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Bevor zwei Datenstationen Daten austauschen können, müssen zahlreiche Vereinbarungen getroffen werden. Einerseits müssen natürlich die Geräte und die Verbindungen zusammenpassen. Und andrerseits muss man unter anderem den Code, die Betriebsart, die Uebertragungsgeschwindigkeit festlegen, aber auch den übergeordneten Ablauf, etwa welche Station wann und wie lange sendet, wie empfangene Daten quitiert werden und was bei Uebertragungsfehlern zu geschehen hat. Diese Festlegungen nennt man (Kommunikations)-Protokoll.

Wenn wir im Internet kommunizieren, verwenden wir elektrische Signale, die wir über das Telfon-Internet-System zum Internetserver und zurück senden. Dabei verwenden wir das Protokoll, das vorschreibt, wie die Telefonstecker verdrahtet sind. Wer ein "falsches" Modemkabel (also kein Nullmodemkabel) hat, kann nicht mitmachen, weil das Anmeldesignal zwischen den beiden Steckern einmal verdreht wird. Das haben die Kabelhersteller so vereinbart, vor allem aber sind die Kabel so konstruiert.
Dann ist klar, dass wir Computersignale senden. Wer gesprochene Wörter auf die Telefonleitung schickt, wird vom Modem nicht "verstanden". Es ist dann für das Modem so, wie es für uns ist, wenn jemand einen Fax auf unsere Telefonnummer schickt: nur Geräusche oder technischer, nur Rauschen.
Eine Datenübertragung verläuft allgemein in fünf Phasen, von denen nur die 2. bis 4. Phase Bestandteil einer Uebertragung sind:
1. Phase: Verbindungsaufbau (bei Wählverbindungen)
2. Phase: Aufforderung einer Station an die andere zum Datenaustasch
3. Phase: Datenaustausch
4. Phase: Beendigung des Datenaustausches
5. Phase: Verbindungsabbau (bei Wählverbindungen)
Ein einfaches Beispiel ist BDC-Protokoll (Basic Mode Procedure for Data Communication Systems). Es arbeitet streng sequentiell, der eigentlich Text wird von einer Reihe von Steuerzeichen eingeschlossen (wie das analog auf der Ebene von HTML auch gemacht wird).
Einige wichtige Befehle sind:
SYN für Syschronisation. Das Zeichen wird zuerst zweimal hin und her geschickt. Nur wenn das funktioniert, geht's weiter:
STX für Start of Text und
ETX für End of Text.
BBC für Block Check Charakter. Dieses Zeichen wird nach einem Textblock mit einer Prüfziffer die den Textblock charakterisiert geschickt. Anhand dr Prüfziffer wird auf der Empfängerseite geprüft, ob der ganz Textblock angekommen ist und im positiven Fall wird ein
ACK für Acknowledge zurückgesendet, worauf der nächste Textblock gesendet wird.
Seit 1979 wird ein ISO-Modell mit 7 Schichten verwendet. Auf der 6 Schicht befinden sich die Protokolle des Filetransfers (FTP, HTTP). Die Schichten darunter dienen der Adressierung im Netzwerk, der Koppelung von verschiedenen Leitungstypen und der physischen Uebertragung der elektrischen Impulse der Signale. Unter anderem muss beispielsweise festgelegt sein, welche Signale bei mehrpoligen Steckern auf welche Drähten ankommen. Die 7. Schicht ist die eigentliche Anwendungsschicht, auf welcher die Benutzerprogramme laufen. Wen man im einem Benutzerprogramm, etwa einem Browser oder einem FTP-Programm einen Befehl absetzt, wird dieser auf der nächst unteren Schicht interpretiert und der dort generierte Befehl wird wiederum auf der nächst unteren Schicht interpretiert, bis auf der untersten Schicht ein elektrischer Impuls gesendet wird. Die Impuse werden auf der Empfängerseite in umgekehrter Richtung wieder auf die Anwendungsebene zurückgebracht.
Der Browser bekommt dann auf der obersten Schicht eine htm-Datei, von welcher er nur die Zeichen anzeigt, die zwischen den beiden Zeichenketten <body> und </body> stehen und dort nicht selbst zwischen spitzen Klammern sind.

Das Internet beruht auf den TCP/IP-Protokoll, welches dafür sorgt, dass die Signale einerseits zum richtigen Computer kommen und von diesem als Internetsignale interpretiert werden. Das TCP, oder "Transmission Control Protocol", beschreibt, wie Nachrichten in Pakete zerlegt werden und am Ziel wieder zur Originalnachricht zusammengesetzt werden können. Das IP, oder "Internet Protocol", wird benötigt, um die Pakete so zu adressieren, daß sie über diverse Knoten oder auch Netzwerke mit verschiedensten Übertragungsstandards ihren Weg finden. Das TCP/IP (respektive die Vereinbarung darauf) kann als Anfang des Internets im heutigen Sinne bezeichnet werden. Aber natürlich gibt es das Internet nicht, weil es die TCP/IP-Vereinbarung gibt, sondern nur deshalb, weil die Computer gemäss dier Vereinbarung konstruiert sind.
Die meisten Computer unterstützen verschiedene Protokoll, weshalb die Benutzer des Computers sich auch individuell an das vereinbarte Protokoll halten müssen. Sie müssen das technisch festgelegte Protokoll nämlich einstellen und konfigurieren (was die meisten Benutzer allerdings nicht merken, weil die meistverwendete Einstellung default geliefert wird).
Natürlich müssen sich alle im Netz verbunden Geräte, also mein PC, das Modem, die Telefonzentrale, das Modem auf der andern Seite, usw, protokollgemäss verhalten.

Das technische Protokoll ist dem Protokoll, das zwischen den Telegraphenstationen entwickelt wurde, nachempfunden. Zunächst sassen in den Telegraphenstationen natürlich Menschen, die auch in Protokollen vereinbart hatten, wie sie Daten austauschen. Zur Zeit Napoleons wurden über ganz Europa hinweg Telegraphentürme gebaut, auf welchen Beamte mit Fahnen und Fernrohren Nachrichten nach genauen Protokollen weitergaben. Die ersten elektrischen Telegraphen waren von Beamten besetzt, die den Code von Morse beherrschten, die Fräulein in den späteren Telefonzentralen mussten nur noch Leitungen stöpseln, da die sprachliche Nachricht am Telefon schon maschinell codiert und dekodiert wird. Noch etwas später war auch das Zuordnen von Leitungen automatisiert (1).
Man kann das technische Protokoll auch als Bewusstmachung der Operationen, die den Kommunikationsprozess oder eben dessen Protokoll ausmachen, betrachten.
Die ersten Compterkommunikations-Protokolle für remote-Geräte wurden von der ARPA 1969 in miltitärischen Forschungsprojekten eingerichtet. Bereits 1972 formierte sich eine INTER-Network Working Group und definierte das TCP/IP, das sich als UNIX-erprobtes Basisprotokoll sehr rasch durchsetzte. Das TCP, oder "Transmission Control Protocol", beschreibt, wie Nachrichten in Pakete zerlegt werden und am Ziel wieder zur Originalnachricht zusammengesetzt werden können. IP, oder "Internet Protocol", wird benötigt, um die Pakete so zu adressieren, daß sie über diverse Knoten oder auch Netzwerke mit verschiedensten Übertragungsstandards ihren Weg finden. Das TCP/IP kann als Anfang des Internets im heutigen Sinne bezeichnet werden. Aber natürlich gibt es das Internet nicht, weil es die TCP/IP-Vereinbarung gibt, sondern nur deshalb, weil die Computer gemäss dier Vereinbarung konstruiert sind.
1984 gründete die National Science Foundation ein von ARPA unabhängiges Netz, den ersten Backbone des Internet, der auch für private Organisationen und Firmen geöffnet wurde. (2).
Oberhalb des TCP/IP wurden für verschiedene Zwecke weitere Protokolle definiert, die oft als "Dienste" bezeichnet werden. E-Mail verwendet SMTP und POP3, Newsgruppen verwenden NNTP, Filetransfer verwendet FTP. In den Jahren 1989/1990 wurde am Genfer CERN HTML propagiert, eine Seitenbeschreibungssprache für Dateien, die mit dem http-Protokoll verwaltet werden.
Auf den Computern gibt es für die verschiedenen Protokolle verschiedene Eingänge oder Ports. Natürlich müssen auch Hacker durch solche Ports kommen, weshalb sie häufig mit sogenannten Firewalls geschlossen werden.
1) Ein anschauliches Buch dazu ist "Das Viktorianische Internet" von Tom Standage. (zurück)