert Cailliau (*1947) auf einem NeXT-Computersystem in die Tat umzusetzen. Bereits im November 1990 dann war der erste WWW-Server lauffähig, dem Tim Berners Lee den Namen WorldWideWeb gab. Im März 1991 war der erste WWW-Browser fertiggestellt.

This NeXT workstation (a NeXTcube) was used by Tim Berners-Lee as the first Web server on the World Wide Web (Quelle: Wikipedia, Coolcaesar)

Im September 1991, besuchte der amerikanische Physiker Paul Kunz vom Stanford Linear Acceleration Center (SLAC) das CERN und lernte dort das WWW kennen. Begeistert von der Idee nahm er eine Kopie des Programmes mit zurück und schon im Dezember 1991 ging der erste WWW-Server außerhalb des CERN am SLAC ans Netz. Der Aufbau neuer Server oblag hauptsächlich der Eigeninitiative von Universitätsangehörigen. Während 1992 gerade einmal 26 WWW-Server existierten, hatte sich bis Anfang 1993 die Zahl der weltweit betriebenen WWW-Server auf fast 50 Stück verdoppelt.

[wird fortgesetzt...]

Internet

Das Jahr 1983 wurde dann zum großen Wendepunkt in der Geschichte des ARPANET: die Kommunikationssoftware aller angeschlossenen Rechensysteme wurde vom alten Network Control Protocol (NCP) auf die unter der Leitung von Vinton Cerf (*1943) (Universität Stanford) und Robert Kahn (*1938) (DARPA) entwickelte Kommunikationsprotokollsuite TCP/IP umgestellt. Diese vom Department of Defense initiierte Umstellung auf das TCP/IP-Protokoll wurde notwendig, da NCP eine nur eingeschränkte Kommunikation über heterogene Netzwerke ermöglichte. Die Umstellung war eine entscheidende Voraussetzung für die weltweite Verbreitung, die dieses Netz der Netze schließlich fand. Ebenfalls 1983 wurde das ARPANET aufgespalten in einen militärisch (MILNET) und einen zivil zu nutzenden Bereich. Verwaltungs- und betriebstechnisch gab es jetzt zwei verschiedene Netzwerke, doch weil Gateways sie verknüpften, merkten die Nutzer nichts von dieser Auftrennung. Das ARPANET war zu einem ausgewachsenem Internet geworden. Das Anfang der 80er Jahre in das ARPANET integrierte CSNET (Computer Science Network) der amerikanischen National Science Foundation (NSF) verband immer mehr amerikanische Universitäten. Schließlich ermöglichte es dessen Nachfolger, das NSFNET, das alle Universitäten über einen eigens dazu geschaffenen Hochgeschwindigkeits-Backbone verband, dass jeder College-Studenten zum Internet-User werden konnte. So entwickelte sich das NSFNET sehr schnell zum eigentlichen Rückgrat des Internet, und das nicht nur, weil dessen Übertragungsleistung mehr als 25 mal schneller war als die des alten ARPANETs. Neben der wissenschaftlichen Nutzung etablierte sich über das NSFNET auch die wirtschaftliche Nutzung, die im ursprünglichen ARPANET streng untersagt war. Anfang der 1990er Jahre übertraf die Zahl der weltweit über das NSFNET vernetzten Computer bei weitem diejenige im ARPANET. Das DARPA-Management – die ARPA war mittlerweile in Defense Advanced Research Project Agency umbenannt worden – entschied deshalb im August 1989 anlässlich des 20-jährigen Bestehens des ARPANETs, dass es nun an der Zeit war, das ARPANET stillzulegen. Das NSFNET und die regionalen Netzwerke, die daraus hervorgegangen waren, wurden zum neuen, zentralen Backbone, zum Internet, wie wir es heute kennen.

Die Geburtsstunde des eigentlichen Internets wird oft gleichgesetzt mit der am 1. Januar 1983 erfolgten Umstellung vom bis dato gültigen Netzwerkprotokoll NCP auf die neue Protokollfamilie TCP/IP mit ihren Basisprotokollen IP (Internet Protocol) und TCP (Transmission Control Protocol), die bereits 1981 in Form von RFCs (Request for Comments), als Internetstandards festgelegt und veröffentlicht worden waren. Durch den Einsatz der TCP/IP Protokollfamilie wurde erstmals eine gemeinsame Zusammenschaltung unterschiedlicher Netzwerktechnologien auf einfache und effiziente Weise möglich.

Als am Abend des 2. November 1988 der erste Internetwurm, ein sich selbst reproduzierendes Programm, sagenhafte 10% der damals 60.000 an das Internet angeschlossenen Rechner lahmlegte, erregte dieser Vorfall großes Aufsehen in der Öffentlichkeit. Die Bedeutung, die Datennetze wie das Internet für das öffentliche Leben inzwischen erlangt hatten, und die zunehmende Abhängigkeit von diesen, ließen solche Angriffe zu einer direkten Bedrohung für das öffentlichen Leben werden, die – im Extremfall – inzwischen sogar ein ganzes Land und seine Wirtschaft in ein Informationschaos stürzen können.

ARPANET

Das Arpanet im September 1974

Das Arpanet im September 1974

Die Ursprünge des Internets reichen weit zurück in die Zeit des kalten Krieges. Mit der kolportierten Absicht, ausfallsichere und zuverlässige Kommando- und Kommunikationsverbindungen zu gewährleisten, die selbst einen Atomschlag überstehen, wurde die Idee eines paketvermittelten Kommunikationsdienstes entwickelt, der in der Lage sein sollte, unterschiedlichste Rechnernetze zu überbrücken. Die Idee der Paketvermittlung, ein Grundpfeiler der Internet-Technologie, ohne die eine sichere Kommunikation in einem unsicheren, fehleranfälligen Netzwerk nur schwer vorstellbar ist, wurde bereits zu Beginn der 60er Jahre von Paul Baran (1926-2011) bei der amerikanischen RAND Corporation, Donald Davies (1924-2000) am britischen National Physical Laboratory (NLP) und Leonard Kleinrock (*1934) am Massachusetts Institute of Technology (MIT) entwickelt.

Bei einem Treffen der ARPA Forschungsdirektoren im Frühjahr 1967 brachte das Information Processing Techniques Office (IPTO oder nur IPT) unter der Leitung von Joseph C. R. Licklider (1915–1990) und Lawrence Roberts (*1937) erstmalig das Thema der Überbrückung heterogener Netzwerke, also den Zusammenschluss von nicht kompatiblen Computernetzwerken auf die Tagesordnung. Bereits im Oktober 1967 konnten die ersten Spezifikationen diskutiert werden für die Interface Message Processors (IMP), speziellen Minicomputern, ähnlich den heute eingesetzten Internet-Routern, die den über Telefonleitungen zu koppelnden Rechnern vorgeschaltet werden sollten.

Die Entscheidung zur Verwendung standardisierter Verbindungsknoten zur Koppelung proprietärer Hardware zu einem Kommunikationssubnetz vereinfachte die Entwicklung der notwendigen Netzwerkprotokolle, da die Software-Entwicklung für die Kommunikation zwischen IMP und den proprietären Rechnern dem jeweiligen Kommunikationspartner überlassen werden konnte. Auch brauchte man sich nicht mit dem Problem herumschlagen, dass die in den 1960er und 1970er Jahren eingesetzten Computer keiner standardisierten Architektur folgten. Weder das auf diesen eingesetzte Betriebssystem, noch die verwendete Hardware verfügte über gemeinsame Schnittstellen, so dass für jede Kommunikationsverbindung zwischen zwei Rechnern eine eigene Schnittstelle hätte entwickelt werden müssen. Ende 1968 konnten dann basierend auf den Arbeiten des Stanford Research Institutes (SRI) die endgültigen Spezifikationen der IMPs festgeschrieben werden. Um sich mit dem Kommunikationssubnetzwerk zu verbinden, kommunizierten die jeweiligen Host-Rechner über eine bitserielle Hochgeschwindigkeitsschnittstelle mit den vorgeschalteten IMPs. Die IMPs selbst kommunizierten untereinander via Modems, die über permanent geschaltete Telefonleitungen verbunden waren, um Datenpakete zwischenzuspeichern und weiterzuleiten (Store-and- Forward Packet Switching). Die ersten vier miteinander verbundenen Netzwerkknoten des ARPANETs, benannt nach seinem Sponsor, der US-amerikanischen Regierungsbehörde ARPA, gehörten zu universitären Forschungseinrichtungen der Universitäten Los Angeles (UCLA, Sigma-7), Santa Barbara (UCSB, IBM-360/75), Stanford (SRI, SDS-940) und Utah (DEC PDP-10). Am 29. Oktober 1969 war es dann soweit: die ersten vier IMPs waren erfolgreich sowohl untereinander, als auch mit ihren Hostrechnern verbunden und die Ära des Internet begann.

Im März 1970 erreichte die Ausdehnung des jungen ARPANETs erstmals die Ostküste der USA und im April 1971 waren bereits 23 Hosts über 15 Knotenpunkte miteinander verbunden. Die erste ”prominente“ Anwendung des neuen Netzwerks war eine Software zum Transfer von Textnachrichten, das erste E-Mail Programm, das 1971 von Ray Tomlinson (*1941) von BBN entwickelt wurde. Im Januar 1973 wuchs die Anzahl der Rechner im ARPANET auf 35 Knoten an. Ab Mitte 1973 kam dann auch Rechner in England und Norwegen als erste internationale Knoten mit hinzu. Im selben Jahr wurde auch die erste Anwendung zum Dateitransfer, das File Transfer Protocol (FTP) implementiert. Ab 1975 wurden die außerhalb der USA liegenden Netzwerkknoten über eine Satellitenverbindung angeschlossen. Die Zahl der Rechner im Netz wuchs mit 111 angebundenen Hostrechnern im Jahr 1977 auf über 500 Hosts im Jahr 1983 an. Eine erste sehr erfolgreiche öffentliche Demonstration des Internetworking erfolgte im November 1977, als über spezielle Gateway- Rechner das ARPANET mit einem der ersten Funkdatennetze, dem Packet Radio Network und einem Satellitennetzwerk, dem Atlantic Packet Satellite Network zusammengeschaltet wurde.

Prolog

Teil 3 von 3

In der über der Internetschicht angesiedelten Transportschicht werden Protokollfunktionen zur Verfügung gestellt, mit denen es möglich wird, auf der Basis des einfachen verbindungslosen und unzuverlässigen IP einen verbindungsorientierten und zuverlässigen Transportdienst bereitzustellen. Diese Aufgabe übernimmt das TCP Protokoll, das eine gesicherte Ende-zu-Ende Kommunikation zwischen zwei Kommunikationspartnern bzw. -diensten im Internet ermöglicht, und das zusammen mit weiteren Protokollen der Transportschicht in Kapitel 8 vorgestellt wird.

Die zahlreichen unterschiedlichen Netzwerkdienste, die heute zu unserem täglichen Kommunikationsrepertoire gehören, und die auf dem TCP/IP-Referenzmodell basieren, folgen meist dem sogenannten Client/Server Kommunikationsschema: Ein Client fordert von einem Server eine Information bzw. einen Dienst an. Der Server stellt diese Information bzw. diesen Dienst bereit und liefert sie/ihn dem anfragenden Client aus, sofern dieser bezugsberechtigt ist. Entsprechend ihren Aufgaben werden Namens- und Verzeichnisdienste, Elektronische Post, Dateitransferdienste, Netzwerkmanagement und echtzeitfähige Transportdienste unterschieden, die alle diesem Schema folgen und deren Protokolle in der Anwendungsschicht des TCP/IP-Referenzmodells angesiedelt sind. Sie werden in Kapitel 9 detailliert behandelt.

Prolog

Teil 2 von 3

Aufbauend darauf folgt in Kapitel 4 die Vorstellung der untersten, ersten Schicht des TCP/IP-Referenzmodels, der sogenannten Netzzugangsschicht, in der lokale Netzwerke (LANs) und einfache Weitverkehrsnetzwerke unterschiedlicher Technologien angesiedelt sind. Zuerst wird auf die kabelgebundenen LAN-Technologien und den wichtigsten dort angesiedelten Technologiebeispielen, wie z.B. Ethernet, Token Ring, FDDI und ATM eingegangen.

Im nächsten Kapitel 5 wird auf kabellose LAN-Technologien eingegangen, deren Popularität ständig steigt und die in ihrer Leistungsfähigkeit den kabelgebundenen Konkurrenten kaum noch nachstehen. Allerdings setzt das Medium Funk gegenüber dem Kabel andere Anforderungen an die Netzwerkkommunikation voraus bzgl. Reichweite, Zuverlässigkeit und insbesondere auch Sicherheit. Es werden die Grundlagen der kabellosen und mobilen Netzwerktechnologien erläutert und die wichtigsten Technologievertreter vorgestellt, wie z.B. WLAN oder auch die auf den Nahbereich beschränkten Technologien Bluetooth und ZigBee.

Vergrößert sich sowohl die Anzahl der an ein Netzwerk angeschlossenen Geräte bzw. auch die Distanz zwischen den einzelnen Kommunikationspartnern, müssen alternative Technologien zur Anwendung kommen, die in Kapitel 6 behandelten Weitverkehrsnetzwerke (WANs). WANs können dazu eingesetzt werden, lokale Netzwerke an unterschiedlichen Standorten miteinander zu verbinden. Von großer Bedeutung sind in diesem Zusammenhang spezielle Wegfindungsverfahren, die sogenannten Routing-Algorithmen. Weiter werden die wichtigsten WAN Technologien vorgestellt, beginnend mit dem historischen ARPANET bis hin zum breitbandigen Funknetzstandard WiMAX. Abgeschlossen wird das Kapitel mit der Darstellung der unterschiedlichen Zugangstechnologien, über die ein Endbenutzer auf ein Weitverkehrsnetzwerk zugreifen kann. Die Spanne reicht dabei vom (historischen) analogen Telefonnetz bis hin zu LTE, einer Mobilfunktechnologie der 4. Generation.

Um über die Grenzen der unterschiedlichen Netzwerktechnologien hinweg auf einheitliche Weise, also wie in einem Netz kommunizieren zu können, stellt das Internetprotokoll (IP) auf der Internetschicht des TCP/IP-Referenzmodells einen einfachen, aber übergreifenden Kommunikationsdienst zur Verfügung, der in der Version IPv4 seit nun 30 Jahren das Herzstück unseres heutigen Internets bildet. Daneben steht der Nachfolger IPv6 bereits seit einigen Jahren in den Startlöchern und setzt sich zunehmend auf breiter Basis durch, um neuen Raum für weiteres Wachstum des Internets zu bieten. Zusammen mit weiteren Kommunikationsprotokollen der Internetschicht werden IPv4 und IPv6 detailliert in Kapitel 7 behandelt.

Prolog

Teil 1 von 3

Computer und Internet gehören zu den ganz wenigen technologischen Entwicklungen in der Geschichte der Menschheit, die das Leben und Handeln der Menschen wirklich grundlegend verändert haben. Als Treiber der digitalen Revolution erweitern sie unsere gedankliche Mobilität in einem bisher unvorstellbaren Maße und befreien unseren geistigen Aktionsradius von (fast) jeglicher körperlicher Beschränkung. Gemeinsam mit den beiden anderen Bänden dieser Serie ”Grundlagender digitalen Kommunikation“ und ”Web-Technologien“ bietet dieser Band einen umfassenden und lehrreichen Führer durch die Welt der modernen, digitalen Kommunikation. Dabei bildet der vorliegende Band das eigentliche Herzstück der Serie, in dem die grundlegenden Technologien und Funktionsprinzipien der Kommunikationsinfrastruktur des Internets detailliert beschrieben werden.

Ein kurzer historischer Rückblick auf fast 50 Jahre Internetgeschichte bilden als Prolog den Auftakt zusammen mit einer Vorstellung der wichtigsten Akteure des globalen Internets und ihrer Aufgaben.

Die vom Internet bewältigten Kommunikationsaufgaben sind überaus komplex. Unterschiedliche Rechnerarchitekturen werden dem jeweiligen Bedarf vor Ort entsprechend in Netzen unterschiedlichster Dimension und Technologie zu einem virtuellen Kommunikationsnetz verbunden, wobei dem Benutzer stets der Eindruck vermittelt wird, dass das so entstandene Internet tatsächlich ein einheitliches und homogenes Gebilde ist. Um der mit dieser Herkulesaufgabe verbundenen Komplexität Herr zu werden, wurde ein hierarchisch modularer Ansatz in Form eines Kommunikationsschichtenmodells gewählt. Das birgt den Vorteil, dass die jeweils von den einzelnen Schichten zu bewältigenden Aufgaben in sich abgeschlossen sind und die Interaktion zwischen diesen Schichten über fest definierte Schnittstellen erfolgt. Kapitel 2 widmet sich diesem als TCP/IP-Referenzmodell bezeichneten Kommunikationsschichtenmodell und erläutert detailliert die allgemeinen Aufgaben und Funktionen der einzelnen Protokollschichten.

Im Anschluss reflektieren die weiteren Kapitel jeweils die unterschiedlichen Schichten des TCP/IP-Referenzmodells und stellen die auf diesen Schichten angesiedelten Kommunikationsprotokolle vor. Kapitel 3 startet mit der physikalischen Schicht. Obwohl sie nicht offizieller Bestandteil des TCP/IP-Referenzmodells ist, bildet sie die Basis, auf der das Internet aufsetzt. Vergleicht man einfache Situationsparameter, wie z.B. zu überbrückende Distanzen, Mobilität, technischer Aufwand oder Kosten, erfordern unterschiedliche Situationen auch unterschiedliche Technologien, die jeweils auf unterschiedlichen physikalischen Kommunikationsmedien und -infrastrukturen basieren. So thematisiert Kapitel 3 die theoretischen Grundlagen der Kommunikation mit elektromagnetischen Signalen und stellt unterschiedliche kabelgebundene und kabellose Technologievarianten vor.