Historische Innovationen der Informatik: Vinton G. Cerf

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1 Historische Innovationen der Informatik: Vinton G. Cerf Tobias Wingerath 26. Februar

2 Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 3 2 Biographie 3 3 ARPANET Historische Hintergründe Entwicklungsbeginn des ARPANET Dokumentation mittels RFCs Das NCP Entwurf des TCP Das TCP Entstehung des Internet Interplanetares Internet Was ist IPN? TCP/IP nutzbar im IPN? Vision: Automated Speech 10 6 Warum surfen wir im Internet 11 7 Zusammenfassung 11 2

3 1 Einleitung Dies ist die Ausarbeitung meines Vortrages über Vinton Gray Cerf, welchen ich im Rahmen des Proseminars Historische Innovationen der Informatik an der TU Kaiserslautern am gehalten habe. Vinton G. Cerf war an der Entstehung des Internets maßgeblich beteiligt. Schon beim Vorgänger des Internets, dem ARPANET, wirkte er an der Entstehung der für die Datenübertragung zuständigen Protokolle mit. Später sorgte er durch seine Entwicklung des Transmission Internet Protocols (kurz: TCP) für die noch heute zu Grunde liegende Struktur des Internets. Neben der Gründung der Internet Society engagiert er sich noch heute in die Vergrößerung und Sicherung des Internets beispielsweise als Präsident der ICANN oder als Berater für diverse Organisationen. 2 Biographie Vinton Gray Cerf (aktuelles Bild von ihm siehe Abbildung 1), wurde am 23. Juni 1943 in New Haven im US-Bundesstaat Connecticut geboren. Abbildung 1: Vinton G. Cerf 1965 verließ er mit bestandenem Bachelor of Science die Stanford Universität und erhielt eine Arbeitsstelle bei IBM. Dort war er als Systemanalytiker beschäftigt und für ein Time-Sharing-System, welches in der Fortran ähnlichen Programmiersprache Quiktran geschrieben war, zuständig entschloss er sich weiter zu studieren und schrieb sich an der UCLA, der University of Carlifornia in Los Angeles, ein. Hier nahm er unter Anderem an einem Projekt teil, welches sich mit der Entwicklung des ARPANET beschäftigte machte er den zum Bachelor gehörigen Master of Science und wurde 1972 Assistant Professor an der Stanford Universität. Als Dozent lehrte er in den Gebieten Netzwerke, Betriebssysteme, Algorithmen und Datenstrukturen schrieb er mit Robert Kahn den Artikel A Protocol for Packet Network Intercommunictaion, welcher das erste Design für das Transmission Internet Protocol (TCP) festlegte wechselte Vint Cerf zur DAR- PA, der Defense Advanced Research Projects Agency. Diese Organisation war in den USA für die Entwicklung von Technologien für das Militär verantwortlich. Cerf arbeitete dort als wissenschaftlicher Leiter und war für Projekte im Bereich der Netzwerksicherheit sowie der Netzwerktechnologien zuständig wurde er Vizepräsident bei MCI Digital, bei denen er für den weltweit ersten Mailservice MCI Mail das Design entwarf und die Implementierung vornahm. Vier Jahre später, 1986, wechselte er zur Corporation for National Research Initiatives, bei der Cerf als Vizepräsident für Internet Projekte und digitale 1 Das ARPANET wird im folgenden Kapitel näher behandelt 2 Siehe Abschnitt 3.5 3

4 Bibliotheken zuständig war. Ab 1994 arbeitete er wieder für MCI, wobei sein Zuständigkeitsgebiet in den Bereich der Internetarchitektur sowie deren Technologien fiel wurde MCI von Worldcom aufgekauft und so gelangte Cerf als Vizepräsident zu Worldcom, die im Jahre 2002 nach Bilanzfälschungen Insolvenz anmeldete. Seitdem firmiert Worldcom wieder unter dem Namen MCI, wohin Vint Cerf mitwechselte. Trotz des Aufkaufs von MCI durch Verizon Communications im Jahr 2005 ist Cerf weiterhin Senior Vize Präsident für den Bereich Firmenstrategien, Erwerbungen und Partnerschaften geblieben. Am 3. Oktober 2005 wechselte er zur bekannten Suchmaschine Google als Chief Internet Evangelist, um beim Aufbau von Netzwerk-Infrastrukturen und Standarts für die nächste Generation von Internetanwendungen zu helfen (vgl [11]). 3 ARPANET 3.1 Historische Hintergründe Um genauer verstehen zu können, wie es zur Entwicklung des Internet kam, muss man zuerst die historischen Hintergründe zum Jahr 1968 kennen. Es begann damit, dass die Rechner für die damalige Zeit entsprechend leistungsfähig wurden. Eine neue Entwicklung ermöglichte es, dass man im Time-Sharing-Betrieb arbeiten konnte. Dies bedeutet, dass mehrere Benutzer von Terminals aus auf einen Großrechner, also einen Server, zugreifen und dort gleichzeitig Arbeiten ausführen lassen konnten. Hierzu wurde ihnen vom Großrechner Rechenzeit zugewiesen, die für die Arbeiten, hauptsächlich numerische Kalkulationen, dann zur Verfügung stand. Um die Terminals mit dem Server zu verbinden, baute man ein Netzwerk auf, das der Sterntopologie folgte (siehe Abbildung 2). Viele Terminals waren mit einem einzigen Host verbunden, der die Anfragen der Terminals bediente. Abbildung 2: Sterntopologie Leider hatte dieser sternförmige Aufbau auch eine gewaltigen Nachteil. Der Aufwand, Daten von einem Großrechner auf einen anderen Server zu transferieren, war erheblich und konnte nur mittels Lochkarten bewerkstelligt werden. Daher war es wünschenswert, von einem Terminal auf möglichst viele Großrechner zugreifen zu können, um dessen Dienste in Anspruch zu nehmen. Außerdem war der sternförmige Aufbau auch anfällig für Fehler. Sollte der Host einmal ausfallen, wurden sämtliche angeschlossenen Terminals lahm gelegt. Ebenso war die Verbindungsleitung zwischen einem Terminal und dem Host sehr anfällig für Störungen. Neben diesen Problemen kam noch hinzu, dass an den Host nur Terminals selben Typ, also mit der selben Hardware, und selbem Betriebssystem angeschlossen werden konnte. Da zu der damaligen Zeit eine Menge verschiedener Computerhersteller vorhanden waren, von denen jeder zu seinem Rechner ein eigenes Betriebssystem mitlieferte, war die Wahl eines einzigen Herstellers Pflicht. So kam man auf die Idee ein Netzwerk zu erschaffen, das störungsresistent und möglichst zuverlässig ist und zu dem auch Computer unterschiedlichen Typs bzw. von unterschiedlichen Herstellern miteinander verbunden werden können. Zur Realisierung sollte die verteilte Topologie genommen werden (siehe Abbildung 3). Dies bedeutet, dass alle Rechner miteinander verbunden sind, sodass, sollte eine Leitung ausfallen, die Daten über Ausweichstrecken weitergesendet werden können. So ist ein Totalausfall des Netzwerks 4

5 nur noch dann möglich, wenn sämtliche Computer ausfallen. Um die Verteilung der Daten auf das Netzwerk zu verbessern, sollte das Netzwerk die Methode des Packet switching übernehmen. Dies bedeutet, dass die versendeten Daten in Pakete aufgespaltet werden. Diese werden über das Netzwerk versendet und beim Empfänger zu den ursprünglichen Daten wieder zusammengesetzt. Dadurch bietet sich die Möglichkeit, manche Pakete über Ausweichrouten zu versenden, sodass das Risiko der Überlastung einzelner Leitungen vermindert wird. Abbildung 3: verteilte Topologie 3.2 Entwicklungsbeginn des ARPANET 1968 wurde nach einem Vertragspartner gesucht, der die gewünschte Entwicklung eines solchen Netzwerks übernahm. Da die University of Carlifornia, Los Angeles (UCLA) schon mehrere Verträge der ARPA (Advanced Research Project Agency) besaß, bekam sie auch hier den Zuschlag. So begann 1968 die Entwicklung des ARPANET an der UCLA, an der sich Vint Cerf 1967 eingeschrieben hatte und sich als Student an dem Projekt beteiligte. Die Verbindung der Hosts untereinander wurde mittels IMPs (Interface Message Processor, siehe Abbildung 4) bewerkstelligt. Dies waren Geräte, die zwischen Host und dem Netzwerk gehängt wurden und für die eigentliche Verbindung ins Netzwerk zuständig waren. Ein IMP konnte mit 4 Hosts und 6 IMPS verbunden werden und übernahm die Steuerung der verschickten und empfangenen Daten der Hosts. Außerdem nahm es die Zerlegung der Daten in Pakete vor und verschickte diese über die richtigen Wege zum Ziel-IMP, der die Pakete zu den ursprünglichen Daten zusammensetzte und an den Host weiterreichte. Ebenso war es für die Zusammensetzung empfangener Pakete und die Weiterleitung der entstandenen Daten an den richtigen Host zuständig. Abbildung 4: Interface Message Processor Um die Übertragungen zwischen den einzelnen Verbindungsstücken zu gewährleisten, wurden Protokolle eingesetzt. Bevor diese näher erklärt werden, folgt ein kurzer Einschub über die Dokumentation der Protokolle sowie weiterer technischer Arbeiten. 5

6 3.3 Dokumentation mittels RFCs Da die einzelnen Strukturen auch dokumentiert werden mussten, wurde 1969 die Möglichkeit geschaffen, dies mittels RFC zu tun. RFC steht für Request for Comment und war ein Schriftstück, indem der Autor seine Meinung zu einem Thema kund gab. Da sehr viele Studenten an diesem Projekt teilnahmen (unter anderen auch Vint Cerf), war man skeptisch, ob diese die fachliche Kompetenz hatten, um Vorschläge auf herkömmliche Weise mit Gelehrten zu diskutieren. Durch ein RFC konnte jeder seine Meinung bekannt geben und forderte andere Beteiligte zum Nachdenken auf, ohne Autoritäten zu verletzen. Um ein einheitliches Schema dafür zu finden, wurde der Aufbau, den Jon Postal zur Dokumentation seines NLS-Systems entwickelt hatte, adaptiert. Er war der erste RFC- Editor, der für die letzte Durchsicht der Dokumente verantwortlich war. Heute wird diese Aufgabe von einer kleinen Gruppe der Internet Society übernommen. Das 1. RFC schrieb Steve Crocker 1969, danach folgten bis heute (Jahr 2006) über 4000 RFCs, unter denen einige sind, die von Vint Cerf geschrieben wurden bzw. an denen er mitgewirkt hat. (vgl. [4]). 3.4 Das NCP Am Anfang des Projektes wurden Computer in 4 Forschungseinrichtungen miteinander verbunden, um das Netzwerk entstehen zu lassen. Diese waren die UCLA, das Stanford Research Institute, University Santa Barbara (UCSB) und die University of Utah in Salt Lake City. Vint Cerf war bei der Programmierung der für die Übertragung zuständigen Protokolle beteiligt. Ein Protokoll ist eine Vereinbarung, wie Informationen über das Netzwerk ausgetauscht werden. Hierzu gehört zum einen das Telnet, mit dem es möglich ist, über die Netzwerkverbindung auf entfernte Rechner zuzugreifen und diese zu steuern. Da man auf guten Datenaustausch zwischen den Rechnern achtete, wurde das FTP (File Transfer Protocol) entwickelt, das die Möglichkeit bat, Daten zwischen 2 Rechnern zu verschieben. Das Herzstück waren allerdings die drei für die Verbindung entscheidenden Protokolle: das HOST-zu-HOST-Protokoll, das IMP-zu-HOST-Protokoll und das IMP-zu-IMP-Protkoll. Das HOST-zu-HOST-Protkoll war Bestandteil des Betriebssystems und wurde auch NCP (Network Control Program) genannt. Wollte ein Prozess über das Netzwerk Daten senden, musste eine Verbindung zu dem Zielrechner hergestellt werden. Dazu suchte das NCP im Netzwerk den Zielrechner und baute zu diesem einen Steuerungkanal auf, der für jeden Prozess einzigartig war. Über diesen Kanal wurden der Verbindungsaufbau sowie -abbau gesteuert. Außerdem kontrollierte es den Datenfluss, sodass die Datenübertragung ohne Verluste vollzogen werden konnte. Um die Daten des Prozesses zu versenden, wurden diese in sogenannte Messages unterteilt und an das HOST-zu-IMP-Protokoll weitergereicht. Dieses leitete die Messages an den IMP weiter und teilte dem NCP mit, wenn Messages erfolgreich empfangen bzw. gesendet wurden. Die Messages wurden vom Ziel-IMP zum IMP des Empfängers über die Leitung gesendet. Hierzu war das IMP-zu-IMP-Protokoll verantwortlich. Dazu beinhaltete es einen Mechanismus, der das Routing, also die Weiterleitung der Daten an das entsprechende Ziel über das Netzwerk, übernahm. Ebenso enthielt es eine Fehlerkontrolle,die defekte Messages entdeckte und diese Fehler durch Neuversendung bzw. Neuanforderung beheben konnte. Die empfangenen Messages wurden vom IMP des Empfängers überprüft und an das NCP des Empfängers weitergereicht, das die ursprünglichen Daten zusammenbaute und rekonstruierte. Wie die Schichten aneinander angepasst waren, ist in Abbildung 5 dargestellt. Hierbei erkannt man, wie die einzelnen Protokolle andere nutzen, um die Daten versenden zu können. Das abgebildete RJE-Protokoll wurde zu der Zeit von IBM entwickelt, und diente zum Austausch von Daten zwischen Rechnern. Hierzu nutzte es die zu Grunde liegenden Schichten aus File Transfer Protocol und Telnet. 6

7 Abbildung 5: Protokolle im ARPANET 3.5 Entwurf des TCP Während der Bildung des ARPANET wurden noch ein Satellitennetzwerk und ein Netzwerk, das mit Radiowellen operierte, entwickelt. Bei einem Versuch, alle drei Netzwerke miteinander zu verbinden, fiel auf, dass die Kommunikation nicht möglich war. Dies war darauf zurückzuführen, dass die Protokolle untereinander inkompatibel waren. Man hatte im ARPANET darauf geachtet, dass keine Daten verloren gehen konnten, da man alle Informationen über feste Verbindungen verschickte und dabei eine Fehlerüberprüfung laufen hatte. Jedoch war diese Art der Übertragung nicht auf Netzwerke auslegbar, die Daten per Funk übertrugen und dabei sehr leicht Verluste auftreten konnten. Daher machte sich Vint Cerf zusammen mit seinem Kollegen Robert Kahn darüber Gedanken und stellte in einem Artikel A Protocol for Packet Network Intercommunication, der 1974 erschien, ein erstes Design für ein neues Protokoll vor. Dieses hatte als Ziel, alle möglichen Netzwerke miteinander verbinden zu können (vgl [14]). Hierzu schlug er ein neues Protokoll, das TCP ( Transmission Control Program ) vor 3. Dieses sollte für das Akzeptieren und Übertragen der Daten verantwortlich sein. Als wichtige Aufgabe des TCP war die Aufteilung der Daten in Pakete zum Senden und Zusammensetzen beim Empfang vorgesehen. Um die Kommunikation zwischen 2 Prozessen eindeutig zu machen, führten sie in dem Artikel die Rolle der Ports ein. Er stellt eine Komponente des Paketkopfes dar, sodass damit eindeutig wurde, auf welchem Kanal die beiden Prozesse miteinander kommunizierten. Neben der Einführung der Ports wurde die Adressierung der Netzwerke umgestellt. Sie schlugen zwei Felder im Kopf des Paketes vor, indem zum einen das genaue Netzwerk spezifiziert wurde, und zum anderen die Adresse des Zielhosts. So sollte es möglich werden, die Daten zuerst zum richtigen Netzwerk zu routen und von dort aus an den gesuchten Empfänger weiterzuleiten. Als Hilfe sollten so genannte Gateways dienen, die mit mehreren Netzwerken gleichzeitig verbunden sind und dafür sorgen, dass die Pakete in das richtige weitergeleitet werden. Ebenso ist der Gateway dafür verantwortlich, zu große Pakete an das Zielnetzwerk anzupassen, indem diese nochmals gesplittet werden. Da die Daten als Pakete verschickt wurden und das Routing unterschiedlich schnell ablaufen konnte, waren die eingehenden Pakete am Empfänger nicht unbedingt in der Reihenfolge, in der sie verschickt wurden. Daher schlugen Cerf und Kahn vor, eine Sequenznummer einzuführen. Über diese konnte die richtige Reihenfolge beim Empfänger rekonstruiert und die Daten aus den Paketen korrekt zusammengesetzt werden. Um die Sicherheit der Daten zu gewährleisten, musste das TCP des Empfängers jeden Empfang eines Paketes quittieren, indem er dem Sender eine Meldung darüber zurückschickte. Sollte ein Paket innerhalb einer bestimmten Zeit nicht quittiert werden, sollte es erneut verschickt werden. Neben dieser Maßnahme wurde mit Hilfe einer neuen Strategie der Puffer beim Sender 3 Heute wird es als Transmission Control Protocol übersetzt. Cerf stell es jedoch in seinem Artikel als Program vor 7

8 überwacht, sodass dieser nicht überlaufen und damit Pakete verschwinden konnten. Ebenso beschreiben sie, wie die Prozesse mit dem TCP kommunizieren sollen, damit die Daten vom TCP übernommen und verschickt werden können. Mit Hilfe der beschriebenen Mittel sollten die Daten sicherer verschickt werden. Außerdem wurde hierbei das Weiterleiten unter den verschiedenen Netzwerken verbessert. 3.6 Das TCP Durch den Artikel wurde die Entwicklung des TCP in die Gänge gesetzt. Es sollte das NCP ersetzen und dessen Funktionen erweitern, sodass mehrere Netzwerke miteinander verbunden werden können. Daher wurde, wie in der Publikation von Cerf und Kahn beschrieben, sämtliche Verantwortung für die Übertragung auf die Hosts verlegt, indem auf ihnen das TCP implementiert wurde. Das TCP baute, wie das NCP, neben der eigentlichen Verbindung zur Übertragung der Daten einen Steuerungskanal auf, für jeden Prozess genau einen. Dieser wurde über die Portnummer identifiziert. Über ihn wurden neben Auf- und Abbau der Verbindung und der Datenflusskontrolle (also die Überwachung des Puffers des Empfängers) auch Nachrichten über den Status der Daten ausgetauscht. Dies waren vor allem Meldungen darüber welches Paket der Empfänger bekommen hat, sodass bei Verlusten oder bei fehlerhaften Daten nachgesendet werden konnte. Wie im Bericht von Cerf vorgeschlagen, sollte nun das TCP statt dem IMP die Daten in Pakete aufteilen und für das Versenden sorgen. Ebenso war es auch für die Zusammensetzung der ankommenden Pakete zuständig.außerdem wurde in das TCP das Routing der Daten zum richtigen Zielrechner implementiert. Durch die Einführung der IP-Adressen konnte jeder Rechner in jedem Netzwerk mit einer eindeutigen Nummer versehen werden, sodass der gesuchte Zielrechner eindeutig gefunden werden konnte. Dazu wurde die Zieladresse im Kopf des Paketes vermerkt. Nachteilig an TCP war jedoch, dass es durch die Kontrollmechanismen langsamer als NCP war. Daher kam man 1978 auf die Idee, vom TCP den Teil, der für Routing und reine Übertragung verantwortlich ist, abzuspalten. So entstand TCP/IP, das in einer zwar verbesserten Version heute noch benutzt wird, aber vom Grundaufbau gleichgeblieben ist. Hierbei ist das OSI-Schichtenmodell, mit eingeführt, indem verschiedene Schichten zur Übertragung verwendet werden. Das TCP gehört zur Transportschicht (Schicht vier) und bleibt für Segmentierung der Daten und deren Kontrolle verantwortlich. Die Arbeit von IP (Internet Protocol) beschränkt sich auf die Übertragung und auf das Routing. Es gehört zur Schicht drei des OSI-Modells. Die fehlenden Kontrollmechanismen sind im TCP enthalten. Als weiteres Protokoll ist zu dieser Zeit das UDP ( User Datagram Protocol ) entstanden, welches ebenfalls das IP zur Übertragung der Daten nutzt, jedoch im Vergleich zu TCP nur mit einer Prüfsumme zur Fehlerüberprüfung auskommt. Dies war (und ist es heute auch noch) zur Übertragung von Sprache sehr nützlich, da es recht schnell ist und verloren gegangene Sprachfetzen nicht nachgesendet werden müssen wurde TCP im RFC 793 standardisiert. 3.7 Entstehung des Internet 1977 wurde das Internet zum ersten Mal demonstriert. Hierbei wurden die 3 Netzwerke ARPANET, SATNET (ein Satellitennetzwerk) und ein Radiowellennetzwerk zusammengeschlossen. Erst 1982 wurde beschlossen, komplett auf TCP umzusteigen. Da das ARPA- NET mittlerweile stark angewachsen ist, dauert es bis zum Januar 1983, bis NCP komplett abgeschaltet wird. Mit der Entstehung des Internet Activities Boards, an der auch Vint Cerf mitgewirkt hat, wurde die Vergrößerung des Internets vorangetragen war es dann soweit, dass TCP erstmals auf Unix implementiert war wurde die Internet Society (ISOC) gegründet, dessen Mitbegründer und erster Präsident Vint Cerf war. Diese war und ist für die Überwachung der im Internet zu Grunde liegenden Architektur zuständig. 8

9 Ebenso engagierte sich Cerf in eine Taskforce, die sich um ein interplanetares Netzwerk 4 kümmern sollte. Seit 1997 ist er Vorsitzender der ICANN, der Internet Corporation for Assigned Names and Numbers, die für die Vergabe der IP-Adressen und Domains im Internet verantwortlich ist. 4 Interplanetares Internet 4.1 Was ist IPN? Wie schon im letzten Kapitel erwähnt, hat sich Vint Cerf im Rahmen seiner Arbeit an der Internet Society für eine Taskforce engagiert, die sich um die Entwicklung eines interplanetaren Netzwerks kümmern sollte. Das Ziel eines solchen Netzwerkes ist es, mehrere Internets von verschiedenen Planeten oder von Satelliten miteinander zu verbinden und zu einem großen Netzwerk zu vereinen. Hierzu ist ein vereinfachter Überblick in Abbildung 6 dargestellt. Das dort gezeigte interplanetarische Netzwerk setzt sich aus 2 Planeten (links die Erde, rechts der Mars) und einem Satelliten zusammen, auf denen jeweils ein Internet bereitgestellt wird. Diese müssen nun, um ein interplanetarisches Netzwerk zu erstellen, kabellos miteinander verbunden werden. Abbildung 6: Überblick IPN bestehend aus 2 Planeten und einem Satelliten [3] Jedoch ist dafür eine Architektur nötig, die gegenüber Laufzeiten tolerant ist. Die Arbeiten, die bei uns im Internet auf der Erde das TCP/IP übernimmt, soll hier das noch in der Entwicklung steckende Bundling als Ende-zu-Ende-Protokoll erledigen. Zuerst muss man einmal verstehen, warum die Laufzeiten ein für die Entwicklung nicht unerhebliches Problem darstellen. Auf Grund der zur Zeit aktuellen Forschungen und Expeditionen zum Planeten Mars muss man planen, dass auf diesem vielleicht in ein paar Jahren ein Internet laufen könnte. Die Übertragungszeiten zwischen Mars und Erde variieren, je nach Stellung der Planeten und sonstiger Störungen auf der Strecke, zwischen 8 Minuten im besten Fall und 40 Minuten im schlechtesten Fall. Daher ist es nicht möglich, wie TCP/IP dies im Internet vorsieht, eine dauerhaft aufgebaute Verbindung zwischen den Endpunkten zu bewerkstelligen. Deshalb zählt das IPN (Interplanetary Network) zu einer neuen Klasse von Delay toleranted Networks, also Netzwerken, die möglichst nachsichtig mit den Laufzeiten umgehen. Da, wie oben schon erklärt, keine dauerhafte Verbindung aufgebaut werden kann, muss die Art der Übertragung umstrukturiert werden. Delay toleranted Networks (kurz: DTN) 4 dazu weitere Erläuterungen in Kapitel 4 9

10 basieren auf Message switching. Die zu versendenden Daten werden unterteilt, in Messages verpackt und in einzelnen Etappen über Zwischenstationen zum Ziel verschickt. Dabei besteht keine dauerhafte Verbindung zwischen Sender und Empfänger, sondern nur eine kurzfristige zwischen den einzelnen Etappen. Es wird dabei vorausgesetzt, dass irgendwann eine Verbindung besteht und die Message dem Ziel ein Stück näher gebracht wird. Dazu ist es jedoch notwendig, genügend Speicher auf den Zwischenstationen zur Verfügung zu stellen, um die wartenden Messages kurzfristig speichern können und sobald wie möglich weiterzusenden. Die Fehlerentdeckung stellt bei dieser Form der Übertragung besondere Ansprüche. Sollte erst am Ziel bemerkt werden, dass die Message defekt ist, muss über die komplette Strecke hinweg eine Mitteilung gesendet werden, mit der Aufforderung, diese Message erneut zu senden. Da dies zuviel Zeit in Anspruch nehmen würde, muss jede Zwischenstation auf der Etappe sämtliche Maßnahmen zur Fehlerentdeckung implementiert haben. Wird frühzeitig ein Übertragungsfehler entdeckt, ist der Weg zum Sender kürzer, und ihm kann mitgeteilt werden, dass diese Message neu gesendet werden soll. Dadurch erreicht man eine beträchtliche Zeitersparnis. Ebenso wird es erforderlich, Möglichkeiten zur Datenrettung einzubauen, damit die Daten an einer Zwischenstation vielleicht sogar repariert werden können und die Message nicht neu verschickt werden muss. 4.2 TCP/IP nutzbar im IPN? Da wir oben auf TCP/IP näher eingegangen sind, sollte man sich die Frage stellen, warum dieses Protokoll nicht für diese Zwecke nutzbar ist. TCP/IP erwartet, dass die komplette Sitzung über eine dauerhafte Verbindung zwischen Empfänger und Sender existiert. Dies wird dauerhaft überprüft und sollte die Verbindung abbrechen wird sie neu aufgebaut. Allerdings setzt man bei TCP/IP voraus, dass eben der Verbindungsabbruch recht unwahrscheinlich ist. Während des Sendens wird die Dauer der Übertragung gemessen, und so ein geeigneter Timer gesetzt, mit dem überprüft werden kann, ob ein Paket schon angekommen sein kann. Wenn der Empfänger dem Sender keine Quittung für das erfolgreiche Übertragen der Daten zukommen lässt, das Paket aber schon zu lang unterwegs ist, wird das Paket neu gesendet. Dazu wurde vorher der Überwachungstimer gesetzt. Da bei einem IPN keine dauerhafte Verbindung besteht und die Übertragungzeiten zwischen Sender und Empfänger nicht konstant sind, kann TCP/IP hier nicht verwendet werden. Die Timer, die in TCP eingebaut sind, würden den kompletten Ablauf zunichte machen. 5 Vision: Automated Speech Auch wenn Vint Cerfs Vision nur auf der Grundlage des Internets arbeitet und nicht direkt mit der zu Grunde liegenden Struktur zu tun hat, so hat sie doch einen praktischen Wert. Seine Idee ist das Voice Web, das heißt, dass man verschiedene Funktionen über das Internet hinweg nur mit der Sprache steuern kann. Als Beispiel führt er den Kauf eines Flugtickets an, den man während einer Autofahrt nur mit Hilfe der Sprache durchführen kann. Hierzu soll eine kleine Box dienen, die mit dem Internet verbunden ist, zum Beispiel über WLan, und so die Verbindung zum Flughafen aufbaut, bei dem man dann durch kurze Anweisungen seine Karte kaufen kann. Die Handhabung soll so ähnlich wie ein Telefoncomputer funktionieren, nur dass hier eben kein Telefon sondern die Spracherkennung von Computern genutzt werden soll. Vorteile sieht er in der einfachen Bedienbarkeit, da für Sprache kein Training nötig ist. Ebenso ist das Arbeiten ohne Eingabegeräte wie Tastatur und Maus wesentlich schneller durchzuführen, und ist bei geringer Größe an allen Stellen im Alltag nutzbar. Um diese Idee umzusetzen, soll die grundlegende Struktur des Internets genutzt werden, um Verbindungen aufzubauen und die Daten zu versenden. 10

11 6 Warum surfen wir im Internet Diese Frage mag jeden von uns schon einmal beschäftigt haben: Wieso surfen wir überhaupt im Internet? Selbst bei diesem Thema hat Vint Cerf seine Hände im Spiel gehabt wollte die Firma General Atonomics ein Netzwerk aufbauen, dass Forschungseinrichtungen miteinander verbinden sollte. Der geplante Name für das Netzwerk war SURF- NET, und die dazu gehörende Werbekampagne war schon ausgearbeitet. Plötzlich fiel ihnen auf, dass es in den Niederlanden schon ein Netzwerk mit eben diesem Namen gab, welches auch den selben Zweck erfüllte. Daher wurde der Name in CERFNET umgeändert, angelehnt an Vint Cerf, der seine Zustimmung zu Nutzung des Namens gab. So wurde die Werbekampagne Surf the Net gerettet, wobei der Unterschied nur in der Schreibweise und nicht in der Aussprache des Markennamens zu bemerken war. 7 Zusammenfassung Dieser Teil meiner Ausarbeitung dient der Zusammenfassung, um die verschiedenen Aspekte des Lebens von Vint Cerf hervorzuheben. Vint Cerf arbeitete schon von Anfang seines Lebens mit Computern. Da er sich an der UCLA einschrieb, hatte er das Glück, an den Forschungsarbeiten für das ARPANET bereits von Anfang an mitzuwirken. So war er schon dort an der Entwicklung der einzelnen Protokolle, die für die Übertragung notwendig waren, beteiligt. Später legte er zusammen mit Robert Kahn mit der Veröffentlichung eines Artikels den Grundstein für das Transmission Control Protocol. Seit dem setzte er sich viel mit der Struktur des Internets auseinander, half an der Weiterentwicklung der Protokolle mit, gründete die Internet Society und ist heute Präsident der ICANN. Heute engagiert er sich in die Entstehung des Interplanetaren Internets und äußert weitere Ideen in Zusammenhang mit der Nutzung, Sicherheit und Erweiterbarkeit des Internets. Wie er in seiner Rede auf der Pacific Telecommunication Conference (PTC) im Januar 2006 mitteilte, sieht er noch lange kein Ende des Internets. Das große Ziel, dass mehr als die Hälfte der Weltbevölkerung mit dem Internet verbunden ist, sei bald erreicht. Auch sieht er die Möglichkeiten des Internets noch lange nicht ausgeschöpft. Gerade bei den Diensten im Bereich der Sprache und der Videos sollen bahnbrechende Erfindungen folgen. Ebenso sei das Vernetzen von Geräten wie Kühlschränken keine ferne Illusion mehr. Auch auf dem Bereich des interplanetarischen Internets sei noch nichts entschieden, es fehle lediglich das Interesse der Internetdienstleister an diesem speziellen Gebiet.(vgl [12] und [13]) Was genau die Zukunft bringt, kann man auf dem Sektor nur schwer abschätzen. Sicher ist aber, es wird noch viel passieren. 11

12 Literatur [1] MCI Enterprise Cerf s Up. 5 [2] Technical Histories of the Internet, Netzwerk Architekturen. [3] InterPlaNetary Internet. [4] Offizielles RFC Archive. [5] Hobbes Internet Timeline. [6] Überblick Vint Cerf. [7] Vint Cerf, How the Internet came to be. [8] Wikipedia Begriffsklärungen. [9] Geschichte des Internet. [10] Jochen Musch. Die Geschichte des Internets: Ein historischer Abriss [11] Chief Internet Evangelist bei Google. [12] Cerfs Rede PTC [13] Cerf Rede PTC 2006, Präsentation. [14] Artikel von Cerf und Kahn A Protocol for Network Intercommunication. 5 sämtliche Links der Literaturangabe am geprüft 12