Die Computernetzwerk-Revolution begann vor vielen Jahrzehnten, noch bevor Computer überhaupt der Öffentlichkeit zugänglich waren. Wahrscheinlich haben Sie schon einmal von Morsecode und vom Telegrafen gehört. Morsecode war eines der ersten allgemeinen Protokolle, ein Standard zur Fernkommunikation zu Zeiten des Telegrafen.
Auf ähnliche Weise entwickelten sich nach und nach Computernetzwerkprotokolle aus dem ARPANET, dem Vorläufer des Internet. Von begrenzter Interoperabilität und einer gewaltigen Vielzahl konkurrierender Computersprachen gelang der Schritt hin zu festdefinierten, strukturierten Protokollen (wie mehrschichtigen Protokollen) und Standards. Heute gibt es OSI (Open Systems Interconnection) als Referenzmodell für das Design mehrschichtiger Standardprotokolle und -dienste.
Das Internet ist im Wesentlichen das Ergebnis der Standardisierung, da es gemeinsame Protokolle für übliche Kommunikationsvorgänge bündelt.
Zunehmende Vernetzung
Als immer mehr Netzwerke miteinander verbunden und Teil des Internets wurden, nahm auch der Austausch an Daten und Code zu. Das Internet wurde nicht nur zur Kommunikation über E-Mail und Chatforen genutzt, sondern zunehmend auch als Infrastruktur für den digitalen Verkehr von Daten und Code. Durch die Verbreitung von Netzwerken konnten Werkzeuge, die an einem Ort entwickelt wurden, schnell beworben, geteilt und anderswo eingesetzt werden. Da die Preise für Datenspeichertechnik sanken und die Rechenleistung stieg, waren Systemadministratoren in der Lage, auf zusätzlichem Speicherplatz Datenbanken zu hosten, über die man global aus der Ferne Dienste nutzen konnte.
Zur selben Zeit schufen Forscher am CERN (Europäische Organisation für Kernforschung) um den in Kapitel 1 erwähnten Tim Berners-Lee im Jahr 1990 ein System zur Speicherung und Veröffentlichung von Dokumenten im Internet: das World Wide Web (WWW). Schon bald wurde klar, dass das Web sein volles Potenzial nur ausschöpfen konnte, wenn es öffentlich zugänglich wurde, weshalb das CERN 1993 den Quellcode des World Wide Web ohne Lizenzgebühren freigab.
Die Adresse der ersten Website und des ersten Webservers weltweit lautete info.cern.ch und wurde vom CERN betrieben. Die Adresse der ersten Webseite (Webpage) war: http://info.cern.ch/hypertext/WWW/TheProject.html. Diese Seite enthielt Informationen über das Projekt WWW selbst, einschließlich einer Beschreibung von Hypertext, technischer Einzelheiten zum Einrichten eines Webservers und Verknüpfungen (Links) zu anderen neu entstandenen Webservern.
Sind das Internet und das World Wide Web dasselbe?
Allgemein werden die Begriffe Web und Internet synonym verwendet, doch es gibt tatsächlich einen bedeutenden Unterschied zwischen beiden. Das World Wide Web oder kurz Web sind die Seiten, die Sie online auf Ihrem Gerät sehen. Das Internet ist das Netzwerk von Computern, auf dessen Grundlage das Web läuft und über das E-Mails und Dateien übertragen werden. Stellen Sie sich das Internet als Straße vor und das Web als die Häuser an der Straße. Die Autos sind die Daten, die sich zwischen Websites oder zwischen uns und dem Internet separat vom Web bewegen.
Web 1.0
Als die Öffentlichkeit mit dem Internet vertrauter wurde, begann man, Dokumente speziell für die Online-Veröffentlichung zu schreiben – also in Form von Webseiten. Damit begann die Zeit des sogenannten Web 1.0, einem Web mit reinem Lesezugriff (read-only web). Benutzer konnten Informationen auf der Webseite lesen, aber nicht kommunizieren oder dazu beitragen. Beispiele für Web 1.0 sind statische Websites und persönliche Websites. Wie in einer Zeitungsanzeige konnten Unternehmen Kataloge oder Broschüren anbieten, um ihre Produkte über das Web zu verkaufen und die Kunden konnten sie lesen und die Unternehmen kontaktieren. Der Hauptunterschied war, dass das Web Unternehmen mehr Sichtbarkeit gab, da es geografische Grenzen überschritt und Information jederzeit allen zugänglich machte. Die Technologie entwickelte sich weiter, um neue Funktionen zu erfüllen, wobei Sicherheit und Werkzeuge für den Onlinehandel als erstes folgten.
Ein wichtiger Punkt ist, dass Benutzer zum Betrachten und Interagieren mit dem Web eine besondere Software brauchten, Browser genannt, die Informationen aus dem Web abruft. Das World Wide Web fungierte zwar auch als erster Webbrowser, war jedoch nicht sehr benutzerfreundlich. Durch eine bessere Grafikdarstellung und die Bedienung per Zeigen und Klicken wurde Mosaic (1993 herausgegeben) schnell zu einem sehr beliebten Webbrowser, weil er für die breite Bevölkerung einfacher zu nutzen war. Kurz darauf folgten weitere benutzerfreundliche Webbrowser. Zuverlässige, benutzerfreundliche Browser für beliebte Computer der damaligen Zeit führten unmittelbar zu einer beschleunigten Verbreitung des World Wide Web.
Aber wie genau funktioniert das Web?
Die Grundlage zum Verständnis der Funktionsweise des Webs – über Webseiten, die wir auf dem Computer sehen, hinaus – ist das zuvor erläuterte Client-Server-Modell. Zur Erinnerung: Clients sind Computer, die mit dem Internet verbunden sind, während Server Computer sind, die Websites, Webseiten oder Apps enthalten. Zusätzliche Elemente machen die Kommunikation zwischen Client und Server möglich:
Ein Webbrowser: Eine Anwendungssoftware auf dem Client-Computer, mit der man Zugang zum Web anfragt und dort Informationen lesen kann.
HTTP: Hypertext Transfer Protocol ist ein Anwendungsprotokoll, das Clients und Servern eine gemeinsame Sprache zur Kommunikation gibt. HTTPS ist ein Protokoll, mit dem verschlüsselte HTTP-Daten über eine sichere Verbindung übertragen werden.
URL: Die Uniform Resource Locator ist eine einzigartige Adresse, mit der man eine Website identifizieren kann.
DNS: Ein Domain Name Server ist wie ein Adressbuch für Websites, mit dem man Ressourcen im Internet findet. Um auf einen webbasierten Dienst zuzugreifen, muss der Benutzer einen gültigen Domänennamen angeben.
TCP/IP: Transmission Control Protocol (TCP) ist ein Protokoll zur Kommunikation zwischen einem Programm und dem Internetprotokoll (IP), das im vorherigen Abschnitt erklärt wurde. Dank TCP können Informationen in beide Richtungen übertragen werden, d. h. Computer, die TCP zur Kommunikation nutzen, können Daten gleichzeitig senden und empfangen, wie bei einem Telefongespräch.
Die Navigation im Web, die als Browsen bezeichnet wird, beginnt, sobald man in einem Webbrowser eine URL eingibt, z. B. https://minnalearn.com/. Daraufhin geht der Browser zum DNS-Server, um die IP-Adresse des Servers zu finden, auf dem die Website liegt.
Der Browser sendet eine HTTP- oder HTTPS-Anfrage an den Server und bittet diesen, eine Kopie der Website an den Client zu senden. Diese Nachricht und alle zwischen Client und Server versendeten Informationen werden mit TCP/IP über die Internetverbindung übertragen.
Wenn der Server die Anfrage zulässt, sendet er die Website-Dateien in Form mehrerer kleiner Datenpakete an den Browser. Der Browser fügt die Pakete wieder zu einer Website zusammen und zeigt diese dem Benutzer an.
Was sollte man über Webbrowser wissen?
Die meisten Browser haben ein internes Cache (Pufferspeicher), um die Ladezeit bei erneutem Besuch derselben Seite zu verkürzen. Ein Cache ist ein spezieller Speicher für temporäre Dateien, dank dem Geräte, Browser und Apps schneller und effizienter laufen.
Wenn man browst, speichert der Browser sogenannte Cookies, die er von den jeweiligen Websites empfängt. Cookies sind kleine Datenstückchen, die nützliche Information für eine Website enthalten, z. B. Passwörter, Präferenzen, Browser, IP-Adresse, Datum und Zeit des Aufrufs usw. Jedes Mal, wenn der Benutzer eine Website lädt, schickt der Browser den Cookie zurück an den Server, um die Website über die vorherige Aktivität des Benutzers zu informieren. Zwar dienen sowohl Cookies als auch das Cache dem Speichern von Daten auf dem Computer, aber gibt es einen wesentlichen Unterschied: Cookies speichern Informationen in Bezug auf das Nutzerverhalten, während das Cache schnellere Ladezeiten von Websites ermöglicht.
Browser sind nicht dasselbe wie Suchmaschinen! Es gibt große Unterschiede zwischen beiden. Eine Suchmaschine ist ein Softwareprogramm, das im Internet auf Grundlage der vom Benutzer eingegeben Stichwörter Informationen sucht. Mit einem Browser kann man auf Informationen im Internet zugreifen, wohingegen man eine Suchmaschine verwendet, um eine zu den Suchwörtern passende Website zu finden. Es gibt zahlreiche Browser. Die weitverbreitetsten heißen: Google Chrome, Mozilla Firefox, Microsoft Edge und Apple Safari. Man braucht einen Browser, um eine Suchmaschine zu öffnen. Beispiele für Suchmaschinen sind: Google, Bing, Yahoo, Baidu und Duckduckgo.
Wie funktioniert eine Suchmaschine?
Suchmaschinen verwenden automatisierte Computerprogramme, die das Internet durchsuchen. Diese werden Webcrawler oder Spider genannt und erstellen eine Kopie aller Webseiten, die sie besucht haben. Wenn eine Spider eine Seite besucht, gescannt und kategorisiert hat, kann die Suchmaschine die Seite indexieren, um Websitelisten zu erstellen und so die Suche zu beschleunigen. Die Spider krabbelt weiter von einer Seite zur nächsten, sodass der Suchmaschinenindex immer umfangreicher und aussagekräftiger wird. Wenn der Benutzer ein Stichwort in die Suchmaschine eingibt, geht diese Millionen von Seiten in ihrer Datenbank durch, um passende Treffer zu finden. Die Ergebnisse zeigt die Suchmaschine dann geordnet nach Relevanz an.
Durch technologische Verbesserungen wurde die Verwendung von Suchmaschinen immer einfacher und schließlich zum Mainstream, was sofort zahlreiche Nutzer ins Web lockte. In den 1990ern ging der Handel online, mit dem ersten Verkauf auf „Echo Bay“ – woraus später eBay wurde – 1995 und dem Start von Amazon.com im selben Jahr. Schnell entstanden Internetanbieter, um die enorme Nachfrage nach Servern für Internetverbindungen zu bedienen.
Die meisten Menschen arbeiteten auf PCs mit Wählverbindungen für den Internetzugang, die einen Telefonanschluss erforderten – man konnte also nicht gleichzeitig telefonieren und im Internet surfen. Diese Verbindungen waren langsam, sodass das Herunterladen von Dateien lange dauerte und Musik- oder Videostreaming nicht möglich war.
Die Vorteile von Breitband- und Drahtlosverbindungen
Das Aufkommen der Breitbandtechnik veränderte die Webnutzung grundlegend. Breitbandanschlüsse boten eine schnellere, leistungsfähigere und dauerhafte Verbindung in zwei Richtungen, zwischen dem Endbenutzer und dem Internetanbieter. Dadurch konnte man Dateien, Musikstücke, Fernsehsendungen und Filme schneller herunterladen. Dies eröffnete vollkommen neue Möglichkeiten für die Welt der Onlinemedien. Anfang der 2000er waren bereits Millionen Haushalte und Büros rund um die Uhr per Breitbandanschluss mit dem Internet verbunden.
Zur selben Zeit wurde auch das drahtlose Internet eingeführt und schnell zum Standard, indem es die Ethernetkabel ersetzte, die man physisch in den Computer einstecken musste. Drahtloses Internet breitete sich auch auf andere Orte wie Cafés, Geschäfte und Büros aus.
Mobiles Breitband
Parallel dazu entwickelte sich die Technologie für mobiles Breitband weiter, was eine schnellere Internetverbindung ermöglichte und zur zunehmenden Popularität von Mobiltelefonen beitrug.
Der erste drahtlose Internetzugang kam 1991 als Teil der zweiten Generation (2G) der Mobiltelefontechnologie auf den Markt.
Höhere Geschwindigkeiten wurden 2001 und 2006 möglich, als die dritte Generation (3G) erhältlich war. Dies änderte den Lauf der Geschichte der drahtlosen Kommunikationssysteme: Es gab nun Sprachtelefonie und SMS-Dienste und die Datenübertragungskapazitäten nahmen zu, wodurch neue Dienste wie Videokonferenzen, Videostreaming und IP-Telefonie (Voice over IP, z. B. Skype) entstanden. Smartphones erlebten einen Boom und lockten immer mehr Benutzer ins Internet.
Die vierte Generation (4G) der Mobilfunk-Breitbandtechnologie wurde 2009 eingeführt. Sie bot schnelleres mobiles Internet, das Spiele, hochauflösendes mobiles Fernsehen, Videokonferenzen und sogar 3D-Fernsehen möglich machte.
Es wird damit gerechnet, dass die nächste Generation der Mobilfunktechnologie, 5G, das Privat- und Arbeitsleben der Menschen erneut verändern wird. 5G wird noch schneller sein und mehr vernetzte Geräte als 4G versorgen können, was neue Arten von Tech-Produkten hervorbringen dürfte. Mit dem Aufbau von 5G-Netzwerken wurde 2018 begonnen, doch er befindet sich noch in den Anfängen.
Durch die Möglichkeit schnellerer, leistungsfähigerer Verbindungen wurde das Internet schnell von einer nationalen Infrastruktur zu einem internationalen Phänomen. Eine Haupteigenschaft, die die Internetrevolution ermöglicht, bleibt jedoch die Zugänglichkeit.
Zugänglichkeit bezieht sich auf den Zugang zur Technologie, mithilfe derer Benutzer sich mit dem Internet verbinden können. Die Zugänglichkeit wird zum einen durch die geografische Abdeckung über die technische Infrastruktur für die Netzwerkverbindung bedingt und zum anderen durch die nötigen Ressourcen wie Finanzen und Wissen, die darüber entscheiden, ob ein Benutzer Internetzugang hat.
Im nächsten Abschnitt lernen wir, wie die Synthese aus Internet und dessen Zugänglichkeit unsere Welt geprägt hat.
