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Verbindungstechnologien
Work in Progress

Verbindungstechnologien

Jedes Signal wird durch physische Geräte gesendet.

Server

Immer Online

Der Server ist ein Computerprogramm oder ein Computer, oder Computerfunktionalitäten bereitstellt, damit andere Computer oder Programme «Clients» über ein Netzwerk darauf zugreifen können.

Server sollten immer laufen und am Internet angeschlossen sein, damit ihre Dienste immer verfügbar sind.

Für Webseiten dienen Server als Hosts für Files und Datenbanken etc.

Hosting-Plattformen stellen Serverplatz zur Verfügung um Webseiten zu hosten.

Bild von vielen Stecker die in einem Server platziert sind. Ein Symbolbild.
© peency - nicov
Bild von vielen Stecker die in einem Server platziert sind. Ein Symbolbild.

Router

Verkehrsminister

Ein Router ist ein Verbindungselement, welches die Verteilung der Datenpakete zwischen Computernetzwerke lenkt. Es sind sozusagen die Verkehrsplaner des Internets.

Es findet dabei eine selbstregulierende Routen-Vergabe statt. Mittels TCP/IP wird kontrolliert, ob alle Datenpakete ihr Ziel erreicht haben und die Webseite (o.a.) vollständig geladen werden konnte. Router finden sich überall im Netz und nicht nur bei uns Zuhause zusammen mit dem Modem.

Jeder Knotenpunkt hat Routing-Funktionalität. So besitzen ISP (Internet Service Providers wie die Swisscom oder Hostpoint) und IXP (Internet Exchange Points wie jene von SwissiX) wie auch CDNs (Content Delivery Networks wie Cloudflare aka Cloudbleed) Router.

Genau. Es gibt noch viel zu lernen. Wir lassen das nun so stehen.

© AgentTelecom
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Wi-Fi & WLAN

Wireless Local Area Network

WLAN und Wi-Fi sind im Grunde Radiosignale. Wi-Fi-Geräte sind demnach kleine Radiostationen, welche die Internetsignale aus dem Modem in Radiowellen umwandeln.

Ihre Reichweite ist nicht sehr gross und so wird Wi-Fi sehr lokal eingesetzt. Streng genommen ist Wi-Fi der mit dem IEEE-802.11-Standards zertifizierte Teil von WLAN. Während WLAN alle Arten der kabellosen Datenübertragung beinhaltet. Die Standardisierung von Wi-Fi sorgt dafür das verschiedene Geräte und Hersteller miteinander operieren.

© Life Noggin
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Proxy Server

Der Mittelmann

Ein Server, der zwischen einem Computer und dem Internet steht, um im Namen des Computers die Internetabfrage tätigt.

Proxy Server kommen oft in Firmen zum Einsatz, um einen Schutz von Aussen, den Rechnern des Unternehmens, zu bieten und gleichzeitig die Nutzung des Internets durch die Mitarbeiter zu kontrollieren oder einzuschränken. (z.B. Kein YouTube in der Stadtverwaltung...)

© CBT Nuggets
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Modem & Co.

Die Internet Box

Um von Zuhause ins Internet zu kommen, brauchen wir ein Internet-Setup, welches die Glasfaser-Buchse mit dem Computer verbindet.

Heutzutage werden diese Geräte als Combos angeboten. Also Wifi, Modem und Router in einem.

Das Modem (aus Modulator und Demodulator) ist ein Kommunikationsgerät, um digitale Signale über weite Übertragungswege zwischen zwei digitalen Endgeräten auszutauschen. Einfach gesagt wandelt ein Modem die Signale von deinem Computer in die passenden Signale für die Glasfaser-Leitung um und umgekehrt. Also moduliert und demoduliert die Daten.

© Scotty H
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Glasfaser

Lichtgeschwindigkeit: 1'079'252'848.8 km/h

Glasfasern ermöglichen den Datenaustausch beinahe mit Lichtgeschwindigkeit (-31%) und besitzen zudem eine grösse Bandwidth als Kupferkabel. So können sie mehr Daten gleichzeitig senden.

Glasfaserkabel fangen auch kein Feuer und sind nicht elektrisch geladen.

Einziges Problem, Glasfaserkabel sind teuer.

Darstellung eines aufgeschnittenen Glasfaserkabels um die Beschaffenheit des Kabels zu zeigen.
© glasfaser.net
Darstellung eines aufgeschnittenen Glasfaserkabels um die Beschaffenheit des Kabels zu zeigen.
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Kupferkabel

Seit 1820 im Einsatz

Die vorhandenen Telefonkabel wurden zu Internetkabel umgenutzt. Kupferkabel sind günstiger und weniger anfällig als Glasfaserkabel. Aber sie sind elektrisch geladen.

Doch ihre Kapazität ist nicht gleich gross wie jene von Glasfaserkabel.

Darstellung eines aufgeschnittenen Kupfekabels um die Beschaffenheit des Kabels zu zeigen.
© petervaldivia
Darstellung eines aufgeschnittenen Kupfekabels um die Beschaffenheit des Kabels zu zeigen.

Tiefseekabel

Under the Sea

Die meisten Daten im Internet passieren Ozeane. YouTube-Videos schwimmen am Meeresgrund im Bruchteil einer Sekunde unter dem Atlantik durch.

In unseren Köpfen ist das Internet im Himmel. Unzählige Visualisierungen des Internets vermitteln einem dies. Doch über 90 % aller Internetverbindungen gehen durch Kabel. Zwischen den Kontinenten geht das Internet durch Tiefseekabel.

Mobilfunknetz

Cell Phones

Mobilfunknetze bestehen aus Funkantennen, sogenannte Zellen, aus denen flächendeckend Verbindungen aufgebaut werden.

Zwischen Smartphone und Antenne werden die Daten über Elektromagnetische Wellen übertragen. Von der Antenne zur Webseite geht es via Kabel weiter.

4G (4. Generation)
Surf-Geschwindgikeit bis zu 150 Mbit/s (Swisscom)

5G (5. Generation)
Surf-Geschwindgikeit bis zu 3 GBit/s (Swisscom)

Glasfaser
Surf-Geschwindgikeit bis zu 1 GBit/s (Swisscom)

Satellit

Die zukunft?

Satelliten senden/empfangen zwar GPS, Radio oder TV Signale, aber noch nicht wirklich Internet-Verbindung für alle.

Die Inbetriebnahme sowie Unterhalt von Satelliten ist teuer. Für wirklich abgelegene Orte ist es sinnvoll, via Satellit ins Internet zu gehen, da nicht jede Insel ein eigenes Tiefseekabel besitzt.

Der am 1. Juni 2017 gestartete ViaSat 2 könnte dies ändern, zumindest für Nordamerika, Mittelamerika und Teile von Westeuropa. Weitere Satelliten sind in Planung und wohl in Zukunft verfügbar.

GPS & Galileo

Das Internet weiss wo du bist

GPS ist eine US Geo-Lokation-Technologie betreiben von der US Air Force. Sie ist im Moment die führende Lokation-Technologie.

Galileo wird von der ESA betreiben und soll ab 2020 präziser und schneller sein und zudem von der zivilen europäischen Raumfahrt betrieben werden.

GPS ist eine Einweg-Kommunikation. Ein Handy empfängt die permanent ausgestrahlten Daten der GPS Satelliten und bestimmt so seinen eigenen Standort. Der Satellit weiss nicht, wo dein Handy ist.

Für mich ist es immer wieder erstaunlich wie robust, zuverlässig und weltumspannend das Internet ist.

Internet Setup

Mit Regeln, Logik und Glasfasern. Jedes Gerät braucht eine einzigartige Adresse um identifiziert zu werden. Jede Online Abfrage wird in Datenpakete aufgeteilt und verschlüsselt über diverse Routen vom Absender zum Empfänger geschickt.
Hier gehen wir diesen Grundbausteinen auf den Grund.

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