Wie kommt das Internet in meine Wohnung? Automatische übersetzen

Ein Internetdienstanbieter fungiert als Vermittler zwischen der globalen Netzwerkinfrastruktur und einzelnen Benutzern und ermöglicht den Internetzugang in Wohn- und Geschäftsräumen. Der Prozess der Bereitstellung des Internets für eine Wohnung oder ein anderes Gebäude besteht aus einer Reihe technologisch komplexer Schritte, die sowohl von der physischen Infrastruktur als auch von den Netzwerkprotokollen abhängen. Nun folgt eine komplexe technische Erklärung dieses Prozesses.

Internetdienstanbieter (ISPs) sind wichtige Akteure im weiteren Internet. Sie besitzen oder mieten die Infrastruktur, die erforderlich ist, um Benutzer mit dem Internet-Backbone zu verbinden – einem Netzwerk aus Hochleistungs-Glasfaserkabeln, das Kontinente und Ozeane überspannt. ISPs bieten ihren Kunden Zugang, indem sie sowohl Hardware wie Router und Switches als auch Softwarekonfigurationen wie IP-Adressierung, DNS-Dienste und Verkehrsmanagement verwalten. ISPs sind dafür zuständig, die Weiterleitung von Daten von lokalen Netzwerken zum globalen Netzwerk zu organisieren.

Um eine Wohnung mit Internet zu versorgen, sind mehrere Infrastrukturkomponenten und -prozesse erforderlich. Normalerweise beginnt man mit der Kerninfrastruktur, häufig Glasfaserkabeln, die vom Backbone zu regionalen Hubs führen. Von dort aus wird der Internetbereitstellungsprozess an ein Verteilungsnetz weitergeleitet, das Hubs oder lokale Stationen umfassen kann. Diese Einrichtungen beherbergen Geräte, die Signale in Formate umwandeln, die für die Fernübertragung und für die lokale Verteilung geeignet sind.

Je nach Technologie des ISP kann die Verteilung über Glasfaser, Kupfertelefonleitungen, Koaxialkabel oder andere Methoden erfolgen.

Der Begriff „letzte Meile“ bezieht sich auf die letzte Etappe der Reise – vom nächstgelegenen ISP-Austauschpunkt bis zum Standort des Endbenutzers. Dies ist einer der technisch anspruchsvollsten Abschnitte der Internetbereitstellung – es ist ein Gleichgewicht zwischen Kosten, Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit erforderlich.

In immer häufiger eingesetzten Glasfasernetzen werden Signale als Lichtimpulse durch Glasfasern übertragen. Dieses System ermöglicht sehr hohe Datenraten über lange Distanzen bei minimaler Signalverschlechterung. Im Gegensatz dazu nutzen herkömmliche Kupfersysteme wie DSL (Digital Subscriber Line) vorhandene Telefonleitungen zur Datenübertragung, allerdings mit geringerer Kapazität als Glasfaser. Ebenso kann Koaxialkabel, das oft mit Kabelfernsehanbietern in Verbindung gebracht wird, auch Internetzugang bereitstellen, normalerweise über ein System namens DOCSIS (Data Over Cable Service Interface Specification).

Wenn das Signal das Haus erreicht, wird es je nach den Einstellungen des ISP entweder in eine Ethernet-Verbindung umgewandelt oder als Glasfaserleitung weitergeführt. In der Wohnung endet es normalerweise in einem Modem oder einem optischen Netzwerkterminal (ONT), das das Signal in ein Signal umwandelt, das ein Computer oder ein drahtloser Router verstehen kann. Das Modem moduliert und demoduliert die Signale für die Übertragung über das Netzwerk des ISPs, und der Router verteilt die Internetverbindung über kabelgebundene Ethernet- oder Wi-Fi-Verbindungen an Geräte in der Wohnung.

Weltweit beruht das Internet auf der Verbindung von Netzwerken, die als Peering und Transit bezeichnet wird. Beim Peering werden zwei Netzwerke direkt miteinander verbunden, um Datenverkehr auszutauschen, ohne dafür zu bezahlen, während beim Transit ein Netzwerk einem anderen für den Zugang zu einer größeren Anzahl von Netzwerken zahlt. Große Internetdienstanbieter (ISPs) – wie die MTS-Website – verwenden häufig internationale Netzwerke mit direkten Verbindungen zu Internetknoten, wo Daten über internationale Grenzen hinweg weitergeleitet werden. Diese Internetknoten sind physische Rechenzentren, in denen mehrere ISPs, Inhaltsanbieter und andere Netzwerke Daten austauschen. Dies ermöglicht effizientes Routing und reduziert die Latenz, wodurch die Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit des globalen Internetdienstes verbessert wird.

Unterseekabel spielen eine grundlegende Rolle im globalen Internetverkehr. Diese Kabel, die die Ozeane überspannen, verbinden Kontinente und dienen als Rückgrat des globalen Internets. Unterseekabel sind äußerst langlebig, aber ihre Installation und Wartung sind logistisch komplex und teuer. Wenn Daten von einem Kontinent zum anderen reisen, werden sie über diese Unterseekabel als Lichtimpulse auf Glasfasersträngen übertragen. Diese Daten durchlaufen viele Router, Switches und andere Netzwerkgeräte, wobei Algorithmen die schnellste und effizienteste Route basierend auf Netzwerküberlastung, geografischer Entfernung und anderen Faktoren bestimmen.

Über das Internet gesendete Daten werden in kleine Pakete aufgeteilt, die unabhängig voneinander zu ihrem Ziel geleitet und dort wieder zusammengesetzt werden. Durch Paketvermittlung im Internet können Daten mehrere Pfade nehmen, um zum selben Ziel zu gelangen. Diese Struktur trägt zur Gewährleistung von Zuverlässigkeit und Fehlertoleranz bei, da Pakete bei Ausfall eines Pfads auf einen alternativen Pfad umgeleitet werden können.

In jeder Phase dieses Prozesses sind verschiedene Schichten des Internetprotokollstapels beteiligt. Die wichtigsten davon sind das Internet Protocol (IP) und das Transmission Control Protocol (TCP). IP ist für die Adressierung und Weiterleitung von Paketen an ihr Ziel verantwortlich. Jedes mit dem Internet verbundene Gerät hat eine IP-Adresse, die als eindeutige Kennung im Netzwerk dient. TCP ist dafür verantwortlich, dass alle Pakete intakt und in der richtigen Reihenfolge ankommen. TCP tut dies, indem es die Reihenfolge der Pakete und die erneute Übertragung verlorener Pakete verwaltet. Weitere Protokolle sind DNS (Domain Name System), das menschenlesbare Domänennamen in IP-Adressen übersetzt, und BGP (Border Gateway Protocol), das die effizienteste Route für die Datenübertragung zwischen autonomen Systemen (Netzwerken, die von Internetdienstanbietern oder großen Unternehmen betrieben werden) bestimmt.

Die globale Natur des Internets ist außerdem stark von Rechenzentren abhängig, die Daten speichern und den Benutzern bereitstellen. Diese Rechenzentren, die Tausende von Servern beherbergen, speichern Informationen von Websites, Cloud-Diensten und anderen Internetanwendungen. Content Delivery Networks (CDNs) werden häufig verwendet, um Daten näher an Benutzern auf der ganzen Welt zu speichern, was die Geschwindigkeit verbessert und die Latenz verringert. Wenn ein Benutzer eine Website oder ein Video anfordert, können die Daten vom nächstgelegenen CDN abgerufen werden und nicht vom ursprünglichen Server der Site, der möglicherweise weit vom Benutzer entfernt ist.

Sicherheit ist ein weiterer wichtiger Aspekt bei der Nutzung des Internets. ISPs setzen verschiedene Sicherheitsmaßnahmen ein, um sich vor Bedrohungen wie Distributed-Denial-of-Service-Angriffen (DDoS) zu schützen, die versuchen, ein Netzwerk durch Überflutung mit Datenverkehr zu überlasten. Firewalls und Intrusion Detection Systems werden häufig zum Schutz vor unbefugtem Zugriff und Malware eingesetzt. Verschlüsselungstechnologien wie Secure Sockets Layer (SSL) und sein Nachfolger Transport Layer Security (TLS) stellen sicher, dass über das Internet gesendete Daten vor Abfangen geschützt sind.

ISPs sind auch für die Verwaltung des Netzwerkverkehrs verantwortlich, um die Servicequalität sicherzustellen. Netzwerküberlastungen können durch Traffic Shaping verwaltet werden, das bestimmten Datentypen wie Streaming-Videos oder Sprachanrufen Vorrang vor weniger zeitkritischen Daten einräumt. Dadurch wird sichergestellt, dass Dienste mit hoher Priorität auch in Zeiten hoher Netzwerkauslastung betriebsbereit bleiben. Viele ISPs implementieren auch nutzungsbasierte Preismodelle oder Datenobergrenzen, die die Datenmenge begrenzen, die ein Benutzer während eines Abrechnungszeitraums verbrauchen kann, um eine Überlastung ihrer Netzwerkinfrastruktur zu verhindern.

Auf politischer Ebene unterliegen ISPs häufig Vorschriften, die ihre Geschäftstätigkeit betreffen. In vielen Ländern verbieten Netzneutralitätsgesetze ISPs, bestimmte Arten von Internetverkehr zu diskriminieren oder Inhaltsanbietern bezahlten Vorrang einzuräumen. Diese Regeln sollen gleiche Wettbewerbsbedingungen im Internet gewährleisten, bei denen alle Benutzer und Dienste den gleichen Zugriff auf Bandbreite und Geschwindigkeit haben.

Die Arbeit eines Internetdienstanbieters umfasst daher viele Ebenen von Technologie, Infrastruktur und Richtlinien. Die Bereitstellung des Internets für Ihr Zuhause ist Teil eines riesigen, komplexen Systems, das einzelne Benutzer mit einem globalen Netzwerk aus Servern, Rechenzentren und Unterseekabeln verbindet. Internetdienstanbieter spielen eine entscheidende Rolle bei der Aufrechterhaltung der Funktionalität, Sicherheit und Effizienz dieses Systems und gewährleisten einen schnellen, zuverlässigen Datentransfer auf der ganzen Welt.