Kapitel 2 Internet II. Grundlagen des Internet Teil 2

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1 1.0 Grundlegende Funktionsweise des Internet Protokolle und deren Bedeutung Damit Sie die angebotenen Internetdienste nutzen können, muss Ihr Computer eine Anfrage an den Internetdienst senden. Der Internetdienst sendet wiederum eine Antwort zurück. Dieses Verfahren wird als Client-Server-Prinzip bezeichnet. Sie stellen beispielsweise eine Anfrage an eine Datenbank, bei der es Bücher zum Thema "Pflege und Gesundheit" gibt. Hat der Internetdienst die Anfrage beantwortet, so schickt er die gefundenen Informationen zurück. Um Daten zwischen verschiedenen Computern mit unterschiedlichen Betriebssystemen auszutauschen, müssen bestimmte Regeln vereinbart werden. Diese Regeln werden als Protokolle bezeichnet. Es gibt in jedem Netzwerk ein Protokoll, welches dafür sorgt, dass die gesendeten Daten von einer Adresse zur anderen gelangen können. Hierbei handelt es sich um ein Regelsystem, das den Datenverkehr auf den Leitungen organisiert. Dieses System ist mit unserer Straßenverkehrsordnung vergleichbar. 1.1 Das Client-Server-Prinzip Im Internet basieren die Dienste auf dem Client Server - Prinzip. Hier baut der Client (lokaler Rechner) die Verbindung zum Server auf und nimmt dessen Angebote / Dienste in Anspruch. Das Programm des Clients (lokalen Rechners) kümmert sich um die korrekte Darstellung der empfangenen Daten sowie um die "Formulierung" von Anfragen an den Server. Ein Server (entfernter Rechner) stellt die Dienste zur Verfügung und bietet seine Dienstleistungen an. Die Aufgabe des Servers besteht darin, auf einem bestimmten Rechner im Internet die Anfragen von Clients (lokalen Rechners) entgegenzunehmen, zu bearbeiten und das Ergebnis an den Client zurückzuschicken. Beispielsweise kann ein Client eine Verbindung zu einem Server herstellen, um dessen zur Verfügung gestellte Dateien und Programme zu kopieren. Im Internet werden die Server, je nach bereitgestelltem Dienst, als WWW - Server, FTP - Server, E - Mail-Server usw. bezeichnet. 1.2 Software für Clients und Server Damit diese Dienste bzw. Daten eines Servers genutzt werden können, benötigt der Client eine bestimmte Software. Es gibt Software, mit der mehrere Dienste in Anspruch genommen werden können, und Software, mit der jeweils nur ein Dienst genutzt werden kann

2 Beispiele für Server und Client-Software Server WWW - Server E Mail - Server Newsserver FTP - Server Clientsoftware Netscape Navigator, Microsoft Internet Explorer, Opera Netscape Mail, Microsoft Outlook Express, Pegasus Mail, Eudora, Opera Netscape Collabra, Microsoft Outlook Express, FreeAgent Netscape Navigator, Microsoft Internet Explorer, WS FTP, FTP - Explorer 1.3 Protokolle im Internet Das OSI Modell und seine Schichten Die Datenübertragung im Internet erfolgt über mehrere Protokolle gleichzeitig. Zum Beispiel ist ein Protokoll für den Auf- und Abbau der Verbindung zuständig, das nächste für die Überwachung der Datenübertragung usw. Alle Protokollfunktionen wurden von der ISO (International Standardization Organisation) standardisiert und im OSI - 7 Schichten-Modell (Open Systems Interconnection) festgelegt. Schicht im OSI - Modell Protokoll (7) Anwendungsschicht HTTP SMTP, POP, IMAP (6) Darstellungsschicht (5) Sitzungsschicht Winsock.dll (bei Windows-Systemen) (4) Transportschicht TCP (3) Vermittlungsschicht IP NNTP FTP LDAP... (2) Verbindungsschicht PPP SLIP l... (1) Physikalische Schicht Die TCP/IP - Protokollfamilie Telefonleitungen, Glasfaserkabel,... Funktionen der einzelnen Schichten des OSI - Modells Folgendermaßen können Sie sich die Funktionen der einzelnen Schichten vorstellen: Auf der Hardware Ebene benötigen Sie eine Verbindung ( Kabel, Satellit), über die Daten verschickt werden können. Aufgrund von eventuell auftretenden Hardwareproblemen, wird in der nächsten Schicht die Übertragung der Daten überwacht. Die nächsten beiden Schichten und deren Protokolle regeln, auf welchem Weg Daten verschickt (Schicht 3) und transportiert werden (Schicht 4)

3 Die Schichten 5 bis 7 regeln die Funktionalität und die Darstellung der Daten am Bildschirm. Das Internet arbeitet bzw. verwendet die Protokollfamilie TCP / IP. Dieses Protokoll ist ein Paket von Standardprotokollen im Netzwerk und wird von allen modernen Betriebssystemen unterstützt. 1.4 Das Protokoll TCP / IP Die Bezeichnung TCP / IP beinhaltet zwei unabhängige Protokolle: TCP ( Transmission Control Protocol) IP (Internet Protocol) Dieses Protokoll legt fest, wie die Daten im Netzwerk adressiert und versendet werden. 1. IP ( Internet Protocol) Der Versandt von Daten im Internet ist dem Versenden eines Briefes sehr ähnlich. Die zu versendenden Daten werden in einen Umschlag gepackt, mit der Empfängeradresse und dem Absender versehen und auf die Reise geschickt. Dieses Versenden wird von dem Protokoll geregelt. Damit das Paket den richtigen Weg findet, erhält es IP Adressen. Zuerst wird das Datenpaket mit der IP Adresse des Absenders und Empfängers versehen. Anschließend wird es an einen Router weitergeleitet. Router sind Knotenpunkte, die die einzelnen Netzwerke miteinander verbinden. Der Router wählt aufgrund der Empfängeradresse die momentan günstigste Verbindung. Dies nennt man Routing. Das Datenpaket wird auf dem Zustellungsweg solange von den Routern weitergeleitet, bis es an der Zieladresse angekommen ist. Werden zeitgleich zwei Datenpakete vom selben Absender an denselben Empfänger gesendet, kann es möglich sein, das die Pakete auf unterschiedlichen Wegen gesendet werden. Es wird immer die derzeit günstigste Verbindung gesucht. 2. TCP (Transmission Control Protocol) Datenpakete können maximal ca Zeichen lang sein. Dadurch wird verhindert, dass einige Anwender beim Versenden sehr großer Datenpakete das Netz blockieren und die Netzbelastung wird gleichmäßiger verteilt. Werden dennoch größere Datenpakete versendet, teilt man die Pakete in kleinere Pakete auf. Dies wird vom Transmission Control Protocol (TCP) erledigt. Vom TCP werden größere Datenpakete vor dem Versenden in mehrere kleine Pakete aufgeteilt, anschließend nummeriert und jedes Paket in einen "IP-Umschlag" gepackt

4 Sobald mehrere Datenpakete zum Versenden anstehen, wird von jeder Nachricht das erste Datenpaket versendet. Danach werden alle zweiten Datenpakete versendet usw. Fazit: Je kürzer eine Nachricht ist, desto schneller ist sie beim Empfänger. Nachdem alle Datenpakete beim Empfänger angekommen sind, werden die Datenpakete wieder in der richtigen Reihenfolge zusammengesetzt. Anhand der Nummerierung der einzelnen Pakete erkennt das Protokoll die Datenpakete und setzt sie zusammen. 3. Überprüfung der Daten Bei der Übertragung ist es möglich, das ein Paket verloren gehen kann oder Störungen auftreten können. Das Protokoll TCP errechnet vor dem Versenden für jedes Paket eine Prüfsumme und notiert diese auf dem Paket. Die Prüfsumme ist eine Zahl anhand der Empfänger fehlerhafte Daten erkennen kann, da er ebenfalls eine Prüfsumme berechnet. Ergeben sich in der berechneten Summe mit der angegebenen Summe Unstimmigkeiten, dann wird das Paket nochmals angefordert. 1.5 Die Protokolle SMTP, POP und IMAP Die Regelung des -Versands und Empfangs durch Protokolle Sie können das Senden und Empfangen einer E - Mail (elektronischer Brief) mit dem Versenden und Empfangen eines Briefes verglichen: Sie werfen den Brief in einen Briefkasten ein, der Briefkasten wird in regelmäßigen Abständen leert, und alle Briefe werden an einem bestimmten Sammelpunkt gelagert. Wenn Ihr Brief nicht zugesandt werden kann, weil der Briefempfänger nicht im Zustellbereich dieses Sammelpunktes liegt, dann wird der Brief so lange an andere Sammelpunkte weitergeleitet, bis er schließlich im Briefkasten des Empfängers ankommt. Ihr Internet-Provider, bei dem Sie den Internetzugang haben, betreibt einen E Mail - Server. Vom E Mail Server wird das Versenden und Empfangen von E - Mails geregelt. Dieser E Mail Server arbeitet meistens mit folgenden Protokollen: -Versand: Simple Mail Transfer Protocol (SMTP) -Empfang: Post Office Protocol (POP) Eine E - Mail wird immer an eine bestimmte Person und nicht an einen Rechner gerichtet. Jeder Anwender benötigt seinen eigenen "Briefkasten", auch Mailbox genannt. Alle Mails, die an Sie gerichtet sind, werden in der Mailbox gesammelt und können dort von Ihnen abgeholt werden. Haben Sie einen Internetzugang bei einem Provider eingerichtet, befindet sich dort Ihre Mailbox. In größeren Firmen wird meistens ein eigener E Mail - Server genutzt. Jede(r) MitarbeiterIn hat auf dem Mailserver eine eigene Mailbox

5 Es können lokale E - Mails innerhalb des Firmennetzes sowie E - Mails, die über das Internet gesendet werden, an die Benutzer im Hause verteilt werden. 1. SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) Versenden Sie eine E - Mail, dann bekommt das Datenpaket die E Mail - Adressen des Absenders und des Empfängers. Anschließend wählen Sie sich ins Internet ein. Simple Mail Transfer Protocol (SMTP): Regelt die Verbindung zum E Mail - Server. Erhält vom E Mail Server eine Bestätigung, sobald der E Mail - Server Daten in Empfang nehmen kann und sendet anschließend die Daten. Nach der Datenübertragung wird die Verbindung wieder beendet. Anhand der Empfängeradresse entscheidet der E Mail - Server, welcher Transportweg benutzt werden soll. Meistens erfolgt der Transport über mehrere Zwischenrechner, die eine E - Mail annehmen und diese Mail dem Zielrechner ein Stück "näher" bringen. Jeder dieser Rechner verwendet das Transportprotokoll SMTP. Der Anwender muss sich also nicht mit dem eigentlichen E Mail - Transport beschäftigen. 2. Verfassen und Beantworten von s E - Mails sollten Sie im Offline Modus verfassen und beantworten, denn das verfassen und beantworten nimmt Zeit in Anspruch. Während der Bearbeitungsphase ist keine Verbindung zum Internet hergestellt bzw. muss auch nicht hergestellt sein. Sie vermeiden dadurch unnötige Internetgebühren. Sind Ihre E Mails fertiggestellt, werden sie in die Postausgangsbox gelegt. Erst wenn Sie die Verbindung ins Internet aufbauen, erfolgt der Versand der Nachrichten. 3. POP (Post Office Protocol) Um E Mails zu empfangen und abzuholen, müssen Sie die Verbindung zum Internet aufbauen. Nachdem Sie die eingegangenen Nachrichten abgeholt haben, kann die Verbindung wieder beendet werden. Die E - Mails können Sie offline lesen und beantworten. Der Zugriff auf Ihre Mailbox regelt das Post Office Protocol (POP). Dieses Protokoll lässt den Zugriff nur auf eine einzige Mailbox zu. Wenn Sie Inhaber mehrerer Mailboxen (beispielsweise in Ihrer Firma und privat) sind, dann müssen Sie jede Mailbox separat anwählen und die Nachrichten abrufen. Das POP ist auch als POP3 bekannt. Die Zahl Drei kennzeichnet die zurzeit aktuelle Version 3 des Protokolls

6 1.6 Das Protokoll HTTP 1. HTTP (Hypertext Transfer Protocol) Die Verbindung und Kommunikation zwischen einem WWW Server und WWW Client regelt das Hypertext Transfer Protocol (HTTP). Das Protokoll wurde entwickelt, um das Arbeiten mit den Hypertext - Dokumenten zu ermöglichen. Das HTTP stellt die Verbindung zum angewählten WWW - Server her und organisiert den Datenaustausch mit dem WWW Client: Der Client sendet eine einzelne Anfrage und nimmt die Antwort vom WWW - Server entgegen. Die Verbindung wird anschließend wieder getrennt. Der Vorteil dieser Methode ist, dass keine dauerhafte Verbindung zwischen dem WWW Server und dem WWW Client bestehen muss. Das Client Programm ist für die korrekte Darstellung der empfangenen Daten zuständig. 2. FTP FTP ist ein Internetdienst, der die Übertragung von Dateien zwischen zwei Rechnern im Internet ermöglicht. Mit dem File Transfer Protocol (FTP) wird die Verbindung zwischen dem FTP - Server (entfernter Rechner) und dem FTP - Client (lokaler Rechner) geregelt. Dieses Protokoll schreibt die Befehle zur Kommunikation vor, die alle Computer unabhängig vom Betriebssystem bearbeiten können. Der Befehl get ist z. B. ein typischer FTP Befehl. Mit diesem Befehl können Daten von einem entfernten Rechner auf den lokalen Rechner kopiert werden. 2.0 Hypertext und Hyperlinks Was ist das World Wide Web? Hinter dem Begriff World Wide Web (auch WWW, W3 oder Web genannt) versteht man ein weltweites Netzwerk von miteinander verknüpften Dokumenten. Das WWW entstand 1989 am CERN (Europäisches Kernforschungszentrum) in Genf. Die Idee war, die Informationen im Internet neu zu strukturieren und einen globalen Zugriff auf die im Internet existierenden Dokumente zu ermöglichen. Gleichzeitig sollte ein effektives System zum Informationsaustausch entwickelt und sämtliche Forschungsergebnisse geteilt und gemeinsam genutzt werden. Was sind Hypertext und Hyperlinks? Das WWW basiert auf einer Technologie namens Hypertext. Die Besonderheit an den Hypertext Dokumenten ist, dass sie über so genannte Hyperlinks verfügen. Hyperlinks sind Schaltflächen die aus Text, Bildern o. ä. bestehen und der Anwender mittels Mausklick von einem Dokument zum nächsten gewechselt kann. Die Internetadresse der Dokumente braucht der Anwender nicht zu kennen. Dadurch kann sich der Leser "klickweise" in ein Thema einarbeiten bzw. von Seite zu Seite wandern

7 Ein Hyperlink stellt einen Verweis auf ein weiteres Dokument dar, in dem nähere Informationen zu dem Text stehen, der als Hyperlink gekennzeichnet ist. Hyperlinks können in Textelementen (dort sind sie meist farbig gekennzeichnet) und in Grafiken enthalten sein. Wird mit der Maus auf einen sog. Hyperlink gezeigt, verwandelt sich der Mauszeiger in eine Hand. Klicken Sie auf den Hyperlink, dann wird ein neues Dokument aufgerufen. Hyperlinks können global (eben "world wide") und sich nicht nur auf ein statisches lokales System beschränken. Aus der Vielfalt der Hypertext - Verknüpfungen ergibt sich eine Art weltumspannendes Hyperlink Netz, man spricht vom weltweiten Netz: dem World Wide Web. Die Informationsbeschaffung im WWW wird häufig auch als "Surfen" bezeichnet. 2.1 Anzeige von Dokumenten aus dem Internet Alle Informationen im Internet werden auf Dokumenten angezeigt. Es handelt sich um sogenannte WWW-Dokumenten, HTML-Dokumente oder Webseiten. Damit diese Dokumente angezeigt werden können, sind WWW Programme (Browser) mit grafischer Benutzeroberfläche entwickelt worden. Ein Internetangebot, auch Internetseite, Website oder kurz Site genannt, beinhaltet meistens eine Homepage (Eingangsseite mehrere einzelne Webseiten). Von dieser Homepage (Startseite) aus können Sie über Hyperlinks weitere Seiten aufrufen. So finden Sie z. B. auf einer Internetseite / Homepage eines Unternehmens, mithilfe von Hyperlinks weitere Informationen wie Produktkataloge, Firmeninformationen oder Neuheiten über die Firma. Mit der Programmiersprache HTML (Hypertext Markup Language), dies ist eine betriebssystemunabhängige Programmiersprache, können Hypertext Dokumente erstellt werden. HTML ist eine Kombination von Text mit Formatierungscode, die Informationen über das Layout eines WWW Dokumentes enthalten