090: Netzwerk-Technik - Grundlagen und Historie

Shownotes

In dieser Episode von BlueScreen Wissen widme ich mich den Grundlagen der Netzwerktechnik und nehme euch mit auf eine spannende Zeitreise durch die Entwicklung der Netzwerke und des Internets. Wir verlassen ein wenig den gewohnten IT-Security-Fokus und beginnen mit einer historisch interessanten Betrachtung. Die Reise beginnt in den 1960er Jahren, als das erste experimentelle Netzwerk, das ARPANET, ins Leben gerufen wurde, um Kommunikationswege für den Katastrophenfall zu schaffen. Damals war das Bild von Computern, die miteinander kommunizieren, noch weit entfernt, und es gab kaum vernetzte Systeme.

Ich erkläre, wie sich aus den Anfangsjahren des ARPANET eine gesamte Infrastruktur für die Netzwerkkommunikation entwickelte. Die Erfindung der E-Mail im Jahr 1972 markierte einen Wendepunkt, der nicht nur militärische, sondern auch akademische und schließlich kommerzielle Nutzung zur Folge hatte. Diese Grundlagen waren entscheidend für die spätere Verbreitung des Internets. Ich beleuchte die Rolle von RFC-Dokumenten und der National Science Foundation, die die Weiterentwicklung von Netzwerken vorantrieben. Bis 1989 war das World Wide Web, das auf Tim Berners-Lees Idee basierte, geboren, das schließlich die Art und Weise revolutionierte, wie wir Informationen austauschen und darauf zugreifen.

Darüber hinaus gehe ich auf die Herausforderungen ein, die mit der Vernetzung in lokalen Umgebungen, wie etwa in Unternehmen, einhergingen. In den frühen Tagen des Personal Computing waren die Datenübertragungsmethoden eher antiquiert, und die Notwendigkeit für lokale Netzwerke wurde immer drängender. Ich bespreche die verschiedenen Netzwerktypen, von Ethernet bis Token Ring, sowie die Entwicklung der Netzwerk-Protokolle, die eine essenzielle Rolle in der modernen Kommunikation spielen.

Abschließend teile ich die Definition eines Netzwerks und erkläre, welche Kommunikationsstrukturen und Anwendungsbereiche sich daraus ergeben haben. Ich leite über zur nächsten Episode, in der wir uns damit beschäftigen werden, wie man Netzwerke sinnvoll aufbaut und sie sicher konfiguriert. Es gibt viel zu lernen, und ich hoffe, dass euch diese Episode interessante Einblicke in die Welt der Netzwerktechnik bietet. Ich lade euch ein, dran zu bleiben, eure Erkenntnisse zu teilen und mich bei unserer nächsten Episode wieder zu begleiten.

Shownotes:

Transkript anzeigen

00:00:06: Ja, hallo und willkommen zur ersten Folge von Blue Screen Wissen im neuen Jahr,

00:00:11: im Jahre 2025, Staffel 5 mittlerweile, von Blue Screen, eurem Lieblingstech-Podcast, der Pegasus.

00:00:19: Und ich habe es ja an Neujahr schon angekündigt, wir wollen uns jetzt mal ein

00:00:23: bisschen mit Grundlagen beschäftigen.

00:00:26: Einfach auch mal gucken, dass wir ein bisschen weggehen aus diesem IT-Security-Fokus.

00:00:31: Also den werden wir natürlich nie ganz verlieren, aber trotzdem mal so ein bisschen

00:00:35: Grundlagen nochmal bearbeiten.

00:00:37: Und deswegen geht es in der heutigen Folge mal um Netzwerke.

00:00:42: Das heißt, wir gucken uns mal an, was ist denn so ein Netzwerk überhaupt? Was kann man da machen?

00:00:47: Wie kann man es absichern? Wie kann man es besser gestalten?

00:00:50: Und ja, vielleicht sollten wir hier mit einer kleinen Art Geschichtsstunde erst

00:00:55: mal anfangen, denn viele wissen gar nicht, wo das, was wir heute als Netzwerktechnik

00:01:01: und auch als Internet kennen, überhaupt herkommt.

00:01:04: In der Zeit des Kalten Krieges gab es halt kaum vernetzte Systeme.

00:01:09: Das heißt, wir haben um 1971 herum Großrechner gehabt, die keine standardisierte

00:01:16: Software für Netzwerkkommunikation bereitgestellt haben.

00:01:19: Das Ganze war über Schalltafeln und Lochkarten zu bedienen.

00:01:23: Der einzige Netzwerkgedanke, den es erst mal überhaupt gegeben hat,

00:01:26: war, dass man halt irgendwo einen Dialogbetrieb über einen Terminal realisiert hat.

00:01:30: Und ja, während dieser ganzen Entwicklung nach dem Zweiten Weltkrieges,

00:01:36: also zur Zeit des Kalten Krieges, wurde 1969 von der ARPA, später der DARPA,

00:01:43: das erste experimentelle Netzwerk aufgebaut, nämlich das ARPANET.

00:01:48: Das ARPANET war eigentlich ursprünglich dafür gedacht, dass man automatische

00:01:52: Datensynchronisation bereitstellen kann, eben für Sicherheitszwecke,

00:01:56: wenn es zum Beispiel zum Katastrophenfall kommt in Form von einem Atomschlag.

00:02:01: Und man wollte sich halt einfach dann auch standort- und städteübergreifend

00:02:05: miteinander austauschen können, denn meistens ist es ja so, dass nach so einem großen Anfall,

00:02:10: Militärschlag, die Infrastruktur halt kaputt ist und deswegen wurde sowas dann

00:02:14: entsprechend erfunden.

00:02:16: 1971 wurde das dann allerdings sehr populär, dieses ARPANET und so begann man,

00:02:22: 40 Computer an Universitäten und Forschungseinrichtungen miteinander zu verbinden

00:02:26: und auf einmal diente das Ganze nicht mehr nur den militärischen,

00:02:30: sondern auch den akademischen Zwecken.

00:02:33: Im Laufe der nächsten Jahre wurden dann einige Dinge erfunden,

00:02:37: die es bis heute natürlich immer noch gibt, Zum Beispiel 1972 wurde die E-Mail erfunden.

00:02:45: Während dieser ganzen Entwicklungen, die da so stattgefunden haben,

00:02:48: hat man sich dann eben auch angefangen, Dinge festzulegen, zu dokumentieren,

00:02:53: zu protokollieren in sogenannten RFC-Dokumenten.

00:02:56: RFC steht in dem Fall für Request for Commons.

00:03:00: Das heißt, es war alles wirklich grüne Wiese. Man hat angefangen,

00:03:03: etwas zu bauen und damit eben dann auch, wie gesagt, Dinge entwickelt,

00:03:08: wie zum Beispiel die E-Mail.

00:03:10: Der Zeitraum dann bis 1980, also Ende der 70er Jahre, hat dann nochmal einen

00:03:17: großen Einfluss einfach durch diese Vernetzung der verschiedenen Universitäten

00:03:21: und der National Science Foundation gehabt.

00:03:23: Und aus dem ARPANET wurde dann eine Aufteilung.

00:03:28: Es gab dann sozusagen das MILNET, das für militärische Zwecke genutzt wurde

00:03:33: und das restliche ARPANET wurde dann das NSFNET und das war eben dann das Netz

00:03:38: der National Science Foundation.

00:03:40: Ja, wie ging das dann weiter? Bis 1989 mal vorgespult, Datenfernübertragung

00:03:47: wurde dann auf einmal auch ein Thema.

00:03:49: Das heißt, man hat dann auch angefangen, Systeme eben zum Beispiel über Telefonleitungen

00:03:53: miteinander zu verbinden mit sogenannten Modems.

00:03:57: Ganz früher gab es dann auch noch so Akustikkoppler, wo man den Telefonhörer

00:04:01: draufgeklemmt hat, damit man dann entsprechend eine Einwahlverbindung aufbauen konnte.

00:04:05: Und so entstand dann in den 1980er Jahren auch auf einmal das erste kommerzielle

00:04:11: Nutzen von diesen ganzen Technologien.

00:04:14: Zum Beispiel durch CompuServe, AOL oder auch in Deutschland der BTX.

00:04:18: Hier konnte man dann über spezielle Terminals statt über PCs einfach miteinander kommunizieren.

00:04:25: Ja, und dann war es 1989, wir begeben uns in die Schweiz.

00:04:29: Und zwar wurde hier am Europäischen Forschungsinstitut für Kernphysik, dem CERN in Genf,

00:04:35: eine Entdeckung oder eine Erfindung gemacht von dem britischen Informatiker

00:04:39: Tim Berners-Lee, wie man denn Netzwerke, besonders das Internet,

00:04:44: für den einfacheren und effizienten Zugriff eben auf wissenschaftliche Dokumente nutzen kann.

00:04:49: Und das Ergebnis seiner Arbeit war dann die Grundidee des World Wide Web,

00:04:53: also des WWW, einem Hypertext-basierten Informationssystem, das die Infrastruktur

00:04:57: des Internets zur Datenübermittlung nutzen sollte.

00:05:01: Hypertext ist in dem Zusammenhang nichts anderes als Text mit integrierten Quellverweisen,

00:05:05: die automatisch funktionieren. Mit anderen Worten, durch Bestätigen des Querverweises,

00:05:09: der in diesem Zusammenhang Hyperlink heißt, stellt der Text selbst bzw.

00:05:14: Das System, das diesen herstellt, die Verbindung mit dem verknüpften Dokument her.

00:05:19: Hypertext war 1989 allerdings nichts Neues, Versuche gab es bereits bis in die

00:05:24: 1950er Jahre und in Hilfesystemen war auch in den 1980er Jahren bereits diese

00:05:29: Verwendung etwas, was halt alltäglich war.

00:05:32: Neu war allerdings die Nutzung über ein Netzwerk, genauer gesagt eben über das Internet.

00:05:39: 1991 war dann tatsächlich die Geburt des World Wide Web.

00:05:43: Bestandteile aus dem WWW waren dann eben das gerade beschriebene Hypertext-Transferprotokoll,

00:05:50: zusätzlich dann Serverdienste, die in der Lage waren, die Sprache,

00:05:54: die in HTTP formatiert sind, auch auszuliefern.

00:05:57: Es gab neue geschaffene Formatierungs- und Beschreibungssprachen für Hypertext-Dokumente,

00:06:02: nämlich die Hypertext-Markup-Language, abgekürzt HTML, und ein Anzeigeprogramm

00:06:08: für entsprechend formatierte Dokumente. Das war dann der Browser.

00:06:12: 1991 wurde das System der Öffentlichkeit vorgestellt. Es wurde praktisch von

00:06:17: Anfang an nicht nur zu ernsthaften wissenschaftlichen Zwecken genutzt,

00:06:20: sondern allgemein zur Veröffentlichung von Text, Bildern und den verschiedensten Themen.

00:06:24: Zunächst war die Nutzung des Systems beschränkt auf wissenschaftliches Personal

00:06:28: sowie interessierte Studenten.

00:06:29: Die störten sich nicht am mangelnden Komfort der ersten Browser und den geringen

00:06:33: Layoutfähigkeiten der ersten HTML-Version.

00:06:36: Als jedoch immer mehr private Benutzer dazukamen, was durch das allmähliche

00:06:40: Entstehen kommerzieller Internetprovider und Browser für PC-Betriebssysteme

00:06:44: wie Windows oder macOS gefördert wurde, änderte sich dies.

00:06:47: Der berühmt gewordene Browser-Krieg zwischen Netscape und Microsoft schuf letztendlich

00:06:51: die Fakten, die niemand für möglich oder auch nur wünschenswert gehalten hätte,

00:06:55: die jedoch bis heute das Wesen des World Wide Web bestimmen.

00:06:59: Das heißt, wenn wir uns das Ganze nochmal auf einem Zeitstrahl vorstellen,

00:07:04: 1957 war die Gründung des APA, 1972 gab es das erste E-Mail-Programm, 1981 den ersten PC.

00:07:13: Dann gab es tatsächlich 1988 auch die erste Computervirenwelle,

00:07:18: 1990 kommerzielle Freigabe des WWW, 1993 Einführung des Browsers und 1998 startete

00:07:26: Google dann tatsächlich schon.

00:07:27: Das heißt, da ist auf ein paar Jahrzehnte wirklich eine ganze Menge passiert.

00:07:32: Und ja, das Ganze, was dort entwickelt wurde, gibt es auch in weiten Teilen

00:07:36: auch heute noch und es war halt eine maßgebliche Entwicklung für das,

00:07:39: was wir heute so eben als Netzwerk und Internet kennen.

00:07:44: Nun besteht ja aber nicht das Internet alleine, sondern wir haben ja auch noch

00:07:47: die Situation, dass wir innerhalb eines Standortes, zum Beispiel in einer Firma,

00:07:51: Geräte miteinander vernetzen möchten.

00:07:54: Und so war auch hier die Entwicklung natürlich analog zu dem,

00:07:59: was das Internet gemacht hat.

00:08:01: Denn mit der fortschreitenden Ausstattung von Büros mit Personal Computern führte

00:08:05: mangels anderer Optionen zunächst zur Blüte des Turnschuhadministrators.

00:08:09: Das heißt, die Anwender liefen mit Datenträger bewaffnet durch das ganze Gebäude,

00:08:13: um Daten miteinander auszutauschen oder zum Beispiel einen speziellen Drucker zu verwenden.

00:08:18: Auch zwischen verschiedenen Unternehmen erfreute sich der sogenannte Datenträgeraustausch.

00:08:22: Austausch, die Datensätze von Geschäftsvorfällen wurden auf Disketten oder Magnetbändern

00:08:26: zwischen den einzelnen Unternehmen hin und her gereicht.

00:08:29: Lokale Firmennetzwerke wurden erst Mitte der 1970er Jahre dann bei Xerox PARC

00:08:34: erfunden, aber erst Ende der 1980er Jahre rückten sie stärker ins allgemeine Interesse.

00:08:39: Es war ein Bedürfnis der Anwender von PCs, miteinander Daten auszutauschen,

00:08:43: einfach deshalb, weil die meisten vorgängende Datenverarbeitung von mehreren

00:08:47: Mitarbeitern erledigt werden können.

00:08:49: So entstanden viele Arten von Netzwerk-Hardware. Neben dem bereits genannten

00:08:54: Ethernet mit diesen vielseitigen Varianten gab es zum Beispiel auch Token Ring von IBM,

00:08:59: das ArcNet oder auch einfache serielle Direktverbindungen zwischen Computern

00:09:03: über sogenannte Null-Modem-Kabel.

00:09:05: Was die Software angeht, so wurde eigentlich nicht nur für PC-Betriebssysteme

00:09:10: die Netzwerkfähigkeit erweitert, es kamen auch noch Server dazu,

00:09:14: also Rechner, die anderen im Netzwerk verschiedene Ressourcen zur Verfügung stellen.

00:09:18: Bekannt sind hier vor allem Novel Netware, IBM OS 2 und später auch natürlich Windows NT Server.

00:09:26: Kommen wir damit zur Definition, was ist denn jetzt eigentlich ein Netzwerk?

00:09:30: Per Wikipedia ist ein Netzwerk eine Verbindung mehrerer Computer zum Zweck des

00:09:35: Datenaustausches für verteilte Anwendungen oder auch für die Kommunikation zwischen ihren Benutzern.

00:09:40: Im Laufe der Computergeschichte haben sich viele Möglichkeiten der Verkabelung

00:09:44: und der Kommunikationsstruktur sowie zahlreiche Anwendungsgebiete entwickelt.

00:09:49: Die Verkabelung oder allgemein die Hardwaregrundlage reicht von der Verwendung

00:09:52: gewöhnlicher Telefonleitungen mit besonderen Verbindungsgeräten, den Modems,

00:09:57: über speziell für die Anwendung in lokalen Netzwerken entwickelten Netzwerkkarten

00:10:01: und Netzwerkkabel bis hin zu Hochgeschwindigkeitsnetzen etwa über Glasfaser.

00:10:05: Auch die diversen Möglichkeiten der drahtlosen Übertragung werden Stand heute immer wichtiger.

00:10:12: Kommunikationsstrukturen definiert durch sogenannte Netzwerkprotokolle gibt es unzählige.

00:10:16: Viele sind von einem bestimmten Hersteller, einer Plattform oder einem Betriebssystem abhängig.

00:10:21: Andere, wie die Internetprotokollfamilie TCP-IP, sind offen,

00:10:25: unabhängig und weit verbreitet.

00:10:27: Was die Anwendungsgebiete angeht, so reichen diese vom einfachen Dateiaustausch

00:10:31: in Arbeitsgruppen über die gemeinsame Nutzung teurer Hard- und Software bis

00:10:35: hin zu hochkomplexen, spezialisierten und verteilten Anwendungen.

00:10:40: Ja, und damit haben wir schon mal die Definition von einem Netzwerk soweit klargestellt

00:10:47: und in der nächsten Folge werden wir uns mal damit beschäftigen,

00:10:51: wie man denn so ein Netzwerk jetzt sinnvoll aufbauen könnte,

00:10:55: wie man sich auch sicher mit einem Netzwerk verständigt, wie man hier vielleicht

00:11:01: auch Dinge tun kann, wie zum Beispiel Zonen einzurichten.

00:11:04: Und ja, wie gesagt, das soll jetzt erstmal der Grundstein gewesen sein,

00:11:09: die Definition, was ist dein Netzwerk und dann freue ich mich,

00:11:13: wenn ihr auch zur nächsten Folge von Blue Screen Wissen wieder einschaltet,

00:11:16: wo wir uns dann nochmal ein bisschen tiefer in diese ganze Materie reindenken.

00:11:21: Ich hoffe, ihr konntet was mitnehmen für euch und würde mich natürlich wie immer

00:11:24: freuen, wenn ihr diesen Podcast hier weiterempfehlt.

00:11:27: Lasst mir auch gerne eine Bewertung oder ein Like da und ja,

00:11:31: ansonsten hören wir uns in zwei Wochen mit unserem ersten Interview im Jahre 2025.

00:11:36: Macht's gut, bis dahin, euer Alex. Ciao.

00:11:40: Music.

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