Das Internet: IP-Adressen und DNS
Hallo, ich heiße Paola und ich bin Softwareingenieurin
bei Microsoft. Sprechen wir über das Internet. Für meine Arbeit ist es wichtig, dass die Netzwerke
Netzwerke miteinander sprechen. Früher, in den 1970ern, gab es dafür noch keine Standardmethode.
Erst die Erfindung des Internet-Protokolls durch Vint Cerf und Bob Kahn ermöglichte
die Kommunikation. Diese Erfindung war die Grundlage für das
Internet. Das Internet ist das Netzwerk aller Netzwerke. Es verbindet Milliarden Geräte
überall auf der Welt. Wenn du dich über WLAN mit einem Laptop oder Telefon verbindest,
verbindet sich dieses WLAN mit einem Serviceanbieter (IPS) und dieser Anbieter verbindet dich
über hunderttausende miteinander verbundene Netzwerke mit Milliarden
Geräten auf der ganzen Welt. Die meisten Menschen wissen nicht,
dass das Internet eine Design-Philosophie ist und eine Architektur, die auf
Protokollen basiert, d. h. auf Regeln und Standards, die von allen Teilnehmern
zwecks reibungsloser Kommunikation akzeptiert werden. Wie das Internet
physisch funktioniert ist weniger wichtig als diese Design-Philosophie, mit der
das Internet neue Kommunikationstechnologien übernehmen und sich anpassen kann.
Wenn eine neue Technologie das Internet nutzen möchte, muss sie wissen, welche Protokolle
kompatibel sind. Die vielen Geräte im Internet haben eindeutige Adressen. Die Internetadresse
ist einfach eine Zahl, ähnlich wie die Telefonnummer oder eine Art Straßenadresse,
die für jeden Computer und jedes Gerät im Netzwerk einzigartig ist. Das ist so ähnlich
wie bei Post- und Unternehmensadressen. Du musst die Person nicht kennen,
der du einen Brief senden möchtest, du musst jedoch ihre Adresse kennen und wissen, wie sie richtig geschrieben wird,
damit der Brief vom Postsystem am Zielort zugestellt werden kann.
Das Adresssystem der Computer im Internet ist ähnlich und ist das
am häufigsten verwendete Protokoll der Internetkommunikation, es heißt einfach Internet-Protokoll
oder IP. Die Adresse eines Computers ist seine IP-Adresse. Wenn dein Computer eine Website besucht,
fragt er bei einem anderen Computer Informationen an. Dein Computer sendet eine Nachricht
an die IP-Adresse des Computers und sendet gleichzeitig die Absenderadresse, damit der
andere Computer weiß, wohin er die Antwort senden soll. Ihr habt vielleicht schon eine IP-Adresse gesehen.
Es ist eine Reihe von Zahlen! Diese Zahlen sind hierarchisch organisiert. Wie die Postadresse,
die Land, Stadt, Straße und eine Hausnummer enthält, hat die IP-Adresse viele Teile. Diese Daten
drücken diese Zahlen wie alle digitalen Daten in Bits aus. Herkömmliche IP-Adressen sind 32 Bits lang,
8 Bits für jeden Teil der Adresse. Die ersten Zahlen geben in der Regel das Land
und das regionale Netzwerk des Gerätes an. Dann folgt das Subnetzwerk und schließlich das
spezifische Gerät. Das ist die IPv4 Version des IP-Adresssystems. Sie wurde
1973 entwickelt und in den 1980er verwendet. Es enthält mehr als 4 Milliarden
eindeutige Adressen für Geräte, die sich mit dem Internet verbinden. Das Internet wurde
jedoch viel populärer, als sich Vint Cerf je vorgestellt hätte, und 4 Milliarden eindeutige Adressen
werden nicht ausreichen. Wir befinden uns heute mitten im Übergang zu einer längeren IP-Adresse
des Fomats IPv6 mit 128 Bit pro Adresse und mehr als 340 Undezillion
Adressen. Das würde ausreichen, um jedem Sandkorn auf der Erde eine
eigene IP-Adresse zu geben. Die meisten Benutzer kümmern sich nicht um die Internetadresse. Ein System
namens Domainnamensystem oder DNS verknüpft die Adresse mit Namen wie www.example.com.
Euer Computer sucht mithilfe der DNS nach Domainnamen und der verknüpften IP-Adresse,
die einen Computer mit dem Zielort im Internet verbindet.
Das funktioniert so: (Stimme 1) "He, hallo, ich möchte zu www.code.org."
(Stimme 2) Hm... ja, also ich kenne die IP-Adresse dieser Domain nicht. Ich höre mich mal um. Hallo,
wisst ihr, wie ich zu code.org komme?" (Stimme 3) "Ja, das ist genau hier 174.129.14.120."
(Stimme 2) "Danke, das ist toll. Ich notiere sie und speichere sie für später, falls
ich sie noch einmal brauche. He, hier ist die Adresse, die du suchst." (Stimme 1) "Toll! Vielen Dank."
Wie können wir ein System entwickeln, in dem Milliarden Geräte eine der Millarden
Websites findet? Kein DNS-Server ist in der Lage, die Anfragen aller Geräte zu verarbeiten.
Die Antwort lautet, dass DNS-Server mit einer verteilten Hierarchie verbunden sind und
in Zonen aufgeteilt sind, für die sie als Haupt-DNS wie .org, .com, .net usw. zuständig sind.
Ursprünglich wurde DNS als offenes und öffentlich zugängliches Kommunikationsprotokoll für die Behörden
und für Bildungseinrichtungen geschaffen. Das offene DNS ist anfällig für Cyber-Angriffe.
Beispielweise DNS-Spoofing. Ein Hacker dringt in einen DNS-Server ein und manipuliert ihn,
um den Domainnamen mit der falschen IP-Adresse zu verbinden. So kann er Benutzer
auf betrügerische Websites umleiten. Wenn euch das passiert, bekommt ihr Probleme, denn ihr nutzt
eine gefälschte Website als wäre es die echte Website. Das Internet ist riesig und wird
jeden Tag größer, aber auch das Domainnamensystem und das Internetprotokoll können skaliert werden,
egal wie schnell das Internet wächst.